BR112017001079B1 - Método de operação de um dispositivo sem fio para executar acesso aleatório em uma rede de comunicação celular e dispositivo sem fio - Google Patents

Abstract

Sistemas e métodos para fornecer acesso aleatório em uma rede de comunicação celular (74) são revelados. Em geral, a rede de comunicação celular (74) é uma rede de comunicação celular baseada em Modulação de Divisão de frequência ortogonal (OFDM) (por exemplo, uma rede de comunicação celular LTE 3GPP) ou rede de comunicação celular baseada em multi-subportadoras similar. O acesso aleatório é executado usando um Canal de acesso aleatório físico (PRACH) incluindo subportadoras tendo um espaçamento de frequência de subportadora que é igual a um espaçamento de frequência de subportadora em um ou mais outros canais do uplink (por exemplo, um Canal compartilhado de uplink físico (PUSCH)). Como resultado, as subportadoras no PRACH são ortogonais às subportadoras no(s) outro(s) canal(is) do uplink, que por sua vez reduz, ou substancialmente elimina, interferência entre as subportadoras PRACH e as subportadoras do(s) outro(s) canal(is) do uplink.

Description

CAMPO DA REVELAÇÃO

[0001] A presente revelação refere-se a acesso aleatório em uma rede de comunicação celular.

FUNDAMENTOS

[0002] Acesso aleatório é um componente fundamental de toda rede de comunicação celular. Em geral, acesso aleatório permite que um dispositivo sem fio, que nos padrões de Evolução de longo prazo (LTE) de Projeto de Parceria de 3â geração (3GPP) é mencionado como um Equipamento de Usuário (UE), solicite um estabelecimento de conexão. Acesso aleatório pode ser usado para várias finalidades incluindo estabelecer um link de rádio ao acessar inicialmente a rede de comunicação celular, restabelecendo um link de rádio após falha de link, estabelecendo sincronização de uplink para uma nova célula para handover, etc. Como ilustrado na figura 1, em 3GPP LTE, o procedimento de acesso aleatório é executado após executar primeiramente um procedimento de busca de célula. Mais especificamente, um Nó B desenvolvido (eNB) 10 realiza broadcast de Sinais de Sincronização Primária e Secundária (PSS/SSS) e informações de sistema (etapa 1000). Um UE 12 executa um procedimento de busca de célula pelo que o UE 12 sincroniza com a temporização de downlink da célula servida pelo eNB 10 por detectar o PSS/SSS (etapa 1002). O UE 12 então obtém, ou lê, a informação de sistema (etapa 1004). A informação de sistema inclui vários tipos de informação incluindo informação que identifica recursos de frequência e tempo físicos a serem usados pelo UE 12 para acesso aleatório.

[0003] Com relação ao procedimento de acesso aleatório, o UE 12 transmite um preâmbulo de acesso aleatório (etapa 1006). O preâmbulo de acesso aleatório é transmitido em um Canal de Acesso Aleatório (RACH), que é um canal de transporte lógico. O RACH é mapeado em um RACH físico (PRACH) que é fornecido em recursos de radiofrequência e tempo indicados pelo broadcast de informação de sistema pelo eNB 10. O eNB 10 detecta o preâmbulo de acesso aleatório transmitido pelo UE 12 e, com base em uma sequência de acesso aleatório transmitida no mesmo, determina a temporização de uplink para o UE 12 (etapa 1008). O eNB 10 então transmite uma respostas de acesso aleatório para o UE 12 incluindo um ajuste de temporização para o uplink a partir do UE 12 (etapa 1010). O UE 12 ajusta sua temporização de uplink de acordo com o ajuste de temporização recebido na resposta de acesso aleatório (etapa 1012). O UE 12 e o eNB 10 então usam sinalização de Controle de Recurso de rádio (RRC) para trocar informações para completar estabelecimento do link de rádio entre o eNB 10 e o UE 12 (etapas 1014 e 1016).

[0004] Como ilustrado na figura 2, o preâmbulo de acesso aleatório, que também é mencionado aqui como um preâmbulo de RACH, inclui uma sequência (mencionada aqui como uma sequência RACH) tendo uma duração de tempo de TSEQ, e um Prefixo Cíclico (CP) tendo uma duração de tempo de TCP. O CP é adicionado à sequência RACH para reduzir interferência inter-símbolos (ISI). A sequência RACH é uma sequência de ponto-NZC Zadoff-Chu (ZC), em que NZC = 839. NZC é o comprimento da sequência ZC e desse modo o comprimento da sequência RACH. Em LTE 3GPP, tamanhos de célula até aproximadamente 150 quilômetros (km) (raio) são suportados. Para fornecer esse suporte, a duração de tempo da sequência RACH (TSEQ) deve ser significativamente maior que o tempo de ida e volta para o tamanho maior de célula suportada. Especificamente, LTE 3GPP define quatro configurações de acesso aleatório (Configurações 0-3). Para cada configuração, a sequência RACH cobre um ou mais ciclos de 0,8 milissegundos (ms) (transmissão). A configuração típica de acesso aleatório é Configuração 0. Na configuração 0, a sequência RACH é uma sequência de 0,8 ms, e, como tal, a sequência RACH cobre somente um ciclo de 0,8 ms. Em particular, na configuração 0, TSEQ = 0,8 ms, TCP = 0,1 ms, e um tempo de proteção (não mostrado) também é igual a 0,1 ms. A configuração 0 permite tamanhos de célula (raio de até 15 km. Para suportar tamanhos de célula ainda maiores (isto é, até 150 km), as configurações 1-3 usam CPs mais longos e, no caso de Configurações 2 e 3, comprimentos de sequência mais longos (isto é, TSEQ = 1,6 ms), porém em relação a múltiplos subquadros. Por exemplo, na configuração 2, TSEQ = 1,6 ms, TCP = 0,2 ms, e o tempo de proteção (não mostrado) também é 0,2 ms. Na configuração 2, a sequência RACH (duração de TSEQ = 1,6 ms) cobre dois ciclos de 0,8 ms. Entretanto, cada ciclo tem uma duração de 0,8 ms, que corresponde a um espaçamento de frequência de subportadora (ΔfPRACH = 1/Tcyc = 1/0,8 ms = 1,25 KhZ, onde TCYC é mencionado aqui como o tempo de ciclo).

[0005] O PRACH usado para transmitir o preâmbulo RACH são 6 Blocos de recurso (RBs) no domínio de frequência. No domínio de tempo, o PRACH é 1 subquadro (1 ms) (Configuração 0), 2 subquadros (2 ms) (Configurações 1 ou 2), ou 3 subquadros (3 ms) (Configuração 3). A figura 3 ilustra o PRACH para a Configuração 0. Como ilustrado, para encaixar a sequência de 0,8 ms em 6 RBs no domínio de frequência e fornecer ortogonalmente entre as subportadoras PRACH, o espaçamento de frequência de subportadora (ΔfPRACH) para as subportadoras PRACH é 1,25 quilohertz (kHz), (isto é, ΔfPRACH = 1/TCYC = 1/0.8ms = 1,25 kHz). Desse modo, como ilustrado, o espaçamento de frequência de subportadora (ΔfPRACH) para as subportadoras PRACH é 1/12° do espaçamento de frequência de subportadora ^TRAFFIC) para as subportadoras dos outros canais de uplink (por exemplo, Canal Compartilhado de Uplink Físico (PUSCH)), que é 15 kHz. Há 864 subportadoras PRACH nos 6 RBs alocados para PRACH. Dessas 864 subportadoras PRACH, 839 subportadoras PRACH são usadas para transmissões de uma sequência ZC de 839 pontos.

[0006] Um problema com o PRACH convencional de LTE 3GPP é que, devido ao número grande de subportadoras PRACH, o processamento do PRACH tanto no transmissor como no receptor é complexo. Em particular, um transmissor de preâmbulo de RACH convencional 14 é ilustrado na figura 14. Como ilustrado, uma sequência RACH para o preâmbulo RACH (no domínio de tempo) é entrada em uma Transformada Fourier discreta (DFT) (por exemplo, função de Transformada Fourier rápida (FFT) 16 que executa uma FFT de ponto-Nzc. Novamente, para LTE 3GPP, NZC = 839. A sequência RACH é uma sequência ZC de 839 pontos. O tempo de ciclo, ou duração (TCYC) da sequência RACH é 0,8 ms e, como tal, o espaçamento de frequência das faixas de frequência na saída da função FFT 16 é 1/TCYC = 1,25 kHz. Uma função de mapeamento de subportadora 18 mapeia as saídas da função FFT 16 para as subportadoras PRACH apropriadas na largura de banda de sistema de uplink.

[0007] As saídas da função de mapeamento de subportadora 18 são fornecidas para entradas correspondentes de uma Transformada Fourier discreta inversa (IDFT) (por exemplo, função FFT (IFFT) 20. O tamanho do IFFT20 (mencionado aqui como NDFT) é TCYC.fs onde fs é a taxa de amostragem. Para uma largura de banda de sistema de 20 Mega-hertz (MHz), LTE 3GPP usa uma taxa de amostragem de 30.72 MHz e, como tal, o tamanho do IFFT 20 é 24.576 (isto é, NDFT = TCYC . fs = 800 microssegundos (μs) . 30,72 MHz). O tamanho grande do IFFT 20 leva a uma quantidade significativa de recursos e complexidade ao implementar o transmissor de preâmbulo RACH 14. Uma função de repetição 22 repete sequência de domínio de tempo transmitida pelo IFFT 20, se necessário, de acordo com a configuração de acesso aleatório. Por último, uma função de inserção de CP 24 insere o CP para desse modo transmitir o preâmbulo RACH de domínio de tempo final para transmissão.

[0008] Do mesmo modo, espaçamento de subportadora RACH pequeno resulta em complexidade no receptor de preâmbulo RACH convencional. Como ilustrado na figura 5, um aparelho convencional 26 inclui um percurso de tráfego normal 28 e um percurso RACH 30, onde o percurso RACH 30 é um receptor de preâmbulo RACH convencional. O percurso de tráfego normal 28 inclui uma porção de processamento de dados 32, que inclui uma função de remoção de CP 34, uma função de deslocamento de frequência 36, e uma função FFT de símbolo 38. A função de remoção de CP 34 remove o CP de um sinal de recebimento. A função de deslocamento de frequência 36 então desloca a frequência do sinal recebido por 1/2 do espaçamento de subportadora normal (isto é, 1/2 . 15 kHz = 7.5 kHz). O sinal recebido é então dividido em pedaços de tempo correspondendo a uma fração (por exemplo, 1/14 ou 1/12) de um milissegundo, onde esses pedaços são mencionados como símbolos. A função FFT de símbolo 38 então executa um FFT por símbolo. Em particular, para uma largura de banda de 20 mHz, a função FFT de símbolo 38 executa um FFT de 2.048 pontos por símbolo. Os pedaços de sinal de domínio de frequência resultantes são então fornecidos para uma função de processamento de uplink 40 para processamento de sinal adicional.

[0009] Para o percurso RACH 30, uma função de “super FFT” 42 executa um FFT para 0,8 ms de amostras do sinal recebido. Para uma largura de banda de 20 MHz, o tamanho do FFT é 24.576. Desse modo, devido ao tamanho grande do FFT, o FFT é mencionado aqui como um “super FFT”. A função de super FFT 42 envolve uma grande quantidade de dados para transportar e armazenar e requer uma grande quantidade de computação. A saída da função de super FFT 42 é então fornecida a uma porção de processamento de dados 44. A porção de processamento de dados 44 inclui uma função de seleção de subportadora RACH 46, uma função de correlação 48 e uma função IFFT 50. A função de seleção de subportadora RACH 46 seleciona as 839 saídas da função super FFT 42 que correspondem às subportadoras RACH. A função de correlação 48 então correlaciona a saída da função de seleção de subportadora RACH 46 com sequências ZC conhecidas para desse modo extrair um identificador temporário do UE de transmissão. Mais especificamente, a função de correlação 48 executa uma multiplicação das subportadoras RACH recebidas com o conjugado de uma das sequências ZC conhecidas no domínio de frequência. Isso efetivamente faz simultaneamente a correlação em deslocamentos de todo tempo daquela sequência ZC em uma etapa. A função IFFT 50 então executa uma IFFT de 2.048 pontos em um sinal de domínio de tempo que é então processado por um módulo de detecção RACH 52. A saída da função IFFT 50 mostra onde em tempo quaisquer picos de correlação são localizados. Notavelmente, a correlação (no domínio de frequência) e a IFFT são executadas uma vez para cada das sequências ZC desejadas. A função super FFT 42 é uma carga substancial em termos de espaço de armazenamento e potência, enquanto a maioria das saídas da função super FFT 42 é descartada na porção de processamento de dados 44.

[0010] A patente US no. 8.634.288 B2, intitulada SYMBOL FFT RACH PROCESSING METHODS AND DEVICES, que foi depositada em 1 de junho de 2011 e concedida em 21 de janeiro de 2014, descreve sistemas e métodos para extrair um preâmbulo RACH sem usar um super FFT. Uma modalidade de um aparelho 54 como revelado na patente US no. 8.634.288 B2 é ilustrado na figura 6. Como ilustrado, o aparelho 54 inclui um dispositivo 56 para extrair o preâmbulo RACH de um sinal recebido em um modo que elimine a necessidade de um super FFT. Em particular, o aparelho 54 inclui um percurso de tráfego e um percurso RACH. O percurso de tráfego é igual àquele da figura 4. Entretanto, o percurso RACH inclui a porção de processamento de dados 32 (que também é usada para o percurso de tráfego), o dispositivo 56, a porção de processamento de dados 44 para o percurso RACH, e o módulo de detecção RACH 52. Ao contrário do aparelho convencional 26 da figura 4, o aparelho 54 da figura 5 usa a porção de processamento de dados 32 do percurso de tráfego como parte do percurso RACH juntamente com o dispositivo 56 para eliminar a função super FFT 42. Como resultado, complexidade é substancialmente reduzida.

[0011] Em particular, para o percurso RACH, a saída da função FFT de símbolo 38 para um número predeterminado de símbolos (Por exemplo, 12) é entrada no dispositivo 56, um a um. No dispositivo 56, uma função de desmapeamento 58 seleciona uma porção do sinal onde o RACH deve ser localizado naquele ponto em tempo. Devido a FFT mais grosseira (isto é, a FFT executada pela função FFT de símbolo 38), a porção selecionada do sinal, que cobre aproximadamente 1 MHz, cobre aproximadamente 72 frequências distintas no espectro de saída da FFT de símbolo. A porção selecionada do sinal (onde todas as outras faixas de frequência não RACH foram definidos em zero) é deslocada para banda base.

[0012] Uma função IFFT 60 executa uma IFFT de 256 pontos na porção selecionada do sinal para desse modo transformar a porção selecionada do sinal de volta para o domínio de tempo. Uma função de ajuste de fase 62 executa um ajuste de fase para compensar o retardo de grupo das voltas de CP de símbolo ao mover os dados para a banda base (a fase da primeira amostra da saída de IFFT pode ser zero ou outro valor, que não é necessariamente igual à fase do sinal ao término do tempo CP). Uma função de inserção zero CP 64 insere zeros nos tempos CP de símbolo, e uma função de amostragem descendente 66 amostra descendentemente o sinal por um fator de 3. A amostragem descendente ocorre para limitar o número de pontos em uma sequência correspondendo ao preâmbulo RACH para um número de pontos necessários e relevantes (o número de 256 pontos usados na função IFFT 60 sendo em excesso de 3 . 72, que é o número de frequências correspondendo à banda RACH após desmapeamento, e esse número sendo adicionalmente aumentado pela inserção CP de símbolo). O processamento de dados em funções 58-66 é executado para cada dos símbolos considerados (por exemplo, o número de símbolos pode ser 12).

[0013] A saída da função de amostragem descendente 66 é acumulada por uma função de acumulação 68, e a porção de preâmbulo RACH é então selecionada por uma função de seleção de preâmbulo 70. Uma função FFT 72 então executa uma FFT de 1.024 pontos. O espaçamento de frequência das faixas de saída da função FFT é 1.25 kHz, e 839 das faixas de saída da função FFT 72 correspondem às 839 subportadoras PRACH. A saída da função FFT 72 é então entrada na porção de processamento de dados 44, onde processamento prossegue no modo discutido acima. Desse modo, usando o dispositivo 56, a saída da função FFT de símbolo 38 pode ser usada para extração RACH. Entretanto, uma vez que o espaçamento de frequência das saídas da função FFT de símbolo 38 é 15 kHz, o dispositivo 56 opera para recuperar as subportadoras PRACH, que têm um espaçamento de subportadora de 1.25 kHz, a partir das saídas da função FFT de símbolo 38, que têm um espaçamento de 15 kHz.

[0014] Os sistemas e métodos da patente US no. 8.634.288 B2 fornecem benefícios substanciais em termos de complexidade reduzida. Entretanto, tanto no receptor RACH convencional usado no aparelho 26 da figura 5 como no receptor RACH implementado no aparelho 54 da figura 6, tráfego normal (por exemplo, tráfego PUSCH) resulta em interferência durante detecção RACH e vice versa. Como tal, há necessidade de sistemas e métodos que reduzem ou eliminam interferência entre transmissões RACH e transmissões de tráfego normal.

SUMÁRIO

[0015] Sistemas e métodos referentes a acesso aleatório em uma rede de comunicação celular são revelados. Em geral, a rede de comunicação celular é uma rede de comunicação celular baseada em Multiplexação por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDM) (por exemplo, uma rede de comunicação celular de Evolução de Longo Prazo (LTE) de Programa de Parceria de 3â geração (3GPP)) ou rede de comunicação celular baseada em multi-subportadoras similar. Entretanto, em uma modalidade, a rede de comunicação celular é uma rede de comunicação celular LTE 3GPP ou algum derivado da mesma. Acesso aleatório é executado usando um Canal de acesso aleatório físico (PRACH) incluindo subportadoras tendo um espaçamento de frequência de subportadora que é igual a um espaçamento de frequência de subportadora em um ou mais outros canais do uplink (por exemplo, um Canal compartilhado De uplink físico (PUSCH)). Como resultado, as subportadoras no PRACH são ortogonais às subportadoras no(s) outro(s) canal(is) do uplink, que por sua vez reduz, ou substancialmente elimina, interferência entre as subportadoras PRACH e as subportadoras do(s) outro(s) canal(is) do uplink.

[0016] Em uma modalidade, um método de operação de um dispositivo sem fio para executar acesso aleatório em uma rede de comunicação celular é fornecido. Em uma modalidade, o método inclui transmitir um preâmbulo RACH em um PRACH em um uplink a partir do dispositivo sem fio para um nó de acesso de rádio na rede de comunicação celular. O PRACH inclui subportadoras tendo um espaçamento de frequência de subportadora que é igual a um espaçamento de frequência de subportadora de um ou mais outros canais do uplink (por exemplo, um PUSCH do uplink). O método inclui ainda receber uma resposta de acesso aleatório a partir do nó de acesos de rádio em resposta à transmissão do preâmbulo RACH.

[0017] Em uma modalidade, a rede de comunicação celular é uma rede de comunicação celular baseada em OFDM. Em uma modalidade específica, a rede de comunicação celular é uma rede de comunicação celular LTE.

[0018] Em uma modalidade, o espaçamento de frequência de subportadora de ambas as subportadoras no PRACH e subportadoras em um ou mais outros canais do uplink é 15 quilohertz (kHz). Em outra modalidade, o espaçamento de frequência de subportadora tanto das subportadoras no PRACH como subportadoras em um ou mais outros canais do uplink é X . 15 kHz, onde X > 1.

[0019] Em uma modalidade, a transmissão do preâmbulo RACH inclui gerar uma sequência RACH de base para um ciclo de transmissão de uma sequência RACH do preâmbulo RACH, transformar a sequência RACH de base a partir do domínio de tempo em domínio de frequência para, desse modo, fornecer uma representação de domínio de frequência da sequência RACH de base, mapear a representação de domínio de frequência da sequência RACH de base para um deslocamento de frequência apropriado para a PRACH em uma largura de banda de sistema do uplink para desse modo fornecer uma representação de domínio de frequência mapeada da sequência RACH de base, e transformar a representação de domínio de frequência mapeada da sequência RACH de base a partir do domínio de frequência em domínio de tempo para, desse modo, fornecer amostras para a sequência RACH do preâmbulo RACH para um período de símbolo do PRACH. O comprimento da sequência RACH de base tem um comprimento que é menor ou igual ao número de subportadoras no PRACH. Em uma modalidade, as amostras geradas a partir da sequência RACH de base são repetidas um total de Q vezes para fornecer a sequência RACH, onde Q é maior ou igual a 1.

[0020] Em uma modalidade, a transmissão do preâmbulo RACH inclui ainda repetir as amostras para a sequência RACH do preâmbulo RACH para um ou mais ciclos de transmissão adicionais para a sequência RACH do preâmbulo RACH.

[0021] Em outra modalidade, o número de amostras (Z) para a sequência RACH do preâmbulo RACH fornecido para um ciclo de transmissão é definido como o produto de uma duração de tempo da sequência RACH de base e uma taxa de amostra de sistema que é uma função da largura de banda de sistema do uplink, e transmitir o preâmbulo RACH inclui ainda repetir as amostras Z para a sequência RACH do preâmbulo RACH para Q ciclos de transmissão da sequência RACH do preâmbulo RACH, onde Q é maior ou igual a 2.

[0022] Em outra modalidade, a transmissão do preâmbulo RACH inclui ainda inserir um número de amostras de Prefixo cíclico (CP) em um início das amostras para a sequência RACH do preâmbulo RACH para o ciclo de uma transmissão da sequência RACH do preâmbulo RACH, repetir as amostras para a sequência RACH do preâmbulo RACH para um segundo ciclo de transmissão da sequência RACH do preâmbulo RACH, e inserir um número de amostras CP em um início das amostras da sequência RACH do preâmbulo RACH para o ciclo de transmissão. As amostras CP não fazem parte do CP RACH, porém são geradas em um processo equivalente ao que é feito com símbolos de PUSCH de modo que as amostras CP na realidade fazem parte da sequência RACH do preâmbulo RACH.

[0023] Em uma modalidade, o método inclui ainda, enquanto transmite o preâmbulo RACH, receber uma solicitação do nó de acesso de rádio para terminação prematura de transmissão do preâmbulo RACH, e terminar transmissão do preâmbulo RACH em resposta ao recebimento da solicitação.

[0024] Em uma modalidade, uma largura de banda do PRACH é 1.08 Megahertz (MHz), o espaçamento de frequência de subportadora tanto das subportadoras no PRACH como das subportadoras em um ou mais outros canais do uplink é 15 kHz, e o comprimento da sequência RACH de base é menor ou igual a 72. Em uma modalidade, a sequência RACH de base é uma sequência Zadoff-Chu (ZC), e o comprimento da sequência RACH de base é 71.

[0025] Em outra modalidade, uma largura de banda do PRACH é X . 1.08 MHz, o espaçamento de frequência de subportadora tanto das subportadoras no PRACH como das subportadoras em um ou mais outros canais do uplink é X . 15 kHz, e o comprimento da sequência RAH é menor ou igual a 72, onde X > 1. Em uma modalidade, a sequência RACH é uma sequência ZC, e o comprimento da sequência RACH é 71.

[0026] Em outra modalidade, uma largura de banda do PRACH é X . M . 15 kHz, o espaçamento de frequência de subportadora tanto das subportadoras no PRACH como das subportadoras em um ou mais outros canais do uplink é X . 15 kHz, e o comprimento da sequência RACH é menor ou igual a M, onde X > 1. Em uma modalidade, a sequência RACH é uma sequência ZC, e o comprimento da sequência RACH é um número primo maior, menor ou igual a M.

[0027] Em outra modalidade, um dispositivo sem fio configurado para operar de acordo com qualquer uma das modalidades descritas acima é revelado.

[0028] Aqueles versados na técnica reconhecerão o escopo da presente revelação e realizarão aspectos adicionais da mesma após leitura da seguinte descrição detalhada das modalidades em associação às figuras de desenho em anexo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS DO DESENHO

[0029] As figuras do desenho em anexo incorporadas em e fazendo parte desse relatório descritivo ilustram vários aspectos da revelação, e juntamente com a descrição servem para explicar os princípios da revelação.

[0030] A figura 1 ilustra um procedimento de acesso aleatório e busca de célula convencional em uma rede de Evolução de Longo prazo (LTE) de Projeto de Parceria de 3â geração (3GPP);

[0031] A figura 2 ilustra um preâmbulo de Canal de acesso aleatório (RACH) convencional;

[0032] A figura 3 ilustra espaçamento de frequência de subportadora para Canal de acesso aleatório físico (PRACH) convencional em relação àquele de outros canais de tráfego de uplink;

[0033] A figura 4 ilustra um transmissor de preâmbulo RACH convencional;

[0034] A figura 5 ilustra um aparelho incluindo um percurso de processamento de tráfego de uplink normal e um receptor de preâmbulo RACH convencional;

[0035] A figura 6 ilustra um aparelho incluindo um percurso de processamento de tráfego de uplink normal e um receptor de preâmbulo RACH de complexidade reduzida;

[0036] A figura 7 ilustra uma rede de comunicação celular que utiliza um Canal de acesso aleatório simples (SRACH) de acordo com uma modalidade da presente revelação;

[0037] A figura 8 ilustra espaçamento de frequência de subportadora para um exemplo de um Canal de acesso aleatório físico simples (SPRACH) em relação àquele de outros canais de tráfego de uplink de acordo com uma modalidade da presente revelação;

[0038] A figura 9 ilustra um slot de um subquadro de uplink para uma rede de comunicação celular de frequência aumentada;

[0039] A figura 10 ilustra espaçamento de frequência subportadora para um exemplo de um SPRACH em relação àquele de outros canais de tráfego de uplink em uma rede de comunicação celular de frequência aumentada de acordo com uma modalidade da presente revelação;

[0040] A figura 11 ilustra um procedimento de acesso aleatório e busca de célula utilizando um preâmbulo SRACH transmitido em um SPRACH de acordo com uma modalidade da presente revelação;

[0041] A figura 12 ilustra um processo para gerar um preâmbulo SRACH de acordo com uma modalidade da presente revelação;

[0042] A figura 13 é um diagrama de blocos do dispositivo sem fio da figura 7, onde o dispositivo sem fio opera para gerar um preâmbulo SRACH de acordo com o processo da figura 12 de acordo com uma modalidade da presente revelação;

[0043] A figura 14 é um diagrama de blocos da estação base da figura 7, onde a estação base opera para detectar um preâmbulo SRACH gerado e transmitido pelo dispositivo sem fio de acordo com uma modalidade da presente revelação;

[0044] A figura 15 ilustra um processo de término prematuro para terminar transmissão de um preâmbulo SRACH de acordo com uma modalidade da presente revelação;

[0045] A figura 16 ilustra um processo para gerar um preâmbulo SRACH de acordo com outra modalidade da presente revelação;

[0046] A figura 17 é um diagrama de blocos da estação base da figura 7 de acordo com uma modalidade da presente revelação; e

[0047] A figura 18 é um diagrama de blocos do dispositivo sem fio da figura 7 de acordo com uma modalidade da presente revelação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0048] As modalidades expostas abaixo representam informações para permitir aqueles versados na técnica a pôr em prática as modalidades e ilustram o melhor modo de pôr em prática as modalidades. Após ler a descrição a seguir à luz das figuras do desenho em anexo, aqueles versados na técnica entenderão os conceitos da revelação e reconhecerão aplicações desses conceitos não particularmente tratadas aqui. Deve ser entendido que esses conceitos e aplicações estão compreendidos no escopo da revelação e reivindicações em anexo.

[0049] Sistemas e métodos referentes a acesso aleatório em uma rede de comunicação celular são revelados. Em geral, a rede de comunicação celular é uma rede de comunicação celular baseada em Multiplexação por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDM) (por exemplo, uma rede de comunicação celular de Evolução de Longo prazo (LTE) de Programa de Parceria de 3â geração (3GPP)) ou rede de comunicação celular baseada em multi-subportadoras similar. O acesso aleatório é executado usando um Canal de acesso aleatório físico (PRACH) incluindo subportadoras tendo um espaçamento de frequência de subportadora que é igual a um espaçamento de frequência de subportadora em um ou mais outros canais de uplink (por exemplo, um Canal Compartilhado de Uplink Físico (PUSCH)). Como resultado, as subportadoras no PRACH são ortogonais às subportadoras no(s) outro(s) canal(is) de uplink, que por sua vez reduz, ou substancialmente elimina, interferência entre as subportadoras PRACH e as subportadoras do(s) outro(s) canal(is) de uplink. Observe que o termo canal de uplink inclui sinais de uplink (por exemplo, Sinal de referência de demodulação (DRS) ou Sinal de referência de som (SRS)). A igualdade do espaçamento de subportadora RACH pode ser também com sinais de uplink, porém para simplicidade e clareza, o termo canais será usado aqui.

[0050] A esse respeito, a figura 7 ilustra um exemplo de uma rede de comunicação celular 74 que utiliza um PRACH para acesso aleatório de acordo com uma modalidade da presente revelação. Notavelmente, para distinguir o PRACH e o Canal de acesso aleatório (RACH) revelados aqui a partir do PRACH convencional e RACH convencional, o PRACH e RACH revelados aqui são mencionados como um PRACH simples (SPRACH) e um RACH simples (SRACH) em grande parte da discussão abaixo. Isso é feito para clareza e facilidade de discussão somente. O termo “simples” não deve ser interpretado como significando algo além do fato de que o espaçamento de subportadora usado para o SPRACH/SRACH revelado aqui é igual ao espaçamento de subportadora do(s) outro(s) canal(is) de uplink.

[0051] Nas modalidades descritas aqui, a rede de comunicação celular 74 é preferivelmente uma 4â geração (4G), 5â geração (5G) ou alguma geração futura de uma rede de comunicação celular LTE 3GPP. Como tal, a terminologia LTE 3GPP é frequentemente usada aqui. Entretanto, deve ser reconhecido que os sistemas e métodos revelados aqui não devem ser limitados a LTE 3GPP. Ao invés, os sistemas e métodos revelados aqui podem ser usados em qualquer rede de comunicação celular baseada em OFDM ou qualquer rede de comunicação celular baseada em multi-subportadoras (isto é, não limitadas a OFDM).

[0052] Como ilustrado, a rede de comunicação celular 74 inclui uma estação base 76 que serve a uma célula 78, e um dispositivo sem fio 80, que em LTE 3GPP é mencionado como um Equipamento de usuário (UE). A estação base 76 pode ser uma estação base macro, ou de potência alta, que em LTE 3GPP é mencionada como um Nó desenvolvido B (eNB). A estação base 76 pode ser alternativamente uma estação base de potência baixa (por exemplo, um micro, pico, femto ou eNB nativo). Observe que embora a estação base 76 seja usada nas modalidades descritas abaixo, as modalidades são igualmente aplicáveis a qualquer nó de acesso de rádio que processa transmissões de preâmbulo de acesso aleatório.

[0053] O dispositivo sem fio 80 executa acesso aleatório para várias finalidades incluindo, por exemplo, estabelecer um link de rádio ao acessar inicialmente a rede de comunicação celular 74, restabelecer um link de rádio com a estação base 76 após falha de link de rádio, estabelecer sincronização de uplink com a célula 78 servida pela estação base 76 para handover, etc. Durante acesso aleatório, o dispositivo sem fio 80 transmite um preâmbulo SRACH no SPRACH. Em redes LTE 3GPP convencionais, para suportar tamanhos de célula grandes (isto é, maiores que 15 quilômetros (km) de raio e até aproximadamente 150 km de raio), o preâmbulo RACH convencional inclui uma sequência Zadoff-Chu (ZC) transmitida através de um ou mais ciclos de 0,8 milissegundos (ms) (isto é, TCYC = 0,8 ms). Um comprimento da sequência ZC para um ciclo é mencionado como NZC. Para a configuração RACH mais comum (configuração 0), preâmbulo RACH inclui uma sequência ZC de ponto-NZC transmitida em um ciclo, onde NZC é igual a 839 (isto é, um comprimento da sequência ZC é 839) e uma duração de tempo da sequência ZC é 0,8 ms (isto é, duração de tempo é igual a TCYC = 0,8 ms). Para manter ortogonalmente entre as subportadoras no PRACH convencional, que são mencionadas aqui como subportadoras PRACH, o espaçamento de frequência de subportadora no PRACH convencional é 1.25 quilohertz (kHz) (isto é

1.25 kHz). Entretanto, embora o espaçamento de frequência subportadora de 1.25 kHz mantenha ortogonalmente entre as subportadoras PRACH convencionais, o espaçamento de frequência de subportadora PRACH de 1.25 kHz é diferente do espaçamento de subportadora de 15 kHz para outros canais de uplink (por exemplo, PUSCH). Portanto, as subportadoras PRACH convencionais não são ortogonais às subportadoras para os outros canais de uplink (por exemplo, as subportadoras PUSCH). Como resultado, uma transmissão PRACH convencional de um dispositivo sem fio causa interferência, por exemplo, em transmissão(ões) PUSCH de outro(s) dispositivo(s) sem fio, e vice versa.

[0054] Ao contrário, o SPRACH usa um espaçamento de subportadora (ΔfSPRACH) (por exemplo, PUSCH), que são às vezes mencionados aqui como canais de tráfego normal. Usando LTE 3GPP como exemplo, ΔfSPRACH = ΔfTRAFFIc = 15 kHz. Usando o mesmo espaçamento de frequência de subportadora tanto para SPRACH como para outro(s) canal(is) de uplink, as subportadoras SPRACH são ortogonais às subportadoras do(s) outro(s) canal(is) de uplink (por exemplo, PUSCH) que por sua vez substancialmente elimina, se não elimina totalmente, interferência entre transmissões de preâmbulo SRACH e transmissões de tráfego de uplink.

[0055] Como o preâmbulo RACH convencional, o preâmbulo SRACH inclui um Prefixo cíclico (CP) tendo uma duração de tempo de TCP e uma sequência (por exemplo, uma sequência ZC) tendo uma duração de tempo de TSEQ. A sequência para o preâmbulo SRACH é mencionada aqui como a sequência SRACH. A sequência SRACH inclui uma ou mais repetições da mesma sequência SRACH, que é mencionada aqui como uma sequência SRACH base. Ao contrário do preâmbulo RACH convencional de LTE 3GPP que tem um tempo de ciclo, ou duração (por exemplo, 0,8 ms para LTE 3GPP) que é muito maior que um tempo de símbolo de tráfego normal (por exemplo, 66,7 microssegundos (μs) para LTE 3GPP), o preâmbulo SRACH tem um tempo de ciclo, ou duração, (TCYC) que é igual a um tempo de símbolo de tráfego normal. Desse modo, usando LTE 3GPP como exemplo, o SRACH tem um tempo de ciclo (TCYC) que é igual a 1/15 kHz = 66.7 μs. Em outras palavras, a sequência SRACH base tem uma duração igual a TCYC que ele próprio é igual ao tempo de símbolo de tráfego normal.

[0056] Em uma modalidade, o preâmbulo SRACH inclui uma instância do ciclo SRACH no domínio de tempo e algum número definido de Blocos de recurso (RBs) no domínio de frequência (por exemplo, 6 RBs para LTE 3GPP). Em outras modalidades, o preâmbulo SRACH inclui múltiplas repetições do ciclo SRACH e pode cobrir múltiplos subquadros (por exemplo, 2 ou 3 subquadros como nas Configurações 1-3 de acesso aleatório de LTE 3GPP). As repetições permitem a transmissão de múltiplas repetições da sequência SRACH base, que aumentam sensibilidade e discriminação de tempo após recepção na estação base 76.

[0057] Notavelmente, o comprimento mais curto do ciclo SRACH em comparação com o ciclo RACH convencional significa que o tamanho da célula 78 é limitado a tamanhos menores do que aquele suportado usando o preâmbulo RACH convencional. Por exemplo, por reduzir o comprimento de ciclo SRACH para 66,7 μs em uma rede de LTE 3GPP, o tamanho da célula 78 é limitado a 10 km. Especificamente, o raio de célula não ambíguo através do qual o preâmbulo SRACH pode ser usado é 0.5 . 300 . 66,7/X metros, onde X = 1 para LTE 3GPP, X > 1 para uma versão de frequência aumentada de LTE 3GPP, 300 é a velocidade de propagação eletromagnética em metros por microssegundo, e o fator 0,5 responde por tempo de transmissão nas duas direções. Desse modo, o tamanho máximo de célula para X = 1 é 10 km, e o tamanho máximo de célula para, por exemplo, X = 10 é 1 km. O tamanho menor de célula não é visto como um problema, particularmente para gerações novas e futuras de LTE (e outros tipos de redes de comunicação celular). Gerações novas e futuras de LTE usam ou planejam usar tamanhos menores de célula. Por exemplo, implantações de rede heterogêneas podem ser usadas, onde a rede heterogênea pode incluir muitas células de potência baixa, pequenas. Os tamanhos de célula pequena são também particularmente prováveis para redes 5G futura, que se espera usem implantações densas de estações base pequenas para suportar cargas de tráfego elevadas (por exemplo, em cidades).

[0058] A figura 8 é uma representação de domínio de frequência do SPRACH de acordo com uma modalidade da presente revelação. Esse exemplo é para LTE 3GPP. Entretanto, novamente, a presente revelação não é limitada à mesma. Nesse exemplo, o espaçamento de frequência de subportadora (ΔfspRACH) das subportadoras SPRACH é 15 kHz, que é igual ao espaçamento de frequência de subportadora (ΔfPUSCH) das subportadoras PUSCH. Além disso, nesse exemplo, o SPRACH cobre 6 RBs no domínio de frequência, onde cada RB inclui 12 subportadoras. Desse modo, o SPRACH consiste em 72 subportadoras SPRACH (isto é, 6 RBs . 12 subportadoras PSRACH por RB = 72 subportadoras SPRACH) e cobre uma largura de banda total de 1.08 MHz (isto é, 72 subportadoras SPRACH . 15 kHz por subportadora SPRACH = 1.08 MHz). Nesse exemplo, a sequência SRACH base é uma sequência ZC de 71 pontos (isto é, NZC = 71). Observe, entretanto, que outros tipos de sequências podem ser usadas, como será reconhecido por uma pessoa com conhecimentos comuns na técnica. Uma vez que uma sequência de 71, ao invés de 72 pontos é usada, uma das subportadoras SPRACH não é usada.

[0059] De modo importante, a modalidade da figura 8 é somente um exemplo. Por exemplo, gerações futuras da rede LTE 3GPP ou outras redes celulares baseadas em OFDM podem alocar mais ou menos do que 6 RBs para o canal SPRACH no domínio de frequência. Como outro exemplo, um espaçamento de frequência subportadora diferente de 15 kHz pode ser usado. Além disso, o canal SPRACH e preâmbulo SRACH podem ser usados em uma rede de comunicação celular de frequência aumentada (por exemplo, uma rede LTE de frequência aumentada) onde frequência é multiplicada por um fator de aumento X (por exemplo, o espaçamento de subportadora SPRACH é igual a 15 kHz . X) e tempo é dividido pelo fator de aumento X (por exemplo, o comprimento do ciclo SRACH é igual a 66.7 μs / X). Por exemplo, para uma portadora de 60 Giga-hertz (GHz), o fator de aumento X pode ser, por exemplo, 10. Isso é ilustrado nas figuras 9 e 10, onde a figura 9 ilustra um slot da estrutura de quadro de uplink na rede de frequência aumentada e a figura 10 ilustra o SPRACH na rede de frequência aumentada. Notavelmente, em uma modalidade, o SPRACH na rede de frequência aumentada tem uma largura de banda de X . M . 15 kHz e um espaçamento de frequência de subportadora de X . 15 kHz (que é igual ao espaçamento de frequência de subportadora do(s) outro(s) canal(is) de uplink)), e o comprimento da sequência SRACH base é menor ou igual a M, onde M é o número de subportadoras SPRACH (M>1) e X é o fator de aumento (X> 1). Observe que M=72 e X=1 é uma modalidade do SPRACH em uma rede LTE 3GPP. Em uma modalidade, a sequência SRACH base é uma sequência ZC de ponto-NZC, onde NZC é o número primo maior menor ou igual a M.

[0060] A figura 11 ilustra um procedimento de acesso aleatório e busca de célula com relação à rede de comunicação celular 74 da figura 7 de acordo com uma modalidade da presente revelação. Observe que embora a figura 11 e algumas outras figuras ilustrem “etapas”, deve ser observado que o termo “etapas” não deve ser interpretado como exigindo qualquer ordenação específica para o desempenho das ações associadas. Na realidade, as etapas podem ser executadas em qualquer ordem desejada a menos que uma ordem específica seja explicitamente mencionada como sendo exigida ou uma ordenação específica seja de outro modo exigida para operação. Além disso, algumas das etapas podem ser executadas simultaneamente.

[0061] Como ilustrado, a estação base 76 faz broadcast de Sinais de sincronização primário e secundário (PSS/SSS) e informações de sistema (etapa 2000). O dispositivo sem fio 80 executa um procedimento de busca de célula pelo que o dispositivo sem fio 80 detecta o PSS/SSS e desse modo sincroniza com a temporização de downlink da célula 78 (etapa 2002). O dispositivo sem fio 80 então obtém, ou lê, a informação do sistema (etapa 2004). A informação do sistema inclui vários tipos de informação incluindo informação que identifica recursos de frequência e tempo físicos a serem usados pelo dispositivo sem fio 80 para acesso aleatório. Mais especificamente, as informações do sistema incluem informações que identificam os recursos a serem usados para transmissão de preâmbulo SRACH (isto é, identifica o SPRACH).

[0062] O dispositivo sem fio 80 então transmite um preâmbulo SRACH (etapa 2006). O preâmbulo SRACH é transmitido em um SRACH, que é um canal lógico que é mapeado para o PSRACH. A estação base 76 detecta o preâmbulo SRACH transmitido pelo dispositivo sem fio 80 e determina a temporização de uplink para o dispositivo sem fio 80 (etapa 2008). A partir desse ponto, o procedimento prossegue no modo convencional. Especificamente, a estação base 76 transmite uma resposta de acesso aleatório para o dispositivo sem fio 80 incluindo um ajuste de temporização para o uplink a partir do dispositivo sem fio 80 (etapa 2010). O dispositivo sem fio 80 então ajusta sua temporização de uplink de acordo com a reposta de acesso aleatório (etapa 2012). O dispositivo sem fio 80 e a estação base 76 então usada sinalização de Controle de recurso de rádio (RRC) para trocar informações para estabelecimento completo do link de rádio entre a estação base 76 e o dispositivo sem fio 80 (etapas 2014 e 2016).

[0063] A figura 12 ilustra um processo para gerar um preâmbulo SRACH a ser transmitido pelo dispositivo sem fio 80 de acordo com uma modalidade da presente revelação. Esse processo é executado pelo dispositivo sem fio 80. Primeiramente, uma sequência SRACH base é gerada no domínio de tempo (etapa 3000). Observe, entretanto, que a sequência SRACH base pode ser alternativamente gerada no domínio de frequência, em cujo caso a etapa 3002 pode ser pulada. A sequência SRACH base consiste em valores complexo de NZC de uma sequência ZC ou outra sequência tendo boas propriedades de correlação cruzada, auto-correlação, e domínio de frequência. Embora não essencial, em uma modalidade alternativa, a sequência SRACH base é uma sequência como revelado em Ian Oppermann e outros, “Complex spreading sequences with a wide range of correlation properties,” IEEE Transactions on communications, vol. 45, no. 3, março de 1997, páginas 365- 375, que é pelo presente incorporado a título de referência por seus ensinamentos em sequências adequadas para a sequência SRACH base. Para interfuncionamento com os padrões LTE 3GPP existentes, SPRACH base pode ser, em uma modalidade, 6 RBs (isto é 72, subportadoras SPRACH) no domínio de frequência e têm um espaçamento de subportadora de 15 kHz. Nesse caso, NZC (ou mais genericamente o número de valores complexos na sequência SRACH base de domínio de tempo) é 71. Observe que, particularmente para sequências ZC, um número primo de valores complexos para a sequência é preferido.

[0064] Uma Transformada Fourier discreta (DFT) (por exemplo, uma Transformada de Fourier Rápida (FFT)) é então executada na sequência SRACH de base de domínio de tempo para, desse modo, transformar a sequência SRACH base de domínio de tempo em uma representação de domínio de frequência da sequência SRACH base (etapa 3002). O número de pontos na FFT é preferivelmente igual ao número de valores complexos na sequência SRACH base de domínio de tempo. Desse modo, por exemplo, se a sequência SRACH base for uma sequência ZC de ponto NZC, então o número de pontos na FFT é igual a NZC. O espaçamento de frequência das faixas de frequência de saída da FT é igual a 1/TCYC, onde TCYC é o comprimento, ou duração de tempo, de um ciclo da sequência SRACH base. Aqui, TCYC é igual ao comprimento de símbolo para outros canais de tráfego de uplink e, como tal, o espaçamento de frequência das faixas de frequência de saída da FFT (e desse modo o espaçamento de frequência de subportadora SPRACH) é igual ao espaçamento de frequência de subportadora dos outros canais de uplink. Em uma modalidade, TCYC = 66.7 μs e NZC = 71. Como tal, a FFT é uma FFT de 71 pontos, e o espaçamento de frequência das faixas de frequência de saída da FFT são iguais a 15 kHz (isto é, 1/0.0667 ms = 15 kHz), que casa com o espaçamento de frequência de subportadora desejado para outros canais de LTE 3GPP.

[0065] As saídas da DFT, que são as subportadoras SPRACH, são então mapeadas para o deslocamento de frequência apropriado para a SPRACH no uplink (etapa 3004). Mais especificamente, há L subportadoras para o uplink, onde L é uma função da largura de banda do uplink. Em LTE 3GPP e uma versão de frequência aumentada de LTE 3GPP, L = 1200 . BW / (20 . X). As subportadoras SPRACH produzidas pela DFT são mapeadas para o conjunto apropriado de subportadoras (isto é, as subportadoras alocadas para PRACH) nas L subportadoras do uplink.

[0066] De modo importante, o comprimento da sequência SRACH base de domínio de tempo (isto é, o tempo de ciclo TCYC) é selecionado de modo que o espaçamento de frequência entre as faixas de saída da FFT, e, desse modo, o espaçamento de frequência de subportadora SPRACH, é igual ao espaçamento de frequência de subportadora dos outros canais de uplink (por exemplo, PUSCH, Canal de controle de uplink físico (PUCCH), etc.). Portanto, as subportadoras SPRACH serão ortogonais às subportadoras dos outros canais de uplink na estação base 76. Essa ortogonalidade para as subportadoras dos outros canais de uplink reduz, se não elimina a necessidade de uma banda de proteção nas bordas externas do SPRACH no domínio de frequência. Tais bandas de proteção são exigidas para o PRACH LTE 3GPP convencional. A eliminação das bandas de proteção pode ser possível visto que não há vazamento entre subportadoras de controle/dados e as subportadoras SPRACH. Além disso, a ortogonalidade das subportadoras SPRACH fornecerá desempenho de sistema e Relação de sinal para interferência mais ruído (SINR) aperfeiçoados.

[0067] Após mapeamento, uma Transformada Fourier discreta inversa (IDFT) de ponto-Z (por exemplo, uma Transformada Fourier rápida inversa de ponto Z (IFFT)) é executada nas amostras de domínio de frequência para desse modo transformar as amostras de domínio de frequência em amostras de domínio de tempo Z (etapa 3006). O valor de Z depende da taxa de amostragem. Especificamente, Z = TCYC . fs, onde fs é a taxa de amostragem. Por exemplo, em LTE 3GPP, a taxa de amostragem ao usar uma largura de banda de 20 Mega-hertz (MHz) é 30.72 mega- amostras por segundo (Msps). Desse modo, para TCYC = 66.7 μs e fs = 30.72 Msps, Z é igual a 2.048. A saída da IDFT é uma representação de domínio de tempo de comprimento TCYC da sequência PRACH base modulada por OFDM nas frequências de subportadora SPRACH apropriadas, onde o espaçamento de frequência de subportadora PRACH é igual àquela dos outros canais de uplink.

[0068] Nessa modalidade, as amostras de domínio de tempo Z produzidas pela IDFT podem ser opcionalmente repetidas para fornecer um total de Q repetições da sequência SRACH base para desse modo fornecer a sequência SRACH final (etapa 3008). Em outras palavras, nessa modalidade, a sequência SRACH do preâmbulo SRACH é Q repetições da sequência SRACH base, onde Q é maior ou igual a 1. O uso de múltiplas repetições melhora sensibilidade (por exemplo, SINR) e discriminação de tempo (por exemplo, resolução de tempo) após processamento SRACH na estação base 76. Por exemplo, se Q = 12 e TCYC = 66,7 μs, o comprimento total de todas as repetições da sequência SRACH base é aproximadamente 0,8 ms, que é equivalente ao comprimento da sequência RAcH convencional para a configuração 0 de LTE 3GPP. Em uma modalidade, Q = X . 12, onde Z = 1 para LTE 3GPP e X > 1 para uma versão de frequência aumentada de LTE 3GPP. Usando repetição, a sequência SRAcH do preâmbulo SRAcH é gerado continuamente para amostras Z . Q e pode ser extraída eficazmente na estação base 76. Por último, um cP é inserido no início das repetições Q da sequência SRAcH base para desse modo fornecer o preâmbulo SRAcH para transmissão (etapa 3010).

[0069] Em uma modalidade, o preâmbulo SRAcH de domínio de tempo s(t) é definido como:

para 0 <t < Q • TCYC+TCP, βPRACH é um fator de aumento de amplitude para confirmar para a potência de transmissão para SPRAcH (PSPRAcH) que pode ser definido de acordo com, por exemplo, procedimentos existentes para definir a potência do PRACH convencional, xu,v (n) é o v° deslocamento cíclico da uâ sequência ZC de raiz (conforme ou similar a padrões LTE 3GPP), Φ é um deslocamento fixo em relação ao limite RB físico em resolução ΔfSpRACH (por exemplo, 0 ou 1), K é igual a 1 para SRACH, TCP é o comprimento do CP do preâmbulo SRACH, e k0 é definido como:

onde o parâmetro nPRB controla a localização no domínio de frequência, N™ é o número de subportadoras por RB e Nyá é o número de RBs no uplink. ,Além disso, a uâ sequência ZC de raiz é definida como:

para 0 <n< Nzc - 1, onde u é o índice de sequência de raiz física ZC. O espaçamento de frequência de subportadora SRACH (ΔfspRACH) é, em uma modalidade, igual ao mesmo valor Δf em uma rede não aumentada em frequência (por exemplo, ΔfSPRACH = Δf = 15 kHz em uma rede LTE 3GPP), onde Δf é igual ao espaçamento de subportadora do(s) outro(s) canal(is) de uplink. Em outra modalidade, o espaçamento de frequência de subportadora SRACH (ΔfSPRACH) é igual a X • Δf em uma rede de frequência aumentada (por exemplo, ΔfSPRACH = X • Δf = 10 • 15 kHz = 150 kHz para uma versão de frequência aumentada de uma rede LTE 3GPP tendo um fator de aumento (X) de 10), onde X • Δf é o espaçamento de subportadora dos outros canais de uplink na rede de frequência aumentada. Notavelmente, o valor K é igual a Δf/ ΔfSPRACH = 1 para uma rede não de frequência aumentada e igual a X^Δf/ ΔfSPRACH = 1 para uma rede de frequência aumentada. Em qualquer caso, K=1 de modo que igualdade do espaçamento de subportadora entre SPRACH e o(s) outro(s) canal(is) de uplink é obtido.

[0070] A figura 13 é um diagrama de blocos do dispositivo sem fio 80 que opera para gerar o preâmbulo SRACH de acordo com o processo da figura 12 de acordo com uma modalidade da presente revelação. Notavelmente, a figura 13 somente ilustra uma porção do dispositivo sem fio 80 que opera para gerar o preâmbulo SRACH. O dispositivo sem fio 80 inclui outros componentes que não são ilustrados na figura 13. Os blocos ilustrados na figura 13 podem ser implementados em hardware ou uma combinação de software e hardware. Como ilustrado, o dispositivo sem fio 80 inclui uma função DFT 82 que opera para executar um DFT da sequência SRACH base de domínio de tempo. Como discutido acima, o comprimento (TCYC) da sequência SRACH base de domínio de tempo é tal que o espaçamento de frequência das faixas de frequência de saída (que é 1/TCYC) é igual ao espaçamento de frequência de subportadora SPRACH desejada, onde o espaçamento de frequência de subportadora SPRACH desejada é igual ao espaçamento de frequência de subportadora dos outros canais de uplink. Uma função de mapeamento de subportadora 84 mapeia as saídas da DFT para as subportadoras SPRACH apropriadas. Uma função IDFT 86 então executa uma IDFT das saídas da função de mapeamento de subportadora 84 para fornecer amostras de domínio de tempo Z, como discutido acima. Uma função de repetição 88 então repete as amostras de domínio de tempo Z para um total de Q vezes. Por último, uma função de inserção CP 90 insere a CP para completar o preâmbulo SRACH. Observe que as funções 82 até 90 podem ser implementadas em hardware ou uma combinação de hardware e software.

[0071] A figura 14 ilustra uma modalidade da estação base 76 na qual a estação base 76 opera para detectar uma sequência SRACH transmitida pelo dispositivo sem fio 80 de acordo com uma modalidade da presente revelação. Observe que como será reconhecido por uma pessoa com conhecimentos comuns na técnica, a estação base 76 inclui outros componentes que não são ilustrados na figura 14. Como ilustrado, a estação base 76 inclui um percurso de tráfego normal formado por uma porção de processamento de dados 92 e uma função de processamento de uplink 94, e um percurso SRACH formado pela função de processamento de dados 96, uma função de extração de preâmbulo SRACH 95, uma função de processamento de dados 96 e uma função de detecção SRACH 98. A função de processamento de dados 92 inclui uma função de remoção de CP 100, uma função de deslocamento de frequência 102 de uma função e FFT de símbolo 104. A função de deslocamento de frequência 102 pode não ser incluída em algumas modalidades. A função de remoção de CP 100 remove o CP de um sinal recebido. A função de deslocamento de frequência 102 então desloca a frequência do sinal recebido por 1/2 do espaçamento de subportadora normal (por exemplo, 1/2 . 15 kHz = 7.5 kHz para LTE 3GPP). O sinal recebido é então dividido em pedaços de tempo correspondendo a uma fração (por exemplo, 1/14 ou 1/12) de um subquadro (que para LTE 3GPP é 1 ms), onde esses pedaços são mencionados como símbolos. A função de FFT de símbolo 104 então executa uma FFT por símbolo usando, para uma largura de banda LTE 3GPP de 20 MHz, uma FFT de 2.048 pontos por símbolo. Os pedaços de sinal de domínio de frequência resultantes são então fornecidos para a função de processamento de uplink 94 para processamento de sinal adicional.

[0072] Para o percurso SRACH, a saída da função de FFT de símbolo 104 para um número predeterminado de símbolos (Por exemplo, 12) é entrada na função de extração de preâmbulo SRACH 95. Os detalhes da função de extração de preâmbulo SRACH 95 são iguais àquela descrita acima com relação ao dispositivo 56 da figura 6, porém onde, nesse exemplo, somente 71 subportadoras (ao invés de 839 subportadoras) são utilizadas. Os símbolos de saída da função de extração de preâmbulo SRACH 95 são entrados na função de processamento de dados 96, um a um. Na função de processamento de dados 96, uma função de seleção de subportadora SPRACH 106 seleciona as saídas (por exemplo, 71) da função de FFT de símbolo 104 que correspondem às subportadoras SPRACH usadas. Uma função de correlação 108 então correlaciona a saída da função de seleção de subportadora SPRACH 106 com sequências ZC conhecidas para, desse modo, extrair um identificador temporário do dispositivo sem fio de transmissão 80. Uma função de IFFT 110 então executa uma IFFT de 2.048 pontos resultando em um sinal de domínio de tempo que é então processada pela função de detecção de SRACH 98. Notavelmente, as funções 94 e 98 até 110 da figura 14 podem ser implementadas em hardware ou uma combinação de hardware e software.

[0073] Como discutido acima, em algumas modalidades, a sequência SRACH Base é repetida Q vezes para fornecer a sequência SRACH do preâmbulo SRACH para, por exemplo, aperfeiçoar a sensibilidade e discriminação de tempo na estação base 76. Entretanto, em alguns casos, a estação base 76 pode ser capaz de detectar o preâmbulo SRACH antes de todas as repetições Q da sequência SRACH base serem transmitidas. A esse respeito, a figura 15 ilustra a operação da estação base 76 e o dispositivo sem fio 80 para fornecer término prematuro da transmissão de preâmbulo SRACH pelo dispositivo sem fio 80 de acordo com uma modalidade da presente revelação. Como ilustrado, o dispositivo sem fio 80 transmite o preâmbulo SRACH (etapa 4000). Durante transmissão do preâmbulo SRACH e antes que todas as repetições Q da sequência SRACH base sejam transmitidas, a estação base 76 detecta a sequência SRACH base (etapa 4002). Após detectar a sequência SRACH base, a estação base 76 envia uma solicitação para o dispositivo sem fio 80 para término prematuro da transmissão do preâmbulo SRACH (etapa 4004). Em resposta à solicitação, o dispositivo sem fio 80 termina a transmissão do preâmbulo SRACH antes que todas as repetições Q da sequência SRACH sejam transmitidas (etapa 4006).

[0074] Com relação a repetições, a figura 12 acima descreve um processo no qual as repetições da sequência SRACH base são geradas como um sinal contínuo. A figura 16 ilustra um processo para gerar o preâmbulo SRACH no qual processo de tráfego por símbolo é usado para inserir CPs para cada repetição da sequência SRACH base de acordo com outra modalidade da presente revelação. Como discutido acima, uma sequência SRACH base é gerada no domínio de tempo (etapa 5000), e uma DFT (por exemplo, uma FFT) é então executada na sequência SRACH base de domínio de tempo para, desse modo, transformar a sequência SRACH base de domínio de tempo em uma representação de domínio de frequência da sequência SRACH base (etapa 5002). As saídas da DFT que são as subportadoras SRACH, são então mapeadas para o deslocamento de frequência apropriada para o SPRACH no uplink (etapa 5004). Após mapeamento, uma IDFT de ponto Z (por exemplo, uma IFFT de ponto Z) é executada nas amostras de domínio de frequência para desse modo transformar as amostras de domínio de frequência nas amostras de domínio de tempo Z (etapa 5006).

[0075] Nessa modalidade, um CP de amostras Ncp,q é adicionado às amostras de domínio de tempo Z (etapa 5008). Ncp,q é o número de amostras no CP para a qâ repetição da sequência SRACH. Notavelmente,. Ncp,q pode ser igual para todas as repetições ou pode ser diferente para repetições diferentes. De modo importante, o CP de amostras Ncp,q não faz parte do CP do preâmbulo SRACH. Ao invés, as amostras Ncp,q são geradas em um processo equivalente ao que é feito para símbolos de tráfego de uplink normais (por exemplo, símbolos PUSCH) de modo que o CP de amostras Ncp,q na realidade façam parte da sequência SRACH do preâmbulo SRACH. Uma determinação é então feita com relação a se o número total de amostras de domínio de tempo geradas para a sequência SRACH é maior ou igual a Q . Z (Etapa 5010). Q é um valor maior ou igual a 1 (isto é, igual a 1 para 1 repetição/instância da sequência SRACH base ou maior que 1 para mais de uma repetição/instância da sequência SRCH base). Se o número total de amostras de domínio de tempo não for maior ou igual a Q . Z, então um contador q é incrementado (etapa 5012) e o processo retorna à etapa 5008 onde a sequência SRACH é repetida com o CP adicionado para aquela repetição. Após o número total de amostras de domínio de tempo ser maior ou igual a Q . Z, a geração da sequência SRACH é completa. Notavelmente, o CP do preâmbulo SRACH é então adicionado para completar o preâmbulo SRACH.

[0076] Em uma modalidade, o preâmbulo SRACH de domínio de tempo s(ts,q) é definido como:

para 0 <q <Q e 0 <t <Q - TCYC + TCP, βPRAcH é um fator de aumento de amplitude para confirmar para a potência de transmissão para SPRACH (PSPRACH) que pode ser definido de acordo com, por exemplo, procedimentos existentes para definir a potência do PRACH convencional, Xu,v (n) é o v° deslocamento cíclico da uâ sequência ZC de raiz (conforme ou similar a padrões LTE 3GPP), Φ é um deslocamento fixo em relação ao limite RB físico em resolução ΔfSPRACH (por exemplo, 0 ou 1), K é igual a 1 para SRACH, TCP,q é a duração do CP de amostras Ncp,q para o q° símbolo de tráfego usado para gerar o preâmbulo SRACH, e ko é definido como:

onde o parâmetro npBB controla a localização no domínio de frequência, N™ é o número de subportadoras por RB e é o número de RBs no uplink. ,.Além disso, a uâ sequência ZC de raiz é definida como:

para 0 <n< Nzc - 1, onde u é o índice de sequência de raiz física ZC. O espaçamento de frequência de subportadora SRACH (ΔfSPRACH) é, em uma modalidade, igual ao mesmo valor Δf em uma rede não aumentada em frequência (por exemplo, ΔfSPRACH = Δf = 15 kHz em uma rede LTE 3GPP), onde Δf é igual ao espaçamento de subportadora do(s) outro(s) canal(is) de uplink. Em outra modalidade, o espaçamento de frequência de subportadora SRACH (ΔfSPRACH) é igual a X • Δf em uma rede de frequência aumentada (por exemplo, ΔfSPRACH = X • Δf = 10 • 15 kHz = 150 kHz para uma versão de frequência aumentada de uma rede LTE 3GPP tendo um fator de aumento (X) de 10), onde X • Δf é o espaçamento de subportadora dos outros canais de uplink na rede de frequência aumentada. Notavelmente, o valor K é igual a Δf/ ΔfSPRACH = 1 para uma rede não de frequência aumentada e igual a X^Δf/ ΔfSPRACH = 1 para uma rede de frequência aumentada. Em qualquer caso, K=1 de modo que igualdade do espaçamento de subportadora entre SPRACH e o(s) outro(s) canal(is) de uplink é obtido. Notavelmente, na equação para s(ts, q) acima, o termo adicional

é um desolamento de fase adicionado para compensar por descontinuidade aos blocos de amostras de domínio de tempo Z devido à adição das amostras CP.

[0077] A figura 17 é um diagrama de blocos da estação base 76 da figura 7 de acordo com uma modalidade da presente revelação. Essa descrição é igualmente aplicável a outros tipos de nós de acesso de rádio (isto é, nós em uma rede de acesso de rádio da rede de comunicação celular 74). Como ilustrado, a estação base 76 inclui uma unidade de banda base 112 incluindo um ou mais processador(es) 114, memória 116, e uma interface de rede 118 e uma unidade de rádio 120 incluindo um transceptor 122 acoplado a uma ou mais antenas 124. Em uma modalidade, a funcionalidade de processamento SRACH da estação base 76 descrita acima é implementada pelo menos parcialmente na unidade de banda base 112 na forma de software executado pelo(s) processador(es) 114 em ou associado à unidade de base 112 ou distribuído através de dois ou mais nós de rede (por exemplo, a unidade de banda base 112 e outro nó de rede). Em outro exemplo, o(s) processador(es) 114 inclui um ou mais componentes de hardware (por exemplo, Circuitos integrados de aplicação específica (ASICs)) que fornecem um pouco ou toda a funcionalidade de processamento SRACH descrita acima. Em outra modalidade, o(s) processador(es) 114 inclui(em) um ou mais componentes de hardware (por exemplo, Unidades de processamento central (CPUs)), e um pouco ou toda a funcionalidade de processamento SRACH descrita acima é implementada em software armazenado, por exemplo, na memória 116 e executado pelo processador 114.

[0078] A figura 18 é um diagrama de blocos do dispositivo sem fio 80 da figura 7 de acordo com uma modalidade da presente revelação. Como ilustrado, o dispositivo sem fio 80 inclui um processador 126, memória 128 e um transceptor 130 acoplado a uma ou mais antenas 132. O processador 126 inclui um ou mais componentes de processamento de hardware como, por exemplo, uma ou mais CPUs, um ou mais ASICs, ou similares. Em uma modalidade, a funcionalidade de processamento SRACH do dispositivo sem fio 80 descrito acima é implementada pelo menos parcialmente no processador 126. Por exemplo, em uma modalidade, o processador 126 inclui um ou mais componentes de hardware (Por exemplo, um ou mais ASICs) que fornecem um pouco ou toda a funcionalidade de processamento SRACH descrita acima. Em outra modalidade, o processador 126 inclui um ou mais componentes de hardware (por exemplo, CPUs ou pode ele próprio ser composto de múltiplos processadores) e um pouco ou toda a funcionalidade de processamento SRACH descrita acima é implementada em software armazenada, por exemplo, na memória 128 e executada pelo(s) processador(es) 126.

[0079] Sistemas e métodos para transmissão de preâmbulo SRACH e recepção/detecção de sequência SRACH são revelados aqui. Embora não sendo limitado a ou por qualquer benefício ou vantagem específica, alguns benéficos e vantagens não limitadoras de pelo menos algumas das modalidades descritas aqui são como a seguir. Como discutido acima, o espaçamento de frequência de subportadora do SPRACH é igual ao espaçamento de frequência de subportadora dos outros canais de uplink. Como resultado, as subportadoras SPRACH são ortogonais às subportadoras dos outros canais de uplink. A ortogonalidade com as subportadoras dos outros canais de uplink provê desempenho de sistema e SNIR aperfeiçoados. Além disso, usando o mesmo espaçamento de frequência de subportadora que os outros canais de uplink, ao invés de espaçamento de frequência de subportadora menor como em RACH LTE 3GPP convencional, reduz substancialmente a complexidade de geração de preâmbulo de SRACH na extremidade de transmissão e detecção/recepção de sequência SRACH como a extremidade de recebimento por eliminar a necessidade de super FFT/IFFT. Como outro exemplo, software e/ou hardware utilizado para gerar o(s)outro(s) canal(is) de uplink (por exemplo, PUSCH) podem ser usados para gerar o PSRACH.

[0080] Os seguintes acrônimos são usados em toda essa revelação. 3GPP - Projeto de Parceria de 3â geração 4G - 4â Geração 5G - 5â Geração ASIC - Circuito Integrado de Aplicação Específica CP - Prefixo Cíclico CPU - Unidade de Processamento Central DFT - Transformada de Fourier Discreta DRS - Sinal de Referência de Demodulação eNB - Nó Desenvolvido B FFY - Transformada de Fourier Rápida GHz - Gigahertz IDFT - Transformada de Fourier Discreta Inversa IFFT - Transformada de Fourier Rápida Inversa ISI - Interferência Inter-Símbolos kHz - Quilohertz km - Quilômetro LTE - Evolução de Longo Prazo MHz - Mega-hertz ms - Milissegundos Msps - Mega-amostras por segundo OFDM - Multiplexação por Divisão de Frequência Ortogonal PRACH - Canal de Acesso Aleatório Físico PSS - Sinal de Sincronização Primária PUCCH - Canal de Controle de Uplink Físico PUSCH - Canal Compartilhado de Uplink Físico RACH - Canal de Acesso Aleatório RB - Bloco de Recurso RRC - Controle de Recurso de Rádio SINR - Razão de Sinal para Interferência mais Ruído SPRACH - Canal de Acesso Aleatório Físico Simples SRACH - Canal de Acesso Aleatório Simples SRS - Sinal de Referência de Som SSS - Sinal de Sincronização Secundário UE - Equipamento de Usuário μs - Microssegundo ZC - Zadoff-Chu

[0081] Aqueles versados na técnica reconhecerão aperfeiçoamentos e modificações nas modalidades da presente revelação. Todos esses aperfeiçoamentos e modificações são considerados compreendidos no escopo dos conceitos revelados aqui e nas reivindicações que seguem.

Claims (23)

1. Método de operação de um dispositivo sem fio (80) para executar acesso aleatório em uma rede de comunicação celular (74), caracterizado pelo fato de compreender: gerar uma sequência de acesso aleatório base tendo um comprimento que é menor ou igual a um número de subportadoras em um canal de acesso aleatório físico; transformar a sequência de acesso aleatório base a partir do domínio de tempo para o domínio de frequência para, desse modo, fornecer uma representação de domínio de frequência da sequência de acesso aleatório base; mapear a representação de domínio de frequência da sequência de acesso aleatório base para um deslocamento de frequência apropriado para o canal de acesso aleatório físico dentro de uma largura de banda de sistema de um uplink a partir do dispositivo sem fio (80) para um nó de acesso de rádio na rede de comunicação celular (74) para, desse modo, fornecer uma representação de domínio de frequência mapeada da sequência de acesso aleatório base; e transformar a representação de domínio de frequência mapeada da sequência de acesso aleatório base a partir do domínio de frequência para o domínio de tempo para, desse modo, fornecer amostras Z de uma sequência de acesso aleatório para um preâmbulo de acesso aleatório para um período de símbolo do canal de acesso aleatório físico; transmitir o preâmbulo de acesso aleatório no canal de acesso aleatório físico no uplink a partir do dispositivo sem fio (80) para o nó de acesso de rádio (76) na rede de comunicação celular (74), o canal de acesso aleatório físico compreendendo uma pluralidade de subportadoras tendo um espaçamento de frequência de subportadora que é igual a um espaçamento de frequência de subportadora em um ou mais outros canais do uplink; e em resposta à transmissão do preâmbulo de acesso aleatório, receber uma resposta de acesso aleatório a partir do nó de acesso de rádio (76).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a rede de comunicação celular (74) é uma rede de comunicação celular de Evolução de Longo Prazo, LTE.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os um ou mais outros canais do uplink compreendem um canal compartilhado de uplink físico.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o espaçamento de frequência de subportadora tanto quanto da pluralidade de subportadoras no canal de acesso aleatório físico como das subportadoras nos um ou mais outros canais do uplink é 15 quilohertz.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o espaçamento de frequência de subportadora tanto da pluralidade de subportadoras no canal de acesso aleatório físico como das subportadoras nos um ou mais outros canais do uplink é X-15 quilohertz, onde X > 1.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a transmissão do preâmbulo de acesso aleatório compreende adicionalmente repetir as amostras Z da sequência de acesso aleatório para o preâmbulo de acesso aleatório para um ou mais períodos de símbolo adicionais do canal de acesso aleatório físico.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o número de amostras Z da sequência de acesso aleatório para o preâmbulo de acesso aleatório é definido como o produto de uma duração de tempo da sequência de acesso aleatório base e uma taxa de amostra de sistema que é uma função da largura de banda do sistema do uplink; e transmitir o preâmbulo de acesso aleatório compreende adicionalmente repetir as amostras Z da sequência de acesso aleatório para o preâmbulo de acesso aleatório, Q períodos de símbolo do canal de acesso aleatório físico, onde Q é maior ou igual a 2.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a transmissão do preâmbulo de acesso aleatório compreende adicionalmente: inserir um número de amostras de prefixo cíclico em um início das amostras Z da sequência de acesso aleatório para o preâmbulo de acesso aleatório para o período de um símbolo do canal de acesso aleatório físico, o número de amostras de prefixo cíclico sendo parte da sequência de acesso aleatório do preâmbulo de acesso aleatório ao invés de um prefixo cíclico para o preâmbulo de acesso aleatório; repetir as amostras Z da sequência de acesso aleatório para o preâmbulo de acesso aleatório para um segundo período de símbolo do canal de acesso aleatório físico; e inserir um número de amostras de prefixo cíclico em um início das amostras Z da sequência de acesso aleatório para o preâmbulo de acesso aleatório para o segundo período de símbolo do canal de acesso aleatório físico.

9. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente, enquanto transmite o preâmbulo de acesso aleatório: receber uma solicitação a partir do nó de acesso de rádio (76) para término prematuro de transmissão do preâmbulo de acesso aleatório; e em resposta ao recebimento da solicitação, terminar a transmissão do preâmbulo de acesso aleatório.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma largura de banda do canal de acesso aleatório físico é 1,08 Megahertz, o espaçamento de frequência de subportadora tanto da pluralidade de subportadoras no canal de acesso aleatório físico como das subportadoras nos um ou mais outros canais do uplink é 15 quilohertz e o comprimento da sequência de acesso aleatório é menor ou igual a 72.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a sequência de acesso aleatório base é uma sequência Zadoff-Chu e o comprimento da sequência de acesso aleatório é 71.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma largura de banda do canal de acesso aleatório físico é X-1,08 Megahertz, o espaçamento de frequência de subportadora tanto da pluralidade de subportadoras no canal de acesso aleatório físico como das subportadoras nos um ou mais outros canais do uplink é X-15 quilohertz e o comprimento da sequência de acesso aleatório base é menor ou igual a 72, onde X > 1.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a sequência de acesso aleatório base é uma sequência Zadoff-Chu e o comprimento da sequência de acesso aleatório base é 71.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma largura de banda do canal de acesso aleatório físico é X-M-15 quilohertz, o espaçamento de frequência de subportadora tanto da pluralidade de subportadoras no canal de acesso aleatório físico como das subportadoras nos um ou mais outros canais do uplink é X-15 quilohertz e o comprimento da sequência de acesso aleatório base é menor ou igual a M, onde X > 1.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a sequência de acesso aleatório base é uma sequência Zadoff-Chu e o comprimento da sequência de acesso aleatório base é um número primo maior menor ou igual a M.

16. Dispositivo sem fio (80), caracterizado pelo fato de compreender: um transceptor (130); e um processador (126) associado ao transceptor (130) e configurado para: gerar uma sequência de acesso aleatório base tendo um comprimento que é menor ou igual ao número de subportadoras no canal de acesso aleatório físico; transformar a sequência de acesso aleatório base a partir do domínio de tempo para o domínio de frequência para, desse modo, fornecer uma representação de domínio de frequência da sequência de acesso aleatório base; mapear a representação de domínio de frequência da sequência de acesso aleatório base para um deslocamento de frequência apropriado para o canal de acesso aleatório físico dentro de uma largura de banda de sistema de um uplink a partir do dispositivo sem fio (80) para um nó de acesso de rádio na rede de comunicação celular (74) para, desse modo, fornecer uma representação de domínio de frequência mapeada da sequência de acesso aleatório base; transformar a representação de domínio de frequência mapeada da sequência de acesso aleatório base a partir do domínio de frequência para domínio de tempo para, desse modo, fornecer amostras de uma sequência de acesso aleatório do preâmbulo de acesso aleatório para um período de símbolo do canal de acesso aleatório físico; transmitir, através do transceptor (130), um preâmbulo de acesso aleatório no canal de acesso aleatório físico no uplink a partir do dispositivo sem fio (80) para o nó de acesso de rádio (76) na rede de comunicação celular (74), o canal de acesso aleatório físico compreendendo uma pluralidade de subportadoras tendo um espaçamento de frequência de subportadora que é igual a um espaçamento de frequência de subportadora em um ou mais outros canais do uplink; e receber, através do transceptor (130), uma resposta de acesso aleatório a partir do nó de acesso de rádio (76) em resposta à transmissão do preâmbulo de acesso aleatório.

17. Dispositivo sem fio (80), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a rede de comunicação celular (74) é uma rede de comunicação celular de Evolução de Longo Prazo, LTE.

18. Dispositivo sem fio (80), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o espaçamento de frequência de subportadora tanto da pluralidade de subportadoras no canal de acesso aleatório físico como das subportadoras nos um ou mais outros canais do uplink é 15 quilohertz.

19. Dispositivo sem fio (80), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o espaçamento de frequência de subportadora tanto da pluralidade de subportadoras no canal de acesso aleatório físico como das subportadoras nos um ou mais outros canais do uplink é X-15 quilohertz, onde X > 1.

20. Dispositivo sem fio (80), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a transmissão do preâmbulo de acesso aleatório compreende adicionalmente repetir as amostras da sequência de acesso aleatório do preâmbulo de acesso aleatório para um ou mais períodos de símbolo adicionais do canal de acesso aleatório físico.

21. Dispositivo sem fio (80), de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o processador (126) é adicionalmente configurado para, enquanto transmite o preâmbulo de acesso aleatório: receber, através do transceptor (130), uma solicitação a partir do nó de acesso de rádio (76) para término prematuro de transmissão do preâmbulo de acesso aleatório; e terminar a transmissão do preâmbulo de acesso aleatório em resposta ao recebimento da solicitação.

22. Dispositivo sem fio (80), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que uma largura de banda do canal de acesso aleatório físico é 1,08 Mega-hertz, o espaçamento de frequência de subportadora tanto da pluralidade de subportadoras no canal de acesso aleatório físico como das subportadoras nos um ou mais outros canais do uplink é 15 quilohertz, e o comprimento da sequência de acesso aleatório base é menor ou igual a 72.

23. Dispositivo sem fio (80), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que uma largura de banda do canal de acesso aleatório físico é X-1,08 Mega-hertz, o espaçamento de frequência de subportadora tanto da pluralidade de subportadoras no canal de acesso aleatório físico como das subportadoras nos um ou mais outros canais do uplink é X-15 quilohertz e o comprimento da sequência de acesso aleatório base é menor ou igual a 72, onde X > 1.

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