灵活的正交频分复用PHY传输数据帧前导码的动态配置制造技术

本文描述了一种用于操作发送设备以与接收设备进行通信的方法。该方法包括发送设备从根索引值的集合中选择根索引值的步骤。该方法还包括发送设备基于所选择的根索引值来生成频域恒幅零自相关序列的步骤。该方法还包括发送设备通过伪噪声序列来调制恒幅零自相关序列的步骤。该方法还包括发送设备生成正交频分复用符号的步骤，其中通过伪噪声序列调制的频域恒幅零自相关序列定义用于正交频分复用符号的子载波值。该方法还包括发送设备将正交频分复用符号作为帧的前导码的初始正交频分复用符号发送到接收设备的步骤。

Dynamic allocation of data frame preamble for flexible orthogonal frequency division multiplexing (PHY) transmission

A method for operating a transmitting device to communicate with a receiving device is described. The method comprises the steps of transmitting a device to select a root index value from a collection of root index values. The method also includes a procedure for transmitting a device to generate a constant amplitude zero autocorrelation sequence in a frequency domain based on the selected root index value. The method also includes procedures for transmitting a device to modulate a constant amplitude zero autocorrelation sequence through a pseudo noise sequence. The method also includes the step of transmitting a device to generate an orthogonal frequency division multiplexing symbol in which a carrier frequency value of an orthogonal frequency division multiplexing symbol is defined by a frequency domain constant zero autocorrelation sequence modulated by a pseudo noise sequence. The method further includes transmitting a device to transmit an orthogonal frequency division multiplexing symbol as an initial orthogonal frequency division multiplexing symbol of a preamble of a frame to a receiving device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】灵活的正交频分复用PHY传输数据帧前导码的动态配置相关申请的交叉引用本申请要求于2014年8月25日递交的美国专利申请第62/041478号的优先权，其全部内容通过引用方式并入本文。
本公开涉及无线通信领域，并且更具体地，涉及用于动态地构建正交频分复用(“OFDM”)物理传输帧前导码的机制，以实现广播网络中的鲁棒的信号检测和服务发现。
技术介绍
在当今世界，许多电子设备依靠无线连接来接收来自其他连接设备的数据。在典型的无线部署中，可以存在发送数据的一个或多个无线接入点以及从无线接入点接收数据的一个或多个设备。在这种场景中，不同的设备可能具有不同的传播信道特性，并且这些可能影响它们从相同无线接入点的无线数据接收。例如，接近无线接入点和/或具有固定位置(或正在缓慢移动)的设备可以具有比以高速移动和/或远离无线接入点的设备更好的传播信道条件。第一设备可以落入可以接收利用一个参数集合(诸如高前向纠错(FEC)码率、高调制等级和/或正交频分复用(以下称为“OFDM”)系统中更小的副载波间隔)进行编码和发送的数据的一组设备中，而第二设备可以落入需要数据被利用第二参数集合(例如低FEC码率、低调制水平、和/或OFDM系统中更宽的子载波间隔)进行编码和发送的一组设备中。存在许多其中大量设备可能都希望从公共源接收完全相同的数据的场景。一个这样的示例是广播电视，其中各种家庭中的大量电视机都接收传送感兴趣节目的公共广播信号。在这些场景中，将数据广播或多播到这样的设备明显更有效，而不是向每个设备单独地发信号通知相同的数据。然而，具有不同质量水平的节目(例如高清晰度视频、标准清晰度视频等)可能需要被传送到具有不同传播信道特性的不同组的设备。在其他场景中，可能需要将设备特定数据发送到特定设备，并且用于编码和发送该数据的参数可以取决于设备的位置和/或传播信道条件。如上所述，不同的发送数据集合可能需要以不同的编码和传输参数同时或以时分复用方式(或两者)来发送。在特定数据集合中要发送的数据量和/或用于该数据集合的编码和传输参数可以随时间变化。同时，对高速无线数据的需求持续增加，并且期望使基于潜在地时间变化的可用无线资源(诸如无线频谱的特定部分)的最高效的使用成为可能。
技术实现思路
本文描述了一种用于操作发送设备以与接收设备进行通信的方法。该方法包括发送设备从根索引值的集合中选择根索引值的步骤。该方法还包括发送设备基于所选择的根索引值来生成频域恒幅零自相关序列的步骤。该方法还包括发送设备通过伪噪声序列来调制恒幅零自相关序列的步骤。该方法还包括发送设备生成正交频分复用符号的步骤，其中通过伪噪声序列调制的频域恒幅零自相关序列定义用于正交频分复用符号的子载波值。该方法还包括发送设备将正交频分复用符号作为帧的前导码的初始正交频分复用符号发送到接收设备的步骤。本文描述了一种用于操作接收设备以与发送设备通信的方法。该方法包括接收设备接收由发射机发送的信号的样本的集合的步骤。该方法还包括以下步骤：接收设备将样本的集合与通过伪噪声序列调制的多个恒幅零自相关序列中的每一个进行相关，以检测所发送的信号的帧的前导码的初始正交频分复用符号，其中所述恒幅零自相关序列分别对应于不同的根索引值，并且所述伪噪声序列基于伪噪声种子值。该方法还包括接收设备对与前导码的后续正交频分复用符号相对应的符号数据集合的获取进行同步的步骤，其中获取的同步基于与在多个恒幅零自相关序列中给出最大相关响应的特定恒幅零自相关序列相关联的相关峰。本文描述了一种用于在发送设备和接收设备之间进行通信的方法。该方法包括发送设备生成用于帧的前导码的正交频分复用符号序列的步骤，其包括生成该序列的初始正交频分复用符号。基于通过伪噪声序列的初始部分调制的恒幅零自相关序列来确定初始正交频分复用符号的子载波值。发送设备生成正交频分复用符号序列的步骤还包括生成在初始正交频分复用符号之后的多个正交频分复用符号。这包括：基于通过伪噪声序列的对应非初始部分调制的恒幅零自相关序列来确定正交频分复用符号的副载波值；将对应的循环移位应用于所述正交频分复用符号的所述子载波值；以及对所述子载波值进行逆变换，以获得所述正交频分复用符号的时域样本。该方法还包括发送设备发送正交频分复用符号序列的步骤。附图说明在附图中，结合下面提供的详细描述来阐述描述要求保护的本专利技术的示例性实施例的结构。类似的元件用相同的附图标记来标识。应当理解，示出为单个部件的元件可以用多个组件替换，并且示出为多个部件的元件可以用单个组件替换。附图不是按比例绘制的，并且为了说明的目的，特定元件的比例可能被夸大。图1示出了示例性广播网络。图2示出了示例性广播帧。图3示出了示例性广播帧维度。图4是用于发起示例性帧控制信道的示例性系统。图5A-5B分别示出了示例性帧控制组合件。图6示出了示例性PN序列生成器。图7示出了示例性帧控制子载波映射。图8示出了示例性字段终止信令。图9示出了包括分区的示例性帧。图10是用于操作发送设备的示例性方法。图11示出了用于操作接收设备的示例性方法。具体实施方式本文描述的是可扩展的PHY层信令框架，具体地是用于实现鲁棒的检测和服务发现、系统同步、和接收机配置的相关联的前导码信号设计。PHY依赖于作为每个发送帧的组成部分发送以允许同步/检测和系统配置的前导码。如将要描述的，前导码设计包括用于向广播接收机传递帧配置和内容控制信息的灵活信令方案。信号设计描述了通过其在物理介质上调制信号参数的机制。信令协议描述了用于传送掌控发送帧配置的参数选择的特定编码。这能够实现可靠的服务发现，同时提供用于适应来自公共帧结构的演进信令需求的可扩展性。具体地，前导码的设计能够实现与信道带宽无关地进行通用信号发现。前导码还能够实现在存在诸如时间分散和多径衰落、多普勒频移和载波频率偏移的各种信道损伤的情况下的可靠的检测。此外，在信号发现期间基于模式检测可访问多个服务上下文，能够在系统配置中实现广泛的灵活性。前导码还促进可扩展性，以适应基于分级信令结构的服务能力的持续演进。此外，基于所检测的服务模式/类型解释的可重用比特字段能够实现比特高效信令，而不管能供给的可扩展性等级。图1示出了使用本文所描述的示例性前导码设计的示例广播网络100。广播网络100可以包括由基站BS1、BS2、...BSN示意性地建议的多个基站101a、101b...101n(以下称为基站101)。广播网关(“BG”)102可以通过各种通信介质中的任意一个耦合到基站101。例如，在一个实施例中，广播网关102可以经由因特网或更一般地经由计算机网络耦合到基站101。每个基站101向一个或多个用户设备103无线地发送信息(每个用户设备UD由实心圆块表示)。用户设备103中的一些可以是固定设备，诸如电视和台式计算机。用户设备103中的其他用户设备可以是游离设备(nomadicdevices)，诸如平板计算机或膝上型计算机。用户设备103中的其他用户设备可以是移动设备，例如移动电话、基于汽车的设备、基于飞机的设备等。广播网络100的运营商(Op)104可以(例如，经由因特网)接入广播网关102，并向网关102提供网络配置或操作指令。例如，运营商104可以提供诸如以下项目中的一个或多个的信息：用于一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作发送设备来与接收设备进行通信的方法，所述方法包括以下步骤：所述发送设备从根索引值的集合中选择根索引值；所述发送设备基于所选择的根索引值来生成频域恒幅零自相关序列；所述发送设备通过伪噪声序列来调制所述恒幅零自相关序列；所述发送设备生成正交频分复用符号，其中通过所述伪噪声序列调制的所述频域恒幅零自相关序列定义用于所述正交频分复用符号的子载波值；以及所述发送设备将所述正交频分复用符号作为帧的前导码的初始正交频分复用符号发送到所述接收设备。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.25 US 62/041,4781.一种用于操作发送设备来与接收设备进行通信的方法，所述方法包括以下步骤：所述发送设备从根索引值的集合中选择根索引值；所述发送设备基于所选择的根索引值来生成频域恒幅零自相关序列；所述发送设备通过伪噪声序列来调制所述恒幅零自相关序列；所述发送设备生成正交频分复用符号，其中通过所述伪噪声序列调制的所述频域恒幅零自相关序列定义用于所述正交频分复用符号的子载波值；以及所述发送设备将所述正交频分复用符号作为帧的前导码的初始正交频分复用符号发送到所述接收设备。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述初始正交频分复用符号包括被配置为提供初始同步的帧控制符号。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述恒幅零自相关序列是Zadoff-Chu(ZC)序列。4.根据权利要求1所述的方法，其中所选择的根值指示从服务类型的集合中对要由所述帧提供的服务类型的选择。5.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：所述发送设备通过将相应循环移位应用于通过所述伪噪声序列调制的所述恒幅零自相关序列来生成所述前导码的后续正交频分复用符号，其中所述循环移位中的每一个是基于相应帧配置信息而从循环移位的集合中选择的，并且其中所述相应帧配置信息的解释至少部分地与所选择的根值相关联；以及所述发送设备在所述帧的所述前导码中发送所述后续正交频分复用符号。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述帧的所述前导码中的所述后续正交频分复用符号包括被配置为描述所述帧的内容的内容控制符号。7.根据权利要求5所述的方法，还包括以下步骤：在发送所述后续正交频分复用符号之前，所述发送设备对所述后续正交频分复用符号中的至少一个应用相位反转操作。8.根据权利要求5所述的方法，其中与所述初始正交频分复用符号之后的正交频分复用符号中的给定的一个正交频分复用符号相对应的帧配置信息的一部分确定与所述给定的正交频分复用符号之后的下一个正交频分复用符号相对应的帧配置信息的一部分的解释。9.一种用于操作接收设备来与发送设备进行通信的方法，所述方法包括以下步骤：所述接收设备接收由所述发射机发送的信号的样本的集合；所述接收设备将所述样本集合与通过伪噪声序列调制的多个恒幅零自相关序列中的每一个进行相关，以检测所发送的信号的帧的前导码的初始正交频分复用符号，其中所述恒幅零自相关序列分别对应于不同的根索引值并且所述伪噪声序列基于伪噪声种子值；所述接收设备对与所述前导码的后续正交频分复用符号相对应的符号数据集合的获取进行同步，其中对获取的所述同步基于与在所述多个恒幅零自相关序列中给出最大相关响应的特定恒幅零自相关序列相关联的相关峰值。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述恒幅零自相关序列是Zadoff-Chu序列。11.根据权利要求9所述的方法，其中与所述特定恒幅零自相关序列相对应的所述根索引值指示从与所述根索引值分别对应的多个服务类型中对用于所述帧的服务类型的选择。12.根据权利要求9所述的方法，还包括以下步骤：对于所述符号数据集合中的每一个，所述接收设备确定相对于所述特定恒幅零自相关序列的对应循环移位，其中所述循环移位中的每一个指示对应的帧配置信息，其中所述对应的帧配置信息的解释至少部分地取决于在所述多个恒幅零自相关序列中给出最大相关响应的特定恒幅零自...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·A·谢尔比，M·J·西蒙，M·厄恩肖，Z·J·拉扎，
申请(专利权)人：第一媒体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US