BRPI0815617B1

BRPI0815617B1 - Método e terminal de comunicação móvel para transmitir um sinal de referência em um sistema de comunicação sem fio

Info

Publication number: BRPI0815617B1
Application number: BRPI0815617-4A
Authority: BR
Inventors: Seung Hee Han; Minseok Noh; Daewon Lee
Original assignee: Optis Cellular Technology, Llc
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2020-09-15
Also published as: JP2010538569A; GB2464254A; GB2464254B; US20200287696A1; CA2696795C; CN103281277A; US20120076098A1; US20120076097A1; US11283580B2; US8098760B2; US20110038387A1; GB201002895D0; HUE042740T2; EP2186282A2; CN103281277B; CN101796789B; BRPI0815617A2; EP3621262A1; EP2186282A4; US20220158809A1

Abstract

método de geração de sinal de referência em sistema de comunicação sem fio. um método de geração de um sinal de referência inclui uma sequência de base e a aquisição de uma sequência de base e aquisição de uma sequência de sinal de referência com um comprimento n a partir da sequência podem ser mantidas para melhorar o desempenho da demodulação de dados ou programação de uplink.

Description

Campo Técnico

A presente invenção refere-se à comunicação sem fio e, mais particularmente, a um método de geração de um sinal de referência em um sistema de comunicação sem fio.

Técnica Fundamental

Em geral, uma sequência é utilizada para vários canais e sinais em um sistema de comunicação sem fio. A sequência em um sistema de comunicação sem fio precisa satisfazer as seguintes características: (1) características de boa correlação para fornecer um alto desempenho de detecção; (2) uma baixa CM (Métrica Cúbica) para melhorar a eficiência de um amplificador de potência; (3) geração de um grande número de sequências para transmitir uma grande quan-tidade de informação ou para facilitar o planejamento de célula; (4) ser capaz de ser gerada em uma forma fechada a fim de reduzir uma capacidade de uma memória para a sequência.

Um canal de sincronização em enlace descendente (downlink)é utilizado para realizar a sincronização de tempo e frequência entre uma estação base e um equipamento de usuário e para realizar a busca de célula. Um sinal de sincronização em enlace descendente, isso é, uma sequência, é transmitido no canal de sincronização em enlace descendente, e a sincronização é realizada através de uma operação de correlação com o sinal de sincronização em enlace descendente recebido. Um ID de célula física pode ser identificado através do canal de sincronização em enlace descendente. Visto que um ID de célula singular deve ser identificado, à medida que o número de sequências disponíveis aumenta, é vantajoso em termos de planejamento de célula.

Um canal de sincronização em enlace ascendente (uplink) é utilizado para realizar a sincronização em tempo e frequência e para realizar o acesso a um registro de rede, uma solicitação de programação, ou similar. Uma sequência é transmitida no canal de sincronização em enlace ascendente, e cada sequência correspondente é reconhecida como uma oportunidade única. Depois da detecção de uma sequência, a estação base pode reconhecer através de qual oportunidade o equipamento de usuário transmitiu o canal de sincronização em enlace ascendente. Adicionalmente, através da sequência detectada, um rastre- amento de temporização, um desvio de frequência residual, ou similar, pode ser estimado. À medida que o número de oportunidades é aumentado, a probabilidade de colisão entre os equipamentos de usuário pode ser reduzida. Dessa forma, um número maior de sequências é vantajoso em termos de planejamento de celular. O canal de sincronização em enlace ascendente é chamado canal de acesso randômico (RACH) ou um canal variável dependendo de um sistema.

Uma sequência pode ser utilizada como informação de controle transmitida em um canal de controle. Isso significa que a informação de controle tal como sinal ACK (Aviso de recebimento)/NACK (Aviso de Recebimento Negativo), um CQI (Indicador de Qualidade de Canal), etc. podem ser mapeados para a sequência. O número maior de sequências disponíveis é vantajoso para transmitir várias informações de controle.

Um código de criptografia é utilizado para fornecer redução de randomização ou de razão de potência de pico para média (PAPR). Em termos de planejamento de célula, um número maior de sequências é vantajoso para ser utilizado para códigos de criptografia.

Quando vários usuários são multiplexados em um único canal através da multiplexação por divisão de código (CDM), uma sequência pode ser utilizada para garantir a orto- gonalidade entre os usuários. Uma capacidade de multiplexação é relacionada com o número de sequências disponíveis.

Um sinal de referência é utilizado por um receptor para estimar um canal de desva-necimento e/ou é utilizado para demodular os dados. Adicionalmente, o sinal de referência é utilizado para obter sincronização quando o equipamento de usuário acorda de um rastrea- mento de tempo/frequência ou no modo latente. Dessa forma, o sinal de referência é utilizado de forma variável. O sinal de referência utiliza uma sequência, e o número maior de sequências é vantajoso em termos de planejamento de célula. O sinal de referência também é chamado de piloto.

Existem dois tipos de sinais de referência de enlace ascendente: um sinal de referência de demodulação e um sinal de referência de som. O sinal de referência de demodu- lação é utilizado para a estimativa de canal para demodulação de dados, e o sinal de referência de som é utilizado para programação de usuário. Em particular, o sinal de referência de enlace ascendente é transmitido por um equipamento de usuário com uma capacidade de bateria limitada, de forma que as características PAPR ou CM das sequências utilizadas para o sinal de referência de enlace ascendente são críticos. Adicionalmente, a fim de reduzir o custo do equipamento de usuário, é necessário se reduzir uma quantidade de memória necessária para a geração de sequências.

Descrição da Invenção Problema Técnico

Um método é buscado para a geração de uma sequência adequada para um sinal de referência de enlace ascendente. Um método é buscado para a transmissão de um sinal de referência em enlace ascendente.

Solução Técnica

Um método é buscado para a geração de uma sequência adequada para um sinal de referência em enlace ascendente de acordo com a reivindicação 1.

Mais precisamente, a invenção se refere a um método de geração de um sinal de referência em um sistema de comunicação sem fio, o método compreendendo a aquisição de uma sequência de base xu(n) e aquisição de uma sequência de sinal de referência r(n) com um comprimento N a partir da sequência de base xu(n), onde a sequência base xu(n) é expressa por:

e, se N=12, pelo menos um dos valores fornecidos na tabela abaixo é utilizado como um valor do parâmetro de fase p(n):

Adicionalmente, se N=24, pelo menos um dos valores fornecidos na tabela abaixo pode ser utilizado como um valor de parâmetro de fase p(n):

A sequência de sinal de referência r(n) pode ser adquirida como

por uma mudança cíclica a da sequência de base xu(n).

Adicionalmente, um método é buscado para a transmissão de um sinal de referência em enlace ascendente como recitado na reivindicação 4.

Mais precisamente, a invenção se refere a um método para a transmissão de um sinal de referência em um sistema de comunicação sem fio, o método compreendendo a aquisição de uma sequência de sinal de referência r(n) com um comprimento N de uma sequência base xu(n), mapeamento da sequência de sinal de referência para o número N de subportadoras, e a transmissão de sequências de sinal de referência mapeados em um canal de enlace ascendente, onde a sequência base xu(n) é expressa por

e se N=12, pelo menos um dos valores fornecidos na tabela abaixo é utilizado como um valor de parâmetro de fase p(n):

Em outro aspecto ainda, um método de transmissão de um sinal de referência em um sistema de comunicação sem fio inclui a aquisição de uma sequência de sinal de referência r(n) possuindo um comprimento N de uma sequência de base Xu(n), mapeando a sequência de sinal de referência para o número N de subportadoras e transmitindo as sequências de sinal de referência mapeadas em um canal de enlace ascendente.

Efeitos Vantajosos

As sequências geradas a partir de uma equação de geração de forma fechada são comparadas com as sequências comparativas, a partir das quais as com boa correlação e características CM são utilizadas como um sinal de referência de enlace ascendente. Apesar dessas sequências com boas características de correlação e CM serem utilizadas juntamente com as sequências comparativas como o sinal de referência de enlace ascendente, as características de sequência desejadas podem ser mantidas, para, dessa forma, melhorar um desempenho de modulação de dados e realizar uma programação de enlace ascendente precisa.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é um diagrama em bloco ilustrativo de um transmissor de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A figura 2 é um diagrama em bloco esquemático de um gerador de sinal de acordo com o esquema SC-FDMA;

A figura 3 ilustra a estrutura de um quadro de rádio;

A figura 4 é uma vista ilustrativa ilustrando uma grade de recurso para uma partição em enlace ascendente;

A figura 5 ilustra a estrutura de um subquadro em enlace ascendente;

A figura 6 é uma vista conceituai ilustrando a extensão cíclica;

A figura 7 ilustra um método de truncagem;

A figura 7 é um fluxograma ilustrando o processo de um método de transmissão de sinal de referência de acordo com uma modalidade da presente invenção.

Modo da Invenção

Doravante, enlace descendente se refere à comunicação de uma estação base (BS) para um equipamento de usuário (UE), e enlace ascendente se refere à comunicação do UE para a BS. Em enlace descendente, um transmissor pode ser uma parte da BS e um receptor pode ser uma parte do UE. Em enlace ascendente, um transmissor pode ser parte do UE, e um receptor pode ser parte da BS. O UE pode ser fixo ou móvel, e pode ser referido como outra terminologia, tal como estação móvel (MS), terminal de usuário (UT), estação de assinante (SS), dispositivo sem fio, etc. A BS é geralmente uma estação fixa que se comunica com o UE e pode ser referido por outra terminologia, tal como nó B, sistema trans- ceptor de base (BTS), ponto de acesso, etc. Pode haver uma ou mais células dentro da cobertura da BS.

I. Sistema

A figura 1 é um diagrama em bloco esquemático ilustrando um transmissor de acordo com uma modalidade da presente invenção.

Com referência à figura 1, um transmissor 100 inclui um gerador de sinal de referência 110, um processador de dados 120, um mapeador de recurso físico 130 e um gerador de sinal 140.

O gerador de sinal de referência 110 gera uma sequência para um sinal de referência. Existem dois tipos de sinais de referência: um sinal de referência de demodulação e um sinal de referência de som. O sinal de referência de demodulação é utilizado para estimativa de canal para demodulação de dados, e o sinal de referência de som é utilizado para programação em enlace ascendente. A mesma sequência de sinal de referência pode ser utilizada para o sinal de referência de demodulação e para o sinal de referência de som.

O processador de dados 120 processa dados de usuário para gerar símbolos de valores complexos. O mapeador de recurso físico 130 mapeia os símbolos de valores complexos para a sequência de sinal de referência e/ou dados de usuário para os recursos físicos. Os símbolos de valores complexos podem ser mapeados para recursos físicos mutuamente exclusivos. Os recursos físicos podem ser chamados de elementos ou subportadoras de recurso.

O gerador de sinal 140 gera um sinal de domínio de tempo a ser transmitido através de uma antena transmissora 190. O gerador de sinal 140 pode gerar o sinal de domínio de tempo de acordo com um esquema de acesso múltiplo por divisão de frequência de portadora única (SC-FDMA) e, nesse caso, o sinal de domínio de tempo enviado a partir do gerador de sinal 140 é chamado de símbolo SC-FDMA ou um símbolo de acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA).

Na descrição a seguir, é considerado que o gerador de sinal 140 utilize o esquema SC-FDMA, mas é meramente assumido como um exemplo e não há limite do esquema de acesso múltiplo ao qual a presente invenção é aplicada. Por exemplo, a presente invenção pode ser aplicada a vários outros esquemas de acesso múltiplo, como um OFDMA, um acesso múltiplo por divisão de código (CDMA), acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA), ou acesso múltiplo por divisão de frequência (FDMA).

A figura 2 é um diagrama em bloco esquemático de um gerador de sinal de acordo com o esquema SC-FDMA.

Com referência à figura 2, o gerador de sinal 200 inclui uma unidade de transformação Fourier discreta (DFT) 220 para realizar DFT, um mapeador de subportador 230, e uma unidade de transformação Fourier rápida invertida (IFFT) 240 para realizar IFFT. A unidade DFT 220 realiza DFT nos dados de entrada e envia símbolos de domínio de frequência. O mapeador de subportador 230 mapeia os símbolos de domínio de frequência para cada subportador, e a unidade IFFT 230 realiza IFFT nos símbolos de entrada para enviar um sinal de domínio de tempo.

Um sinal de referência pode ser gerado no domínio de tempo e registrado na unidade DFT 220. Alternativamente, o sinal de referência pode ser gerado no domínio de frequência e mapeado diretamente para as subportadoras.

A figura 3 ilustra a estrutura de um quadro de rádio.

Com referência à figura 3, um quadro de rádio inclui dez subquadros. Cada subquadro inclui duas partições. Um intervalo para a transmissão de um único subquadro é chamado de intervalo de tempo de transmissão (TTI). Por exemplo, TTI pode ter 1 milisse- gundo (ms) e o intervalo de uma única partição pode ter 0,5 ms. Uma partição pode incluir uma pluralidade de símbolos SC-FDMA no domínio de tempo e uma pluralidade de blocos de recurso no domínio de frequência.

A estrutura do quadro de rádio é meramente um exemplo, e o número de subquadros incluídos no quadro de rádio, o número de partições incluídas no subquadro, e o número de símbolos SC-FDMA incluídos na partição podem variar.

A figura 4 ilustra uma grade de recursos para uma partição de enlace ascendente.

Com referência à figura 4, uma partição de enlace ascendente inclui uma pluralidade de símbolos SC-FDMA no domínio de tempo e uma pluralidade de blocos de recurso no domínio de frequência. Aqui, é ilustrado que a partição de enlace ascendente inclui sete símbolos SC-FDMA, e um bloco de recurso inclui doze subportadoras, mas esses são meramente ilustrativos, e a presente invenção não está limita a isso.

Cada elemento da grade de recursos é chamado de elemento de recurso. Um único bloco de recurso inclui 12x7 elementos de recurso. O número (NUL) de blocos de recursos incluído na partição de enlace ascendente depende de uma largura de banda de transmissão em enlace ascendente.

A figura 5 ilustra a estrutura de um subquadro de enlace ascendente.

Com referência à figura 5, um subquadro de enlace ascendente pode ser dividido em duas partes: uma região de controle e uma região de dados. Uma parte intermediária do subquadro é alocada à região de dados, e ambas as partes laterais da região de dados são alocadas à região de controle. A região de controle é uma região de transmissão de sinais de controle, que é tipicamente alocada para um canal de controle. A região de dados é uma região de transmissão de dados, que é tipicamente alocada para um canal de dados. Um canal alocado para a região de controle é chamada de canal de controle de enlace ascen dente físico (PUCCH), e um canal alocado para a região de dados é chamado de canal compartilhado de enlace ascendente físico (PUSCH). Um UE não pode transmitir simultane-amente PUCCH e PUSCH.

O sinal de controle inclui um sinal ACK/NACK que é um retorno de solicitação de repetição automática híbrida (HARQ) para os dados em enlace descendente, um indicador de qualidade de canal (CQI) indicando uma condição de canal de enlace descendente, um sinal de solicitação de programação que é utilizado para solicitar um recurso de rádio em enlace ascendente, ou similar.

PUCCH utiliza um bloco de recurso único que ocupa frequências mutuamente dife-rentes em cada uma das duas partições de um subquadro. Dois blocos de recurso alocados ao PUCCH são pulados em frequência em um limite de partição. Aqui, é ilustrado que dois PUCCHs, um possuindo m=0 e outro possuindo m=1, são alocados a um subquadro, mas uma pluralidade de PUCCHs pode ser alocada a um subquadro.

II Sequência Zadoff-Chu (ZC)

Uma sequência Zadoff-Chu (ZC) é comumente utilizada em uma comunicação sem fio visto que possui boas características CM e características de correlação. A sequência ZC é uma das sequências de amplitude constante e correlação zero (CAZAC). A sequência ZC possui características ideais com uma amplitude constante tanto no domínio de tempo quanto no de frequência através de DFT (ou IDFT) e uma autocorrelação periódica na forma de impulso. Dessa forma, a aplicação da sequência ZC a SC-FDMA ou OFDMA com base em DFT mostra características PAPR (ou CM) muito boas.

Uma equação de geração de uma sequência ZC com um comprimento Nzc é como se segue:

Figura Matemática 1

onde 0<m<NZC-1, e 'u' denota um índice de raiz que é um número natural não maior que Nzc. O índice de raiz u é um número relativamente primo com Nzc- Significa que quando Nzc é determinado, o número de índices de raiz se torna o número de sequências ZC raiz disponíveis. De acordo, quando Nzc é um número primo, o maior número de sequências ZC raiz pode ser obtido. Por exemplo, se Nzc for igual a 12 que é um número composto, o número das sequências ZC raiz disponíveis é igual a 4 (u= 1,5, 7, 11). Se Nzc for 13 que é um número primo, o número de sequências ZC raiz disponíveis é 12 (u = 1,2,..., 10).

Em geral, uma sequência ZC possuindo um comprimento de um número primo possui características CM ou de correlação melhores do que as de uma sequência ZC possuindo um comprimento de um número composto. Com base nesse fato, existem dois métodos para se aumentar o número de sequências ZC quando o comprimento de sequências ZC que se deseja gerar não é um número primo: Um é um método com base em uma extensão cíclica e o outro é um método com base em truncagem.

A figura 6 é uma vista conceituai ilustrando o método de extensão cíclica. O método de extensão cíclica se refere a um método no qual (1) quando o comprimento das sequências ZC desejadas é 'N', (2) as sequências ZC são geradas pela seleção de um número primo menor do que o comprimento desejado N como Nzc, θ (3) as sequências ZC geradas são ciclicamente estendidas para a parte restante (N-Nzc) para gerar sequências ZC com o comprimento N. Por exemplo, se N for 12, Nzc é selecionado como sendo 11 para obter todas as 10 sequências ZC estendidas cíclicas.

Pela utilização da sequência ZC xu(m) da equação 1, as sequências estendidas cíclicas rcε(n) podem ser expressas como ilustrado abaixo:

Figura Matemática 2

onde 0<n<N-1, 'a mod b' denota uma operação de módulo, que significa um resíduo obtido pela divisão de 'a por b', e Nzc denota o maior número primo dentre os números naturais não superiores a N.

A figura 7 é uma vista conceituai ilustrando um método de truncagem. O método de truncagem se refere a um método no qual (1) quando o comprimento das sequências ZC desejadas é igual a N, (2) um número primo maior do que o comprimento desejado N é se-lecionado como Nzc para gerar sequências ZC, e (3) a parte restante (Nzc-N) é truncada para gerar sequências ZC com o comprimento N. Por exemplo, se N for igual a 12, Nzc é selecionado de forma a ser igual a 13 para obter todas as doze sequências ZC truncadas.

Pela utilização da sequência ZC xu(m) da equação 1, as sequências truncadas e geradas ri-R(n) podem ser expressas como ilustrado abaixo:

Figura Matemática 3 [Matemática 3]

onde 0<n<N-1, e Nzc denota o menor número primo dentre os números naturais não inferiores a N.

Quando sequências são geradas pela utilização das sequências ZC descritas acima, o número de sequências disponíveis é maximizado quando Nzc é um número primo. Por exemplo, se o comprimento N das sequências desejadas for igual a 11, quando as sequências ZC de Nzc=11 são geradas, o número de sequências disponíveis é no máximo igual a 10. Se a quantidade de informação necessária ou o número de sequências utilizadas precisar ser maior do que dez sequências, a sequência ZC não pode ser utilizada.

Se o comprimento das sequências desejadas for N=12, NZc=11 é selecionado e a extensão cíclica é realizada ou Nzc=13 é selecionada e a truncagem é realizada para dessa forma gerar dez sequências ZC no caso de extensão cíclica e doze sequências ZC no caso de truncagem. Nesse caso, no entanto, se mais sequências forem necessárias (por exemplo, 30 sequências), as sequências ZC possuindo tais características boas que satisfaçam as sequências não podem ser geradas.

Em particular, se as sequências possuindo boas características CM forem necessárias, o número de sequências disponíveis pode ser severamente reduzido. Por exemplo, preferivelmente, as sequências utilizadas para um sinal de referência é inferior a um valor CM na transmissão de chaveamento por mudança de fase em quadratura (QPSK) quando a amplificação de potência é considerada. Quando o esquema SC-FDMA é utilizado, um valor CM na transmissão QPSK é igual a 1,2 dB. Se as sequências satisfazendo as exigências CM QPSK forem selecionadas dentre as sequências ZC disponíveis, o número de sequências disponíveis a serem utilizadas para o sinal de referência será reduzido. Em detalhes, a tabela abaixo ilustra os valores CM das sequências geradas depois de serem estendidas ciclicamente pela seleção de Nzc=1 no caso no qual o comprimento das sequências desejadas é N=12. Tabela 1

Como notado na tabela acima, se um valor limite for 1,2 dB, as exigências de CM QPSK, o número de sequências disponíveis é reduzido de dez para seis (u=0, 4, 5, 6, 7, 10).

Portanto, um método de geração de uma sequência que pode ter boas características CM e de correlação e que pode reduzir a capacidade da memória necessária para a geração ou armazenamento de sequências disponíveis é necessária.

III. Equação de Geração de Sequência

Uma equação de geração de forma fechada para a geração de sequências possuindo boas características CM e de correlação é uma expressão polinomial com um tamanho uniforme e um componente de fase de ordem k.

A equação de geração de forma fechada com relação a uma sequência r(n) é como se segue:

Figura Matemática 4

[Matemática 4]

onde m=0, 1, N-1, 'N' denta o comprimento da sequência r(n), e Uo, Ui, Uk de notam números reais arbitrários. xu(m) é uma sequência base para a geração da sequência r(n). 'u' é um valor representando um índice de sequência e está em uma relação de mapeamento de um para um com a combinação de Uo, Ui,...,Uk.

Aqui, Uk é um componente para mudar a fase de todas as sequências e não fornece qualquer efeito na geração das sequências. Dessa forma, a Equação 4 pode ser expressa pela forma a seguir:

Figura Matemática 5

[Matemática 5]

Em um exemplo de diferença, uma equação de geração de forma fechada com re-lação a uma sequência r(n) obtida pela aproximação ou quantização de um valor de fase na sequência da equação 4 pode ser expressa como se segue:

Figura Matemática 6

[Matemática 6]

onde m = 0, 1, ..., N-1, 'N' denota o comprimento da sequência r(n), e Uo, Ui, ..., Uk denota os números reais arbitrários, quan (.) denota uma função de quantização que significa a aproximação ou quantização com um valor particular.

Um valor real e um valor imaginário dos resultados da sequência na Equação 6 podem ser aproximados/quantizados como ilustrado abaixo:

Figura Matemática 7

[Matemática 7]

onde m = 0, 1, ..., N-1 e pn denota um fator de normalização para a regulagem da amplitude de uma sequência gerada.

Na equação 6, os valores em um círculo de unidade complexa que um e j0pode ter são quantizados para o número Nq. Os valores quantizados podem ser aproximados das coordenadas de QPSK {0,7071+j0.7071, 0,7071-j0.7071, -0.7071+j0.7071, -0,7071-j0, 7071}, ou aproximados para {exp(-j*2*π*0/8), exp(-j*2*π*1/8), exp(-j*2*π*2/8), exp(-j*2*π*3/8), exp(-j*2*π*4/8), exp(-j*2*π*5/8), exp(-j*2*π*6/8), exp(-j*2*π*7/8)} na forma de 8-PSK.

Nesse caso, de acordo com os métodos de aproximação, os valores podem ser aproximados para os valores mais próximos, para o mesmo valor ou o menor valor mais próximo, ou para o mesmo ou o maior valor mais próximo.

Na equação 7, um valor real e um valor imaginário gerados a partir do valor da função exponencial são aproximados da constelação particular mais próxima. Isso é, por exemplo, são aproximados de M-PSK ou M-QAM. Adicionalmente, o valor real e o valor imaginário podem ser aproximados de {+1, -1, 0} através de uma função de sinal que envia o sinal do valor.

Nas equações 6 e 7, a fim de se aproximar do QPSK mais próximo, o valor Uk pode ser configurado de forma a ser igual a π*1/4. Adicionalmente, uma função de arredondamento significando o arredondamento como uma forma particular da função de quantização pode ser utilizada. A função de quantização pode ser utilizada em uma parte de fase de uma função exponencial ou em toda a função exponencial.

Variáveis podem ser configuradas de acordo com um critério particular para gerar sequências a partir das equações de geração. Os critérios podem considerar características CM ou de correlação. Por exemplo, um valor de CM e um limite de correlação cruzada podem ser configurados para gerar as sequências.

As equações de geração detalhadas para a geração de sequências a partir das equações de geração gerais descritas acima serão descritas agora.

Primeira Modalidade

: Forma de Expressão Polinomial Simples (k=3)

A equação de geração a seguir pode ser selecionada:

Figura Matemática 8

[Matemática 8]

onde m = 0, 1,..., N-1, 'N' denota o comprimento da sequência r(n), e uo, ui, U2 de-notam números reais arbitrários.

Segunda Modalidade: Sequência ZC Modificada

A equação de geração a seguir pode ser selecionada:

Figura Matemática 9

[Matemática 9]

onde m = 0, 1, N-1, 'N' denota o comprimento da sequência r(n), e Uo, Ui,.Uk-i denotam números reais arbitrários.

Essa equação de geração possui as seguintes vantagens. Em primeiro lugar, as sequências ZC possuindo boas características que podem ser criadas com o comprimento N podem ser incluídas em um conjunto de sequência disponível. Por exemplo, se k=2, ui=0 e uo for um inteiro, é equivalente às sequências ZC quando N na equação 1 é um número par. Se k=2, ui e u0 são inteiros, e ui=uo, é equivalente às sequências ZC quando N na equação 1 é um número ímpar. Em segundo lugar, as sequências possuindo boas características tão próximas como a distância Euclidiana das sequências ZC otimizadas originais.

Terceira Modalidade: Sequência ZC corrigida e estendida ciclicamente

A seguinte equação de geração pode ser selecionada:

Figura Matemática 10

[Matemática 10]

onde m = 0, 1, ..., N-1, 'N' denota o comprimento da sequência r(n), e Uo, Ui,..., Uk-i denotam números reais arbitrários. Nzc é o número primo maior dentre os números naturais menores que N. Essa equação de geração é vantajosa visto que uma sequência ZC existente pode ser incluída em um conjunto de sequência disponível. Por exemplo, se k=2, Ui e u0 são inteiros, e ui=uo, é equivalente a um valor obtido pela extensão cíclica da sequência ZC.

Quarta Modalidade: Seguência ZC modificada truncada

A equação de geração a seguir pode ser selecionada:

Finura Matemática 11

[Matemática 11]

onde m = 0, 1N-1, ’N’ denota o comprimento da sequência r(n), e uo, Ui,...Uk-i denotam números reais arbitrários. Nzc é o maior número primo dentre os números naturais superiores a N. Essa equação de geração é vantajosa visto que uma sequência ZC existente pode ser incluída em um conjunto de sequência disponível. Por exemplo, se k=2, e ui e u0 são inteiros, é equivalente a um valor obtido pela truncagem da sequência ZC.

Quinta Modalidade: Sequência ZC modificada possuindo uma restrição

A equação de geração a seguir pode ser selecionada:

Figura Matemática 12

[Matemática 12]

onde m = 0, 1 ,...,N-1, N denota o comprimento da sequência r(n), Uo, ui,...,Uk-i denota inteiros arbitrários, e 'a' denota um número real arbitrário, 'a' serve para restringir o detalhamento das variáveis uo, ui, .... Uk-i. Visto que o detalhamento das variáveis uo, ui,...,Uk- i,pode ser alterado para dentro da unidade de inteiro através de tal restrição, uma memória necessária para o armazenamento da informação de sequência pode ser reduzida.

Sexta Modalidade: Sequência ZC modificada possuindo duas restrições

A equação de geração a seguir pode ser selecionada:

Figura Matemática 13

[Matemática 13]

onde m=0, 1, ..., N-1, N denota o comprimento da sequência r(n), uo, Ui,..., Uk-i de-notam inteiros arbitrários, 'a' denota um número real arbitrário, e bo, bi, ..., bk-i denotam números reais arbitrários, 'a' serve para restringir o detalhamento das variáveis uo, Ui, ..., Uk-i. Pode restringir diferentemente as variáveis através de bo, bi,...,bk-i■ Uma memória necessária para o armazenamento da informação de sequência pode ser reduzida pela alteração do detalhamento das variáveis uo, ui,...,Uk-i dentro da unidade do inteiro através de duas restrições, e uma sequência de melhores características pode ser obtida pelo ajuste do detalha- mento pelas variáveis.

Sétima Modalidade: Sequência ZC modificada (k=3) possuindo duas restrições

A fórmula de criação a seguir pode ser selecionada:

Figura Matemática 14

[Matemática 14]

onde m = 0, 1,..., N-1, N denota o comprimento da sequência r(n), uo, ui, U2 denotam inteiros arbitrários, 'a' denota um número real arbitrário, e bo, bt, b2 denotam inteiros arbitrários, 'a' serve para restringir o detalhamento das variáveis uo, ui, u2. Pode restringir diferentemente as variáveis através de bo, bi, b2.

Oitava Modalidade: Sequência ZC modificada possuindo uma restrição e extensão cíclica

A equação de geração a seguir pode ser selecionada:

Figura Matemática 15

[Matemática 15]

onde m=0, 1,..., Nzc-i, N denota o comprimento da sequência r(n), uo, ui, Uk-i de-notam inteiros arbitrários, 'a' denota um número real arbitrário, e Nzc denota o maior número primo dentre os números naturais menores que 'N'. 'a' serve para restringir o detalhamento das variáveis uo, Ui, ..., Uk-i. Visto que o detalhamento das variáveis uo, ui, ..., Uk-i pode ser alterado para dentro da unidade do inteiro através de tal restrição, uma memória necessária para o armazenamento da informação de sequência pode ser reduzida.

Nona Modalidade: Sequência ZC modificada possuindo duas restrições e extensão cíclica

A equação de geração a seguir pode ser selecionada:

Figura Matemática 16

[Matemática 16]

onde m = 0, 1, ..., NZc-i, N denota o comprimento de sequência r(n), uo, Ui,..., Uk-i denotam inteiros arbitrários, 'a' denota um número real arbitrário, bo, bibk-i denotam inteiros arbitrários, e Nzc denota o maior número primo dentre os números naturais menores que 'N'. 'a' serve para restringir o detalhamento das variáveis uo, ui, ..., Uk-i. Pode restringir diferentemente as variáveis através de b0, bi, ..., bk-i■ Uma memória necessária para o armazenamento da informação de sequência pode ser reduzida pela alteração do detalhamento das variáveis uo, ui,..., Uk-i dentro da unidade do inteiro através de duas restrições, e uma sequência de melhores características pode ser obtida pelo ajuste do detalhamento pelas variáveis.

Décima Modalidade: Sequência ZC modificada possuindo duas restrições (k = 3) e extensão cíclica

A equação de geração a seguir pode ser selecionada:

Figura Matemática 17

[Matemática 17]

onde m= 0, 1, ..., N-1, N denota o comprimento da sequência r(n), uo, Ui, u2 denotam inteiros arbitrários, 'a' denota um número real arbitrário, bo, bi, b2 denotam inteiros arbitrários, e Nzc denota o maior número primo dentre os números naturais menores que N. 'a' serve para restringir o detalhamento das variáveis uo, ui, u2. Pode restringir diferentemente as variáveis através de bo, bi, b2.

Décima Primeira Modalidade: Sequência ZC Modificada possuindo uma restrição e truncagem.

A equação de geração a seguir pode ser selecionada:

Figura Matemática 18

[Matemática 18]

onde m = 0, 1, ..., NZc-i, N é o comprimento da sequência r(n), u0, ui, ..., Uk-i, são in-teiros arbitrários, 'a' é um número real arbitrário, e NZC é o maior número primo dentre os números naturais maiores que N. 'a' serve para restringir o detalhamento das variáveis u0, ui, ..., Uk-i. Visto que o detalhamento das variáveis uo, ui, ..., Uk-i pode ser modificado para dentro da unidade de inteiro através de tal restrição, uma memória necessária para o armazenamento da informação de sequência pode ser reduzida.

Décima Segunda Modalidade:

Sequência ZC possuindo duas restrições e trunca- gem

A equação de geração a seguir pode ser selecionada.

Figura Matemática 19

[Matemática 19]

onde m = 0, 1Nzc-1, N é o comprimento da sequência r(n), uo, Ui,..., UK-I são inteiros arbitrários, 'a' é um número real arbitrário, bo, bi,...,bk-i são inteiros arbitrários, e Nzc é o menor número primo dentre os números naturais maiores que N. 'a' serve para restringir o detalhamento das variáveis uo, ui,...,Uk-i. Pode restringir diferentemente as variáveis através de bo, bi,...,bk-i. Uma memória necessária para o armazenamento da informação de sequência pode ser reduzida pela alteração do detalhamento das variáveis u0, ui,..., Uk-i na unidade do inteiro através de duas restrições, e uma sequência de melhores características pode ser obtida pelo ajuste do detalhamento pelas variáveis.

Décima Terceira Modalidade: Sequência ZC Modificada possuindo duas restrições (k=3) e truncagem

A equação de geração a seguir pode ser selecionada:

Figura Matemática 20

[Matemática 20]

onde m=0, 1,..., Nzc-1, N é o comprimento da sequência r(n), Uo, Ui, U2 são inteiros arbitrários, 'a' é um número real arbitrário, bo, bi, b2 são inteiros arbitrários, e Nzc é o menor número primo dentre os números naturais maiores que N. 'a' serve para restringir o detalhamento das variáveis u0, ui, u2. Pode restringir diferentemente as variáveis através de bo, bi, b2.

Décima Quarta Modalidade: Extensão Cíclica em Consideração de Mudança Cíclica no Domínio de Tempo

Em um sistema OFDMA ou sistema SC-FDMA, o número de sequências disponíveis pode ser aumentado pela utilização de mudanças cíclicas para cada sequência de raiz. Além da mudança cíclica, um ponto de partida para a geração de uma sequência pode ser combinado com um índice de frequência particular de forma a ser definido. Essa é uma restrição de ajuste forçado de pontos de partida sobrepostos por sequências diferentes no domínio de frequência, possuindo uma vantagem visto que as características de correlação da sequência ZC modificada possuindo uma ou mais restrições podem ser suportadas como estão.

Por exemplo, a equação de geração de sequência a seguir pode ser selecionada:

Figura Matemática 21

[Matemática 21]

onde m = 0, 1,Nzc-1, N é o comprimento da sequência r(n), uo, ui, Uk-i são inteiros arbitrários, 'a' é um número real arbitrário, e Nzc é o maior número primo dentre os números naturais menores que N. ejan é uma expressão, no domínio de frequência, da realização da mudança cíclica por 'α'no domínio de tempo, θ é um valor de desvio de mudança e indica a realização da extensão cíclica depois da mudança por θ A equação 21 é expressa no domínio de frequência, θ indica um valor de mudança de um índice de frequência.

Como outro exemplo, a equação de geração de sequência a seguir pode ser sele-cionada:

Figura Matemática 22

[Matemática 22]

onde m = 0, 1, ..., Nzc-1, N é o comprimento da sequência r(n), uo, ui,...,Uk-i são in-teiros arbitrários, 'a' é um número real arbitrário, bo, bi,..., bk-i são inteiros arbitrários, e Nzc θ o maior número primo dentre os números naturais menores que N. ejotn é uma expressão, no domínio de frequência, da realização de mudança cíclica por 'α'no domínio de tempo, θ é um valor de desvio de mudança e indica a realização da extensão cíclica depois da mudança por θ.

Como um outro exemplo, a equação de geração de sequência a seguir pode ser se-lecionada:

Figura Matemática 23

[Matemática 23]

onde m=0, 1,..., Nzc-1, N é o comprimento da sequência r(n), uo, ui, U2 são inteiros arbitrários, 'a' é um número real arbitrário, bo, bi, bs são inteiros arbitrários, e Nzc é o maior número primo dentre os números naturais menores que N. ejotn é uma expressão, no domínio de frequência, de realização de mudança cíclica por 'α'no domínio de tempo, θ é um valor de desvio de mudança.

Décima Quinta Modalidade: Truncagem considerando mudança cíclica no domínio d tempo

Figura Matemática 24

onde m = 0, 1, ..., Nzc-1, N é o comprimento da sequência r(n), uo, ut, ..., Uk-i são in-teiros arbitrários, 'a' é um número real arbitrário, e Nzc é o maior número primo dentre s números naturais menores que N. ejotn é uma expressão, no domínio de frequência, da realização da mudança cíclica por 'α'no domínio de tempo.

Como outro exemplo, a equação de geração de sequência a seguir pode ser sele-cionada.

Figura Matemática 25

[Matemática 25]

Figura Matemática 26

[Matemática 26]

Na equação 26, se k = 3, a = 0,125, bo = 2, e bi = b? = 1, então a equação a seguir pode ser obtida.

Figura Matemática 27

[Matemática 27]

IV. Geração de Sequência

A fim de se ilustrar um exemplo de geração de uma sequência, a equação de geração de sequência a seguir é considerada:

Figura Matemática 28

[Matemática 28]

onde m = 0, 1, Nzc-1, N é o comprimento da sequência r(n), uo, Ui, U2, são inteiros arbitrários, θ é um valor de desvio de mudança e Nzc é o maior número primo dentre os números naturais menores que N. Essa equação é obtida pela definição oc = 0, k = 3, a = 0,125, bo = 2, bi = b2 = 1. A razão da seleção de a = 0,125 é reduzir a quantidade de cálculo. Isso é, visto que 0,125 é 1/8, o mesmo pode ser implementado por três vezes a operação de mudança de bit.

As variáveis uo, ui, u2 são determinadas pela utilização de um CM e um valor limite de correlação cruzada.

Primeiro, a geração de uma sequência com um comprimento de N = 12 será descrita agora.

Quando uma referência CM foi configurada como 1,2 dB e o limite de correlação cruzada foi configurado como 0,6, os valores das variáveis uo, ui, u2 e CMs das sequências correspondentes obtidas a partir da equação de geração são ilustrados na tabela abaixo. Tabela 2

Na tabela acima, as sequências de índice 0 a 5 se referem a um conjunto de se quências que satisfaz a referência CM, dentre as sequências ZC geradas pela aplicação da extensão cíclica convencional.

A Tabela 3 ilustra os valores de número real das sequências geradas a partir da 5 Tabela 2, e a Tabela 4 ilustra os valores de número imaginário das sequências geradas a partir da Tabela 2. Tabela 3

Tabela 4

Se N=12 e quando as sequências geradas pela equação de geração proposta e 5 sequências ZC geradas pela aplicação da extensão cíclica convencional, seis sequências satisfazendo o critério CM QPSK de 1,2 dB são incluídas.

A Tabela 5 ilustra uma comparação entre a sequência ZC gerada pela aplicação da extensão cíclica convencional e as sequências propostas. Tabela 5

E notado que, quando as sequências são geradas pelo método proposto, o número de sequências disponíveis pode ser aumentado enquanto as características de correlação cruzada são substancialmente iguais. Quando o pulo de frequência em um ambiente real é considerado, um desempenho de taxa de erro de bloco (BLER) se torna melhor à medida 5 que um valor de correlação mínimo é menor. Visto que as correlações mínimas de ambas as sequências são iguais, o desempenho BLER é igual.

A geração de uma sequência com um comprimento de N = 24 será descrita agora.

A tabela abaixo ilustra as variáveis uo, ui, U2 obtidas a partir da equação de geração e CMs correspondentes quando a referência CM é configurada para ser 1,2 dB e o valor 10 limite da correlação cruzada é configurado para ser 0,39. Tabela 6

Na tabela acima, as sequências dos índices de sequência 0 a 11 se referem a um conjunto de sequências satisfazendo os critérios CM dentre as sequências ZC geradas pela aplicação da extensão cíclica convencional.

A tabela 7 ilustra os valores de número real das sequências geradas a partir da Ta- 5 bela 6, e a Tabela 8 ilustra os valores imaginários das sequências geradas.

Tabela 7

Tabela 8

Abaixo a tabela 9 ilustra a comparação entre as sequências geradas pela equação de geração proposta e as sequências ZC geradas pela aplicação da extensão cíclica con-vencional quando N=24. Tabela 9

É notado que quando as sequências são geradas de acordo com o método propos-to, o número de sequências disponíveis é aumentado e características de correlação cruzada melhores são obtidas. Quando o pulo de frequência em um ambiente real é contado, um desempenho BLER se torna melhor à medida que um valor de correlação mínimo é inferior.

Dessa forma, o desempenho BLER das sequências propostas é superior.

V. Restrição de Ordem da Equação de Fase

A relação entre a ordem 'k' de uma equação de fase com relação a um componente de fase de uma sequência, o número de sequências disponíveis, e as características de correlação é como se segue.

À medida que a ordem 'k' é aumentada, o número de sequências disponíveis é au- mentada, mas as características de correlação são degradadas. À medida que a ordem 'k' se torna pequena, o número de sequências disponíveis é reduzido, mas as características de correlação são aperfeiçoadas. Se k =2, as sequências ZC podem ser geradas, logo, se k>2, uma restrição para a geração das sequências é necessária.

Um método para a restrição da ordem de uma equação de fase de acordo com um comprimento das sequências desejadas de acordo com o número desejado de sequências disponíveis em consideração do número de sequências disponíveis e características de cor-relação, quando uma terceira expressão polinomial é aplicada aos componentes de fase das sequências será descrito agora. Quando o número desejado de sequências disponíveis mí-nimas é Nseq, se o número de sequências (Nposs) que podem ser geradas pela utilização da equação de fase de segunda ordem com um comprimento desejado N de sequências for maior que ou igual a Nseq (isso é, Nposs>=Nseq), a equação de fase de segunda ordem é utilizada. Se Nposs<Nseq, uma equação de fase de terceira ordem ou ordem superior é uti-lizada.

A mesma pode ser expressa por estágios como se segue:

Etapa 1: O número desejado Nseq de sequências disponíveis mínimas é determinado

Etapa 2: O número Nposs de sequências disponíveis que pode ser gerado pela equação de fase de segunda ordem (k=2) é determinado a partir do comprimento N das se-quências desejadas.

Etapa 3: Se Nposs for maior que ou igual a Nseq, as sequências são geradas pela utilização da equação de fase de segunda ordem, e se Nposs for menor que Nseq, as se-quências são geradas pela utilização da equação de fase de terceira ordem.

Primeira Modalidade

A equação de geração de sequência a seguir possuindo a equação de terceira fase com k=3 é considerada.

Figura Matemática 29

onde m = 0, 1, ..., Nzc-1, N é o comprimento da sequência r(n), Uo, Ui, ..., Uk-i são inteiros arbitrários, 'a' é um número real arbitrário, e NZC é o maior número primo dentre os números naturais menores que N. ejotn é uma expressão, no domínio de frequência, de reali-zação de mudança cíclica por 'oc' no domínio de tempo, θ é um valor de desvio de mudança e indica a realização da extensão cíclica depois da mudança por θ.

É considerado que o comprimento N das sequências desejadas é possível no se-guinte caso:

N=[12 24 36 48 60 72 96 108 120 144 180 192 216 240 288 300]

Na etapa 1, o número Nseq de sequências disponíveis mínimas é configurado para 30. Na etapa 2, se a equação de segunda fase for a = 1, uo = 0, ui = U2 = u, bo = 0, e bi = b2 = 1 na equação 29, o número disponível Nposs de sequências ZC disponíveis de cada N é como se segue:

Nposs = [ 10 22 30 46 58 70 88 106 112 138 178 190 210 238 282 292]

Na etapa 3, o comprimento das sequências que pode utilizar a equação de fase de segunda ordem é N = [36 48 60 72 96 108 120 144 180 192 216 240 288 300], e o compri-mento das sequências que podem utilizar a equação de fase de terceira ordem é N = [12 24].

Segunda Modalidade

A equação de geração de sequência a seguir possuindo a equação de terceira fase com k = 3 é considerada.

Figura Matemática 30

[Matemática 30]

N = [ 12 24 36 48 60 72 96 108 120 144 180 192 216 240 288 300]

Na etapa 1, o número Nseq das sequências disponíveis mínimas é 30. Na etapa 2, se a equação de fase de segunda ordem for a = 1, u0 = 0 e ui = u na equação 30, o número disponível Nposs de sequências ZC disponíveis de cada N é como se segue:

Nposs = [ 10 22 30 46 58 70 88 106 112 138 178 190 210 238 282 292].

Na etapa 3, o comprimento das sequências que podem utilizar a equação de fase de segunda ordem é N = [36 48 60 72 96 108 120 144 180 192 216 240 288 300], e o compri-mento das sequências que podem utilizar a equação de fase de terceira ordem é N = [12 24].

A equação de geração de sequência para a qual a ordem de equação de fase é restrita pode ser expressa por dois tipos. Em um método de primeira expressão, é conside-rado que uma sequência com um comprimento N seja mapeada no domínio de frequência. Isso significa que cada elemento da sequência é mapeado para o número N de subportado-ras. Primeiro, é considerado que a sequência r(n) é fornecida como se segue:

Figura Matemática 31

[Matemática 31]

De acordo com o primeiro tipo de equação de geração de sequência, quando o comprimento N de sequências é maior do que ou igual a 36, uma sequência de base xu(m) é fornecida como se segue:

Figura Matemática 32

[Matemática 32]

onde m = 0, 1, ..., NZc-1 ■ Se o comprimento N das sequências for menor que 36, a sequência de base xu(m) é fornecida como se segue:

Figura Matemática 33

[Matemática 33]

De acordo com um segundo tipo de equação de geração de sequência, a sequência de base xu(m) é fornecida como segue:

Figura Matemática 34

[Matemática 34]

onde quando o comprimento N de sequências é maior do que ou igual a 36, a = 1, e ui = U2 = u, e se o comprimento N de sequências é menor que 36, se a = 0,125, e N = 12, u1 e u2 são definidos pela Tabela 10 abaixo. Tabela 10

Se N=24, u1 e u2 são definidos pela tabela 11 abaixo. Tabela 11

VI Geração de Sequências para um Sinal de Referência

A equação de geração de sequência a seguir é considerada:

Figura Matemática 35

[Matemática 35]

onde m=0, 1, Nzc-1, a = 0,0625, u3 = %, N é o comprimento da sequência r(n), uo, ui, e U2 são inteiros arbitrários, θ é um valor de desvio de mudança e Nzc é o maior número primo dentre os números naturais menores que N. A função de quantização quan(.) é aproximada para {0,1/2, 1, 3/2, 2, ...} mais próximo. Isso é, a função de quantização quan(x) 10 é aproximada de um inteiro ou inteiro + 0,5 mais próximo de 'x'. Pode ser expresso por quan(x)=round(2x)/2, e round(x) é um inteiro imediatamente menor do que x+0,5.

Uma capacidade de memória pode ser salvada através da quantização. A faixa de uo, ui, e U2 pode ser estendida para aumentar o grau de liberdade para, dessa forma, gerar um número maior de sequências com bom desempenho. A esse respeito, no entanto, o au- 15 mento na faixa de Uo, ui e U2 causa um aumento no número de bits para representar uo, ui e u2. Dessa forma, é restrito com modulação QPSK de forma que apenas dois bits sejam necessários por valor independentemente da faixa de u0, ui, e u2. Adicionalmente, visto que a equação de geração básica é baseada na sequência CAZAC, as sequências com boas características de correlação podem ser geradas. Por exemplo, se a faixa de 0 < uo < 1024, 0 < ui < 1024, e 0 < u2< 1024 é fornecida para gerar sequências de um comprimento igual a 12, a memória de 30 bits ( = 10 bits + 10 bits + 10 bits) é utilizada por sequência, de forma que 900 bits de capacidade de memória sejam necessários para 30 sequências. No entanto, quando a quantização é realizada, a memória de 720 bits (= 2 bits x 12 x 30) é suficiente para a sequência independentemente da faixa de uo, ui e u2.

A equação de geração acima pode ser equivalente a um valor obtido pela aproxi-mação de elementos de sequências a uma fase de constelação QPSK. Isso porque cada valor pode ser aproximado com Nq número de valores quantizados entre 0 e 2π que pode ser expresso por fases através da função de quantização. Isso é, os valores em um circuito de unidade complexa que e jθpode ter podem ser quantizados para o número Nq de valores para de essa forma aproximar cada valor.

Nesse caso, de acordo com os métodos de aproximação, os valores podem ser aproximados para os valores mais próximos, para o mesmo valor ou para os menores valores mais próximos, ou para os mesmos ou maiores valores mais próximos.

Os elementos das sequências podem ser aproximados para valores de {π/4, 3π/4, - π/4, -3π/4} correspondendo às fases de QPSK. Isso significa que os valores quantizados são aproximados das coordenadas de QPSK {0,7071 +j0.7071,0.7071-j0.7071, -0.7071+j0.7071, -0.7071-j0.7071}.

Doravante, a geração da sequência estendida será descrita, mas uma sequência truncada como na equação a seguir também pode ser utilizada de acordo com o comprimento N das sequências desejadas e o comprimento Nzc das sequências ZC.

Figura Matemática 36

[Matemática 36]

Alternativamente, se o comprimento N das sequências desejadas e o comprimento Nzc das sequências ZC forem iguais, as sequências como na equação a seguir podem ser utilizadas também.

Figura Matemática 37

[Matemática 37]

Exemplos substanciais para a geração de uma geração de sequência para um sinal de referência serão descritos agora.

No subquadro de enlace ascendente, um PUCCH ou um PUSCH é programado por 5 uma unidade de blocos de recurso, e um bloco de recurso inclui doze subportadoras. Dessa forma, uma sequência com um comprimento de N = 12 é necessária para um único bloco de recurso, uma sequência com um comprimento de N = 24 é necessária para dois blocos de recurso. A sequência com o comprimento de N = 12 pode ser gerada pela extensão cíclica de uma sequência com Nzc = 11, e a sequência com comprimento de N = 24 pode ser gera- 10 da pela extensão cíclica de uma sequência com Nzc = 23. (1) Sequência de sinal de referência para N = 12

A tabela abaixo ilustra u0, Ui e u2, quando N = 12. Ilustra 30 combinações de se-quência, que não possuem uma correlação cruzada alta com as sequências ZC estendidas correspondendo a três blocos de recurso, como buscado a partir das sequências que não 15 excedem um CM 1,22 dB, considerando preferencialmente um CP (Prefixo Cíclico) como o CM. Tabela 12

A sequência de sinal de referência r(n) com comprimento 12 gerada a partir da ta- bela acima pode ser expressa pela seguinte equação:

Figura Matemática 38

[Matemática 38]

onde 'α'é um valor de mudança cíclica, e os valores dos parâmetros de fase p(n) das sequências de base xu(n) são fornecidos como ilustrado na tabela a seguir: Tabela 13

(2) A sequência de sinal de referência para N = 24

A tabela abaixo ilustra u0, u1, e u2 quando N = 12. Ilustra 30 combinações de se-quência, que não possuem tal correlação cruzada alta com as sequências ZC estendidas correspondentes a três blocos de recurso, como buscado a partir das sequências que não excedem um CM 1,22 dB, considerando preferencialmente um CP (Prefixo Cíclico) como CM. Tabela 14

A sequência de sinal de referência r(n) com o comprimento 24 gerada a partir da tabela acima pode ser expressa pela equação a seguir:

Figura Matemática 39

[Matemática 39]

onde é um valor de mudança cíclica, e os valores dos parâmetros de fase p(n) das sequências de base xu(n) são fornecidos como ilustrado na tabela a seguir: Tabela 15

VII. Seleção da sequência para sinal de referência

Na descrição acima, as sequências são geradas a partir da equação de geração de forma fechada com relação a N = 12 e N = 24. No entanto, em um sistema de comunicação sem fio real, as sequências geradas a partir de uma única equação de geração podem não 5 ser aplicáveis, mas misturadas com outras sequências. Dessa forma, as características de correlação ou características CM entre as sequências geradas dessa forma e outras sequências precisam ser consideradas.

Aqui, um método, no qual 30 sequências geradas a partir da Equação 38 e da Tabela 13 quando N=12 são comparadas com 26 sequências comparativas e quatro sequên- 10 cias com boas características de correlação são selecionadas como sequências de sinal de referência, será descrito agora. Adicionalmente, um método, no qual 30 sequências geradas a partir da equação 39 e da tabela 15 quando N=24 são comparadas com 25 sequências comparativas e cinco sequências com boas características de correlação são selecionadas como sequências de sinal de referência, será descrito agora. (1) No caso de N = 12

Se N=12, uma equação de geração de sequência é uma mudança cíclica da se- 5 quência de base xu(n) como a equação 38, e os valores dos parâmetros de fase p(n) das sequências de base xu(n) são fornecidos como ilustrado na tabela 13. Aqui, o método, no qual 30 sequências geradas quando N=12 são comparadas com 26 sequências comparativas e quatro sequências com boas características de correlação são selecionadas, será descrito agora. O número de casos de escolha de quatro sequências de base dentre as 30 10 sequências de base é 27405 (3oC4=3O*29*28*27/4/3/2/1 =27405). Dessa forma, a fim de se reduzir o número de casos, primeiro, CM das sequências de base é considerado.

A tabela abaixo ilustra as sequências de base dispostas em ordem de tamanho de CM. Na tabela, o maior valor dentre os valores CM de todas as mudanças cíclicas possíveis das sequências de base é determinado como um CM representativo. Tabela 16

Quando N = 12, isso é, visto que o comprimento das sequências de base corres-pondendo a um único bloco de recurso é curto, muitas sequências possuem características de correlação cruzada similares, de forma que as sequências com um CM de mais de um determinado valor são excluídas. Aqui, as sequências [23 26 29 21 15 12 14 28 19 25 1 5 22 5 11 20 18 10 3 0 17 8] possuindo um CM inferior a 1,09 são consideradas.

É assumido que os parâmetros de fase pc(n) das sequências comparativas que po-dem ser utilizados juntamente com as sequências de base são como ilustrado na tabela abaixo. Nesse caso, as sequências comparativas são diferentes em seus parâmetros de fase, mas iguais em suas formas como sequências de base. Tabela 17

Das 30 sequências de base, as 25 melhores combinações dentre as combinações de correlação cruzada máximas com as sequências comparativas, são as ilustradas na ta bela abaixo. Tabela 18

A partir da tabela acima, se quatro sequências que possuem boas características cruzadas mínimas e características cruzadas máximas quando comparadas com as sequências comparativas e satisfazem as características CM desejadas forem selecionadas dentre as 30 sequências possuindo a mesma equação de geração de sequência de base 5 como a equação 36 e possuindo os valores dos parâmetros de fase p(n) como fornecido na tabela 13, as quatro sequências possuindo os índices de sequência [ 3 8 28 29] seriam as sequências de base.

Finalmente, a sequência de sinal de referência r(n) com o comprimento N=12 é co-mo se segue:

Figura Matemática 40

[Matemática 40]

onde 'a' é um valor de mudança cíclica, e os valores dos parâmetros de fase p(n) das sequências de base xu(n) são fornecidos como os ilustrados na tabela abaixo. Tabela 19

(2) No caso de N = 24

Quando N = 24, uma equação de geração de sequência é uma mudança cíclica da sequência de base xu(n) como a equação 37, e os valores dos parâmetros de fase p(n) das sequências de base xu(n) são fornecidos como ilustrado na tabela 15. Aqui, o método, no 20 qual as 30 sequências geradas quando N = 24 são comparadas com 25 sequências comparativas e cinco sequências com boas características de correlação são selecionadas, será descrito agora. O número de casos de escolha de cinco sequências de base dentre as 30 sequências de base é 142506 (3oC4=30*29*28*27*26/5/4/3/2/1=142506).

Considera-se que os parâmetros de fase pc(n) das sequências comparativas que podem ser utilizados juntamente com as sequências de base são ilustrados na tabela abaixo. Nesse caso, as sequências comparativas são diferentes apenas em seus parâmetros de fase, mas iguais em suas formas como as sequências de base. Tabela 20

combinações com as melhores características de correlação cruzada dentre to das as possíveis combinações são as ilustradas na tabela abaixo. Tabela 21

Dentre as combinações, as combinações {7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 17, 18, 19, 20} possuem um valor de correlação mínimo superior a 0,181.

A tabela abaixo ilustra as sequências de base dispostas na ordem de tamanho CM.

Na tabela, o maior valor dentre os valores CM de todas as possíveis mudanças cíclicas das 5 sequências de base é determinado como um CM representativo. Tabela 22

Os índices de sequência incluídos nas combinações selecionadas são 9, 11, 12, 16, 21,24, 25, das quais o índice de sequência 16 é excluído visto que possui baixas características CM da sequência de base. Dessa forma, as combinações selecionáveis são reduzidas para os seguintes quatro índices de sequência. Tabela 23

Se cinco sequências, que possuem boas características de correlação cruzada e características CM com as sequências comparativas e possuem valores de correlação mínimos, forem selecionadas a partir das combinações acima, as sequências [9 11 12 21 24] serão as sequências base. Finalmente, a sequência de sinal de referência r(n) com o comprimento N=24 é como se segue:

Figura Matemática 41

[Matemática 41]

onde 'a' é um valor de mudança cíclica, e os valores de parâmetros de fase p(n) das sequências de base xu(n) são fornecidos como os ilustrados na tabela abaixo. Tabela 24

Todas as 30 sequências de base podem ser obtidas pela utilização dos valores de parâmetro de fase das 25 sequências comparativas fornecidas como ilustrado na Tabela 20.

A figura 8 é um fluxograma ilustrando o processo de um método de transmissão de sinal de referência de acordo com uma modalidade da presente invenção.

Com referência à figura 8, na etapa S210, a sequência de base a seguir xu(n) é ad-quirida.

Figura Matemática 42

[Matemática 42]

O parâmetro de fase p(n) é determinado de acordo com o comprimento das se-quências de base, isso é, o número de blocos de recurso alocados. No caso de um bloco de recurso (N=12), pelo menos um dos 30 parâmetros de fase p(n) fornecidos como ilustrado na tabela 17 e na tabela 19 podem ser utilizados. No caso de dois blocos de recurso (N=24), pelo menos um dos 30 parâmetros de fase p(n) fornecidos como ilustrado na tabela 20 e na tabela 24 podem ser utilizadas.

Na etapa S220, a sequência de sinal de referência r(n) definida pela equação a seguir porde mudança cíclica da sequência de base xu(n) é adquirida.

Figura Matemática 43

[Matemática 43]

Na etapa S230, a sequência de sinal de referência r(n) é mapeada em um recurso físico. Nesse caso, o recurso físico pode ser um elemento de recurso ou um subportador.

Na etapa S240, a sequência de sinal de referência mapeada em recurso físico é convertida em um sinal SC-FDMA, que é então transmitido na direção de enlace ascendente.

As sequências possuindo boas características de correlação e características CM em comparação com as sequências comparativas são selecionadas dentre as sequências geradas por uma equação de geração de forma fechada, e utilizadas como um sinal de referência em enlace ascendente. Apesar de as sequências serem utilizadas como sinal de referência de enlace ascendente juntamente com as sequências comparativas, as características de sequência desejadas podem ser mantidas, de forma que o desempenho de demodu- lação de dados possa ser aperfeiçoado e a programação de enlace ascendente precisa possa ser possivelmente realizada.

Cada função como descrito acima pode ser realizada por um processador tal como um microprocessador com base no software codificado para realizar tal função, um código de programa, etc., um controlador, um micro controlador, um ASIC (Circuito Integrado Específico de Aplicativo), ou similar. O planejamento, desenvolvimento e implementação de tais códigos podem ser óbvios para os versados na técnica com base na descrição da presente invenção.

Apesar de as modalidades da presente invenção terem sido descritas para fins ilus-trativos, os versados na técnica apreciarão que várias modificações, adições e substituições são possíveis, sem se desviar do escopo da invenção. De acordo, as modalidades da presente invenção não estão limitadas às modalidades descritas acima, mas são definidas pelas reivindicações que se seguem, juntamente com seu escopo completo de equivalências.

Claims

1. Método para transmitir um sinal de referência em um sistema de comunicação sem fio, o método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: gerar uma pluralidade de sequências de sinal de referência mudando ciclicamente 5 uma sequência de base xu(n); mapear (S230) cada uma da pluralidade de sequências de sinal de referência a um símbolo de acesso múltiplo por divisão de frequência de portadora única (SC-FDMA) cor-respondente entre a pluralidade de símbolos SC-FDMA em um subquadro para formar o sinal de referência, o subquadro incluindo a pluralidade de símbolos SC-FDMA em um do- 10 mínio de tempo e um bloco de recurso em um domínio de frequência, o bloco de recurso incluindo 12 subportadoras; e transmitir (S240) o sinal de referência em um canal de enlace ascendente, em que a sequência de base xu(n) é expressa por:

pelo menos um dos conjuntos de valores fornecidos na tabela abaixo é utilizado como um conjunto de valores para o parâmetro de fase p(n):

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o canal de enlace ascendente ser um canal de controle de enlace ascendente físico (PUCCH).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o canal de enlace ascendente ser um canal compartilhado de enlace ascendente físico (PUSCH).

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de a plu-ralidade de sequências de sinal de referência ser sinais de referência de demodulação utili-zados para a demodulação de dados de enlace ascendente.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de a plu-ralidade de sequências de sinal de referência r(n) serem sinais de referência de som utilizados para a programação de usuário.

6. Terminal de comunicação móvel (100) configurado para transmitir um sinal de re-ferência em um sistema de comunicação sem fio, CARACTERIZADO pelo fato de compre-ender: uma antena (190); um módulo de comunicações conectado de forma operacional à antena; e um processador (130) conectado de forma operacional ao módulo de comunicações, o processador configurado para: gerar uma pluralidade de sequências de sinal de referência mudando ciclicamente uma sequência de base xu(n); mapear (S230) cada uma da pluralidade de sequências de sinal de referência a um símbolo de acesso múltiplo por divisão de frequência de portadora única (SC-FDMA) cor-respondente entre a pluralidade de símbolos SC-FDMA em um subquadro para formar o sinal de referência, o subquadro incluindo a pluralidade de símbolos SC-FDMA em um domínio de tempo e um bloco de recurso em um domínio de frequência, o bloco de recurso incluindo 12 subportadoras; e um transmissor configurado para transmitir o sinal de referência em um canal de enlace ascendente, em que a sequência de base xu(n) é expressa por:

7. Terminal de comunicação móvel, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de o canal de enlace ascendente ser um canal de controle de enlace ascendente físico (PUCCH).

8. Terminal de comunicação móvel, de acordo com a reivindicação 6, 10 CARACTERIZADO pelo fato de o canal de enlace ascendente ser um canal compartilhado de enlace ascendente físico (PUSCH).

9. Terminal de comunicação móvel, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de a pluralidade de sequências de sinal de referência r(n) serem sinais de referência de demodulação utilizados para demodular dados de enlace ascendente.

10. Terminal de comunicação móvel, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de a pluralidade sequências de sinal de referência r(n) serem sinais de referência de som utilizados para a programação de usuário.