ES2352513T3 - Procedimiento de búsqueda de célula para sistemas de comunicación dúplex por división de tiempo que utiliza acceso múltiple por división de código. - Google Patents
Procedimiento de búsqueda de célula para sistemas de comunicación dúplex por división de tiempo que utiliza acceso múltiple por división de código. Download PDFInfo
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Abstract
Un método para indicar un grupo de códigos de 32 grupos de códigos al que pertenece una estación base con dúplex por división de tiempo, TDD, comprendiendo el método: transmitir un código de sincronización primario junto con una pluralidad de códigos de sincronización secundarios desde la estación base TDD, la pluralidad de códigos de sincronización secundarios derivados de una fila de una matriz Hadamard y siendo modulados los códigos de sincronización secundarios por manipulación de desfase en cuadratura; en el que el grupo de códigos de la estación base TDD y la información de los segmentos de tiempo de canal de sincronización físico son indicados por la pluralidad transmitida de códigos de sincronización secundarios, seleccionándose para que sean inferior a seis por medio de calcular dicha pluralidad de códigos de sincronización secundarios como el logaritmo en base dos del producto del número de grupos de códigos y los segmentos de tiempo de canal de sincronización físico por trama, y los 32 grupos de códigos son divididos en una pluralidad de conjuntos de grupos de códigos y cada uno de los conjuntos de grupos de códigos es identificado utilizando un conjunto diferente de códigos de sincronización secundarios.
Description
Procedimiento de búsqueda de célula para
sistemas de comunicación dúplex por división de tiempo que utiliza
acceso múltiple por división de código.
Esta invención se refiere en general a sistemas
de comunicación Dúplex por División de Tiempo (TDD) con espectro
extendido que utilizan Acceso Múltiple por División de Código
(CDMA). Más en particular, la presente invención se refiere a un
procedimiento de búsqueda de células de Equipo de Usuario (UE)
dentro de sistemas de comunicación TDD/CDMA.
La figura 1 representa un sistema de
comunicación TDD/CDMA inalámbrico con espectro extendido. El sistema
tiene una pluralidad de estaciones base 30_{1} a 30_{7}. Cada
estación base 30_{1} tiene una célula asociada 34_{1} a
34_{7} y comunica con equipos de usuario (UEs) 32_{1} a 32_{3}
en su célula 34_{1}.
Además de comunicar sobre diferentes espectros
de frecuencia, los sistemas TDD/CDMA soportan comunicaciones
múltiples sobre el mismo espectro. Las señales múltiples son
distinguidas por sus secuencias de código respectivas (códigos).
Asimismo, para utilizar más eficazmente el espectro, los sistemas
TDD/CDMA ilustrados en la figura 2 utilizan tramas de repetición 38
divididas en un número de segmentos de tiempo 36_{1} a 36_{n},
tal como dieciséis segmentos de tiempo 0 a 15. En tales sistemas,
se envía una comunicación en segmentos de tiempo seleccionados
36_{1} a 36_{n} utilizando códigos seleccionados. Por
consiguiente, una trama 38 es capaz de soportar comunicaciones
múltiples distinguidas tanto por el segmento de tiempo 36_{1} a
36_{n} como por el código.
Para que un UE 32_{1} comunique con una
estación base, se requiere sincronización de tiempo y código. La
figura 3 es un organigrama de la búsqueda de células y el
procedimiento de sincronización. Inicialmente, el UE 32_{1} tiene
que determinar con qué estación base 30_{1} a 30_{7} y célula
34_{1} a 34_{7} se comunica. En un sistema TDD/CDMA, todas las
estaciones base 30_{1} a 30_{7} están sincronizadas en el
tiempo dentro de un racimo (cluster) de estaciones base. Para
sincronización con UEs 32_{1} a 32_{7}, cada estación base
30_{1} a 30_{7} envía un Código de Sincronización Primario (PSC)
y varias señales de Código de Sincronización Secundario (SSC) en el
segmento de tiempo dedicado para sincronización. La señal PSC tiene
un código de chip asociado, tal como un código jerárquico 256 sin
modular, y es transmitida en el segmento de tiempo dedicado, etapa
46. Para ilustración, una estación base 30_{1} puede transmitir en
uno o dos segmentos de tiempo, tal como para un sistema que utilice
segmentos de tiempo 0 a 15 en K segmentos de tiempo o K+8
segmentos, en que K es 0, ..., 7.
Una técnica utilizada para generar una señal PSC
consiste en utilizar dos secuencias jerárquicas 16, tal como X1 y
X2 en las ecuaciones 1 y 2.
La ecuación 3 ilustra un enfoque para generar un
código jerárquico 256, y(i), utilizando X1 y X2.
Utilizando y(i), se genera la PSC tal
como combinando y(i) con la primera fila de matriz Hadamarad
de 256 de longitud, h_{0}, para producir C_{p} (i), como en la
ecuación 4.
Puesto que la primera fila de la matriz Hadamard
es una secuencia de todos unos, la ecuación 4 se reduce a la
ecuación 5.
Se utiliza C_{p} (i) para producir una señal
PSC con espectro extendido adecuada para transmisión.
A fin de impedir que las comunicaciones de las
estaciones base interfieran unas con otras, cada estación base
30_{1} a 30_{7} envía su señal PSC con un desplazamiento
singular en el tiempo, t_{offset}, desde el límite de segmentos
40 de tiempo. Se muestran diferentes desplazamientos en el tiempo
para el segmento de tiempo 42 en la figura 4. Para ilustración, una
primera estación base 30_{1} tiene un primer desplazamiento de
tiempo 44_{1}, t_{offset, \ 1} para la señal PSC, y una segunda
estación base 30_{2} tiene un segundo desplazamiento en el tiempo
44_{2}, t_{offset, \ 2}.
Para diferenciar las distintas estaciones base
30_{1} a 30_{7} y células 34_{1} a 34_{7}, a cada estación
base 30_{1} a 30_{7} dentro del racimo le es asignado un grupo
diferente de códigos (grupo de códigos). El enfoque para asignar un
t_{offset} para una estación base utilizando un n^{ésimo} grupo
de códigos 44_{n}, t_{offset, \ n} es la ecuación 6.
T_{c} es la duración en chips, y cada segmento
tiene una duración de 2560 chips. Como resultado, el desplazamiento
42_{n} para cada grupo de códigos en secuencia está espaciado 71
chips.
Como inicialmente el UE 32_{1} y las
estaciones base 30_{1} a 30_{7} no están sincronizados en el
tiempo, el UE 32_{1} busca a través de cada chip de la trama 38
señales PSC. Para realizar esta búsqueda, las señales recibidas son
ingresadas en un filtro adaptado que está adaptado al código de chip
de señales PSC. El filtro adaptado PSC se utiliza para buscar a
través de todos los chips de una trama a fin de identificar la señal
PSC de la estación base 30_{1} que tiene la señal más fuerte.
Este proceso se denomina etapa 1 del procedimiento de búsqueda de
células.
Después de que el UE 32_{1} identifica la
señal PSC entre la estación base más fuerte 30_{1}, el UE 32_{1}
necesita determinar el segmento de tiempo 36_{1} a 36_{n} en
que las señales PSC y SSC son trasmitidas (llamado segmento de
tiempo de Canal de Sincronización Físico (PSCH)) y el grupo de
códigos utilizado por la estación base identificada 30_{1}. Este
proceso se denomina etapa 2 del procedimiento de búsqueda de
células. Para indicar el grupo de códigos asignado a la estación
base 30_{1} y el índice de segmentos de tiempo PSCH, la estación
base 30_{1} transmite señales que tienen códigos de sincronización
secundarios seleccionados (SSCs), etapa 48. El UE 32_{1} recibe
estas señales SSC, etapa 50, e identifica el grupo de códigos de la
estación base y el índice de segmentos de tiempo PSCH basado en los
SSCs que fueron recibidos, etapa 52.
Para un sistema TDD que utiliza 32 grupos de
códigos y dos segmentos de tiempo PSCH posibles por trama, tal como
los segmentos de tiempo K y K+8, un enfoque para identificar el
grupo de códigos y el índice de segmentos de tiempo PSCH es enviar
una señal que tenga uno de 64 SSCs. Cada uno de los códigos de
sincronización corresponde a uno de los 32 grupos de códigos y dos
posibles segmentos de tiempo PSCH. Este enfoque añade complejidad
en el UE 32_{1} requiriendo al menos 64 filtros adaptados y un
tratamiento extensivo. Para identificar el grupo de códigos y el
índice de segmentos de tiempo PSCH, se requieren 17.344 adiciones
reales y 128 multiplicaciones reales en cada segmento de tiempo
PSCH y se requieren 64 adiciones reales para la decisión.
Un enfoque alternativo a la etapa 2 del
procedimiento de búsqueda de células utiliza 17 SSCs. Estos 17 SSCs
se utilizan para poner en índices los 32 grupos de códigos y dos
posibles segmentos de tiempo PSCH por trama. Para ejecutar este
enfoque, se requieren al menos 17 filtros adaptados. Para
identificar el grupo de códigos y el segmento de tiempo, se
requieren 1.361 adiciones reales y 34 multiplicaciones reales para
segmento de tiempo PSCH. Adicionalmente, se requieren 512 adiciones
reales para la decisión.
Sería deseable reducir la complejidad requerida
por un UE 32_{1} para ejecutar el procedimiento de búsqueda de
células.
El documento WO 99/12273 describe una estación
base que transmite tramas de información a una estación móvil, en
donde cada trama es dividida en una pluralidad de segmentos, y cada
segmento incluye un código de sincronización primario y un código
de sincronización secundario. Además, el documento
US-A-5164958 describe un método que
tiene estaciones base que se comunican con unidades que utilizan
acceso múltiple por división de código síncrono. Sin embargo, los
documentos no describen en ningún caso como reducir la complejidad
de un equipo de usuario para sincronizarse con un estación
base.
Una estación base envía una señal de
sincronización en un segmento de tiempo asignado a un equipo de
usuario en un sistema de comunicación de acceso múltiple por
división de tiempo y por división de código dúplex. La estación
base tiene un grupo de códigos asignado de una pluralidad
predeterminada de grupos de códigos. La estación base trasmite
señales de código de sincronización secundario seleccionadas de un
conjunto de señales de código de sincronización secundario. La
pluralidad de señales de código de sincronización secundario numera
menos de la mitad del número predeterminado de grupos de códigos. El
equipo de usuario identifica las señales de código secundario
seleccionadas trasmitidas. Basándose en parte en las señales
identificadas de código de sincronización secundario se determina
el grupo de códigos asignado.
La figura 1 ilustra un sistema TDD/CDMA de la
técnica anterior.
La figura 2 ilustra segmentos de tiempo en
tramas de repetición de un sistema TDD/CDMA.
La figura 3 es un organigrama o diagrama de
flujo de búsqueda de células.
La figura 4 ilustra desplazamientos en el tiempo
utilizados por diferentes estaciones base que envían señales de
código de sincronización primario.
La figura 5 es un diagrama de los componentes
simplificados de un equipo de usuario y una estación base que
utilizan modulación de manipulación de desfase binario para la
búsqueda de células.
La figura 6 es un organigrama o diagrama de
flujo de asignación de código de sincronización secundario.
La figura 7 ilustra los componentes
simplificados de un equipo de usuario y una estación base que
utilizan modulación de manipulación de desfase en cuadratura para
la búsqueda de células.
La figura 8 ilustra los componentes
simplificados de un equipo de usuario y una estación base que
reducen el número máximo de códigos de sincronización secundarios
transmitidos que utilizan modulación de manipulación de desfase en
cuadratura.
Las figuras 9 a 17 son gráficos que representan
la ejecución de diversos sistemas de sincronización en condiciones
de canal simuladas variables.
Se describirán las realizaciones preferidas con
referencia a las figuras del dibujo, en que números similares
representan en todas ellas elementos similares. La figura 5 muestra
el circuito simplificado de una estación base 30_{1} y un UE
32_{1} para su uso en la búsqueda de células. Durante la etapa 1
de la búsqueda de células, la estación base 30_{1} genera una
señal PSC utilizando un generador de señales con espectro extendido
PSC 66 que tiene el desplazamiento en el tiempo en el segmento de
tiempo 42 asociado con la estación base 30_{1}. La señal PSC es
combinada por un combinador 63 con señales M SSC. La señal combinada
es modulada por un modulador 62 a frecuencia de portadora. La señal
modulada pasa a través de un aislador 60 y es radiada por una
antena 58 o alternativamente, por una red de
antenas.
antenas.
El UE 32_{1} recibe señales utilizando una
antena 70 o, alternativamente, una red de antenas. Las señales
recibidas son pasadas a través de un aislador 72 en que son
desmoduladas por un desmodulador 74 a frecuencia de banda base.
Durante la etapa 1 de la búsqueda de células, el filtro adaptado PSC
76 es utilizado por el procesador 80 para buscar a través de todos
los chips de una trama 38 para identificar la señal PSC de la
estación base 30_{1} que tiene la señal más fuerte.
Un enfoque para detección de un lugar de señales
PSC en una trama es el siguiente. Un número seleccionado de
posiciones en la trama de señales recibida, tal como cuarenta, que
tienen el número más alto de adaptaciones de chip acumuladas (es
decir, máxima intensidad de señal), se correlaciona repetidas veces
en las mismas posiciones en tramas subsiguientes 38. De los lugares
seleccionados, el que tenga el mayor número de adaptaciones
acumuladas (es decir, la máxima intensidad de señal) es
identificado como el lugar de la señal PSC.
Para la etapa 2 del procedimiento de búsqueda de
células, la estación base 30_{1} genera señales SSC, SSC_{1} a
SSC_{M}, utilizando generadores de señales con espectro extendido
SSC 68_{1} a 68_{M}. A fin de reducir la complejidad en el UE
32_{1}, se utiliza un número reducido de SSCs. Reduciendo los
SSCs, se reduce el número de filtros adaptados requeridos en el UE
32_{1}. Adicionalmente, los SSCs reducidos disminuyen los
recursos de tratamiento requeridos para distinguir los diferentes
códigos. Los SSCs reducidos disminuyen también la probabilidad de
detección incorrecta de un número de grupos de códigos e índice de
segmentos de tiempo PSCH (véanse las figuras
9-15).
En el organigrama de la figura 6 se muestra un
enfoque para reducir los SSCs. El número de SSCs utilizado, M, se
basa en el número de grupos de códigos y los segmentos de tiempo
PSCH utilizados por trama, etapa 54. El número de SSCs, M, es el
logaritmo de base dos del número de combinación máximo redondeado
hasta el número entero más alto siguiente, etapa 56, como en la
ecuación 7.
La estación base 30_{1} genera, utilizando
generadores de señales SSC 68_{1} a 68_{M}, las señales SSC
asociadas con el grupo de códigos de la estación base y el número de
segmentos de tiempo PSCH por trama. Las señales SSC son combinadas
entre sí, así como también con la señal PSC por el combinador 63. A
continuación, la señal combinada es modulada por el modulador 62,
hecha pasar a través del aislador 60 y radiada por la antena 58. El
UE 32_{1} recibe la señal transmitida, la hace pasar a través del
aislador 72 y desmodula la señal recibida utilizando el
desmodulador 74. Utilizando filtros adaptados correspondientes
SSC_{1} a SSC_{M} 78_{1} a 78_{M}, el procesador 80
determina el código binario con que son modulados los SSCs.
Basándose en el código binario determinado, se determina el grupo de
códigos de la estación base y el índice de segmentos de tiempo PSCH
de la trama. Para ilustración para un sistema que utiliza 32 grupos
de códigos y dos posibles segmentos de tiempo por trama, tal como
los segmentos K y K+8, el número de bits binarios necesarios para
modular SSCs, M, es de seis (log_{2} 64). En dicho sistema, los
seis SSCs son modulados con seis bits utilizando modulación de
manipulación de desfase binario (BPSK). Los seis SSCs son escogidos
entre las 256 filas de la matriz de Hadamard, H_{8}. La matriz de
Hadamard es generada en secuencia, tal como por las ecuaciones 8 y
9.
\vskip1.000000\baselineskip
Un código particular, C_{k \ n}, (i), en que n
es el número del grupo de códigos asociado con un SSC es producido
utilizando la ecuación 10. Las seis filas de la matriz de Hadamard,
H_{8}, son r(k) = [24, 40, 56, 104, 120, 136].
El valor de b_{2} a b_{6} está representado
en la Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
El valor de b_{1,n} está representado en la
Tabla 2
\vskip1.000000\baselineskip
Cada código corresponde a un SSC, SSC_{1} a
SSC_{6}. Para distinguir las diferentes señales SSC de la
estación base unas de otras, cada una de las señales SSC de la
estación base tiene el mismo desplazamiento que su señal PSC. En el
UE 32_{1}, la etapa 2 del procedimiento de búsqueda de células (es
decir, el número de grupos de códigos y la detección del orden de
segmentos PSCH) es realizada de la manera siguiente. La señal de
banda de base recibida es correlacionada primero con C_{p} según
la ecuación 4 para obtener referencia de fase. Esta correlación es
realizada por el filtro adaptado PSC 76 en la figura 5. La
referencia de fase es obtenida normalizando el valor de correlación
obtenido en la salida del filtro adaptado PSC 76. La señal de banda
de base recibida es también correlacionada con C1, ..., C6 según la
ecuación 10 para obtener datos binarios que representan el grupo de
códigos de la estación base 30_{1} y el orden de segmentos PSCH en
la trama. Esta correlación es realizada por filtros adaptados SSC
78_{1}-78_{M} en la figura 5. Estas salidas de
filtro adaptado son desrotadas antes de la desmodulación BPSK. La
desrotación es realizada mediante multiplicación compleja de la
conjugada compleja de la referencia de fase. Las salidas de filtro
adaptado SSC desrotadas son desmoduladas por BPSK. La desmodulación
por BPSK es realizada por un limitador riguroso en la parte real de
las salidas de filtro adaptado SSC desrotadas. Como resultado, si la
parte real de la salida de filtro adaptado SSC desrotada es mayor
que cero, es desmodulada como +1. De otra manera, es desmodulada
como -1. Los datos binarios desmodulados representan el grupo de
códigos de la estación base 30_{1} y el orden de segmentos de
tiempo PSCH en la trama como se representa en la taba 1 y en la
tabla 2, respectivamente. Para facilitar la detección de los seis
SSCs, el UE 32_{1} acumula las salidas desrotadas de los filtros
adaptados SSC 78_{1}-78_{M} sobre una pluralidad
de segmentos de tiempo PSCH, tal como cuatro u ocho.
Utilizando seis SSCs, 32 grupos de códigos y dos
posibles segmentos de tiempo PSCH requieren 653 adiciones reales y
28 multiplicaciones reales en el UE 32_{1} para identificar el
grupo de códigos/índice de segmentos de tiempo PSCH. Para la
decisión, no se requieren adiciones ni multiplicaciones. Por
consiguiente, disminuyendo el número de SSCs transmitidos en el
segmento de tiempo PSCH se reduce el proceso en el UE 32_{1}.
Alternativamente, para reducir aún más el número
de SSCs se utiliza modulación (QPSK) de manipulación de desfase en
cuadratura. Para reducir el número SSC, cada señal SSC es enviada
sobre un componente en Fase (I) o en Cuadratura (Q) del PSCH. Se
utiliza un bit adicional de datos asociados con el uso de las
portadoras I o Q para distinguir el grupo de códigos/segmentos de
tiempo PSCH. Como resultado, se reduce en uno el número de SSCs, M,
requerido por la ecuación 6.
Por ejemplo, para distinguir 32 grupos de
códigos y dos posibles segmentos de tiempo PSCH, se requieren cinco
SSCs (M = 5). Los grupos de códigos son divididos en mitades (grupos
de códigos 1-16 y grupos de códigos
17-32). Cuando los SSCs son transmitidos en la
portadora I, se restringen los grupos de códigos a la mitad inferior
(grupos de códigos 1-16) y, cuando los SSCs son
transmitidos en la portadora Q, se restringen los grupos de códigos
a la mitad superior (grupos de códigos 17-32). Los
cinco SSCs se distinguen entre los posibles dieciséis grupos de
códigos restantes y 2 posibles segmentos de tiempo PSCH.
En la figura 7 se muestran una estación base
simplificada 30_{1} y UE 32_{1} que utilizan modulación QPSK.
La estación base 30_{1} genera las señales apropiadas SSC para su
grupo de códigos y el segmento de tiempo PSCH utilizando los
generadores de señales con espectro extendido SSC 68_{1} a
68_{M}. También basándose en el grupo de códigos de la estación
base/índice de segmentos de tiempo PSCH, unos conmutadores 90_{1}
a 90_{M} cambian las salidas de los generadores 68_{1} a
68_{M} a un combinador I 86 o a un combinador Q 88. La señal I
combinada, que incluye la señal PSC, es modulada por un modulador I
82 antes de la transmisión. La señal combinada Q es modulada por un
modulador Q 84 antes de la transmisión. Una solución para producir
la portadora Q para modular la señal consiste en retardar la
portadora I en noventa grados por un dispositivo de retardo 98. El
UE 32_{1} desmodula las señales recibidas tanto con un
desmodulador I 92 como con un desmodulador Q 94. De manera similar
a la estación base 30_{1}, el UE 32_{1} puede producir una
portadora Q para desmodulación utilizando un dispositivo de retardo
96. La obtención de datos binarios que representan la mitad superior
o la mitad inferior de los 16 grupos de códigos y el índice de
segmentos de tiempo PSCH es igual que aplicar desmodulación BPSK en
los componentes I y Q de la señal recibida, respectivamente. Los
filtros adaptados 100_{1} a 100_{M} son utilizados por el
procesador 80 para determinar si fueron enviadas cualesquiera
señales SSC sobre la componente I del PSCH. Se obtiene una variable
de decisión, I_{dvar}, tal como utilizando la ecuación 11.
|rx_{i}| es la magnitud de la componente
real (componente I) de la i^{ésima} salida de filtro adaptado
SSC. De manera similar, los filtros adaptados Q102_{1} a 102_{M}
son utilizados por el procesador 80 para determinar si fueron
enviadas cualesquiera señales SSC sobre la componente Q del PSCH. Se
obtiene una variable de decisión, Q_{dvar}, tal como utilizando
la ecuación 12.
|ix_{i}| es la magnitud de la salida
imaginaria (componente Q) de las i^{ésimas} salidas de filtro
adaptado SSC.
Si I_{dvar} es mayor que Q_{dvar}, las
señales SSC serán transmitidas a la componente I. De otra manera,
las señales SSC serán transmitidas en la componente Q.
En la figura 8 se representa otro enfoque que
utiliza modulación QPSK para reducir el número de señales SSC
transmitidas. En lugar de transmitir el número de SSCs de la figura
7, el número de SSCs, M, que representa el número de grupos de
códigos y el índice de segmentos de tiempo PSCH es reducido en uno.
A fin de recuperar el bit de información perdido reduciendo los
SSCs, se utilizan dos conjuntos de M SSCs. Por ejemplo, utilizando
32 grupos de códigos y dos posibles segmentos de tiempo PSCH, un
conjunto, SSC_{11} a SSC_{14} es asignado a los grupos
inferiores de códigos, tales como los grupos de códigos 1 a 16, y el
segundo conjunto, SSC_{21} a SSC_{24}, es asignado a los grupos
de códigos superiores, tales como los grupos de códigos 17 a 32.
Para el grupo inferior de códigos, el envío de SSC_{11} a
SSC_{14} en la portadora I limita los grupos de códigos a 1 a 8.
La portadora Q limita los grupos de códigos a 9 a 16. De manera
similar, para el grupo superior de códigos, SSC_{21} a SSC_{24}
en fase se limitan los grupos de códigos a 17 a 24, y Q SSC_{21} a
SSC_{24} limita los grupos de códigos a 25 a 32. Como resultado,
el número máximo de SSCs transmitidos de una vez es reducido en
uno. Reduciendo el número de SSCs, se hace disminuir la
interferencia entre las señales SSC. La interferencia reducida
entre los SSCs permite niveles de potencia de transmisión más altos
para cada señal SSC facilitando la detección en el UE 32_{1}.
En la figura 8 se muestra una estación base
simplificada 30_{1} y un UE 32_{1} que ejecutan el enfoque SSC
reducido. En la estación base 30_{1}, dos conjuntos de generadores
de señales con espectro extendido M SSC 104_{11} a 104_{2M}
generan las señales SSC correspondientes al grupo de códigos de la
estación base y al segmento de tiempo PSC. Las señales
correspondiente SSC son cambiadas utilizando conmutadores 106_{11}
a 106_{2M} a un modulador I 82 o Q 84, según resulte apropiado
para ese grupo de códigos de estación base y segmento de tiempo
PSCH. En el UE32_{1}, se utiliza un conjunto I de filtros
adaptados 108_{11} a 108_{2Q} para determinar si fue enviado
alguno de los SSCs en la portadora I. Se utiliza un conjunto Q de
filtros adaptados 110_{11} a 110_{2M} para determinar si fue
enviado alguno de los SSCs en la portadora Q. Detectando los SSCs I
y Q transmitidos, el procesador 80 determina el grupo de códigos de
la estación base y el segmento de tiempo PSCH.
A continuación se da un enfoque para determinar
cuál de los 32 grupos de códigos y dos posibles segmentos de tiempo
PSCH son utilizados por la estación base 32_{1}. Después de que el
procesador 80 acumula datos procedentes de filtros adaptados
110_{11} a 110_{24}, se determina el conjunto de grupos de
códigos, SSC_{11} a SSC_{14} o SSC_{21} a SSC_{24},
utilizando las ecuaciones 13 y 14.
Los valores, rx_{11} a rx_{24}, son el
número de adaptaciones acumuladas para un SSC respectivo, SSC_{11}
a SSC_{24}, recibidas en el canal I. De manera similar, ix_{11}
a ix_{24} son el número de adaptaciones acumuladas para el canal
Q para SSC_{11} a SSC_{24}. Las ecuaciones 13 y 14 requieren un
total de 16 adiciones reales. var_set 1 representa las
acumulaciones totales del primer conjunto SSC, SSC_{11} a
SSC_{14}. var_set 2 representa las acumulaciones totales del
segundo conjunto SSC, SSC_{21} a SSC_{24}. El procesador 80
compara var_set 1 con var_set 2 y se presume que la mayor de las dos
variables es el conjunto SSC transmitido por la estación base
32_{1}.
Para determinar si fueron transmitidas las SSCs
en el canal I o en el canal Q, se utilizan las ecuaciones 15 y
16.
Si var_set 1 se selecciona como siendo mayor que
var_set 2, el valor de p es uno. Recíprocamente, si var_set 2 es
mayor, el valor de p es dos. var_I es el valor acumulado para el
conjunto seleccionado en la portadora I y var_Q es el valor
acumulado en la portadora Q. Se presume que la mayor de las dos
variables, var_I y var_Q, es el canal por el que fue transmitido el
conjunto seleccionado. Ordenando las adiciones en las ecuaciones 13
y 14, pueden determinarse simultáneamente los valores de var_I y
var_Q con var_set 1 y var_set 2. Por consiguiente, la determinación
de si se utilizó la portadora I o Q no requieren más adiciones. Como
resultado, el uso de la modulación QPSK y dos conjuntos SSC
requiere 803 adiciones reales y 36 multiplicaciones reales en cada
segmento de tiempo y 16 adiciones reales para la decisión.
Las figuras 9 a 15 son gráficos que ilustran el
rendimiento para distinguir 32 grupos de códigos/dos segmentos de
tiempo PSCH de sistemas utilizando 32 SSCs 128, 17 SSCs 124 y 6 SSCs
126. Los gráficos muestran el rendimiento para diversas condiciones
de canal simuladas. Las simulaciones acumularon las adaptaciones SSC
en el UE 32_{1} sobre cuatro u ocho segmentos de tiempo PSCH y
compararon la probabilidad de una sincronización incorrecta con la
relación de señal a ruido del canal (SNR) en decibelios.
La simulación de la figura 9 utiliza un canal de
ruido gaussiano blanco aditivo (AWGN) y acumulación sobre ocho
segmentos de tiempo PSCH. La simulación de la figura 10 utiliza un
canal de desvanecimiento Rayleigh de trayectoria única con un
desfase de frecuencia de seis kilohertzios (kHz) y acumulación sobre
cuatro segmentos de tiempo PSCH. La simulación de la figura 11 es
igual que la simulación de la figura 10, excepto que la acumulación
se realizó sobre ocho segmentos de tiempo PSCH. La simulación de la
figura 12 utiliza un canal ITU con tres multitrayectorias con un UE
32_{1} que se mueve a 100 kilómetros por hora (km/h) y una
acumulación sobre ocho segmentos de tiempo PSCH. La simulación de
la figura 13 utiliza un canal ITU con tres multitrayectorias que
tienen un desfase de frecuencia de seis kilohertzios (kHz) y un UE
32_{1} que se mueve a 500 km/h con una acumulación sobre ocho
segmentos de tiempo PSCH. La simulación de la figura 14 utiliza un
canal Rayleigh de trayectoria única que tiene un desfase de
frecuencia de 10 kHz con una acumulación sobre ocho segmentos de
tiempo PSCH. La simulación de la figura 15 utiliza un canal ITU con
tres multitrayectorias que tienen un desfase de frecuencia de 10
kHz y el UE 32_{1} moviéndose a 500 km/h con acumulación sobre
ocho segmentos de tiempo PSCH.
En las condiciones simuladas de las figuras 14 y
15, 6 SSCs 128 ejecutan las otras técnicas 124, 126. Como se
muestra en las figuras 9 a 13, 6 SSCs 128 realizan favorablemente en
comparación con las otras técnicas 124, 126.
La figura 16 es un gráfico del rendimiento
simulado de 6 SSCs 114 que utilizan BPSK y los dos conjuntos de 4
SSCs 112 que utilizan modulación QPSK. La simulación utilizó una
acumulación de ocho segmentos de tiempo PSCH de las adaptaciones
para cada SSC y transmisión sobre un canal AWGN. Como se muestra, la
modulación QPSK de dos conjuntos 112 ejecutó modulación BPSK de 6
SSC 114.
La figura 17 ilustra el rendimiento de
modulación por BPSK y QPSK con dos conjuntos acumulando adaptaciones
sobre cuatro y ocho segmentos de tiempo PSCH. Los SSCs fueron
simulados como que estaban siendo transmitidos sobre un canal
Rayleigh de trayectoria única. El rendimiento para ambos esquemas de
modulación mejora con las correlaciones adicionales de segmentos de
tiempo. Una modulación QPSK de dos conjuntos para cuatro segmentos
de tiempo PSCH 116 y ocho segmentos de tiempo PSCH 120 ejecuta
modulación BPSK para cuatro segmentos de tiempo PSCH 118 y ocho
segmentos de tiempo PSCH 122, respectivamente.
Claims (6)
1. Un método para indicar un grupo de códigos de
32 grupos de códigos al que pertenece una estación base con dúplex
por división de tiempo, TDD, comprendiendo el método:
- transmitir un código de sincronización primario junto con una pluralidad de códigos de sincronización secundarios desde la estación base TDD, la pluralidad de códigos de sincronización secundarios derivados de una fila de una matriz Hadamard y siendo modulados los códigos de sincronización secundarios por manipulación de desfase en cuadratura; en el que el grupo de códigos de la estación base TDD y la información de los segmentos de tiempo de canal de sincronización físico son indicados por la pluralidad transmitida de códigos de sincronización secundarios, seleccionándose para que sean inferior a seis por medio de calcular dicha pluralidad de códigos de sincronización secundarios como el logaritmo en base dos del producto del número de grupos de códigos y los segmentos de tiempo de canal de sincronización físico por trama, y los 32 grupos de códigos son divididos en una pluralidad de conjuntos de grupos de códigos y cada uno de los conjuntos de grupos de códigos es identificado utilizando un conjunto diferente de códigos de sincronización secundarios.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El método de la reivindicación 1, en el que
los 32 grupos de códigos son divididos en dos conjuntos de grupos
de códigos, y un primer de los conjuntos de grupos de códigos tiene
códigos 1 a 16 y un segundo de los conjuntos de grupos de códigos
tiene códigos 17 a 32.
3. Una estación base con duplex por división de
tiempo, TDD, que tiene un grupo de códigos de 32 grupos de códigos,
que comprende:
- medios para transmitir un código de sincronización primario junto con una pluralidad de códigos de sincronización secundarios desde la estación base TDD, la pluralidad de códigos de sincronización secundarios derivados de una fila de una matriz Hadamard y siendo modulados los códigos de sincronización secundarios por manipulación de desfase en cuadratura; en el que el grupo de códigos de la estación base TDD y la información de los segmentos de tiempo de canal de sincronización físico son indicados por la pluralidad transmitida de códigos de sincronización secundarios, seleccionándose para que sean inferior a seis por medio de calcular dicha pluralidad de códigos de sincronización secundarios como el logaritmo en base dos del producto del número de grupos de códigos y los segmentos de tiempo de canal de sincronización físico por trama, y los 32 grupos de códigos son divididos en una pluralidad de conjuntos de grupos de códigos y cada uno de los conjuntos de grupos de códigos es identificado utilizando un conjunto diferente de códigos de sincronización secundarios.
\vskip1.000000\baselineskip
4. La estación base TDD de la reivindicación 3,
en la que los 32 grupos de códigos son divididos en dos conjuntos
de grupos de códigos, y un primer de los conjuntos de grupos de
códigos tiene códigos 1 a 16 y un segundo de los conjuntos de
grupos de códigos tiene códigos 17 a 32.
5. Un equipo de usuario con duplex por división
de tiempo, TDD, que comprende:
- medios para recibir un código de sincronización primario junto con una pluralidad de códigos de sincronización secundarios desde una estación base TDD, teniendo la estación base TDD un grupo de códigos de 32 grupos de códigos, la pluralidad de códigos de sincronización secundarios derivados de una fila de una matriz Hadamard y siendo modulados los códigos de sincronización secundarios por manipulación de desfase en cuadratura; en el que el equipo de usuario es adaptado para determinar el grupo de códigos de la estación base TDD y la información de los segmentos de tiempo de canal de sincronización físico de la pluralidad recibida de los códigos de sincronización secundarios, seleccionándose para que sean inferior a seis por medio de calcular dicha pluralidad de códigos de sincronización secundarios como el logaritmo en base dos del producto del número de grupos de códigos y los segmentos de tiempo de canal de sincronización físico por trama, y los 32 grupos de códigos son divididos en una pluralidad de conjuntos de grupos de códigos y cada uno de los conjuntos de grupos de códigos es identificado utilizando un conjunto diferente de códigos de sincronización secundarios.
\vskip1.000000\baselineskip
6. El equipo de usuario TDD de la reivindicación
5, en el que los 32 grupos de códigos son divididos en dos
conjuntos de grupos de códigos, y un primer de los conjuntos de
grupos de códigos tiene códigos 1 a 16 y un segundo de los
conjuntos de grupos de códigos tiene códigos 17 a 32.
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