DE112014001649B4

DE112014001649B4 - Synchronisierungsverfahren und -vorrichtung für ein Funkbreitbandsystem in einer Interferenzumgebung

Info

Publication number: DE112014001649B4
Application number: DE112014001649.7T
Authority: DE
Inventors: Jianbin Tang; Junsong Wang; Xinhao Cheng; Yonghua Lin; Qing Wang
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2034-03-14
Also published as: WO2014154093A1; CN104080160A; US20160050677A1; DE112014001649T5; CN104080160B; US9999059B2

Abstract

Ein Verfahren zur Synchronisation, das aufweist:Erhalten von Interferenzinformation eines Netzwerks; und Auswählen von wenigstens einem Kanal wenigstens teilweise basierend auf der Interferenzinformation zum Übertragen von Ressourceninformation über den wenigstens einen Kanal, wobei die Ressourceninformation eine Ressourcenzuweisung angibt, die wenigstens teilweise basierend auf der Interferenzinformation bestimmt wird, wobei die Position von dem wenigstens einen Kanal durch eine Synchronisierungsfolge angegeben wird, und wobei wenigstens eine von der Position des wenigstens einen Kanals und der Ressourceninformation gemäß einer Veränderung der Interferenzinformation adaptiv aktualisiert wird, wobei eine Veränderung der Interferenzinformation auf einer Abtastung eines zugrundeliegenden Spektrums festgestellt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Funkkommunikation, und im Besonderen auf ein Synchronisierungsverfahren und eine Synchronisierungsvorrichtung für ein Funkbreitbandsystem in einer Interferenzumgebung.
Hintergrund
Derzeit existieren viele verschiedene Funkkommunikationsnetzwerke nebeneinander, wie das Globale System für die Mobile Kommunikation (GSM, Global System for Mobile Communication)/das Codemultiplexverfahren (CDMA, Code Division Multiple Access)/Long Term Evolution (LTE)/Wireless Fidelity (WiFi)/Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) usw. In vielen Gebieten in der Kommunikationsindustrie gibt es immer noch einige alte analoge funkbasierte Systeme, die die besten Frequenzbänder jedoch mit einer sehr geringen Spektraleffizienz belegen.
Da diese alten funkbasierten Systeme in der Regel eine sehr enge Frequenzbandbreite haben und die Datenraten ebenso sehr niedrig sind, ist es möglich und nützlich, ein neues Breitbandsystem zu errichten, um die Spektren dieser alten funkbasierten Systeme gemeinsam zu nutzen. Bei diesem neuen Breitbandsystem werden aber alle In-Band-Signale, die aus alten heterogenen Systemen stammen, als Interferenzsignale behandelt.
Die meisten dieser Schmalbandsignale sind hinsichtlich der Leistungsspektrumsdichte sehr stark, und herkömmliche Funksysteme funktionieren aufgrund der fehlenden Widerstandsfähigkeit gegen Interferenzen nicht gut. Im Besonderen kann in einem heterogenen Netzwerk mit starken Interferenzen auf einem Synchronisierungskanal die Synchronisierung des Breitbandsystems in erheblichen Umfang beeinträchtigt werden, wodurch sich die Systemleistung verringert. Daher ist es eine große Herausforderung, dass ein Breitbandsignal gleichzeitig mit einem starken alten Signal vorhanden ist.
In diesem Kontext gibt es bereits veröffentlich Dokumente. Beispielsweise beschreibt das Dokument US 2011 / 0 092 200 A1 einen Netzwerkzugriffsknoten, der einen Bereich eines Spektrum aus einer Mehrzahl von Bereichen als primären Bereich für eine bestimmt Zelle auswählt. Das Dokument schreibt auch eine Übertragung des primären Bereiches eines Broad-Cast-Kanals BCH, der Informationen enthält, die von einem Terminal benötigt werden, um mindestens den anfänglichen Zellenzugriff durchzuführen; und es wird ein Synchronisationskanal SCH genutzt, um anzuzeigen, welcher Bereich einer Vielzahl von Bereichen der primäre Bereich ist.
Außerdem beschreibt das Dokument TELESYSTEM INNOVATIONS: LTE in a Nutshell: The Physical Layer. 2010. URL: https://home.zhaw.ch/kunr/NTM1/literatur/LTE%20in%20a%-20Nutshell%20%20Physical%20Layer.pdf [abgerufen am 17.09.2020], den grundlegenden Aufbau von LTE-Netzwerken und dass der physikalische LTE-Layer besonders durch die Anforderung einer Peak-Übertragungsrate von (100 MBps DL/50 Mbps UL), spektraler Effizient und mehreren Kanalbandbreiten beeinflusst ist. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wurde orthogonales Frequenzteilungs-Multiplexing (OXFDM) als Basis für den physikalischen Layer gewählt.
Darüber hinaus wird durch die Norm 3GPP TS 36.212 V11.2.0 (2013-02) vom 26. Feb. 2013. 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding (Release 11), S. 1 - 4, 54 - 79 beschrieben, wie der Downlink-Transport und die Kontrollinformationen zusammenwirken. Insbesondere wird auch die Funktionsweise des geteilten Downlink-Kanals, des Paging-Kanals und des Multicast.Kanals beschrieben.
Übersicht
Eine Lösung für das Problem der o.g. Beeinträchtigungen wird durch die Gegenständes der unabhängigen Ansprüche beschrieben. Weitere Ausgestaltungen des erfindersischen Konzeptes werden durch die jeweils abhängigen Ansprüche beschrieben
Figurenliste
Durch die ausführlichere Beschreibung einiger Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung in den Zeichnungen im Anhang werden die obigen und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenlegung besser verständlich, wobei im Allgemeinen dieselben Bezugsziffern auf die gleichen Komponenten in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verweisen.

1 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Computersystems/Servers 12, das bei der Implementierung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Synchronisierungsverfahren veranschaulicht, das auf einem Netzwerkknoten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführbar ist.
3 stellt schematisch eine Gestaltung eines Synchronisierungskanals gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
4 stellt schematisch eine Auswahl einer Frame Control Header (FCH)-Kanalposition gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
5 stellt schematisch Berechnungen bezüglich FCH und der zyklischen Redundanzprüfung (CRC, Cyclic Redundancy Check) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Synchronisierungsverfahren veranschaulicht, das auf einem Benutzerendgerät gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführbar ist.
7 ist ein Ablaufdiagramm der Übertragung auf der Netzwerkseite gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist ein Ablaufdiagramm des Empfangs an der Benutzerseite gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Blockdiagramm einer Synchronisierungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist ein Blockdiagramm einer anderen Synchronisierungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung
Einige bevorzugte Ausführungsformen werden ausführlicher mit Bezugnahme auf die Zeichnungen im Anhang beschrieben, in denen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung dargestellt sind. Die vorliegende Offenlegung kann jedoch auf verschiedene Arten implementiert werden, und sollte daher nicht so interpretiert werden, dass sie auf die hier offengelegten Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegenteil, diese Ausführungsformen sind für das umfassende und vollständige Verständnis der vorliegenden Offenlegung vorgesehen und übertragen für Fachleute den Umfang der vorliegenden Erfindung.
Wie Fachleute verstehen werden, können Aspekte der vorliegenden Erfindung als System, Verfahren oder Computerprogrammprodukt ausgeführt werden. Demgemäß können Aspekte der vorliegenden Erfindung die Form einer reinen Hardwareausführungsform annehmen, einer reinen Softwareausführungsform (einschließlich Firmware, speicherresidenter Software, Mikro-Code usw.) oder einer Ausführungsform, die Software- und Hardware-Aspekte vereint, die im Allgemeinen hier alle als „Schaltkreis“, „Modul“ oder „System“ bezeichnet werden können. Weiterhin können Aspekte der vorliegenden Erfindung die Form eines Computerprogrammprodukts annehmen, das in einem computerlesbaren Medium oder mehreren computerlesbaren Medien, die computerlesbaren Programmcode enthalten, ausgeführt ist.
Es kann jede Kombination aus einem computerlesbaren Medium oder mehreren computerlesbaren Medien verwendet werden. Das computerlesbare Medium kann ein computerlesbares Signalmedium oder ein computerlesbares Speichermedium sein. Ein computerlesbares Speichermedium kann zum Beispiel, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleitersystem, -vorrichtung, -einrichtung oder jede geeignete Kombination der Vorherigen sein. Zu den spezielleren Beispielen (eine nicht erschöpfende Liste) von computerlesbaren Speichermedien gehören folgende: eine elektrische Verbindung mit einem oder mehreren Kabeln, eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, ein Direktzugriffsspeicher (RAM bzw. Random Access Memory), ein Festspeicher (ROM bzw. Read-only Memory), ein löschbarer programmierbarer Festspeicher (EPROM- oder Flash-Speicher), eine Glasfaser, ein tragbarer Compact Disc-Festspeicher (CD-ROM bzw. Compact Disc Read-only Memory), eine optische Speichereinrichtung, eine magnetische Speichereinrichtung oder jede geeignete Kombination der Vorherigen. Im Kontext dieses Dokuments kann ein computerlesbares Speichermedium jedes materielle Medium sein, das ein Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem Anweisungsausführungssystem, einer Anweisungsausführungsvorrichtung oder einem Anweisungsausführungseinrichtung enthalten oder speichern kann.
Zu den computerlesbaren Signalmedien kann ein weitergeleitetes Datensignal mit computerlesbarem Programmcode darin gehören, zum Beispiel im Basisband oder als Teil einer Trägerwelle. Solch ein weitergeleitetes Signal kann eine beliebige von verschiedenen Formen annehmen, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine elektromagnetische Form, eine optische Form oder jede andere geeignete Kombination davon. Ein computerlesbares Signalmedium kann ein beliebiges computerlesbares Medium sein, das kein computerlesbares Speichermedium ist und das ein Programm zur Verwendung oder in Verbindung mit einem Anweisungsausführungssystem, einer Anweisungsausführungsvorrichtung oder einer Anweisungsausführungseinrichtung kommunizieren, weiterleiten oder transportieren kann.
Auf einem computerlesbaren Medium enthaltener Programmcode kann mit jedem geeigneten Medium übertragen werden, darunter, ohne darauf beschränkt zu sein, Funk, Kabel, Glasfaser, HF usw. oder jede geeignete Kombination aus den Vorherigen.
Computerprogrammcode zum Ausführen von Operationen für Aspekte der vorliegenden Erfindung kann in jeder beliebigen Kombination einer oder mehrerer Programmiersprachen geschrieben sein, darunter einer objektorientierten Programmiersprache, wie Java, Smalltalk, C++ oder Ähnliche, und herkömmlichen prozeduralen Programmiersprachen, wie die Programmiersprache „C“ oder ähnliche Programmiersprachen. Der Programmcode kann ganz auf dem Computer des Benutzers, teilweise auf dem Computer des Benutzers, als eigenständiges Softwarepaket, teilweise auf dem Computer des Benutzers und teilweise auf einem entfernten Computer oder ganz auf dem entfernten Computer oder Server ausgeführt werden. In dem letzteren Szenario kann der entfernte Computer mit dem Computer des Benutzers über jede beliebige Art von Netzwerk verbunden sein, darunter ein lokales Netzwerk (LAN bzw. Local Area Network) oder ein Weitverkehrsnetzwerk (WAN bzw. Wide Area Network) oder die Verbindung kann zu einem externen Computer hergestellt werden (zum Beispiel über das Internet mit einem Internetdienstanbieter).
Aspekte der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezugnahme auf Ablaufdiagrammabbildungen und/oder Blockdiagramme von Verfahren, Vorrichtungen (Systemen) und Computerprogrammprodukten gemäß Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es versteht sich, dass jeder Block der Ablaufdiagrammabbildungen und/oder der Blockdiagramme und Kombinationen der Blöcke in den Ablaufdiagrammabbildungen und/oder Blockdiagrammen durch Computerprogrammanweisungen implementiert werden kann bzw. können. Diese Computerprogrammanweisungen können einem Prozessor eines allgemeinen Standardcomputers, eines Spezialcomputers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden, um eine Maschine zu erzeugen, sodass die Anweisungen, die über den Prozessor des Computers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, Mittel zur Implementierung der im Ablaufdiagramm- und/oder Blockdiagrammblock bzw. -blöcken angegebenen Funktionen/Vorgänge erstellen.
Diese Computerprogrammanweisungen können auch in einem computerlesbaren Medium gespeichert werden, das einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung oder andere Einrichtungen anweisen kann, in einer bestimmten Weise zu funktionieren, sodass die auf dem computerlesbaren Medium gespeicherten Anweisungen ein Produkt erzeugen, das Anweisungen enthält, die die Funktion/den Vorgang implementieren, der/die im Ablaufdiagramm- und/oder Blockdiagrammblock bzw. -blöcken angegeben ist.
Die Computerprogrammanweisungen können auch auf einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung oder andere Geräte geladen werden, um die Durchführung einer Reihe operativer Schritte auf dem Computer, anderen programmierbaren Vorrichtungen oder anderen Geräten zu veranlassen, um einen computerimplementierten Prozess zu erzeugen, sodass die auf dem Computer oder der programmierbaren Vorrichtung ausgeführten Anweisungen die Prozesse zum Implementieren der Funktionen/Vorgänge bereitstellen, die in dem Ablaufdiagramm- und/oder Blockdiagrammblock bzw. -blöcken angegeben sind.
Es wird nun auf 1 Bezug genommen, in der ein beispielhaftes Computersystem/Server 12 dargestellt ist, das/der für die Implementierung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Das Computersystem/der Server 12 dient nur der Veranschaulichung und soll keine Einschränkung des Verwendungsumfangs oder der Funktionalität der in dem vorliegenden Dokument beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung darstellen.
Wie in 1 dargestellt, wird ein Computersystem/ein Server 12 als ein allgemeines Computing-Gerät dargestellt. Die Komponenten eines Computersystems/Servers 12 können beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, einen oder mehrere Prozessoren oder Verarbeitungseinheiten 16, einen Systemspeicher 28 und einen Bus 18, der verschiedene Systemkomponenten einschließlich des Systemspeichers 28 mit dem Prozessor 16 verbindet.
Der Bus 18 stellt einen oder mehrere eines beliebigen von verschiedenen Busstrukturtypen unter Verwendung einer beliebigen von verschiedenen Busarchitekturen dar, darunter einen Speicherbus oder einen Speichercontroller (bzw. Speichersteuereinheit, Memory Controller), einen Peripheriebus, einen beschleunigten Grafikport und einen Prozessor oder lokalen Bus. Zu diesen Architekturen gehören zum Beispiel, ohne dass dies als Einschränkung zu verstehen ist, der Industry Standard Architecture (ISA)-Bus, der Micro Channel Architecture (MCA)-Bus, der Enhanced ISA (EISA)-Bus, der lokale Video Electronics Standards Association (VESA)-Bus und der Peripheral Component Interconnect (PCI)-Bus.
Das Computersystem/der Server 12 enthält üblicherweise eine Mehrzahl von computerlesbaren Medien. Diese Medien können beliebige verfügbare Medien sein, auf die ein Computersystem/Server 12 zugreifen kann, und dies beinhaltet sowohl flüchtige wie auch nicht-flüchtige Medien, entfernbare und nicht-entfernbare Medien.
Der Systemspeicher 28 kann von einem Computersystem lesbare Medien in Form von flüchtigem Speicher, wie Direktzugriffsspeicher (RAM) 30 und/oder Cachespeicher 32 beinhalten. Das Computersystem/der Server 12 kann weiterhin andere entfernbare/nicht entfernbare, flüchtige/nicht-flüchtige Computersystem-Speichermedien beinhalten. Zum Beispiel kann das Speichersystem 34 zum Lesen von und zum Schreiben auf nichtentfernbaren, nicht-flüchtigen Magnetmedien (nicht dargestellt und in der Regel als „Festplatte“ bezeichnet) vorgesehen werden. Obwohl nicht dargestellt, kann ein Magnetplattenlaufwerk zum Lesen von und zum Schreiben auf ein entfernbares, nicht-flüchtiges Magnetplattenmedium (wie eine „Diskette“) und ein optisches Plattenlaufwerk zum Lesen von einem entfernbaren, nicht-flüchtigen optischen Plattenmedium oder zum Schreiben darauf, wie einer CD-ROM, DVD-ROM oder einem anderen optischen Medium vorgesehen werden. In solchen Fällen kann ein jedes mit dem Bus 18 durch eine oder mehrere Medien-Datenschnittstellen verbunden sein. Wie im Folgenden weiter dargestellt und beschrieben, kann ein Speicher 28 wenigstens ein Programmprodukt mit einer Gruppe von (z. B. wenigstens einem) Programmmodulen enthalten, die dazu ausgebildet sind, die Funktionen der Ausführungsformen der Erfindung auszuführen.
Ein Programm/Dienstprogramm (bzw. Utility) 40 mit einer Gruppe von (wenigstens einem) Programmmodulen 42 kann beispielsweise, ohne dass dies als einschränkend zu verstehen ist, im Arbeitsspeicher 28 gespeichert werden, wie auch ein Betriebssystem, ein oder mehrere Anwendungsprogramme, weitere Programmmodule und Programmdaten. Ein jedes von dem Betriebssystem, einem Anwendungsprogramm oder mehreren Anwendungsprogrammen, weiteren Programmmodulen und Programmdaten oder einer bestimmten Kombination daraus kann eine Implementierung einer Netzwerkumgebung beinhalten. Programmmodule 42 führen im Allgemeinen die Funktionen und/oder Methodologien der Ausführungsformen der Erfindung, wie in diesem Dokument beschrieben, aus.
Das Computersystem/der Server 12 kann auch mit einem oder mehreren externen Geräten 14 kommunizieren, wie einer Tastatur, einem Zeigegerät, einem Bildschirm 24 usw.; einem oder mehreren Geräten, die einem Benutzer ermöglichen, mit dem Computersystem/Server 12 zu interagieren; und/oder beliebigen Geräten (z. B. Netzwerkkarte, Modem usw.), die einem Computersystem/Server 12 ermöglichen, mit einem oder mehreren anderen Computinggeräten zu kommunizieren. Eine solche Kommunikation kann über Eingabe/Ausgabe-(I/O bzw. Input/Output-)Schnittstellen 22 erfolgen. Ferner kann ein Computersystem/Server 12 mit einem oder mehreren Netzwerken über einen Netzwerkadapter 20 kommunizieren, wie einem lokalen Netzwerk (LAN), einem allgemeinen Weitverkehrsnetzwerk (WAN) und/oder einem öffentlichen Netzwerk (z. B. dem Internet). Wie dargestellt, kommuniziert der Netzwerkadapter 20 mit den anderen Komponenten des Computersystems/Servers 12 über den Bus 18. Es versteht sich, dass, auch wenn nicht dargestellt, weitere Hardware- und/oder Softwarekomponenten in Verbindung mit dem Computersystem/Server 12 verwendet werden können. Zu den Beispielen gehören, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein: Mikro-Code, Gerätetreiber, redundante Verarbeitungseinheiten, externe Plattenlaufwerk-Arrays, RAID-Systeme, Bandlaufwerke und Speichersysteme zur Datenarchivierung usw.
Die Koexistenz von vielen verschiedenen Funkkommunikationsnetzwerken, wie GSM/CDMA/LTE/WiFi/WiMAX usw. führt zu Problemen bei der Synchronisierung aktueller Systeme. In einem LTE-Netzwerk, werden zur Synchronisierung ein primäres Synchronisierungssignal (PSS, Primary Synchronization Signal), ein zyklisches Präfix (CP, Cyclical Prefix), ein sekundäres Synchronisierungssignal (SSS, Secondary Synchronization Signal) und ein Sendekanal (BCH, Broadcasting Channel) verwendet. PSS, SSS und BCH befinden sich auf einem fixen und relativ schmalen Frequenzband, um sicherzustellen, dass ein Endgerät, das verschiedene Bandbreiten unterstützt (zum Beispiel 1,4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz und 20 MHz) das gleiche synchronisierte Verfahren verwenden kann, was effizienter ist und eine aufwändige detaillierte Suche einer anderen Bandbreite überflüssig macht. Um jedoch Bandbreite zu sparen, werden PSS, SSS und BCH sehr geringe Ressourcen zugewiesen. Zum Beispiel verwenden PSS und auch SSS nur 62 Subcarrier (untergeordnete Träger), während BCH nur 72 Subcarrier verwendet. Durch die geringen Ressourcen ist die LTE-Synchronisierung sehr anfällig für Interferenzen. Zum Beispiel erfährt ein Großteil der von PSS und SSS verwendeten Subcarrier sehr wahrscheinlich unerwartete Schmalband-Interferenzen. Falls starke Interferenzen auf dem PSS/SSS/BCH-Band vorliegen, funktioniert die LTE-Synchronisierung nicht. Das WiMAX (IEEE 802.16e)-System verwendet eine längere Präambel und verfügt über die Fähigkeit, viel stärkeren Interferenzen standzuhalten als LTE. Nachdem ein Endgerät erfolgreich mit der Präambel synchronisiert wurde, versucht das Endgerät den Frame Control Header (FCH) gemäß einer aus dem Index der Präambel abgeleiteten Segmentkennung zu dekodieren. Auch beim WiMAX-System treten aber bei der Synchronisierung einige Probleme auf. Zum Beispiel belegt der Synchronisierungskanal von WiMAX das ganze Spektrum, was für andere Systeme zur Interferenz führen kann. Darüber hinaus hat der FCH für jedes Segment nur eine feste Position, was keine ausreichende Widerstandsfähigkeit gegenüber Interferenzen bietet, die nach dem Zufallsprinzip verteilt sind. Wenn zum Beispiel eine starke Interferenz im FCH-Band vorliegt, kann das Endgerät FCH nicht dekodieren und es kann nichts tun.
Eine mögliche Lösung ist die Auswahl eines Frequenzpunkts zur Vermeidung von Interferenzen. Zum Beispiel kann ein Funksystem durch Spektrumsabtastung eine Interferenzposition erfassen und den besten Frequenzpunkt ermitteln, wodurch die Interferenz im Synchronisierungskanal vermieden werden kann. Aufgrund der verschiedenen Interferenzen ist jedoch eine große Frequenzpunktgruppe erforderlich, die für ein Endgerät eine starke Last bei der anfängliche Synchronisierung verursacht, da das Endgerät die möglichen Frequenzpunkte ausschöpfen muss. Darüber hinaus, da die Interferenzen ihre Stärke und Positionen weiterhin ändern, wenn der Synchronisierungskanal an der gleichen Position fixiert ist, kann er gelegentlich gestört werden, was eine erhebliche Auswirkung auf die Systemleistung hat. Darüber hinaus können aufgrund der Spektrumsplanung die zulässigen Frequenzpunkte sehr eingeschränkt sein. Daher ist eine Lösung erstrebenswert, möglichst wenige Frequenzpunkte zu verwenden und die Variationen der Interferenzen anzupassen.
Es wird nun auf 2 Bezug genommen, die ein Ablaufdiagramm eines Synchronisierungsverfahrens veranschaulicht, das auf einem Netzwerkknoten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführbar ist. Da der Netzwerkknoten eine beliebige Art eines netzwerkseitigen Geräts sein kann, kann er zum Beispiel umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, eine Basisstation, einen Knoten B, einen erweiterten Knoten B (eNB), einen Zugriffspunkt (AP), ein Kontrollzentrum und Ähnliches. Wie in Block 202 in 2 dargestellt, kann Interferenzinformation eines Netzwerks am Netzwerkknoten erhalten werden. Zum Beispiel kann der Netzwerkknoten die Interferenzinformation durch Abtasten erfassen, und kann ebenso mit einem anderen Knoten oder Gerät kommunizieren (wie einer Datenbank, einem Server oder einem Speicher, der vom Abtastmittel berichtete Interferenzinformation speichert), um aktuelle Interferenzinformation zu erhalten. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, kann das Netzwerk ein heterogenes Netzwerk aufweisen, und die Interferenzinformation gibt die gegenseitigen Interferenzen zwischen den heterogenen Netzwerken an. Um Schmalbandinterferenzen zu vermeiden, muss der Synchronisierungskanal ausreichend breit ausgewählt werden. Zum Beispiel hat LTE 62 Subcarrier, um in einer sauberen Umgebung zu arbeiten, und daher ist es im angestrebten System erforderlich, dass wenigstens 62 Subcarrier nicht von Interferenzen beeinflusst werden. Darüber hinaus, um die Interferenzen für bestehende Altsysteme in möglichst großem Umfang zu verringern, kann der Synchronisierungskanal die Punktierungstechnologie unterstützen (zum Beispiel kann der Synchronisierungskanal wenigstens teilweise basierend auf der Interferenzinformation punktiert werden), umso Kanalressourcen zu entfernen (wie Subcarrier, die mit den In-Band-Interferenzen in Konflikt kommen).
3 stellt eine Gestaltung eines Synchronisierungskanals gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, in der eine Punktierungsstrategie eingeführt wird. In diesem Beispiel wird als Synchronisierungskanal nur ein orthogonalen Frequenzmultiplex-(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing-)Symbol verwendet. Es versteht sich jedoch, dass diese Kanalgestaltung ebenso auf eine Situation anwendbar sein kann, in der mehrere OFDM-Symbole verwendet werden, wie in einem LTE-System. Wie in 3 dargestellt, können viele Faktoren, wie Systeminterferenzen, die Netzwerkplanung und/oder Ähnliches bei der Punktierung des Synchronisierungskanals berücksichtigt werden, um eine Interferenzkollision im Netzwerk zu vermeiden (zum Beispiel, um In-Band-Interferenzen standzuhalten, ohne mit dem bestehenden Altsystem in Konflikt zu kommen). Somit können originale Subcarrier des Synchronisierungskanals punktierte Subcarrier (wie durch die leeren Pfeile in 3 angegeben) und die verwendeten Subcarrier (wie in 3 durch die gefüllten Pfeile, die mit den leeren Pfeilen ausgerichtet sind, angegeben) enthalten. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die tatsächlich im Synchronisierungskanal verwendete Leistung der Subcarrier verbessert werden (wie durch die gefüllten Pfeile dargestellt, die höher sind als die leeren Pfeile in 3), da die vom Synchronisierungskanal vor und nach der Punktierung verwendete Gesamtleistung gleich bleiben kann. Die Leistungsverbesserung kann die Übertragungsleistung des Systems in einem gewissen Umfang verbessern. Bezüglich des Synchronisierungskanals, auf den die Punktierungsstrategie angewendet wird, kann eine angemessene Position für den entsprechenden Kanal (wie einen Sendekanal oder FCH-Kanal) gemäß dem in 2 beschriebenen Verfahren ausgewählt werden.
Es wird wieder auf 2 Bezug genommen. Hier kann wenigstens ein Kanal wenigstens teilweise basierend auf der erhaltenen Interferenzinformation zum Übertragen von Ressourceninformation über den wenigstens einen Kanal ausgewählt werden, wie in Block 204 dargestellt, wobei die Ressourceninformation eine Ressourcenzuweisung angibt, die wenigstens teilweise basierend auf der Interferenzinformation bestimmt wird, und wobei eine Position des wenigstens einen Kanals durch eine Synchronisierungsfolge angegeben wird. Zum Beispiel kann ein Kanal mit Interferenzkonflikten (die stören oder gestört werden) als nicht verfügbar festgelegt werden, und der wenigstens eine Kanal kann aus den verfügbaren Kanälen ausgewählt werden (zum Beispiel aus einem von dem Sendekanal und dem FCH-Kanal). Alternativ oder darüber hinaus können bei der Auswahl von wenigstens einem Kanal Netzwerkplanungsfaktoren berücksichtigt werden, zum Beispiel benachbarte Netzwerkknoten (wie die Basisstation oder API) unter Verwendung verschiedener Sendekanäle oder FCH-Kanäle. Alternativ können zusätzlich zu Ressourceninformation andere Informationen (wie eine Unterkanal-Bit-Zuordnung, die Kodierung von Angaben usw.) ebenso über den wenigstens einen Kanal übertragen werden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann wenigstens einer von dem Diversity-Übertragungsmechanismus und dem zyklischen Redundanzprüfungsmechanismus auf den wenigstens einen Kanal angewendet werden. Im Fall der Anwendung des Diversity-Übertragungsmechanismus (wie einer wiederholten Übertragung) kann der wenigstens eine Kanal mehrere Möglichkeiten nutzen, um Diversitätsgewinne außer der üblichen Vorwärts gerichteten Fehlerkorrektur (Forward Error Correction, FEC))/der zyklischen Redundanzprüfung (Cyclic Redundancy Check, CRC) zu erhalten, was bedeutet, dass das System unter der Voraussetzung gut funktionieren kann, dass wenigstens eine Möglichkeit ausreichend gut ist, um den wenigstens einen Kanal zu dekodieren. In einer realen Netzwerkumgebung können sich die Systeminterferenzen jederzeit ändern. Um die Systemkonfiguration bezüglich der Veränderung der Interferenzen adaptiv anpassen zu können, um in wirksamer Weise Interferenzen zu vermeiden und Ressourcen effizient zu nutzen, kann wenigstens eine der folgenden adaptiv am Netzwerkknoten entsprechend der Änderung der erhaltenen Interferenzinformation aktualisiert werden: die Position von dem wenigstens einem Kanal, und die Ressourceninformation, die die Ressourcenzuweisung angibt (zum Beispiel Interferenzpositionen, verfügbare Ressourcen, Kanalzuordnungsbeziehungen oder Ähnliches).
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Synchronisierungsfolge, die die Position von wenigstens einem Kanal angibt, ebenso wenigstens eines von einer Zelle und einem Segment angeben, die dem wenigstens einen Kanal entsprechen. Demgegenüber verwendet das herkömmliche Funksystem die Synchronisierungsfolge, um nur die Zelle und das Segment anzugeben. Daher kann gemäß der Lösung der offengelegten beispielhaften Ausführungsformen, wenn das Endgerät die Synchronisierungsfolge erfasst, zusätzlich zu Information über die Zelle und das Segment ebenso Positionsinformation des verwendeten wenigstens einen Kanal, der auf der Netzwerkseite ausgewählt wurde, erfasst werden. Da die Netzwerkinterferenz und andere Faktoren bei der Auswahl des wenigstens einen Kanals auf der Netzwerkseite berücksichtigt werden, kann die Synchronisierungsfolge für den ausgewählten wenigstens einen Kanal sicherstellen, dass der angegebene Kanal nur minimal von Interferenzen beeinflusst wird.
4 stellt schematisch eine Auswahl einer FCH-Kanalposition gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Obwohl eine FCH-Zuweisungslösung hier bezüglich des WiMAX-Systems beschrieben wird, versteht es sich, dass eine ähnliche Lösung zum Zuweisen von Sendekanälen ebenso auf andere Funkbreitbandsysteme wie LTE angewendet werden kann, und das Grundprinzip darin bestehen kann, zum Beispiel Interferenzkonflikte möglichst umfassend zu vermeiden. Wie in 4 dargestellt, umfassen die FCH-Kandidatenkanäle für Segment 0 FCH_00, FCH_01 und FCH_02, die FCH-Kandidatenkanäle für Segment 1 umfassen FCH_10, FCH_11 und FCH_12 und die FCH-Kandidatenkanäle für Segment 2 umfassen FCH_20, FCH_21 und FCH_22. Der beste FCH-Kanal kann basierend auf Parametern wie Interferenzpositionen, der Netzwerkplanung und/oder Ähnliche ausgewählt werden. Zum Beispiel kann im Fall der in 4 dargestellten Interferenzen, FCH_01 für das Segment 0 ausgewählt werden, FCH_10 kann für das Segment 1 ausgewählt werden und FCH_22 kann für Segment 2 ausgewählt werden. Solche Auswahlergebnisse des FCH-Kanals können in wirksamer Weise durch Interferenzen belegte Subcarrier vermeiden, was die Systemleistung verbessert. Darüber hinaus kann der Wiederholungsmechanismus ebenso dazu verwendet werden, Interferenzen standzuhalten und Diversitätsgewinne einzuführen. Zum Beispiel kann die wiederholte Übertragung für den ausgewählten FCH-Kanal durchgeführt werden, um wenigstens eine erfolgreiche Übertragungsmöglichkeit sicherzustellen, um das Endgerät zur Dekodierung des FCH-Kanals zu befähigen.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die entsprechende Synchronisierungsfolge gemäß der Position des ausgewählten FCH-Kanals bestimmt werden, was auch als Auswahl der Synchronisierungsfolge betrachtet werden kann, wobei jede Synchronisierungsfolge einen entsprechenden Kennzeichner haben kann, wie einen Präambelindex. Die folgende Tabelle 1 zeigt beispielhafte Beziehungen zwischen Präambelindizes und FCH-Kanalpositionen. Tabelle 1

Index	Zellkennung	Segment	FCH Start physikalischer Subkanal
0	0	0	0
1	1	0	4
2	2	0	8
3	3	0	0
4	4	0	4
5	5	0	8
6	6	0	0
7	7	0	4
8	8	0	8
32	0	1	14
33	1	1	18
34	2	1	22
35	3	1	14
36	4	1	18
37	5	1	22
38	6	1	14
39	7	1	18
40	8	1	22
64	0	2	28
65	1	2	32
66	2	2	36
67	3	2	28
68	4	2	32
69	5	2	36
70	6	2	28
71	7	2	32
72	8	2	36

Tabelle 1 zeigt die FCH-Kanalauswahl und die zugehörige Auswahl des Präambelindizes, und die Präambelindizes entsprechen ebenso den angegebenen Zellen und Segmenten. Tabelle 1 zeigt in nur beispielhafter Weise nicht fortlaufende Präambelindizes, die gemäß den FCH-Kanalpositionen ausgewählt sind. Es versteht sich jedoch, dass zusätzlich zur Auswahllösung, wie in Tabelle 1 dargestellt, eine Vielzahl anderer FCH- und Präambelindex-Auswahllösungen gemäß bestimmter Regeln vorhanden sein können, die ähnlich zu den hier offengelegten sind.

Ressourceninformation kann auf dem wenigstens einen Kanal übertragen werden (der zum Beispiel einen von einem Sendekanal und einem FCH-Kanal umfasst), der gemäß dem in 2 dargestellten Verfahren ausgewählt wurde, und die Ressourceninformation kann eine Ressourcenzuweisungangabe aufweisen (wie ein Ressourcenzuweisungs-Informationsbit). Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können OFDM-Subcarrier in n Gruppen unterteilt werden, und ein Ressourcenzuweisungs-Informationsbit kann in einem Sendekanal oder einem FCH-Kanal definiert sein. Als Beispiel werden n Bits zur Identifizierung der n Gruppen verwendet, wobei Bit „1“ „aktuell verwendete“ Subcarrier angeben kann, und Bit „0“ „nicht verwendete“ Subcarrier angeben kann. Darüber hinaus können CRC- und Diversitätsschemas (wie der Wiederholungsmechanismus) ebenso verwendet werden, um die Korrektheit des Sendekanals oder der FCH-Kanalübertragung zu prüfen. Zum Beispiel ist im WiMAX-Standard DL_Frame_Prefix eine Datenstruktur, die zu Beginn eines jeden Frames übertragen wird, die Information zum aktuellen Frame enthält und dem FCH-Kanal zugeordnet ist. FCH kann mehrere Male wiederholt werden (zum Beispiel viermal oder öfter als einmal), um eine erfolgreiche Übertragung sicherzustellen. Die folgende Tabelle 2 gibt eine beispielhafte Modifizierung des DL_Frame_Prefix für FCH von WiMAX an. Tabelle 2

Syntax	Größe (Bit)	Anmerkungen
DL_Frame_Prefix_Format() {
Verwendete Subkanal-	6	Bit Nr. 0: Subkanal-Gruppe 0
Bitmap		Bit Nr. 1: Subkanal-Gruppe 1
		Bit Nr. 2: Subkanal-Gruppe 2
		Bit Nr. 3: Subkanal-Gruppe 3
		Bit Nr. 4: Subkanal-Gruppe 4
		Bit Nr. 5: Subkanal-Gruppe 5
CRC Bit 0	1	CRC Bit 0
Repetition_Coding_Indicatio	2	0b00: Keine Wiederholungskodierung für DL-MAP
n		0b01: Wiederholungskodierung von 2 für DL-MAP
		0b01: Wiederholungskodierung von 4 für DL-MAP
		0b11: Wiederholungskodierung von 6 für DL-MAP
Coding_Indication	3	0b000: CC-Kodierung für DL-MAP
		0b001: BTC-Kodierung für DL-MAP
		0b010: CTC-Kodierung für DL-MAP
		0b011: ZT CC-Kodierung für DL-MAP
		0b100: CC-Kodierung mit optionalen Interleaver
		0b101: LDPC-Kodierung für DL-MAP
		0b110 bis 0b111: Reserviert
DL-Map_Length	8
SubChannel Select Bit	21	1 Bit entspricht zwei AMC-Subkanälen.
		1: von Schmalbandinterferenzen belegt.
		0: leer.
CRC Bit 1-7	7	CRC Bit 1-7
}

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Modifikation der Datenstruktur DL_Frame_Prefix ein Hinzufügen eines Felds „Sub-Channel Select Bit“ und eines Felds „CRC“ aufweisen (wie durch das Kursivformat in Tabelle 2 angegeben). Zum Beispiel kann ein Bit im Feld „SubChannel Select Bit“ zwei Adaptiven Modulations und Codierungs-(AMC-)Subkanälen entsprechen, wobei Bit „1“ angeben kann, dass der Kanal mit Schmalbandinterferenzen belegt ist, und Bit „0“ angeben kann, dass der Kanal nicht durch Interferenzen belegt ist. Daher können die entsprechenden Interferenzpositionen und verfügbaren Ressourcen aus der Angabe des Feldes „SubChannel Select Bit“ gelernt werden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine CRC-Berechnung der Rest der Division (Modulo 2) durch das Generator-Polynom g(D) = D⁸+D²+D+1 des Polynoms D₈ multipliziert durch den Inhalt der FCH-Nachricht ohne das CRC-Feld sein. Zum Beispiel kann der Sender eine Nachricht m(x) senden, CRC-Checkout-Daten als c(x) definieren, die 8 Bit lang sind, und dann ist c(x) = (x⁸m(x))%g(x), wobei hier g(x) das entsprechende Generator-Polynom ist. Der Sender kann somit m(x) und c(x) zusammen übertragen, und die konkret übertragene FCH-Nachricht ist t(x) = (m(x), c(x)). Demgemäß kann der Empfänger t(x)%g(x) berechnen. Wenn der Rest 0 ist, dann wird t(x) korrekt übertragen, andernfalls ist t(x) nicht korrekt. Die zugehörige CRC-Checkout-Datenberechnung wird in beispielhafter Weise für die FCH-Nachricht beschrieben, und die CRC-Bit-Berechnung für ein bestimmtes FCH-Bit wird im Folgenden weiter beispielhaft in Zusammenhang mit 5 beschrieben.
5 stellt schematisch Berechnungen von FCH und CRC gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Wie in 5 dargestellt, kann zuerst das vorläufige CRC-Bit als CRCbit = 8'b0 (CRCbitO = 1'b0 und CRCbit=1-7 =7'b000_0000 sind im oberen Teil von 5 dargestellt) und das FCH-Bit (in 5 als FCHbit dargestellt) als 48 Bit definiert werden. Dann kann FCHbit als Eingabedaten des CRC-Moduls verwendet werden, um das exakte CRCbit zu erhalten (zum Beispiel gemäß der oben erwähnten CRC-Berechnung). Im Falle eines korrekten CRCbit (zum Beispiel CRCbit = 8'b1000 _0110, wie in 5 dargestellt), kann FCHbit entsprechend aktualisiert werden, um die finalen FCH-Daten, wie in 5 dargestellt, zu erhalten (in 5 als FCHdata dargestellt). Es versteht sich, dass 5 eine optionale Lösung nur beispielhaft für FCH- und CRC-Bit-Berechnungen darstellt, und viele andere Schemas ebenso geeignet sein können, um den CRC-Mechanismus auf einen Sendekanal oder einen FCH-Kanal anzuwenden.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Synchronisierungsverfahren veranschaulicht, das auf einem Benutzerendgerät gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführbar ist. Das Endgerät kann jede Art von Benutzergerät sein, zum Beispiel umfassend, ohne darauf beschränkt zu sein, ein tragbares Endgerät, ein Funkendgerät, ein Smartphone, einen persönlichen digitalen Assistenten (PDA), ein Funkgerät, eine mobile Station, ein Multimedia-Tablet, ein Multimedia-Wiedergabegerät, ein Bildgebungsgerät, einen Laptop, einen Desktop-Computer, ein in der Hand haltbares Gerät oder jede beliebige Kombination daraus. Der in 6 dargestellte Prozess kann ein Empfangsprozess entsprechend dem in 2 dargestellten Sendeprozess sein. Wie in Block 602 dargestellt, kann das Endgerät eine Synchronisierungsfolge erfassen, wobei die Synchronisierungsfolge die Position von wenigstens einen Kanal angibt, der wenigstens teilweise basierend auf Interferenzinformation eines Netzwerks ausgewählt ist. Alternativ oder darüber hinaus kann die Synchronisierungsfolge ebenso wenigstens eine von einer Zelle und einem Segment entsprechend dem wenigstens einen Kanal angeben. Zum Beispiel kann der wenigstens eine Kanal einen von einem Sendekanal und einen FCH-Kanal aufweisen, und kann wenigstens einen von einem Diversity-Übertragungsmechanismus und einem CRC-Mechanismus auf den wenigstens einen Kanal anwenden. Wie in Block 604 dargestellt, kann das Endgerät den wenigstens einen Kanal dekodieren, um Ressourceninformation zu erhalten, die über den wenigstens einen Kanal übertragen wurde, wobei die Ressourceninformation eine Ressourcenzuweisung angibt, die wenigstens teilweise basierend auf Interferenzinformation bestimmt wurde. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Ressourceninformation auch Datenkanalzuordnungsbeziehungen angeben, aus denen das Endgerät die Datenkanalzuordnung berechnen kann. Somit stellt das in 6 dargestellte Verfahren dem Endgerät einen schnellen und robusten Synchronisierungsmechanismus für ein Funkbreitbandsystem in einer Interferenzumgebung bereit.
7 ist ein Ablaufdiagramm einer Übertragung auf der Netzwerkseite gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zum Beispiel kann der in 7 dargestellte Verarbeitungsablauf 700 an einer Basisstation ausgeführt werden. Obwohl hier nur die Implementierung des Ablaufs im WiMAX-System dargestellt wird, kann ein ähnlicher Verarbeitungsablauf auf andere Funkbreitbandsysteme wie LTE und Ähnliches angewendet werden. Wie in 7 dargestellt, kann die Basisstation einen Frequenzpunkt gemäß der Spektrumsabtastung und/oder der Netzwerkplanung in Schritt 702 auswählen und den entsprechenden Frequenzpunkt in Schritt 704 festlegen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Basisstation in Schritt 706 einen Präambelindex gemäß dem Interferenzmuster und/oder der Netzwerkplanung auswählen, um so die Position des zugehörigen FCH-Kanals anzugeben und in Schritt 708 von Interferenzen belegte Subcarrier als ungültig festzulegen. Optional kann sichergestellt werden, dass die Übertragungsleistung des Synchronisierungskanals durch die effektive Leistungssteigerung der restlichen gültigen Subcarrier nicht vermindert wird. Zum Beispiel kann eine Kanalkonfiguration gemäß dem bei 3 und 4 dargestellten Verfahren durchgeführt werden. Falls die Basisstation den Präambelindex und den zugehörigen FCH-Kanal ausgewählt hat, kann die Ressourceninformation (wie verfügbare Ressourcen, interferierende Positionen, Kanalzuordnungsbeziehungen und/oder Ähnliches) in FCH festgelegt werden, wie in Schritt 710 dargestellt. Da es in einem heterogenen Netzwerk im Unterschied zu einem homogenen Netzwerk unmöglich ist, das Interferenzmuster im Voraus vorherzusagen und dem standzuhalten, kann die Basisstation in Schritt 712 das Spektrum weiterhin abtasten, um dynamische Interferenzinformation zu erhalten. Wenn in Schritt 714 bestimmt wird, dass keine Änderung im Interferenzmuster vorliegt, dann kann der Ablauf zu Schritt 712 zurückgehen, um die Abtastung des Spektrums fortzusetzen. Wenn in Schritt 714 bestimmt wird, dass sich das Interferenzmuster geändert hat, dann geht der Verarbeitungsablauf 700 zu Schritt 716 weiter, um zu bestimmen, ob das geänderte Interferenzmuster die Auswahl des FCH-Kanals beeinflusst. Wenn die Änderung des Interferenzmusters es erforderlich macht, den FCH-Kanal neu auszuwählen, um Interferenzkonflikte zu vermeiden, dann geht der Ablauf 700 zu Schritt 706 weiter, wo die Basisstation den Präambelindex gemäß dem neuen Interferenzmuster neu auswählt, um die neue FCH-Kanalpositionen anzugeben, und dementsprechend in Schritt 708 Subcarrier an der neuen Interferenzposition als ungültig festlegt, und geht dann zu den nachfolgenden Schritten weiter. Wenn in Schritt 716 bestimmt wird, dass die Änderung des Interferenzmusters die aktuelle Auswahl des FCH-Kanals nicht beeinflusst (es liegt zum Beispiel keine Interferenz auf dem aktuell ausgewählten FCH-Kanal vor), dann geht der Verarbeitungsablauf 700 weiter zu Schritt 718, um die in FCH festgelegte Ressourceninformation mit den geänderten Interferenzen zu aktualisieren. Zum Beispiel müssen die Angaben der Interferenzpositionen, der verfügbaren Ressourcen, der Kanalzuweisungen und Ähnliches aufgrund der Änderung des Interferenzmusters möglicherweise angepasst werden. Dann kann das Endgerät die Abtastung des Spektrums weiter fortsetzen, wie in Schritt 712 dargestellt, um aktuelle Interferenzinformation zu erhalten.
8 ist ein Ablaufdiagramm des Empfangs auf der Benutzerseite gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zum Beispiel kann ein Benutzer den Ablauf 800, wie in 8 dargestellt, an einem Endgerät des Benutzers durchführen. Obwohl hier nur die Implementierung des Ablaufs im WiMAX-Netzwerkendgerät dargestellt wird, kann ein ähnlicher Verarbeitungsablauf auf ein Endgerät anderer Funkbreitbandsysteme wie LTE angewendet werden. Wie in 8 dargestellt, kann das Endgerät einen entsprechenden Frequenzpunkt in Schritt 802 festlegen, indem zum Beispiel aus der Frequenzpunktgruppe einer nach dem andern ausgewählt und eingestellt wird. In Schritt 804 versucht das Endgerät, die Präambel aus einem Netzwerk (wie einer Basisstation) zu erfassen und zu synchronisieren, und bestimmt in Schritt 806, ob die Präambel erfasst ist. Wenn bestimmt wird, dass die Präambel nicht erfasst ist, dann geht der Verarbeitungsablauf 800 zu Schritt 802 zurück, um einen geeigneten Frequenzpunkt auszuwählen. Wenn bestimmt wird, dass die Präambel erfasst ist, dann kann das Endgerät in Schritt 808 die Position des FCH-Kanals gemäß der Angabe der erfassten Präambel erhalten und dekodiert den FCH-Kanal. Wenn in Schritt 810 bestimmt wird, dass das Endgerät den FCH-Kanal nicht dekodieren und erfassen kann (zum Beispiel, wenn die Dekodierung des aktuellen FCH-Kanals von einer Veränderung des Interferenzmusters beeinflusst wird), dann kehrt der Verarbeitungsablauf 800 zu Schritt 804 zurück, wobei das Endgerät die Synchronisierung und Erfassung der Präambel fortsetzen kann. Wenn in Schritt 810 bestimmt wird, dass das Endgerät die Dekodierung und Erfassung des FCH-Kanals implementiert, dann kann in Schritt 812 das Endgerät auf dem FCH-Kanal übertragene Ressourceninformation erhalten, um so die Ressourcenzuweisung (wie Interferenzpositionen, verfügbare Ressourcen, Datenkanäle usw.) zu bestimmen. Angesichts dessen, dass das Interferenzmuster in einem heterogenen Netzwerk ungewiss und nicht vorhersagbar ist, kann die Basisstation gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Gestaltung des Synchronisierungskanals und die Auswahl des Sendekanals oder FCH-Kanals adaptiv anpassen. Demgemäß kann die Ressourceninformation, die die Ressourcenzuweisung angibt, mit den Interferenzänderungen aktualisiert werden. In Schritt 814 kann das Endgerät bestimmen, ob sich die Ressourceninformation auf dem FCH-Kanal ändern. Wenn sich die Ressourceninformation ändert, kann das Endgerät in Schritt 816 eine entsprechende Datenkanalzuordnung berechnen. Im Besonderen, wenn das Endgerät das erste Mal Ressourceninformation auf dem FCH-Kanal erhält und es daher keine verfügbare Ressourcenzuordnungsinformation aus dem Netzwerk besitzt, kann in Erwägung gezogen werden, dass sich die Ressourceninformation geändert hat, und das Endgerät wird die Datenkanalzuordnung dementsprechend berechnen. Wenn in Schritt 814 bestimmt wird, dass die Ressourceninformation unverändert ist, kann das Endgerät mit der Dekodierung des Datenkanals in Schritt 818 gemäß der zuvor berechneten Datenkanalzuordnung beginnen.
Die obigen Verfahren gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Synchronisierungssystem in einer Interferenzumgebung bereit, das wenigstens einen der folgenden Vorteile besitzt. Das vorgeschlagene System kann den In-Band-Interferenzen standhalten und kommt nicht mit bestehenden Altsystemen in Konflikt. Ein Endgerät im System kann den Sendekanal (oder FCH-Kanal) dekodieren, der detailliertere Information über Interferenzpositionen und Ressourcenzuweisungen enthält. Das System hat die leistungsstarke Fähigkeit, sich an Interferenzänderungen anzupassen und kann einen Synchronisierungszustand schnell wiederherstellen. Bei einem speziellen Frequenzpunkt kann sich die Interferenzposition an einer beliebigen Stelle befinden, wobei das Funksystem den Frequenzpunkt nicht zur Vermeidung von Interferenzen verschieben muss. Wenn sich zum Beispiel Interferenzen ändern, wenn FCH nicht durch die Interferenzen beeinflusst wird, kann die Basisstation das neue Ressourcenzuweisungsmuster aktualisieren und es über den FCH-Kanal übertragen. Das Endgerät kann die Veränderungen bei Interferenzen und den entsprechenden Ressourcenzuweisungen einfach verfolgen. Im schlechtesten Fall, in dem FCH durch Interferenzen beeinflusst wird, muss die Basisstation den Frequenzpunkt immer noch nicht ändern, sondern muss nur die Position des FCH-Kanals verschieben. Um neu hinzukommende Endgeräts besser zu unterstützen, würde die Basisstation einen neuen Präambel-Code zur Angabe der Position des FCH-Kanals verwenden. In den meisten Fällen, da Interferenzen im heterogenen Netzwerk in der Regel plötzlich auftreten, ist es im Extremfall unmöglich, das bestehende Endgerät über Interferenzen über den FCH-Kanal rechtzeitig zu benachrichtigen. In diesem Fall verliert das bestehende Endgerät die Synchronisierung, kann sich aber mit der Basisstation erneut am gleichen Frequenzpunkt resynchronisieren. Da das Endgerät weiterhin den gleichen Frequenzpunkt verwendet, kann auf einen Frequenzscan verzichtet werden und es kann viel Zeit gespart werden. Darüber hinaus kann die gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Lösung die Zeit zum Scannen der Frequenzen erheblich verringern. Zum Beispiel ist in dem Fall, dass eine Gesamtfrequenzressource 20 MHz beträgt und die Bandbreite eines Funksystems 5 MHz beträgt, eine hohe Auflösung für die Frequenzverschiebung erforderlich, wenn zur Vermeidung von Interferenzen bei FCH nur die Frequenzverschiebung verwendet wird. Wenn der Scanschritt 250 KHz breit ist, gibt es 61 Frequenzpunkte von 2,5 MHz bis 17,5 MHz. Demgegenüber kann das gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellte System den gleichen Frequenzpunkt verwenden, um eine Anpassung an eine beliebige In-Band-Interferenz ohne Frequenzverschiebung vorzunehmen. Das gesamte System kann einfach in verschiedene fortlaufende Frequenzbänder unterteilt werden, wenn der Scanschritt 5 MHz beträgt, gibt es in diesem Fall nur vier Frequenzpunkte von 2,5 MHz bis 17,5 MHz.
9 ist ein Blockdiagramm einer Synchronisierungsvorrichtung 900 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 900 weist Komponenten oder Einheiten auf, die Verarbeitungsschritte und zugehörige Funktionen implementieren können, wie in 2 dargestellt. Wie in 9 dargestellt, kann die Vorrichtung 900 eine Erhaltungseinheit 902 und eine Auswahleinheit 904 aufweisen. Zum Beispiel kann die Erhaltungseinheit 902 dazu ausgestaltet sein, Interferenzinformation eines Netzwerks zu erhalten; und die Auswahleinheit 904 kann dazu ausgestaltet sein, wenigstens einen Kanal basierend wenigstens teilweise auf der Interferenzinformation zum Übertragen von Ressourceninformation über den wenigstens einen Kanal auszuwählen, wobei die Ressourceninformation eine Ressourcenzuweisung angibt, die wenigstens teilweise basierend auf der Interferenzinformation bestimmt wird, und wobei die Position des wenigstens einen Kanals durch eine Synchronisierungsfolge angegeben wird. Die Vorrichtung 900 kann auf einem Netzwerkknoten, wie einer Basisstation, einem Zugriffspunkt, einem Kontrollzentrum oder Ähnliches bereitgestellt oder darin integriert sein, sodass die Synchronisierung des Funksystems gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in einer Interferenzumgebung implementiert werden kann.
10 ist ein Blockdiagramm einer weiteren Synchronisierungsvorrichtung 1000 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 100 weist Komponenten oder Einheiten auf, die Verarbeitungsschritte und zugehörige Funktionen implementieren können, wie in 6 dargestellt. Wie in 10 dargestellt, kann die Vorrichtung 1000 eine Erfassungseinheit 1002 und eine Dekodierungseinheit 1004 aufweisen. Zum Beispiel kann die Erfassungseinheit 1002 dazu ausgestaltet sein, eine Synchronisierungsfolge zu erfassen, wobei die Synchronisierungsfolge die Position von wenigstens einem Kanal angibt, der basierend auf wenigstens teilweise von Interferenzinformation eines Netzwerks ausgewählt wurde; und eine Dekodierungseinheit 1004 kann dazu ausgestaltet sein, den wenigstens einen Kanal zu dekodieren, um Ressourceninformation zu erhalten, die über den wenigstens einen Kanal übertragen wurde, wobei die Ressourceninformation eine Ressourcenzuweisung angibt, die wenigstens teilweise basierend auf der Interferenzinformation bestimmt wurde. Die Vorrichtung 1000 kann auf einem Benutzerendgerät wie, einer Mobilstation, einem Funkgerät, einem tragbaren Gerät oder Ähnlichem bereitgestellt oder darin integriert sein, sodass die Synchronisierung des Funksystem gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in einer Interferenzumgebung implementiert werden kann.
Das Ablaufdiagramm und die Blockdiagramme in den Figuren veranschaulichen die Architektur, die Funktionalität und den Betrieb möglicher Implementierungen der Systeme, Verfahren und Computerprogrammprodukte gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In dieser Hinsicht kann jeder Block in den Ablaufdiagrammen oder Blockdiagrammen ein Modul, ein Segment oder einen Codeabschnitt darstellen, das/der eine oder mehrere ausführbare Anweisungen zur Implementierung der angegebenen logischen Funktion(en) aufweist. Es ist ebenso hervorzuheben, dass in einigen alternativen Implementierungen die in dem Block angegebenen Funktionen nicht in der in den Figuren angegebenen Reihenfolge auftreten können. Zum Beispiel können in Abhängigkeit von der beinhalteten Funktionalität zwei aufeinanderfolgende Blöcke tatsächlich gleichzeitig ausgeführt werden, oder Blöcke können manchmal in der umgekehrten Reihenfolge ausgeführt werden. Es ist auch hervorzuheben, dass jeder Block in den Blockdiagramm- und/oder Ablaufdiagrammabbildungen und die Kombinationen der Blöcke in den Blockdiagramm- und/oder Ablaufdiagrammabbildungen durch hardwarebasierte Spezialsysteme, die die angegebenen Funktionen oder Vorgänge ausführen, oder Kombinationen von Spezialhardware und Computeranweisungen implementiert werden können.
Die Beschreibungen der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zum Zwecke der Veranschaulichung dargestellt, sie sind jedoch nicht dazu gedacht, erschöpfend oder auf die offengelegten Ausführungsformen beschränkt zu sein. Für Fachleute werden viele Modifikationen und Variationen ersichtlich sein, ohne dabei vom Umfang und Geist der beschriebenen Ausführungsformen abzuweichen. Die hier verwendete Terminologie wurde gewählt, um die Prinzipien der Ausführungsformen, der praktischen Anwendung oder der technischen Verbesserung gegenüber im Markt erhältlichen Technologien am besten zu erklären, oder um anderen Fachleuten das Verständnis der hier offengelegten Ausführungsformen zu ermöglichen.

Claims

Ein Verfahren zur Synchronisation, das aufweist: Erhalten von Interferenzinformation eines Netzwerks; und Auswählen von wenigstens einem Kanal wenigstens teilweise basierend auf der Interferenzinformation zum Übertragen von Ressourceninformation über den wenigstens einen Kanal, wobei die Ressourceninformation eine Ressourcenzuweisung angibt, die wenigstens teilweise basierend auf der Interferenzinformation bestimmt wird, wobei die Position von dem wenigstens einen Kanal durch eine Synchronisierungsfolge angegeben wird, und wobei wenigstens eine von der Position des wenigstens einen Kanals und der Ressourceninformation gemäß einer Veränderung der Interferenzinformation adaptiv aktualisiert wird, wobei eine Veränderung der Interferenzinformation auf einer Abtastung eines zugrundeliegenden Spektrums festgestellt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei wenigstens einer von einem Diversity-Übertragungsmechanismus und einem zyklischen Redundanzprüfungsmechanismus auf den wenigstens einen Kanal angewendet wird.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Synchronisierungsfolge weiterhin wenigstens eines von einer Zelle und einem Segment entsprechend dem wenigstens einen Kanal angibt.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Kanal einen von einem Sendekanal und einem Frame-Control-Header-Kanal aufweist.
Eine Vorrichtung zur Synchronisation, die aufweist: eine Erhaltungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, Interferenzinformation eines Netzwerks zu erhalten und eine Veränderung der Interferenzinformation durch eine Abtastung eines zugrundeliegenden Spektrums festzustellen; und eine Auswahleinheit, die dazu ausgestaltet ist, wenigstens einen Kanal wenigstens teilweise basierend auf der Interferenzinformation zum Übertragen von Ressourceninformation über den wenigstens einen Kanal auszuwählen, wobei die Ressourceninformation eine Ressourcenzuweisung angibt, die wenigstens teilweise basierend auf der Interferenzinformation bestimmt wird, wobei die Position von dem wenigstens einen Kanal durch eine Synchronisierungsfolge angegeben wird, und wobei wenigstens eine von der Position des wenigstens einen Kanals und der Ressourceninformation gemäß einer Veränderung der Interferenzinformation adaptiv aktualisiert wird.
Die Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei wenigstens einer von einem Diversity-Übertragungsmechanismus und einem zyklischen Redundanzprüfungsmechanismus auf den wenigstens einen Kanal angewendet wird.
Die Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Synchronisierungsfolge weiterhin wenigstens eines von einer Zelle und einem Segment entsprechend dem wenigstens einen Kanal angibt.
8. Die Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der wenigstens eine Kanal einen von einem Sendekanal und einem Frame-Control-Header-Kanal aufweist.
Ein Computerprogramm, das Programmcode aufweist, der dazu ausgebildet ist, die Verfahrensschritte von einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird.