ES2343125T3 - Adquisicion de señales en comunicaciones de espectro ensanchado entre iguales. - Google Patents
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Abstract
Un aparato que comprende: medios para seleccionar de forma secuencial una primera máscara y una segunda máscara (600; 602; 601), comprendiendo cada máscara una secuencia finita de bits binarios; medios para recibir la primera máscara, generar un primer código de ruido pseudoaleatorio, recibir la segunda máscara y generar un segundo código de ruido pseudoaleatorio; primeros medios de multiplicación para multiplicar de forma secuencial los códigos de ruido pseudoaleatorio primero y segundo por datos para formar una señal; y medios para transmitir de forma inalámbrica la señal; en el que los medios para recibir y generar comprenden un generador (322) que comprende un registro (400) de desplazamiento de realimentación lineal y la segunda máscara es una función de la primera máscara, en el que la segunda máscara es igual a una primera fila de una matriz booleana MLC1 representada por: MLC1 =MLC0 (I ⊕ MT2) (M13 ⊕ MT4)-1 en la que MLC0 y MLC1 son matrices que crean los siguientes N bits de una secuencia de ruido pseudoaleatorio generada por las máscaras primera y segunda para un estado R dado del registro (400) de desplazamiento de realimentación lineal; en la que I es una matriz de identidad; en la que ⊕ es una función XOR; en la que MT2 es una matriz que hace avanzar el estado del registro (400) de desplazamiento de realimentación lineal T2 elementos de código, en la que T2 es igual a una longitud de un tercer código de ruido pseudoaleatorio más un número entero X; en la que MT3 es una matriz que hace avanzar el estado del registro (400) de desplazamiento de realimentación lineal T3 elementos de código, en la que T3 es igual a tres multiplicado por (la longitud del tercer código de ruido pseudoaleatorio) más X; y en la que MT4 es una matriz que hace avanzar el estado del registro (400) de desplazamiento de realimentación lineal T4 elementos de código, en la que T4 es igual a cuatro multiplicado por (la longitud del tercer código de ruido pseudoaleatorio).
Description
Adquisición de señales en comunicaciones de
espectro ensanchado entre iguales.
La presente solicitud reivindica prioridad
respecto a la solicitud provisional estadounidense n.º 60/554.535
cedida junto con la presente, titulada "Signal Acquisition in
Peer-to-Peer
Spread-Spectrum Communications", presentada el 18
de marzo de 2004, publicada como documento WO2005091518 el 29 de
septiembre de 2005.
La presente solicitud se refiere a
comunicaciones inalámbricas. Más particularmente, la presente
solicitud se refiere a un procedimiento y a un aparato para la
adquisición de señales en comunicaciones de espectro ensanchado
entre iguales.
Los dispositivos móviles que soportan
tecnologías de espectro ensanchado, tales como Acceso Múltiple por
División de Código (CDMA), requieren normalmente una comunicación
con una estación base celular antes de la transmisión. En una
comunicación celular típica, la estación base proporciona un valor
de tiempo de sistema, que puede estar concebido como un tiempo
absoluto, a los dispositivos móviles. Los dispositivos móviles
pueden entonces usar el tiempo de sistema para sincronización y
otras funciones.
Por ejemplo, la comunicación de enlace inverso
normal entre un dispositivo móvil y una estación base de CDMA se
basa en sincronización de la siguiente manera. La estación base usa
el sincronismo de códigos de ensanchamiento de ruido
pseudoaleatorio (PN) largos y cortos para desensanchar señales
recibidas desde un dispositivo móvil. Esta operación proporciona
una ganancia de procesamiento frente a interferencia y garantiza que
la señal demodulada se alinee con sincronismo de tramas. Además, la
estación base usa el sincronismo conocido de control de puerta
pseudoaleatorio de transmisiones de enlace inverso para determinar
cuándo está presente una señal procedente de un dispositivo
móvil.
A: la patente estadounidense n.º 6.442.152 da a
conocer un dispositivo y un procedimiento para comunicar datos por
paquetes en un sistema de comunicación móvil.
El documento WO 01/55837 da a conocer un aparato
y un procedimiento para modificar una secuencia M con desplazamiento
de fase arbitrario. El documento WO00/65757 da a conocer un aparato
y un procedimiento para generar un código de ensanchamiento en un
sistema de comunicación de CDMA.
La patente estadounidense n.º 6.246.676 da a
conocer un procedimiento y un aparato para implementar máscaras de
PN para una secuencia M truncada.
Las características, objetos y ventajas de la
presente solicitud resultarán más evidentes a partir de la
descripción detallada expuesta a continuación cuando se toma junto
con los dibujos en los que los mismos caracteres de referencia
identifican de forma correspondiente en todos ellos y en los
que:
La figura 1 muestra un ejemplo de un sistema de
comunicación celular.
La figura 2A muestra ejemplos de un controlador
de estación base y un aparato de estación base en el sistema de
comunicación de la figura 1.
La figura 2B muestra un ejemplo de una estación
móvil en el sistema de comunicación de la figura 1.
La figura 3A ilustra un ejemplo de un modulador,
que puede implementarse en la estación móvil de la figura 2B.
La figura 3B ilustra otro ejemplo de un
modulador, que puede implementarse en la estación móvil de la figura
2B.
La figura 4 ilustra un ejemplo de una máscara y
un generador de códigos de ruido pseudoaleatorio largos, que pueden
implementarse en la estación móvil de la figura 2B.
La figura 5 ilustra un procedimiento de eliminar
códigos cortos de una señal recibida, que puede usarse por una
estación móvil de la figura 1.
\newpage
La figura 6A ilustra una estación móvil que
alterna entre dos o más máscaras de código largo para ensanchar
datos antes de la transmisión entre iguales.
La figura 6B es un diagrama de flujo
correspondiente a la figura 6A.
La figura 6C ilustra un aparato o estación móvil
configurado para implementar el diagrama de flujo de la fi-
gura 6B.
gura 6B.
La figura 7A ilustra un procedimiento de una
estación móvil que elimina un código largo de una señal
recibida.
La figura 7B es un diagrama de flujo
correspondiente a la figura 7B.
La figura 7C ilustra un aparato o estación móvil
configurado para implementar el diagrama de flujo de la fi-
gura 7B.
gura 7B.
En circunstancias en las que no hay ninguna
estación base disponible, puede ser deseable que dispositivos
móviles 6X, 6Y (figura 1) se comuniquen directamente entre sí en un
modo de funcionamiento "entre iguales", es decir, una
comunicación directa entre los dispositivos móviles 6X, 6Y sin un
elemento intermedio de red. Por ejemplo, un bombero puede estar
situado dentro de un edificio en el que no están disponibles señales
de estación base. Con el fin de comunicarse con otro personal de
emergencia, el bombero puede desear una comunicación entre iguales.
En otro ejemplo, un equipo de búsqueda y rescate que opera en zonas
en estado salvaje sin cobertura celular también puede desear una
comunicación entre iguales.
Puede haber diversas maneras para que un
dispositivo móvil entre en un modo de comunicación entre iguales.
Por ejemplo, un dispositivo móvil puede detectar que no hay ningún
elemento de red o estación base viable disponible en la ubicación
del dispositivo móvil, por ejemplo, una señal piloto de estación
base débil por debajo de un nivel de umbral predeterminado durante
más tiempo que un periodo de tiempo de umbral predeterminado, y
entrar en un modo entre iguales. Como otro ejemplo, un usuario puede
ordenar al dispositivo móvil que entre en un modo entre iguales.
Como otro ejemplo, una estación base u otro dispositivo móvil puede
enviar una señal para ordenar al dispositivo móvil que entre en un
modo entre iguales. Uno o más de estos procesos pueden combinarse o
seleccionarse para un dispositivo móvil para entrar en un modo entre
iguales.
Algunos estudios han identificado que la
comunicación entre iguales debería tener lugar en la gama de
frecuencia de enlace inverso, o enlace ascendente, usando un
formato de modulación lo más próximo posible a una modulación de
enlace inverso convencional proporcionada en normas específicas,
tales como normas de CDMA, tales como la Norma Interna 95
(IS-95), Asociación de la Industria de
Telecomunicaciones 2000 (TIA-2000) y
TIA/EIA/IS-856 (EIA significa Alianza de Industrias
Electrónicas).
Un problema respecto a una comunicación entre
iguales de este tipo en ausencia de una señal de estación base es
que el transmisor entre iguales puede carecer de una sincronización
con un tiempo de sistema, por ejemplo, un tiempo de sistema de
CDMA. No es evidente cómo los dispositivos móviles 6X, 6Y pueden
obtener un tiempo de sistema. En ausencia de información de
sincronismo de este tipo, un receptor de una transmisión de enlace
inverso puede tener que buscar un espacio muy grande de un posible
sincronismo de PN (por ejemplo, 2^{42}-1 posibles
hipótesis de sincronismo), lo que puede ser poco práctico,
especialmente cuando el receptor es un dispositivo móvil con menos
potencia de cálculo que una estación base típica.
A continuación se describen procedimientos y
aparatos para obtener una sincronización con una complejidad de
búsqueda reducida. Los procedimientos y aparatos también pueden
tener en cuenta de forma eficaz el movimiento de dispositivos
móviles dentro de un sistema de comunicación. Los procedimientos y
aparatos pueden ser aplicables a cualquiera sistema de comunicación
en el que una estación móvil puede requerir (o espera recibir)
información de tiempo de sistema para la sincronización aunque no
está disponible ningún elemento de red. Por tanto, los
procedimientos y aparatos pueden soportar comunicaciones entre
iguales.
La expresión "a modo de ejemplo" se usa en
esta solicitud con el significado "que sirve como ejemplo, caso o
ilustración". Cualquier realización descrita como "realización
a modo de ejemplo" no debe considerarse como necesariamente
preferida o ventajosa respecto a otras realizaciones descritas en el
presente documento.
La figura 1 muestra un ejemplo de un sistema de
comunicación celular que comprende múltiples células
2A-2G. A cada célula 2 le da servicio al menos una
estación 4 base correspondiente. El sistema de la figura 1 puede
soportar TIA-2000 (1x). En otra realización, el
sistema de la figura 1 puede soportar comunicaciones de datos por
paquetes a alta tasa de transmisión (HRPD) o de alta tasa de
transmisión de datos (HDR), en la que una estación móvil recibe
datos por paquetes a alta tasa de transmisión desde una estación
base cada vez, y la estación base transmite datos por paquetes a
alta tasa de transmisión de una manera multiplexada por división de
tiempo (TDM). Un sistema de este tipo se describe en la patente
estadounidense n.º 6.574.211cedida junto con la presente, titulada
"Method and Apparatus for High Rate Packet Data
Transmission".
Diversos tipos de estaciones 6 móviles (también
denominadas unidades remotas, estaciones remotas, terminales
remotos, terminales de acceso o AT, dispositivos móviles, unidades
móviles, teléfonos móviles, teléfonos inalámbricos, teléfonos
celulares, dispositivos portátiles, ordenadores portátiles,
asistentes digitales personales (PDA), etc.) pueden distribuirse
por todo el sistema de comunicación en la figura 1. Una "estación
móvil" puede representar también un dispositivo estacionario o
de ubicación fija. Cada estación 6 móvil recibe señales de
comunicación desde al menos una estación 4 base sobre un "enlace
directo" y transmite señales de comunicación a al menos una
estación 4 base sobre un "enlace inverso". Las estaciones 6
móviles pueden incluir transceptores inalámbricos operados por
abonados de servicios de datos inalámbricos.
Las figuras 2A-2B ilustran
ejemplos de subsistemas del sistema de comunicación de la figura 1.
En la figura 2A, un controlador 10 de estación base se interconecta
con una interfaz 24 de red de paquetes, una red 30 telefónica
pública conmutada (PSTN), y todas las estaciones 4 base en el
sistema de comunicación (sólo se muestra una estación 4 base en la
figura 2A por motivos de simplicidad). El controlador 10 de estación
base coordina la comunicación entre las estaciones 6 móviles en el
sistema de comunicación y otros usuarios o aplicaciones conectados
a la interfaz 24 de red de paquetes y la PSTN. 30. La PSTN 30 puede
interconectarse con los usuarios a través de una red telefónica
convencional (no mostrada en la figura 2B).
El controlador 10 de estación base puede
contener muchos elementos 14 selectores, aunque en la figura 2A sólo
se muestra uno por motivos de simplicidad. Cada elemento 14
selector se asigna para controlar la comunicación entre una o más
estaciones 4 base y una estación 6 móvil. Si el elemento 14 selector
no se ha asignado a una estación 6 móvil, se informa al procesador
16 de control de llamadas acerca de una necesidad de comunicarse
mediante radiomensajería la estación 6 móvil. El procesador 16 de
control de llamadas puede indicar entonces a la estación 4 base de
modo que se comunique mediante radiomensajería con la estación 6
móvil.
La fuente 20 de datos contiene una cantidad de
datos, que van a transmitirse a la estación 6 móvil. La fuente 20
de datos proporciona los datos a la interfaz 24 de red de paquetes.
La interfaz 24 de red de paquetes recibe los datos y encamina los
datos al elemento 14 selector. El elemento 14 de selector transmite
los datos a cada estación 4 base en comunicación con la estación 6
móvil. En una realización, cada estación 4 base mantiene una cola 40
de datos para almacenar datos que van a transmitirse a la estación 6
móvil.
Los datos se transmiten en paquetes de datos
desde la cola 40 de datos al elemento 42 de canal. En una
realización, sobre el enlace directo, un "paquete de datos" se
refiere a una cantidad de datos, que es el máximo de 1024 bits, que
van a transmitirse a una estación 6 móvil de destino dentro de una
"trama" (tal como 20 ms) o "ranura de tiempo" (tal como
\approx 1,667 milisegundos (ms)). Para cada paquete de datos, el
elemento 42 de canal puede insertar campos de control relacionados.
En una realización, el elemento 42 de canal codifica el paquete de
datos y los campos de control e inserta un conjunto de bits de cola
de código. El paquete de datos, los campos de control, los bits de
paridad de comprobación de redundancia cíclica (CRC) y los bits de
cola de código comprenden un paquete formateado. En una
realización, el elemento 42 de canal codifica el paquete formateado
y entrelaza (o reordena) los símbolos dentro del paquete codificado.
En una realización, el paquete entrelazado se cubre con un código
Walsh y se ensancha con códigos de ruido pseudoaleatorio en
cuadratura (PNQ) y en fase (PNI) cortos. Los datos ensanchados se
proporcionan a la unidad 44 de radiofrecuencia (RF), que modula en
cuadratura, filtra y amplifica la señal. La señal de enlace directo
se transmite por el aire a través de la antena 46 sobre el enlace 50
directo.
La figura 2B muestra un ejemplo de una estación
6 móvil en el sistema de comunicación de la figura 1. Pueden usarse
otras configuraciones de la estación 6 móvil. En la figura 2B, la
estación 6 móvil recibe la señal de enlace directo con la antena 60
y encamina la señal a un receptor dentro del extremo 62 frontal. El
receptor filtra, amplifica, demodula en cuadratura y cuantifica la
señal. La señal digitalizada se proporciona al demodulador 64 en el
que se desensancha con los códigos de PNQ y PNI cortos y se descubre
con la cubierta Walsh. Los datos demodulados se proporcionan al
decodificador 66, que realiza la inversa de las funciones de
procesamiento de señales realizadas en la estación 4 base,
específicamente las funciones de desentrelazado, decodificación y
comprobación de CRC. Los datos decodificados se proporcionan al
sumidero 68 de datos.
Un controlador 76 en la estación 6 móvil en la
figura 2B puede controlar una fuente 70 de datos, un codificador 72
y un modulador 74 para procesar datos para su transmisión por un
transmisor dentro del extremo 62 frontal a través de la antena
60.
Sobre un enlace directo, una estación 4 base
puede transmitir a una estación móvil seleccionada, o estaciones
móviles seleccionadas, de las estaciones 6 móviles excluyendo las
estaciones móviles restantes asociadas con la estación 4 base
usando un esquema de CDMA. En cualquier momento particular, la
estación 4 base puede transmitir a la estación móvil seleccionada,
o estaciones móviles seleccionadas, de la estación 6 móvil usando un
código, que se asigna a la(s) estación/estaciones 4 base
receptora(s). Sobre un enlace inverso, cada estación 6 móvil
puede transmitir a una estación base o más de una estación base.
Cada estación 6 móvil puede estar en comunicación con cero, una o
más estaciones 4 base.
Pueden generarse secuencias/códigos de ruido
pseudoaleatorio (PN) mediante un registro de desplazamiento de
realimentación. Dos ejemplos de registros de desplazamiento de
realimentación conocidos incluyen la configuración Fibonacci y la
configuración Galois. Un conjunto de códigos de PN puede generarse
desplazando de forma sucesiva un código de PN inicial con un
conjunto de "desfases".
Un "código largo" de PN es un código con
una longitud relativamente grande, tal como una longitud de
2^{42}-1 elementos de código generados mediante un
registro de desplazamiento de realimentación de 42 etapas. Un
"código corto" de PN es un código con una longitud
relativamente pequeña, tal como una longitud de
2^{15}-1 elementos de código generados mediante un
registro de desplazamiento de realimentación de 15 etapas, o una
longitud de 2^{15} elementos de código generados mediante un
registro de desplazamiento de realimentación de 15 etapas y
aumentados en cuanto a su longitud en un elemento de código, según
se describe en la norma TIA-2000. Los códigos
largos y los códigos cortos pueden usarse para diversas funciones,
tales como identificar una estación móvil específica o determinados
canales.
Las secuencias de PN, los códigos largos, los
códigos cortos y las máscaras se describen además en las páginas
51-58 y 98-99 en "CDMA RF System
Engineering" de Samuel C. Yang, 1998, Artech House Publishers;
las páginas 543-617 en "CDMA Systems Engineering
Handbook" de Jhong Sam Lee y Leonard E. Miller, 1998, Artech
House Publishers; y las páginas 24-31 en
"IS-95 CDMA and cdma2000 Cellular/PCS Systems
Implementation" de Vijay K. Garg, 2000, Prentice Hall PTR.
La figura 3A ilustra un ejemplo de elementos de
codificación y modulación, que pueden implementarse en la estación
74 móvil de la figura 2B. Los elementos de codificación y modulación
en la figura 3A pueden corresponder a configuraciones 1 y 2 de
radio (RC1 y RC2) según CDMA2000. Los elementos de codificación y
los elementos de modulación pueden incluir un elemento 360 para
añadir un indicador de calidad de trama, un codificador 361
add-8, un codificador 362 convolucional, un
repetidor 363 de símbolos, un entrelazador 364 de bloques, un
modulador 365 ortogonal 64-ario, un aleatorizador
366 de ráfaga de datos, un generador 367 de códigos largos,
adicionadores 368-370, un retardo 371 de medio
elemento de código, elementos 372A-372B de
correlación de puntos de señal, elementos 373A-373B
de ganancia de canal, filtros 374A-374B de banda
base, multiplicadores 375A-375B y un sumador 376.
Algunos de estos elementos en la figura 3A comparten funciones
similares a las de los elementos en la figura 3B descrita a
continuación.
La figura 3B ilustra otro ejemplo de un
modulador 216a, que puede usarse como el modulador 74 en la figura
2B. La figura 3B puede ser aplicable a RC3 y RC4. Otros tipos y
configuraciones de moduladores pueden usarse en la estación 6 móvil
de la figura 2B. Para el enlace inverso, el modulador 216a cubre
datos para cada canal de código (por ejemplo, canales de tráfico,
sincronización, radiomensajería y piloto) con un respectivo código
Walsh, C_{chx}, mediante un multiplicador 312 para canalizar los
datos específicos del usuario (datos por paquetes), mensajes (datos
de control) y datos piloto sobre sus respectivos canales de código.
Los datos canalizados para cada canal de código pueden ajustarse a
escala con una respectiva ganancia, G_{i}, mediante una unidad
314 de ganancia relativa para controlar la potencia de transmisión
relativa de los canales de código. Los datos ajustados a escala
para todos los canales de código para un trayecto en fase (I) se
suman entonces mediante un sumador 316a para proporcionar datos de
canal I. Los datos ajustados a escala para todos los canales de
código para un trayecto en cuadratura (Q) se suman mediante un
sumador 316b para proporcionar datos de canal Q.
La figura 3B muestra también una realización de
un generador 320 de secuencias de ensanchamiento para el enlace
inverso. El generador 320 de secuencias de ensanchamiento usa un
código de PN largo y dos códigos de PN cortos para ensanchar
símbolos codificados en elementos de código antes de su transmisión.
Específicamente, un generador 322 de códigos largos recibe una
máscara de código largo asignada a la estación móvil y genera una
secuencia de PN larga con una fase determinada por la máscara de
código largo. La secuencia de PN larga se multiplica entonces por
una secuencia de PN de canal I (código corto) mediante un
multiplicador 326a para generar una secuencia de ensanchamiento I.
La secuencia de PN larga también se retarda mediante un elemento 324
de retardo, se multiplica por una secuencia de PN de canal Q
(código corto) mediante un multiplicador 326b, se diezma en un
factor de dos mediante el elemento 328, y se cubre con un código
Walsh (C_{s} = +-) y se ensancha adicionalmente con la secuencia
de ensanchamiento I mediante un multiplicador 330 para generar una
secuencia de ensanchamiento Q. Las secuencias de PN de canal I y
canal Q forman la secuencia de PN corta compleja usada por todos
los terminales. Las secuencias de ensanchamiento I y Q forman la
secuencia de ensanchamiento compleja, S_{k}, que es específica de
la estación móvil. Los elementos 326a y 326b en la figura 3B se
"multiplican" si los elementos de código de entrada se han
convertido en 1 y -1. Como alternativa, los elementos 326a y 326b en
la figura 3B son "O exclusivo" (XOR) si los elementos de código
de entrada son 0 y 1.
Dentro del modulador 216a, los datos de canal I
y los datos de canal Q (D_{chI} + jD_{chQ}) se ensanchan
con las secuencias de ensanchamiento I y Q (S_{kI} +
jS_{kQ}), a través de una operación de multiplicación
compleja realizada mediante un multiplicador 340, para generar datos
de ensanchamiento I y datos de ensanchamiento Q (D_{spI} +
jD_{spQ}). La operación de desensanchamiento compleja puede
expresarse como:
Los datos de ensanchamiento I y Q comprenden los
datos modulados proporcionados mediante el modulador 216a a un
transmisor 218a y acondicionados. El transmisor 218a está en el
extremo 62 frontal en la figura 2B. El acondicionamiento de señales
incluye el filtrado de los datos ensanchados I y Q con filtros 352a
y 352b, respectivamente, y la conversión ascendente de los datos I y
Q filtrados con cos(w_{c}t) y sen(w_{c}t),
respectivamente, mediante los multiplicadores 354a y 354b. Las
componentes I y Q de los multiplicadores 354a y 354b se suman
entonces mediante un sumador 356 y se amplifican adicionalmente con
una ganancia, G_{o}, mediante un multiplicador 358 para
generar una señal modulada de enlace inverso.
La presente solicitud proporciona un
procedimiento para obtener una sincronización aproximada usando
determinadas propiedades de secuencias de PN de códigos largos y
cortos. Algunas propiedades específicas pueden incluir:
- (1)
- códigos cortos de PN se repiten tras cada 32.768 elementos de código en algunos sistemas de CDMA, es decir, los códigos cortos tienen un periodo de 2^{15} = 32.768 elementos de código. Puesto que la tasa de transmisión de elementos de código es de 1,2288 megachips por segundo (Mcps), el periodo puede representarse en tiempo como 26,667 ms. Como alternativa, pueden usarse otros códigos cortos con periodos inferiores o superiores a 32.768 elementos de código.
- (2)
- El código largo de PN es una "secuencia de longitud máxima", que tiene la propiedad de que el O exclusivo (XOR) de la secuencia con una versión desplazada en tiempo de sí misma produce la misma secuencia con un diferente desplazamiento en tiempo (también denominado fase).
- (3)
- Los códigos se aplican a la señal transmitida transformando un 0 lógico en una ganancia de 1,0, y un 1 lógico en una ganancia de -1,0. La portadora transmitida se multiplica por las ganancias resultantes. Por tanto, la operación de un O exclusivo lógico de dos secuencias de PN es equivalente a una multiplicación de las ganancias equivalentes.
La segunda propiedad anterior se aprovecha por
sistemas de CDMA, en los que cada estación móvil usa una "máscara
de código largo" específica para realizar el sincronismo de
secuencias de PN sobre el enlace inverso único para la estación
móvil.
La figura 4 ilustra un ejemplo de una máscara
402 y un generador 400 de códigos de PN largos, que puede
representar la máscara y el generador 322 de códigos largos en la
figura 3B. Como alternativa, pueden usarse otras configuraciones de
una máscara y generador de códigos largos. Cada estación 6 móvil
tiene un registro 400 de desplazamiento de realimentación de
códigos largos de 42 bits (es decir, un registro de desplazamiento
de realimentación de 42 etapas con una o más puertas XOR), que
produce la misma secuencia de PN (longitud =
2^{42}-1 elementos de código) en la
sincronización de tiempo con todas las demás estaciones móviles y
estaciones base. El registro de desplazamiento de realimentación
puede denominarse también máquina de estado o generador de PN.
Cada estación móvil usa una "máscara" 402
de código largo de 42 bits específica para seleccionar una
combinación de los 42 bits (una combinación de salidas de las 42
etapas de registro de desplazamiento), que se combinan mediante un
O 404 exclusivo para producir la secuencia de PN de códigos largos
usada para ensanchar datos para la transmisión por enlace inverso.
Cada valor de la máscara de código largo selecciona un
desplazamiento en tiempo (o desfase en tiempo) único de la misma
secuencia de PN de códigos largos compartida por todas las demás
estaciones móviles. Por ejemplo, una máscara puede ser una función
de un identificador asociado con la estación móvil, tal como un
identificador de equipo móvil (MEID), una identidad de estación
móvil internacional o identidad de abonado móvil internacional
(IMSI) o un número de serie electrónico (ESN). Al asignar a cada
estación móvil una máscara de código largo única garantiza que no
transmiten dos estaciones móviles usando una secuencia de PN
sincronizada en tiempo.
Códigos cortos (uno para la componente en fase
(I) y uno para la componente en cuadratura (Q)) se combinan con el
código largo mediante el O exclusivo antes de su transmisión, según
se muestra en la figura 3B. La combinación de los códigos cortos y
largos garantiza que diferencias en el retardo de tiempo entre dos
estaciones móviles transmisoras (debidas a diferencias en la
distancia respecto a un receptor) no dan como resultado que las
secuencias de PN se alineen en tiempo. Pueden alinearse los códigos
largos, pero no los códigos cortos. Por tanto, la ganancia de
código se conserva incluso en caso de diferencias muy pequeñas en
desplazamientos en tiempo de códigos largos.
La siguiente descripción trata la señal recibida
como un flujo de muestras complejas (que también se denominan
elementos de código) en la tasa de transmisión de códigos de PN. Al
inicio de cada transmisión por enlace inverso se envía un
"preámbulo" en el que todos los símbolos de información se
fuerzan a cero. Esto facilita la adquisición de señales mediante la
estación base u otro receptor, ya que la señal transmitida consiste
sólo en las secuencias de ensanchamiento de PN. El preámbulo puede
transmitirse a una tasa de transmisión completa (la señal está
presente en todo momento), lo que también ayuda a la adquisición de
señales. En estas condiciones, el i^{ésimo} elemento de código de
la señal recibida puede representarse como:
en la que L_{i} es la ganancia
equivalente de código largo, I_{i} y Q_{i} son las ganancias
equivalentes de código corto, Ae^{i\varphi} es la fase y ganancia
de canal, y n_{i} representa el ruido y la interferencia
presentes en la señal. Si se conoce el sincronismo de códigos largos
y cortos, los códigos pueden eliminarse de la señal recibida
multiplicando por la conjugada compleja de los términos de ganancia
de código. Una vez realizado esto, pueden reducirse los efectos del
ruido y la interferencia promediando el resultado respecto a varios
elementos de
código.
Si no se conoce el sincronismo de códigos, tal
como en una comunicación entre iguales, sería necesario algún otro
procedimiento para eliminar los códigos de PN con el fin de detectar
la presencia de la señal transmitida. Podrían usarse procedimientos
relativamente simplistas tal como medir la energía recibida, aunque
son demasiado poco específicos para proporcionar información útil
acerca de la señal, especialmente si están presentes interferidores
de un tipo similar. Por ejemplo, es posible que el receptor pueda
estar en una posición en la que también pueden detectarse otras
transmisiones de CDMA. En ese caso, el procedimiento de adquisición
de señales necesita discriminar las transmisiones de la estación
móvil entre iguales deseada respecto a las de otras estaciones
móviles.
Otro procedimiento relativamente simple para la
adquisición de señales es transmitir una secuencia de PN conocida
al inicio de todas las transmisiones entre iguales. Esto podría
realizarse ajustando el registro de códigos largos a un valor
conocido y usando una máscara de código largo conocida. Puesto que
el receptor no conoce el sincronismo del inicio de la transmisión,
el receptor debe buscar de forma continua la secuencia de PN
inicial. Para permitir la posibilidad de que el inicio pueda
omitirse (debido a ruido o interferencia), el receptor debe buscar
múltiples desfases de la secuencia de PN, incluyendo algunas
secuencias que se producirán más tarde que el desfase inicial.
A continuación sigue una descripción de un
procedimiento para identificar la presencia de una transmisión RC1
o RC2 entre iguales usando las propiedades del código largo
identificadas anteriormente. En general, el procedimiento puede
implementarse con cualquier sistema de comunicación de espectro
ensanchado en el que se usa un código largo y puede eliminarse un
código corto esperando a uno o más periodos.
En primer lugar, el problema de un receptor de
estación móvil que elimina los códigos cortos de una señal recibida
sin conocer el sincronismo de sistema puede tratarse usando la
naturaleza periódica de códigos cortos, por ejemplo, códigos cortos
pueden repetirse cada 32.768 elementos de código. La figura 5
ilustra un procedimiento para eliminar códigos cortos de una señal
recibida, que puede usarse mediante la estación 6Y móvil de la
figura 1. La estación móvil multiplica una muestra de señal
recibida por la conjugada compleja de una muestra recibida un
múltiplo entero de 32.768 elementos de código más tarde o recibida
previamente para eliminar los códigos cortos de la parte de señal
(opuesta al ruido) del resultado. Este procedimiento funciona para
todas las estaciones móviles de CDMA, independientemente del
sincronismo de códigos cortos.
A continuación, puede eliminarse el código largo
aprovechando la propiedad de desplazamiento de secuencias de
longitud máxima, según se describió anteriormente. Una manera de
realizar esto es usar el hecho de que cada bit (es decir, elemento
de código) de la secuencia de códigos largos es una función lineal
de los 42 bits (es decir, elementos de código) que preceden. 42
bits se usan en este caso como ejemplo, sin embargo pueden
implementarse otros números de bits. Por tanto, la multiplicación de
una muestra de señal recibida por un conjunto de muestras elegido
apropiadamente respecto a los 42 bits que preceden dará como
resultado un valor fijo en la parte de señal del resultado. Esta
operación, sin embargo, es independiente del desfase de código
largo que se transmite, y por tanto no proporciona ninguna
discriminación de estaciones móviles entre iguales respecto a
estaciones móviles de CDMA ordinarias.
Para generar un resultado único de estaciones
móviles entre iguales, las estaciones 6X, 6Y móviles entre iguales
pueden realizar las siguientes acciones:
- A)
- las figuras 6A-6B ilustran cómo una estación móvil alterna entre dos o más máscaras 600, 602 de código largo para ensanchar datos para su transmisión en el modo entre iguales. En la figura 6A, un multiplexor, conmutador o selector 604 selecciona de forma secuencial (o periódica) entre dos o más máscaras 600, 602 de código largo como una salida según un temporizador 606 o señal de referencia de tiempo. En un tipo de circuito integrado de CDMA, la máscara de código largo puede cambiarse por ejemplo cada 80 ms. En otros tipos de circuito integrado de CDMA, la máscara de código largo puede cambiarse menos de o más de 80 ms. Pueden usarse procedimientos alternativos, tal como calcular una nueva máscara cada 80 ms o leer una máscara a partir de una tabla de consulta.
La figura 6B es un diagrama de flujo que
corresponde al procedimiento descrito anteriormente con la figura
6A. En el bloque 650, el procedimiento selecciona de forma
secuencial/periódica una primera máscara y una segunda máscara,
comprendiendo cada máscara una secuencia finita de bits binarios.
Como alternativa, el procedimiento puede calcular una nueva
máscara, que puede basarse en una máscara anterior. En el bloque
652, el procedimiento genera un primer código de ruido
pseudoaleatorio basándose en la primera máscara y genera un segundo
código de ruido pseudoaleatorio basándose en la segunda máscara. En
el bloque 654, el procedimiento multiplica de forma secuencial los
códigos de ruido pseudoaleatorio primero y segundo por datos para
formar una señal. En el bloque 656, el procedimiento transmite de
forma inalámbrica la señal.
- B)
- El receptor (o demodulador 64 en la figura 2B) de una estación móvil entre iguales puede formar una señal de detección multiplicando cada muestra de señal recibida por un conjunto de otras muestras recibidas, o sus conjugadas complejas, que se reciben en desfases en tiempo fijos respecto a la primera muestra, según se muestra en las figuras 7A-7B y se describe a continuación. El receptor (o demodulador 64 en la figura 2B) puede promediar entonces el resultado respecto a un gran número de muestras de señal (o elementos de código) para reducir los efectos de ruido e interferencia. El número de muestras de señal para el promediado puede determinarse mediante procedimientos conocidos por los expertos en la técnica. En una realización típica, la relación señal a ruido se mide o se estima para cada muestra de señal. Un promedio de N muestras tiene una relación señal a ruido (potencia o energía) que se aumenta en un factor de N. N puede elegirse de modo que es lo suficientemente grande para que la relación señal a ruido del promedio proporcione las características de detección de señal deseadas, es decir, una probabilidad de error lo suficientemente pequeña para un funcionamiento fiable.
Los desfases en tiempo fijos para las muestras
recibidas que van a multiplicarse deberían elegirse de modo que la
parte de señal del resultado es una constante, y este resultado se
produce sólo si el transmisor alterna máscaras de código largo de
forma consistente con los desfases en tiempo de la muestra elegida.
Esto puede requerir que algunos desfases en tiempo sean lo
suficientemente largos para que algunas de las muestras
multiplicadas procedan de secuencias que resultan de dos o más
máscaras de código largo distintas.
Para dos máscaras de código largo cualesquiera,
es posible hallar algún conjunto de desfases en tiempo que produce
una constante en la parte de señal del resultado. Sin embargo, por
motivos de conveniencia del receptor así como para un rendimiento
óptimo puede ser deseable minimizar el número de muestras que se
multiplican. Por tanto, puede ser preferible seleccionar en primer
lugar un conjunto de desfases en tiempo, y entonces determinar las
máscaras de código largo que producirán el resultado constante
deseado. Si el periodo de alternación es 80 ms, la figura 7A (no
dibujada a escala) muestra un ejemplo de un conjunto de desfases en
tiempo que puede usarse:
- Una muestra (muestra 1) en el desfase T1
- La conjugada compleja de una muestra (muestra 2) en el desfase 32.768 + T1 + X = T2, en la que X es un número entero elegido de forma arbitraria (aleatoria) entre 1 y 32.767.
- Una muestra (muestra 3) en el desfase 3*32.768+T1+X = T3 (es decir, 80 ms tras la primera muestra).
- La conjugada compleja de una muestra (muestra 4) en el desfase 4*32.768+T1 = T4
En este ejemplo, los desfases se eligen de modo
que T1, T2, T3 y T4 proceden todos de distintas repeticiones de los
códigos cortos. Esto garantiza que la solución no es trivial, es
decir, que las máscaras de código largo en los dos intervalos de 80
ms no repiten simplemente la secuencia de PN de códigos largos. Los
desfases se eligen también para maximizar la parte de los
intervalos de 80 ms en las que se cumple la propiedad de código
largo deseada. Son posibles otras maneras de elegir las ubicaciones
de las muestras, pero a medida que aumenta el tiempo entre las
muestras, el resultado puede degradarse por variación de tiempo y
fase entre el transmisor y el receptor.
Las muestras 1 y 4 contienen los mismos valores
de código corto que las muestras 2 y 3. Por tanto, la multiplicación
de una de estas muestras por la conjugada compleja de las otras
elimina el código corto y deja sólo el producto de los valores de
código largo para esas muestras. El producto de las cuatro muestras
es entonces el producto de los valores de código largo de las cuatro
muestras.
Es deseable hallar dos máscaras de código largo:
una máscara de código largo usada desde el desfase 0 (respecto a un
límite de 80 ms) hasta 3*32.768-1, y la otra máscara
de código largo desde 3*32.768 hasta 6*32.768-1, de
modo que el producto de los cuatro bits es constante a lo largo del
periodo desde 0 hasta 2*32.768-X. Este problema
puede solucionarse mediante operaciones de matriz lineal.
Supóngase que R_{0} es un vector de 42 bits
que contiene el estado del registro de código largo ("estado"
indica valores de las 42 etapas en el registro de desplazamiento de
realimentación) en el momento de un límite de 80 ms. Supóngase que
M, M_{LC0} y M_{LC1} son matrices booleanas de 42x42 definidas
como:
- M es una matriz que hace avanzar el estado del registro de código largo un elemento de código, es decir, R_{t+1} = MR_{t}, y por tanto R_{k} = M^{k}R_{0}, de modo que M^{k} es una matriz que hace avanzar el estado del registro de código largo k elementos de código.
- M_{LC0} y M_{LC1} son matrices que crean los siguientes 42 bits de la secuencia de PN generada mediante las máscaras LC0 y LC1 de código largo, respectivamente, para un estado R de código largo dado.
Para que la parte de señal del producto de las
cuatro muestras definidas anteriormente sea constante para todo el
T1 en el intervalo mencionado,
en la que \oplus es una función
XOR. Esta ecuación es equivalente
a:
Al factorizar el lado derecho de la ecuación
anterior, y reconocer que para una secuencia de longitud máxima este
resultado debe cumplirse para todos los R, la matriz M_{LC1}
desconocida puede definirse como:
en la que I es una matriz de
identidad, que puede expresarse
como:
La primera fila de la matriz M_{LC1}, que crea
el primer bit de la secuencia de PN generada mediante el estado R
de código largo, es igual a la segunda máscara de código largo
deseada. La primera máscara de código largo (la primera fila de
M_{LC0}) puede ser cualquier valor diferente de cero seleccionado
de forma arbitraria, tal como una función de un ESN de la estación
móvil.
Por tanto, este proceso puede continuarse para
crear una cadena de más de dos máscaras de código largo que tienen
una propiedad similar en que el código largo puede eliminarse
mediante un proceso multiplicador que abarca los periodos en los que
se usa cada par de máscaras.
Realizaciones alternativas con más de dos
muestras por intervalo de 80 ms pueden derivarse de manera similar.
De manera similar, pueden desarrollarse implementaciones de CDMA en
las que la máscara de código largo puede cambiarse de forma más o
menos frecuente que 80 ms sin cambiar la aplicabilidad de este
procedimiento.
Por ejemplo, supóngase que también se incluyen
las muestras que siguen directamente a las cuatro muestras
indicadas anteriormente, con una conjugación compleja cuando la
muestra original no se conjuga y viceversa. En este ejemplo,
también puede minimizarse cualquier variación de fase en el error de
canal o frecuencia en el transmisor o receptor, ya que sólo la
variación respecto a un tiempo de elemento de código permanece en el
resultado.
Sin embargo, el aumento del número de términos
multiplicadores puede perjudicar el rendimiento con relaciones
señal a ruido bajas, ya que también se multiplican los términos de
ruido en el resultado. Esta operación no lineal provoca normalmente
un "efecto de umbral", según se observa en receptores de
radiodifusión FM, en los que la relación señal a ruido en el
producto cae de forma muy rápida cuando la relación señal a ruido
recibida queda por debajo de un nivel de umbral. En la práctica,
esto puede limitar la utilidad de esta técnica a casos en los que
la relación señal a ruido está cerca de o por encima del umbral.
Afortunadamente, el caso en el que más se necesita esta técnica es
el caso en el que el servicio celular no está disponible, y la
interferencia de teléfonos de CDMA regulares será mucho menor. En
situaciones en las que el servicio celular está disponible, el
transmisor y el receptor deben tener acceso al tiempo de sistema de
CDMA, y pueden usar el mismo proceso de adquisición usado en
estaciones base.
La figura 7B es un diagrama de flujo que
corresponde al procedimiento descrito anteriormente con la figura
7A. En el bloque 750, el procedimiento recibe de forma inalámbrica
una señal que comprende una pluralidad de muestras de datos
ensanchadas mediante códigos de ruido pseudoaleatorio primero,
segundo y tercero. En el bloque 752, el procedimiento multiplica
cada primera muestra de datos recibida por una conjugada compleja
de una segunda muestra de datos recibida, una tercera muestra de
datos recibida y una conjugada compleja de una cuarta muestra de
datos recibida. La segunda muestra de datos recibida se desfasa en
tiempo respecto a la primera muestra de datos recibida una longitud
del segundo código de ruido pseudoaleatorio más un número entero X.
La tercera muestra de datos recibida se desfasa en tiempo respecto a
la primera muestra de datos recibida tres multiplicado por (la
longitud del segundo código de ruido pseudoaleatorio) más X. La
cuarta muestra de datos recibida se desfasa en tiempo respecto a la
primera muestra de datos recibida cuatro multiplicado por (la
longitud del segundo código de ruido pseudoaleatorio). En el bloque
754, el procedimiento puede promediar el producto de las muestras
primera, segunda, tercera y cuarta respecto a un número de otros
productos.
Los aspectos descritos en el presente documento
pueden aplicarse a sistemas de comunicación basados en una o más
normas, tales como IS-95, CDMA 2000, CDMA 1x
EV-DO (datos de evolución optimizados), o cualquier
sistema de comunicación de espectro ensanchado en el que se usa un
código largo y puede eliminarse un código corto esperando a uno o
más periodos.
Los procedimientos descritos en el presente
documento pueden extenderse a un ensanchamiento lineal más complejo.
Por ejemplo, los procedimientos de ensanchamiento usados para el
enlace inverso TIA-2000, RC3 y RC4, utilizan los
códigos de ensanchamiento largos y cortos de una manera más compleja
que en RC1 y RC2. En RC3 y RC4, el ensanchamiento se ha diseñado de
forma explícita de modo que el ensanchamiento en elementos de código
de modulación compleja consecutivos cambia exactamente +/- 90
grados. Por tanto, el producto del factor de ensanchamiento
complejo para un elemento de código y la conjugada compleja del
factor de ensanchamiento para el elemento de código subsiguiente
sólo depende de la diferencia en el ángulo de fase, por tanto
siempre es un número imaginario. Además, este producto no depende
de ningún desfase de fase introducido en el canal. Esto reduce la
señal piloto de enlace inverso recibida a un único número imaginario
cuyo signo sólo depende del O exclusivo de unos pocos elementos de
código consecutivos del código largo y el código corto. Puesto que
el O exclusivo de múltiples elementos de código de una secuencia de
PN de longitud máxima da como resultado la misma secuencia de PN
con un retardo de tiempo fijo conocido, los procedimientos de esta
memoria descriptiva pueden usarse para producir secuencias de
códigos largos para las que el producto complejo descrito
anteriormente tiene las mismas propiedades de correlación a lo largo
de intervalos de 80 ms sucesivos.
Los expertos en la técnica entenderán que la
información y las señales pueden representarse usando cualquiera de
una variedad de diferentes tecnologías y técnicas. Por ejemplo,
datos, instrucciones, órdenes, información, señales, bits, símbolos
y elementos de código a los que puede hacerse referencia a lo largo
de toda la descripción anterior pueden representarse mediante
tensiones, corrientes, ondas electromagnéticas, partículas o campos
magnéticos, partículas o campos ópticos, o cualquier combinación de
los mismos.
Los expertos podrán apreciar además que los
diversos bloques lógicos, módulos, circuitos y etapas de algoritmo
ilustrativos descritos en conexión con las realizaciones dadas a
conocer en el presente documento pueden implementarse como hardware
electrónico, software informático, o combinaciones de ambos. Para
ilustrar de forma clara esta capacidad de intercambio de hardware y
software, se han descrito anteriormente diversos componentes,
bloques, módulos, circuitos y etapas ilustrativos generalmente en
cuanto a su funcionalidad. Si tal funcionalidad se implementa como
hardware o software depende de las restricciones particulares de
aplicación y diseño impuestas sobre el sistema global. Los expertos
pueden implementar la funcionalidad descrita de diferentes maneras
para cada aplicación particular, pero las decisiones de
implementación de este tipo no deben interpretarse como que provocan
que se aparte del alcance de la presente solicitud.
Los diversos bloques lógicos, módulos y
circuitos ilustrativos descritos en conexión con las realizaciones
dadas a conocer en el presente documento pueden implementarse o
realizarse con un procesador de propósito general, un procesador de
señales digitales (DSP), un circuito integrado de aplicación
específica (ASIC), una disposición de puertas programable en campo
(FPGA) u otro dispositivo lógico programable, lógica de transistor
o puerta discreta, componentes de hardware discretos, o cualquier
combinación de los mismos diseñada para realizar las funciones
descritas en el presente documento. Un procesador de propósito
general puede ser un microprocesador, aunque como alternativa, el
procesador puede ser cualquier procesador, controlador,
microcontrolador o máquina de estado convencional. Un procesador
puede implementarse también como combinación de dispositivos de
cálculo, por ejemplo, una combinación de un DSP y un
microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o más
microprocesadores junto con un núcleo de DSP, o cualquier otra
configuración de este tipo.
Las acciones de un procedimiento o algoritmo
descrito en conexión con las realizaciones dadas a conocer en el
presente documento pueden realizarse directamente en hardware, en un
módulo de software ejecutado mediante un procesador, o en una
combinación de los dos. Un módulo de software puede residir en una
memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria flash, memoria de
sólo lectura (ROM), ROM programable eléctricamente (EPROM), PROM
borrable eléctricamente (EEPROM, registros, disco duro, un disco
extraíble, un disco compacto-ROM
(CD-ROM), o cualquier otra forma de medio de
almacenamiento conocido en la técnica. Un medio de almacenamiento
está acoplado al procesador de modo que el procesador puede leer
información de, y escribir información en, el medio de
almacenamiento. Como alternativa, el medio de almacenamiento puede
estar integrado en el procesador. El procesador y el medio de
almacenamiento pueden residir en un ASIC. El ASIC puede residir en
un terminal de usuario. Como alternativa, el procesador y el medio
de almacenamiento pueden residir como componentes discretos en un
terminal de usuario.
La descripción anterior de las realizaciones
dadas a conocer se proporciona para permitir a cualquier experto en
la técnica realizar o usar la presente solicitud.
Claims (22)
1. Un aparato que comprende:
medios para seleccionar de forma secuencial una
primera máscara y una segunda máscara (600; 602; 601), comprendiendo
cada máscara una secuencia finita de bits binarios;
medios para recibir la primera máscara, generar
un primer código de ruido pseudoaleatorio, recibir la segunda
máscara y generar un segundo código de ruido pseudoaleatorio;
primeros medios de multiplicación para
multiplicar de forma secuencial los códigos de ruido pseudoaleatorio
primero y segundo por datos para formar una señal; y
medios para transmitir de forma inalámbrica la
señal; en el que los medios para recibir y generar comprenden un
generador (322) que comprende un registro (400) de desplazamiento de
realimentación lineal y la segunda máscara es una función de la
primera máscara, en el que la segunda máscara es igual a una primera
fila de una matriz booleana M_{LC1} representada por: M_{LC1}
=M_{LC0} (I \oplus M^{T2}) (M^{13} \oplus
M^{T4})^{-1} en la que M_{LC0} y M_{LC1} son matrices
que crean los siguientes N bits de una secuencia de ruido
pseudoaleatorio generada por las máscaras primera y segunda para un
estado R dado del registro (400) de desplazamiento de
realimentación lineal;
en la que I es una matriz de identidad;
en la que \oplus es una función XOR;
en la que M^{T2} es una matriz que hace
avanzar el estado del registro (400) de desplazamiento de
realimentación lineal T2 elementos de código, en la que T2 es igual
a una longitud de un tercer código de ruido pseudoaleatorio más un
número entero X;
en la que M^{T3} es una matriz que hace
avanzar el estado del registro (400) de desplazamiento de
realimentación lineal T3 elementos de código, en la que T3 es igual
a tres multiplicado por (la longitud del tercer código de ruido
pseudoaleatorio) más X; y
en la que M^{T4} es una matriz que hace
avanzar el estado del registro (400) de desplazamiento de
realimentación lineal T4 elementos de código, en la que T4 es igual
a cuatro multiplicado por (la longitud del tercer código de ruido
pseudoaleatorio).
2. El aparato según la reivindicación 1, en el
que los medios para seleccionar de forma secuencial comprenden un
selector (604) y los medios para transmitir comprenden un
transmisor.
3. El aparato según la reivindicación 1, en el
que la primera máscara es una función de un identificador asociado
con el aparato.
4. El aparato según la reivindicación 2, en el
que el selector (604) selecciona la segunda máscara de modo que
tiene una propiedad de que una función del segundo código de ruido
pseudoaleatorio es constante.
5. El aparato según la reivindicación 2, en el
que el selector (604) se configura para seleccionar la primera
máscara durante un periodo de 80 milisegundos, entonces selecciona
la segunda máscara durante un periodo de 80 milisegundos, y
repite.
6. El aparato según la reivindicación 2, en el
que el selector (604) se configura para seleccionar la primera
máscara durante un periodo de 80 milisegundos, entonces selecciona
la segunda máscara durante un periodo de 80 milisegundos, entonces
selecciona una tercera máscara durante un periodo de 80
milisegundos.
7. El aparato según la reivindicación 2, en el
que el generador (322) comprende además una pluralidad de puertas Y
y una pluralidad de puertas O exclusivo.
8. El aparato según la reivindicación 7, en el
que los códigos de ruido pseudoaleatorio primero y segundo tienen
cada uno una longitud de 2^{L}-1, en la que L es
igual a un número de etapas en el registro (400) de desplazamiento
de realimentación lineal.
9. El aparato según la reivindicación 8, en el
que L es mayor a 40.
10. El aparato según la reivindicación 1, que
comprende además multiplicadores segundo y tercero para multiplicar
de forma secuencial los códigos de ruido pseudoaleatorio primero y
segundo por códigos de ruido pseudoaleatorio tercero y cuarto, en
el que los códigos de ruido pseudoaleatorio primero y segundo tienen
cada uno una longitud mayor que cada uno de los códigos de ruido
pseudoaleatorio tercero y cuarto.
11. El aparato según la reivindicación 10, en el
que los códigos de ruido pseudoaleatorio primero y segundo tienen
cada uno una longitud de aproximadamente 2^{42}-1,
y los códigos de ruido pseudoaleatorio tercero y cuarto tienen cada
uno una longitud de aproximadamente 2^{15}.
12. Un aparato que comprende:
medios de recepción para recibir de forma
inalámbrica una señal que comprende una pluralidad de muestras de
datos ensanchadas por códigos de ruido pseudoaleatorio primero,
segundo, y tercero; y
medios de multiplicación para multiplicar cada
primera muestra de datos recibida por una conjugada compleja de una
segunda muestra de datos recibida, una tercera muestra de datos
recibida y una conjugada compleja de una cuarta muestra de datos
recibida, desfasándose en tiempo la segunda muestra de datos
recibida respecto a la primera muestra de datos recibida una
longitud del tercer código de ruido pseudoaleatorio más un número
entero X, desfasándose en tiempo la tercera muestra de datos
recibida respecto a la primera muestra de datos recibida tres
multiplicado por (la longitud del tercer código de ruido
pseudoaleatorio) más el número entero X, desfasándose en tiempo la
cuarta muestra de datos recibida respecto a la primera muestra de
datos recibida cuatro multiplicado por (la longitud del tercer
código de ruido pseudoaleatorio).
13. El aparato según la reivindicación 12, que
comprende además un elemento para promediar un producto de las
muestras primera, segunda, tercera y cuarta respecto a un número de
otros productos.
14. El aparato según la reivindicación 12, en el
que los medios de recepción comprenden un receptor, y los medios de
multiplicación comprenden un multiplicador.
15. Un procedimiento que comprende:
seleccionar de forma secuencial una primera
máscara y una segunda máscara, comprendiendo cada máscara una
secuencia finita de bits binarios;
generar un primer código de ruido
pseudoaleatorio basándose en la primera máscara;
generar un segundo código de ruido
pseudoaleatorio basándose en la segunda máscara;
multiplicar de forma secuencial los códigos de
ruido pseudoaleatorio primero y segundo por datos para formar una
señal; y
transmitir de forma inalámbrica la señal, en el
que la segunda máscara es igual a la primera fila de una matriz
booleana M_{LC1} representada por:
M_{LC1} = M_{LC0} (I \oplus M^{T2})
(M^{T3} \oplus M^{T4})^{-1} en la que M_{LC0} y
M_{LC1} son matrices que crean los siguientes N bits de una
secuencia de ruido pseudoaleatorio generada por las máscaras primera
y segunda para un estado R dado de un registro de desplazamiento de
realimentación lineal;
en la que I es una matriz de identidad;
en la que \oplus es una función XOR;
en la que M^{T2} es una matriz que hace
avanzar el estado del registro de desplazamiento de realimentación
lineal T2 elementos de código, en la que T2 es igual a una longitud
de un tercer código de ruido pseudoaleatorio más un número entero
X;
en la que M^{T3} es una matriz que hace
avanzar el estado del registro de desplazamiento de realimentación
lineal T3 elementos de código, en la que T3 es igual a tres
multiplicado por (la longitud del tercer código de ruido
pseudoaleatorio) más X; y
en la que M^{T4} es una matriz que hace
avanzar el estado del registro de desplazamiento de realimentación
lineal T4 elementos de código, en la que T4 es igual a cuatro
multiplicado por (la longitud del tercer código de ruido
pseudoaleatorio).
16. El procedimiento según la reivindicación 15,
en el que seleccionar comprende seleccionar la primera máscara
durante un periodo de 80 milisegundos, entonces seleccionar la
segunda máscara durante un periodo de 80 milisegundos, y
repetir.
17. El procedimiento según la reivindicación 15,
que comprende además multiplicar de forma secuencial los códigos de
ruido pseudoaleatorio primero y segundo por los códigos de ruido
pseudoaleatorio tercero y cuarto, en el que los códigos de ruido
pseudoaleatorio primero y segundo tienen cada uno una longitud mayor
que cada uno de los códigos de ruido pseudoaleatorio tercero y
cuarto.
18. Un procedimiento que comprende:
recibir de forma inalámbrica una señal que
comprende una pluralidad de muestras de datos ensanchadas por
códigos de ruido pseudoaleatorio primero, segundo y tercero; y
multiplicar cada primera muestra de datos
recibida por una conjugada compleja de una segunda muestra de datos
recibida, una tercera muestra de datos recibida y una conjugada
compleja de una cuarta muestra de datos recibida, desfasándose en
tiempo la segunda muestra de datos recibida respecto a la primera
muestra de datos recibida una longitud del tercer código de ruido
pseudoaleatorio más un número entero X, desfasándose en tiempo la
tercera muestra de datos recibida respecto a la primera muestra de
datos recibida tres multiplicado por (la longitud del tercer código
de ruido pseudoaleatorio) más un número entero X, desfasándose en
tiempo la cuarta muestra de datos recibida respecto a la primera
muestra de datos recibida cuatro multiplicado por (la longitud del
tercer código de ruido pseudoaleatorio).
19. El procedimiento según la reivindicación 18,
que comprende además promediar un producto de las muestras primera,
segunda, tercera y cuarta respecto a un número de otros
productos.
20. Un sistema que comprende:
un transmisor que comprende el aparato según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 y un receptor que
comprende el aparato según cualquiera de las reivindicaciones 12 a
14.
21. Un medio legible por ordenador en el que se
almacena un programa informático que comprende instrucciones que, al
ejecutarse por al menos un dispositivo de cálculo, hacen que el
dispositivo de cálculo realice el procedimiento según cualquiera de
las reivindicaciones 15 a 17.
22. Un medio legible por ordenador en el que se
almacena un programa informático que comprende instrucciones que, al
ejecutarse por al menos un dispositivo de cálculo, hacen que el
dispositivo de cálculo realice el procedimiento según la
reivindicación 18 o la reivindicación 19.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US55453504P | 2004-03-18 | 2004-03-18 | |
| US554535P | 2004-03-18 | ||
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| US80103 | 2005-03-14 |
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