ES2586948T3 - Señalización de asignaciones de recursos en un sistema de comunicación - Google Patents
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Abstract
Un nodo de comunicación que comprende: medios para transmitir (21) información de control que incluye un primer patrón de bits y un segundo patrón de bits a al menos un equipo (3) de usuario, en el que el primer patrón de bits muestra un tipo de asignación de recursos que identifica la asignación de fragmentos que comprende subportadoras en una subtrama, en donde el segundo patrón de bits muestra la asignación de recursos; y medios para determinar (27, 33) el segundo patrón de bits en base a al menos una de las expresiones:**Fórmula** o**Fórmula** donde N es el número de fragmentos en una achura de banda preestablecida, O es un fragmento de comienzo y P es el número de fragmentos consecutivos.
Description
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DESCRIPCION
Senalizacion de asignaciones de recursos en un sistema de comunicacion CAMPO DE LA INVENCION
La presente invencion se refiere a la senalizacion de asignaciones de recursos dentro de un sistema de comunicacion. La invencion tiene particular relevancia, aunque no exclusiva, para la senalizacion de subportadoras que se utiliza en un sistema de comunicacion de acceso multiple por division en frecuencia ortogonal (OFDMA - orthogonal frequency divisional multiple access”).
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
El OFDMA y el FDMA de portadora unica se han seleccionado como los esquemas de acceso multiple de enlace descendente y de enlace ascendente para la interfaz aerea de E-UTRA que esta siendo estudiada en la actualidad en el 3GPP [Proyecto de Sociedad de 3a Generacion -“3rd Generation Partnership Project”] (que es una colaboracion basada en una norma que mira a la evolucion futura de los sistemas de telecomunicacion movil de tercera generacion). Bajo el sistema de E-UTRA, una estacion de base que se comunica con un cierto numero de dispositivos de usuario, asigna la cantidad total de recursos de tiempo / frecuencia (dependiendo de la anchura de banda) entre tantos usuarios simultaneos como sea posible, a fin de hacer posible una adaptacion de enlace eficiente y rapida y alcanzar una ganancia de diversidad de multiples usuarios maxima. Los recursos asignados a cada dispositivo de usuario se basan en las condiciones de canal instantaneas entre el dispositivo de usuario y la estacion de base, y se informa de ellos a traves de un canal de control supervisado por el dispositivo de usuario.
El documento WO 2005/064875 divulga una senalizacion de anchura de banda en un sistema de telecomunicacion inalambrica de multiples portadoras. La informacion es transferida dentro de la propia banda y contiene informacion acerca del tamano y la posicion de la banda. La informacion es repetida en un cierto numero de portadoras a traves de toda la banda.
Los aspectos de la invencion son enumerados en las reivindicaciones independientes adjuntas.
Para dar soporte a un gran numero de dispositivos de usuario, es necesario un mecanismo eficiente de senalizacion de recursos que utilice los menos recursos de tiempo / frecuencia posibles.
Y, de esta forma, existe un gran deseo en la tecnica de proporcionar un novedoso metodo para senalizar datos de asignacion de recursos en un sistema de comunicacion, un nodo (o estacion) de comunicacion, dispositivos de usuario para ello, un programa legible por computadora para poner en funcionamiento el metodo y el aparato, dispositivos y/o sistema.
De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un metodo de senalizacion de datos de asignacion de recursos en un sistema de comunicacion que utiliza una pluralidad de subportadoras dispuestas en una secuencia de fragmentos, el metodo comprendiendo: recibir una asignacion de las subportadoras para cada uno de los dispositivos de usuario; procesar las asignaciones recibidas para determinar, para cada dispositivo de usuario, los datos que identifican un fragmento de comienzo y un fragmento de final dentro de la secuencia de fragmentos, los cuales dependen de las subportadoras asignadas al dispositivo de usuario; generar los datos respectivos de asignacion de recursos para cada uno de los dispositivos de usuario utilizando dichos datos que identifican el correspondiente fragmento de comienzo y el fragmento de final determinado mediante dicha etapa de tratamiento; y senalizar los respectivos datos de asignacion de recursos a cada una de la pluralidad de dispositivos de usuario.
Cada uno de los dispositivos de usuario puede entonces determinar sus subportadoras asignadas al recibir los datos de asignacion de recursos que identifican el fragmento de comienzo y el fragmento de final dentro de la secuencia de fragmentos y al relacionar estos datos con la asignacion de subportadora que utiliza informacion guardada o definida dentro del dispositivo de usuario.
En un modo, los datos de asignacion de recursos incluyen un patron de bits que define un agrupamiento de la secuencia de fragmentos en una secuencia de grupos que dependen de las subportadoras asignadas a los dispositivos de usuario junto con una ID de recurso que identifica el grupo de fragmentos asignados a ese dispositivo de usuario. En este caso, la ID de recurso depende preferiblemente de la posicion del grupo dentro de la secuencia de grupos.
En un modo alternativo, los datos de asignacion de recursos comprenden un valor unico relativo a la combinacion del fragmento de comienzo y del fragmento de final de un grupo de fragmentos asignados. Para algunas asignaciones, el grupo de fragmentos puede comprender un fragmento unico, en ese caso el fragmento de comienzo y el fragmento de final seran el mismo. Los datos que identifican el fragmento de comienzo y el fragmento de final pueden identificar esos fragmentos tanto directa como indirectamente. Por ejemplo, los datos que identifican esos fragmentos pueden identificar el fragmento de comienzo o el fragmento de final y el numero de fragmentos entre el fragmento de comienzo y el fragmento de final.
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En un modo preferido, un numero de diferentes tipos de asignacion de subportadoras puede hacerse. En este caso, el tratamiento realizado en el codificador y el tratamiento realizado en el descodificador dependeran del tipo de asignacion que se utilice, y los datos que identifican el tipo de asignacion tambien tendran que ser senalizados a los dispositivos de usuario, de manera que ellos puedan realizar el tratamiento apropiado de los datos de asignacion de recursos recibidos.
Para la asignacion de recursos, se necesitan eficientes tecnicas de codificacion para codificar datos de asignacion de recursos que sean senalizados a un numero de dispositivos de usuario en un sistema de comunicacion. En una tecnica de codificacion, un patron de bits de asignacion de recursos es transmitido a todos los usuarios junto con una ID de recurso para cada usuario. Cada usuario entonces identifica sus subportadoras asignadas utilizando el patron de bits de asignacion recibido y la ID de recurso recibida. En otra tecnica de codificacion, se utiliza un arbol de codigo para generar un valor que representa la asignacion de subportadora. El dispositivo de usuario utiliza entonces el arbol de codigo para determinar la asignacion de subportadora a partir del valor senalizado.
La etapa de generar puede incluir: generar un patron de bits el cual define un agrupamiento de la secuencia de fragmentos en una secuencia de grupos, que dependen de las subportadoras asignadas a cada dispositivo de usuario; generar una ID de recurso para cada grupo que depende de la posicion del grupo dentro de la secuencia de grupos; y en donde los datos de asignacion para un dispositivo de usuario comprenden el patron de bits y una ID de recurso respectiva.
La etapa de senalizar puede senalizar el patron de bits en un canal de senalizacion comun a los dispositivos de usuario.
La etapa de senalizacion puede senalizar la ID de recurso para un dispositivo de usuario en un canal de senalizacion dedicado a ese dispositivo de usuario.
El patron de bits puede incluir un bit asociado con cada uno del segundo y subsiguientes fragmentos en la secuencia de fragmentos, cuyo valor define si o no el fragmento asociado es el comienzo de un nuevo grupo en la secuencia de grupos.
El patron de bits puede comprender N-1 bits, donde N es el numero de fragmentos en la secuencia de fragmentos.
La ID de recursos para un grupo puede identificar el grupo por su posicion dentro de la secuencia de grupos.
La etapa de generar puede comprender la utilizacion de una relacion de correspondencia o correlacion predeterminada que se refiere a los datos que identifican los fragmentos de comienzo y de final para un dispositivo de usuario con un unico valor, y los datos de asignacion de recursos para el dispositivo de usuario puede comprender el valor.
La relacion de correspondencia o correlacion puede definirse por una o mas ecuaciones.
La relacion de correspondencia o correlacion puede definirse por la siguiente expresion:
si
i (p -1)£
n
2
x = N (P -1)+O
si no,
x = N (N -(P - l))+(N -1 - O)
donde
n
es la funcion techo, N es el numero de fragmentos en la secuencia de fragmentos, O es el fragmento
de comienzo y P es el numero de fragmentos consecutivos.
La relacion de correspondencia o correlacion puede ser definida por una estructura de datos que define un arbol de codigo que comprende una pluralidad de nodos de hoja y que tiene una profundidad que corresponde al numero de fragmentos en la secuencia de fragmentos.
La relacion de correspondencia o correlacion puede estar definida por una tabla de consulta.
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La etapa de senalizar puede senalizar los datos de asignacion de recursos para un dispositivo de usuario en un canal de senalizacion que esta dedicad al dispositivo de usuario.
Los datos recibidos pueden identificar un tipo de asignacion de las subportadoras, en donde el tratamiento realizado en la etapa de tratamiento depende del tipo identificado de asignacion, y la etapa de generar puede generar datos de asignacion de recursos que incluyen datos de tipo que identifican el tipo de asignacion.
Un tipo de asignacion puede ser una asignacion de fragmento localizada, en el cual a un dispositivo de usuario se le asigna un conjunto de fragmentos consecutivos de subportadoras.
Un tipo de asignacion puede ser una asignacion de fragmento distribuida, en la cual a un dispositivo de usuario se le asigna un conjunto de los fragmentos dispersados dentro de su anchura de banda soportada.
Un tipo de asignacion puede ser una asignacion de portadora distribuida, en la cual a un dispositivo de usuario se le asigna un conjunto de posiblemente subportadoras discontinuas dispersadas dentro de su anchura de banda soportada.
La etapa de generar que es susceptible de hacerse funcionar para codificar un identificador del fragmento de comienzo determinado y un identificador de fragmento de final determinado cuando se generan los datos de asignacion de recursos.
El sistema de comunicacion pude utilizar una pluralidad de sub-bandas, cada una de las cuales comprende subportadoras dispuestas en una secuencia de fragmentos, y el metodo puede generar datos de asignacion de recursos respectivos para la asignacion de subportadoras en cada sub-banda.
Los datos de asignacion de recursos para una sub-bandas puede ser senalizada dentro de esa sub-bandas.
De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un metodo para determinar la asignacion de frecuencia de portadora en un sistema de comunicacion que utiliza una pluralidad de subportadoras dispuestas en una secuencia de fragmentos, el metodo comprendiendo: recibir los datos de asignacion de recursos que identifican un fragmento de comienzo y un fragmento de final dentro de la secuencia de fragmentos; guardar informacion que relaciona los datos de asignacion de recursos con la secuencia de fragmentos de subportadoras; y determinar las subportadoras asignadas utilizando los datos de asignacion de recursos recibidos y la informacion guardada.
La etapa de recibir puede recibir datos de asignacion de recursos que comprenden: un patron de bits y una ID de recursos anteriormente mencionada en el primer aspecto. Esto es que los datos de asignacion de recursos comprenden: un patron de bits que define una agrupamiento de la secuencia de fragmentos en una secuencia de grupos que depende de las subportadoras asignadas a cada dispositivo de usuario; y una ID de recursos para uno de los grupos cuya ID de recursos depende de la posicion de ese grupo dentro de la secuencia de grupos.
La etapa de recibir puede recibir el patron de bits en un canal de senalizacion comun del sistema de comunicacion.
La etapa de recibir puede recibir la ID de recurso en un canal de senalizacion dedicada del sistema de comunicacion.
El patron de bits puede incluir un bit asociado con cada uno del segundo y subsiguientes fragmentos en la secuencia de fragmentos, cuyo valor define si o no el fragmento asociado es el comienzo de un nuevo grupo en la secuencia de grupos.
El patron de bits puede comprender N-1 bits, en donde N es el numero de fragmentos en la secuencia de fragmentos.
La ID de recursos recibida puede identificar la de los grupos por su posicion dentro de la secuencia de grupos.
La etapa de determinar puede utilizar la ID de recurso para identificar las posiciones de los bits asociados dentro del patron de bits y determinar los fragmentos de comienzo y de final a partir de las posiciones de bits determinadas.
La etapa de recibir puede comprender datos de asignacion de recursos de recepcion que comprenden un valor que esta relacionado con los datos que identifican los fragmentos de comienzo y de final a traves de una relacion de correspondencia o correlation predeterminada, en donde la informacion guardada define la relacion de correspondencia o correlacion y en donde la etapa de determinar determina la asignacion de subportadoras que utilizan los datos de asignacion de recursos recibidos y la relacion de correspondencia o correlacion.
La relacion de correspondencia o correlacion pude estar definida por una o mas ecuaciones.
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La etapa de determinar puede determinar un valor O, que corresponde al fragmento de comienzo, y una valor P, que identifica el numero de fragmentos consecutivos entre el fragmento de comienzo y el fragmentos de final a partir de la expresion:
a =
x
N
+1
b = x mod N si (a + b > N)
P = N + 2 - a
O = N -1 - b
si no,
P = a
O = b
donde I—I es la funcion suelo, N es el numero total de fragmentos en la secuencia y “x” es el valor recibido, y la etapa de determinar puede determinar la asignacion de subportadoras que utilizan los valores O y P, as! obtenidos.
La relacion de correspondencia o correlation puede estar definida por una estructura de datos que define un arbol de codigo que comprende una pluralidad de nodos de hoja y que tiene una profundidad que corresponde al numero de fragmentos en la secuencia de fragmentos.
La relacion de correspondencia o correlacion puede estar definida por una tabla de consulta.
La etapa de recibir puede recibir los datos de asignacion de recursos en un canal de serialization dedicado del sistema e comunicacion.
Los datos de asignacion de recursos recibidos pueden comprender los datos que identifican un tipo de asignacion de las subportadoras, y la determination hecha en la etapa de determinar puede depender del tipo identificado de asignacion.
Un tipo de asignacion puede ser una asignacion de fragmentos localizada, en la cual a un dispositivo de usuario se le asigna un conjunto de fragmentos consecutivos de subportadoras, y la etapa de determinar puede determinar la asignacion de subportadoras como siendo el conjunto de subportadoras contiguas del fragmentos o fragmentos dentro y entre los fragmentos de comienzo y de final identificados.
Un tipo de asignacion puede ser una asignacion de fragmentos distribuida, en la cual a un dispositivo de usuario se le asigna un conjunto de fragmentos distribuidos de subportadoras, y la etapa de determinar puede comprender las etapas de determinar el numero de fragmentos entre los fragmentos de comienzo y de final identificados y determinar una separation de fragmentos al dividir el numero total de fragmentos en la secuencia por el numero de fragmentos entre los fragmentos de comienzo y de final identificados.
La etapa de determinar puede determinar un fragmento de comienzo que depende de las asignaciones de fragmentos por otros dispositivos de usuario.
Un tipo de asignacion puede ser una asignacion de subportadoras distribuida, en la cual a un dispositivo de usuario se le asigna un conjunto de subportadoras distribuidas, y la etapa de determinar puede comprender las etapas de determinar el numero de fragmentos entre los fragmentos de comienzo y de final identificados, y determinar una separacion de subportadoras al dividir el numero total de fragmentos en la secuencia por el numero de fragmentos entre los fragmentos de comienzo y de final identificados.
La etapa de determinar puede determinar una subportadora de comienzo que depende de las asignaciones de subportadoras para otros dispositivos de usuario.
El sistema de comunicacion puede utilizar una pluralidad de sub-bandas cada una de las cuales puede comprender
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subportadoras dispuestas en una secuencia de fragmentos, y en donde el metodo recibe datos de asignacion de recursos respectivos para la asignacion de subportadoras en una pluralidad de las sub-bandas.
Los datos de asignacion de recursos para una sub-banda pueden ser recibidos dentro de esa sub-banda.
Los datos de asignacion pueden estar codificados y la etapa de determinar puede comprender la etapa de descodificar los datos de asignacion para determinar los fragmentos de comienzo y de final o para identificar datos que definan los fragmentos de comienzo y de final.
De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un nodo de comunicacion (estacion) que es susceptible de hacerse funcionar para comunicar con una pluralidad de dispositivos de usuario utilizando una pluralidad de subportadoras dispuestas en una secuencia de fragmentos y que es susceptible de hacerse funcionar para senalizar las asignaciones de subportadoras a cada uno de los dispositivos de usuario que utilizan un metodo de acuerdo con cualquiera del primer aspecto.
De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un dispositivo de usuario que es susceptible de hacerse funcionar para comunicar con el nodo de comunicacion (estacion) del tercer aspecto y el cual es susceptible de hacerse funcionar para determinar una asignacion de subportadora utilizando el metodo de cualquiera del segundo aspecto.
De acuerdo con un ejemplo, se proporcionan instrucciones que se pueden implementar por ordenador para originar que un dispositivo informatico programable lleve a cabo el metodo de senalizacion de cualquiera del primero aspecto.
De acuerdo con un ejemplo, se proporcionan instrucciones que se pueden implementar por ordenador para originar que un dispositivo informatico programable lleve a cabo el metodo de determinar la asignacion de subportadoras de cualquiera del segundo aspecto.
Las instrucciones que se pueden implementar por ordenador del quinto o sexto aspecto pueden ser grabadas en un medio legible por ordenador.
De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un nodo de comunicacion (o estacion) que es susceptible de hacerse funcionar para comunicar con una pluralidad de dispositivos de usuario utilizando una pluralidad de subportadoras dispuestas en una secuencia de fragmentos, comprendiendo el nodo de comunicacion: un receptor que es susceptible de hacerse funcionar para recibir una asignacion de las subportadoras para cada una de una pluralidad de dispositivos de usuario; un procesador que es susceptible de hacerse funcionar para tratar las asignaciones recibidas a determinar, para cada dispositivo de usuario, datos que identifican un fragmento de comienzo y un fragmento de final dentro de la secuencia de fragmentos, los cuales dependen de las subportadoras asignadas al dispositivo de usuario; un generador que es susceptible de hacerse funcionar para generar, para cada dispositivo de usuario, respectivos datos de asignacion de recursos para cada uno de los dispositivos de usuario utilizando los datos que identifican el fragmento de comienzo correspondiente y el fragmento de final determinado por el procesador; y una salida que es susceptible de hacerse funcionar para dar salida a los respectivos datos de asignacion de recursos a cada una de la pluralidad de dispositivos de usuario.
De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un dispositivo de usuario que es susceptible de hacerse funcionar para comunicar con un nodo de comunicacion que es susceptible de hacerse funcionar para comunicar con una pluralidad de dispositivos de usuario que utilizan una pluralidad de subportadoras dispuestas en una secuencia de fragmentos, comprendiendo el dispositivo de usuario: un receptor que es susceptible de hacerse funcionar para recibir datos de asignacion de recursos que identifican un fragmento de comienzo y un fragmento de final, dentro de la secuencia de fragmentos; una memoria o circuito que es susceptible de hacerse funcionar para guardar information que relaciona los datos de asignacion de recursos con la secuencia de fragmentos; y un determinador que es susceptible de hacerse funcionar para determinar las subportadoras asignadas utilizando los datos de asignacion de recursos recibidos y la informacion guardada.
De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un metodo de o un aparato para senalizar asignaciones de subportadoras substancialmente como se describen aqul con referencia a o como se muestra en las figuras que se acompanan; y un metodo de o un aparato para recibir y descodificar una asignacion de subportadora substancialmente como se describe aqul con referencia a o como se muestra en las figuras que se acompanan.
Estos y otros diversos aspectos de la invention se pondran de manifiesto de un modo evidente por la siguiente description detallada de modos que se proporcionan a modo de ejemplo unicamente y que son descritos con referencia a las figuras que se acompanan.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 ilustra esquematicamente un sistema de comunicacion que comprende diversos telefonos moviles (celulares) de usuario que se comunican con una estacion de base conectada a la red de telefonla;
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La Figura 2 ilustra la manera como una anchura de base de comunicacion de la estacion de base mostrada en la Figura 1, puede ser asignada a un cierto numero de telefonos moviles diferentes que tienen diferentes anchuras de banda a las que se da soporte;
La Figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra los componentes principales de la estacion de base que se ha mostrado en la Figura 1;
La Figura 4 ilustra la manera como fragmentos de subportadoras situados dentro de una banda subordinada, o sub-banda, de 5 MHz pueden ser agrupados formando una pluralidad de grupos para su asignacion a los diferentes telefonos moviles;
La Figura 5A ilustra la manera como pueden asignarse subportadoras basandose en una asignacion localizada en la que cada telefono movil es asignado a un conjunto de fragmentos consecutivos de subportadoras;
La Figura 5B ilustra la manera como la misma tecnica de codificacion puede ser utilizada para asignar las subportadoras utilizando una asignacion de fragmentos distribuida en la que a cada telefono movil se le asigna un conjunto de fragmentos dispersados a traves de su anchura de banda a la que se da soporte;
La Figura 5C ilustra el modo como la misma tecnica de codificacion puede ser utilizada para asignar las subportadoras utilizando una asignacion de subportadora distribuida en la que a cada telefono movil se le asigna un conjunto de subportadoras posiblemente discontinuas dispersadas a traves de su anchura de banda a la que se da soporte;
La Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra el tratamiento llevado a cabo por un modulo codificador que forma parte de la estacion de base mostrada en la Figura 3;
La Figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra los componentes principales de uno de los telefonos moviles que se han mostrado en la Figura 1;
La Figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas de tratamiento principales llevadas a cabo por un modulo descodificador que forma parte del telefono movil que se ha mostrado en la Figura 7;
La Figura 9 ilustra la manera como fragmentos de subportadoras situados dentro de una sub-banda de 2,5 MHz pueden ser agrupados formando una pluralidad de grupos para su asignacion a los diferentes telefonos moviles; y
La Figura 10 ilustra esquematicamente un arbol de codigo que se utiliza por el modulo codificador de la estacion de base en un modo alternativo de codificar un fragmento de comienzo y uno de final que definen la asignacion de subportadora para un usuario.
MODOS DE LLEVAR A CABO LA INVENCION
Generalidades
La Figura 1 ilustra esquematicamente un sistema de telecomunicacion movil (celular) I en el que los usuarios de unos telefonos moviles 3-0, 3-1 y 3-2 pueden comunicarse con otros usuarios (no mostrados) a traves de una estacion de base 5 y una red de telefonla 7. En este modo, la estacion de base 5 se sirve de una tecnica de acceso multiple por division en frecuencia ortogonal (PFDMA -“orthogonal frequency division multiple access”) en la que los datos que se han de transmitir a los telefonos moviles 3 son modulados sobre una pluralidad de subportadoras. Diferentes subportadoras son asignadas a cada telefono movil 3 dependiendo de la anchura de banda del telefono movil 3 a la que se da soporte y de la cantidad de datos que se han de enviar al telefono movil 3. En este modo, la estacion de base 5 tambien asigna las subportadoras utilizadas para transportar los datos a los respectivos telefonos moviles 3, con el fin de tratar de mantener una distribucion uniforme de los telefonos moviles 3 que operan a traves de la anchura de banda de la estacion de base. Para conseguir estos objetivos, la estacion de base 5 dinamicamente asigna subportadoras para cada telefono movil 3 y senaliza las asignaciones para cada instante de tiempo (subtrama), a cada uno de los telefonos moviles 3 programados u organizados en el tiempo.
La Figura 2 ilustra un ejemplo del modo como la estacion de base 5 puede asignar subportadoras situadas dentro de su anchura de banda a la que se da soporte, a diferentes telefonos moviles 3 que tienen diferentes anchuras de
banda a las que se da soporte. En este modo, la estacion de base 5 tiene una anchura de banda soportada o
habilitada de 20 MHz, de los que 18 MHz se utilizan para la transmision de datos. En la Figura 2, MT (“mobile terminal”) representa un terminal movil.
A fin de que cada uno de los telefonos moviles 3 pueda ser informado acerca de la decision de programacion u organizacion temporal dentro de cada sub-banda, cada telefono movil 3 requiere un canal de control compartido dentro de su banda de frecuencias temporalmente adoptada. La information senalada o indicada dentro de su canal de control incluira;
i) informacion de asignacion de bloque de recursos (tanto para comunicaciones de enlace descendente como para comunicaciones de enlace ascendente);
ii) informacion de desmodulacion de bloque de recursos para el enlace descendente;
iii) informacion de desmodulacion de bloque de recursos para el enlace ascendente;
iv) ACK / NACK [CONFIRMACION / NO CoNFIRMACIoN] para transmisiones de enlace ascendente; y
v) bits de control de la regulation de secuencia temporal.
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Puesto que el numero de bits disponibles en el canal de control es limitado, se necesitan metodos eficientes para transportar la informacion requerida con el numero mas bajo de bits. La invencion se refiere a la manera como la information de asignacion de recursos puede ser senalizada o indicada de un modo eficiente a cada uno de los telefonos moviles 3.
Estacion de base
La Figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra los componentes principales de la estacion de base 5 que se utiliza en este modo. Como se muestra, la estacion de base 5 incluye un circuito transmisor-receptor, o transceptor, 21 que es susceptible de hacerse funcionar para transmitir senales a, y para recibir senales de, los telefonos moviles 3 por medio de una o mas antenas 23 (utilizando las subportadoras anteriormente descritas), y que es susceptible de hacerse funcionar para transmitir senales a, y para recibir senales de, la red de telefonla 7 a traves de una interfaz 25 de red. El funcionamiento del circuito transceptor 21 es controlado por un controlador 27 de acuerdo con programacion o software almacenado en una memoria 29. El software incluye, entre otras cosas, un sistema operativo 31 y un modulo 33 de asignacion de recursos. El modulo 33 de asignacion de recursos es susceptible de hacerse funcionar para asignar las subportadoras que se utilizan por el circuito transceptor 21 en sus comunicaciones con los telefonos moviles 3. Como se muestra en la Figura 3, el modulo 33 de asignacion de recursos tambien incluye un modulo codificador 35 que codifica la asignacion en una representation eficiente, que es entonces comunicada a los telefonos moviles 3 respectivos.
En este modo, la estacion de base 5 puede utilizar tres tipos diferentes de asignacion de subportadora:
i) una asignacion de fragmentos localizada en la que a cada telefono movil 3 se le asigna un conjunto de fragmentos consecutivos de subportadoras, de tal manera que, en este modo, cada fragmento consiste en un conjunto de 25 subportadoras consecutivas;
ii) una asignacion de fragmentos distribuida en la que a cada telefono movil 3 se le asigna un conjunto de fragmentos dispersos a traves de la anchura de banda a la que se da soporte por parte del telefono movil 3; y
iii) una asignacion de subportadoras distribuida en la que a cada telefono movil 3 se le asigna un conjunto de subportadoras posiblemente discontinuas, dispersas a traves de la anchura de banda a la que se da soporte por parte del telefono movil 3.
Primera tecnica de codification
Se describira, a continuation, una primera tecnica de codificacion que el modulo codificador 35 puede utilizar para codificar la informacion de asignacion de recursos anteriormente descrita, con referencia a las Figuras 4 a 6. La Figura 4 ilustra esquematicamente la manera como las 300 subportadoras situadas dentro de una sub-banda de 5 MHz de la anchura de banda operativa de la estacion de base, son divididas en una secuencia de doce fragmentos (etiquetados como: 0, 1, 2, 3,..., 11), cada uno de los cuales comprende 25 subportadoras. La informacion que define esta disposition de fragmentos puede ser almacenada como datos dentro de la memoria de la estacion de base 5 (y en los telefonos moviles 3) o puede estar definida en el software o en los circuitos de hardware que marchan en su interior. La Figura 4 tambien ilustra la manera como el modulo codificador 35 divide, en este modo, los fragmentos de subportadoras en una secuencia de grupos (en este caso, cinco grupos), dependiendo de la asignacion de subportadora de corriente. En el ejemplo que se ilustra en la Figura 4, el primer grupo comprende los fragmentos 0 y 1; el segundo grupo comprende el fragmento 2; el tercer grupo comprende los fragmentos 3 a 7; el cuarto grupo comprende los fragmentos 8 y 9; y el quinto grupo comprende los fragmentos 10 y 11.
La Figura 4 tambien ilustra una configuration o patron 51 de asignacion de recursos que es generado por el modulo codificador 35 y que define este agrupamiento de los fragmentos. Como se muestra, el patron 51 de bits de asignacion de recursos incluye un bit para cada uno de los doce fragmentos contenidos en la sub-banda, que se ajusta en un valor de “1” cuando el fragmento correspondiente es el primer fragmento de un nuevo grupo y, en caso contrario, se ajusta en un valor de “0”. Como apreciaran los expertos de la tecnica, el primer bit del patron 51 de doce bits es redundante y no necesita ser senalizado (transmitido), debido a que el primer fragmento contenido dentro de la sub-banda siempre sera el primer fragmento contenido en el primer grupo.
La Figura 4 tambien ilustra una ID [identification] 53 de recurso, que se proporciona para cada uno de los grupos definidos. Como se muestra, en este modo, la ID de recurso para un grupo identifica el grupo por su position dentro de la secuencia de grupos. En particular, las IDs de recursos estan impllcitamente numeradas de izquierda a derecha en correspondencia con la posicion del grupo asociado dentro de la secuencia de grupos.
Cada telefono movil 3 es entonces informado de su asignacion dentro de cada sub-banda de 5 MHz mediante la serialization del patron 51 de bits de asignacion de recursos correspondiente y de una de las IDs 53 de recursos. En este modo, los patrones 51 de bits de asignacion de recursos son senalizados a los telefonos moviles 3 a traves de un canal de senalizacion comun existente en cada sub-banda de 5 MHz, y la(s) ID(s) 53 de recursos para cada telefono movil 3 es (son) individualmente senalizada(s) en su canal de control dedicado. En este modo, cada ID 53 de recursos es senalizada como un numero de 3 bits, lo que conduce a un numero maximo de ocho telefonos moviles 3 que pueden ser programados u organizados en el tiempo por cada sub-banda de 5 MHz. Los telefonos moviles 3 con anchuras de banda mayores pueden combinar multiples sub-bandas de 5 MHz y descodificar su
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asignacion de recursos total a partir del patron 51 de bits de asignacion de recursos y de la ID 53 de recursos procedentes de cada sub-banda.
Como apreciaran los expertos de la tecnica, la manera como el modulo codificador 35 genera las configuraciones o patrones 51 de bits de asignacion de recursos y las IDs 53 de recursos anteriormente descritos, variara dependiendo de como se hayan asignado las subportadoras (esto es, utilizando la asignacion de fragmentos localizada, la asignacion de fragmentos distribuida o la asignacion de subportadoras distribuida). Se describiran, a continuacion, ejemplos de estos diferentes tipos de asignaciones con referencia a la Figura 5.
Asignacion de fragmentos localizada
La Figura 5A ilustra un ejemplo en el que las subportadoras han sido asignadas a tres telefonos moviles 3 mostrados en la Figura 1, utilizando una asignacion de fragmentos localizada. En particular, en este ejemplo, el telefono movil 3-0 tiene una anchura de banda a la que se da soporte de 10 MHz, y se le han asignado los fragmentos 10 y 11 de la primera sub-banda y los fragmentos 0 y 1 de la segunda sub-banda. De forma similar, en este ejemplo, el telefono movil 3-1 tiene una anchura de banda a la que se da soporte de 10 MHz, y se le han asignado el fragmento 2 de la primera sub-banda y los fragmentos 3, 4 y 5 de la segunda sub-banda. Notese que la primera sub-banda significa las 300 primeras subportadoras (etiquetadas como 51-1) de la Figura 5A, y la segunda sub-banda significa las 300 segundas subportadoras (etiquetadas como 51-2) de la Figura 5A. Por ultimo, en este ejemplo, el telefono movil 3-2 tiene una anchura de banda a la que se da soporte de 5 MHz, y se le han asignado los fragmentos 3, 4, 5, 6 y 7 contenidos en la primera sub-banda. La Figura 5A muestra los dos diferentes patrones 51-1 y 51-2 de bits de recursos y las correspondientes IDs de recursos generadas por el modulo codificador 35 para las dos sub-bandas ilustradas. La Figura 5a tambien ilustra, en la parte de debajo de la Figura, la ID de recursos que se ha senalizado a los telefonos moviles 3 respectivos. Como cada telefono movil 3 recibe tan solo 1 ID de recursos para cada sub- banda de 5 MHz que ocupa, su asignacion de subportadora es contigua dentro de cada sub-banda. Sin embargo, a un telefono movil 3 que tiene una anchura de banda a la que se da soporte de 5 MHz, se le pueden asignar recursos dentro de cada una de las sub-bandas de 5 MHz que ocupa, y no es necesario que estos recursos sean contiguos unos con otros, tal como se ilustra en la Figura 5A para el telefono movil 3-1.
Como se ha expuesto anteriormente, en este modo, se supone que a lo sumo pueden ser organizados en el tiempo ocho telefonos moviles 3 dentro de cada sub-banda de 5 MHz, en cada instante de tiempo (subtrama). Puede parecer, por lo tanto, que existe una cierta redundancia en el patron 51 de bits de asignacion de recursos, de doce bits (que puede permitir que se definan hasta doce IDs de recursos dentro de cada sub-banda). Sin embargo, incluso en el caso de que se hayan organizado en el tiempo el numero maximo de ocho telefonos moviles 3 dentro de una sub-banda, sigue siendo posible que algunas subportadoras no se utilicen. Por ejemplo, si a ocho telefonos moviles 3 se les ha asignado un unico fragmento de subportadoras y los 4 restantes fragmentos sin utilizar no estan en un bloque contiguo, entonces aun se necesitan hasta doce bits (o doce, si se ignora el primer bit, como se ha explicado en lo anterior) para definir la division o particion de fragmentos para conseguir la asignacion deseada.
Asignacion de fragmentos distribuida
La Figura 5B ilustra el modo como pueden utilizarse el mismo tiempo de patron 51 de bits de asignacion de recursos y de ID 53 de recursos cuando se emplea un esquema de asignacion de fragmentos distribuido. La Figura 5B ilustra la asignacion real 61 de fragmentos para 5 telefonos moviles 3 diferentes, identificados por diferentes sombreados. En el ejemplo que se ilustra, a un telefono movil 3 se le han asignado 6 fragmentos (a saber, los fragmentos 0, 2, 4,
6, 8 y 10); a un telefono movil se le han asignado 3 fragmentos (a saber, los fragmentos 1, 5 y 9); y a los otros 3 telefonos moviles 3 se les ha asignado 1 fragmento de subportadoras a cada uno. En este modo, con el fin de facilitar la descodificacion de los datos de asignacion de recursos dentro de los telefonos moviles 3, la division o particion de los fragmentos se ha dispuesto en orden decreciente en terminos del numero de fragmentos por grupo. Para el ejemplo que se muestra en la Figura 5B, esto significa que el grupo que comprende 6 fragmentos esta colocado primero, seguido por el grupo que comprende 3 fragmentos, al que siguen los 3 grupos restantes, cada uno de los cuales comprende 1 fragmento. Como las IDs de recursos para estos grupos de fragmentos estan numeradas de izquierda a derecha, esto significa que al telefono movil 3 con el numero mas grande de fragmentos asignados se le da la ID mas pequena, de manera que al usuario con el segundo numero mas grande de fragmentos asignados se le proporciona la siguiente ID mas pequena, etc. Como resultara evidente para los expertos de la tecnica, es necesario que el numero de fragmentos asignados a cada telefono movil 3 sea tenido en consideracion en el numero de fragmentos que se asignen a otros telefonos moviles 3 con una ID de recursos mas pequena, a fin de evitar la colision de recursos durante la descodificacion de la senalizacion de los recursos.
Asignacion de subportadoras distribuida
La Figura 5C ilustra esquematicamente un ejemplo de una asignacion de subportadoras distribuida que puede emplearse. Al igual que con el ejemplo que se ha ilustrado en la Figura 5B, en el ejemplo mostrado en la Figura 5C existen cinco telefonos moviles, de tal manera que al primer telefono movil 3 se le han asignado las subportadoras 0, 2, 4,..., 298; al segundo telefono movil 3 se le han asignado las subportadoras 1, 5, 9,..., 297; al tercer telefono movil 3 se le han asignado las subportadoras 3, 15,..., 291; al cuarto telefono movil 3 se le han asignado las subportadoras
7, 19,..., 295; y al quinto telefono movil 3 se le han asignado las subportadoras 11, 23,..., 299. En el ejemplo que se ilustra, la separacion entre las subportadoras asignadas al primer telefono movil 3 es dos, la que existe entre las
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subportadoras asignadas al segundo telefono movil 3 es igual a 4, y la que hay entre las subportadoras asignadas a los 3 telefonos moviles restantes es igual a 12. En este ejemplo ilustrativo, todos los telefonos moviles 3 ocupan los 6 fragmentos disponibles, pero con diferentes separaciones entre subportadoras. La asignacion es identica a la asignacion de fragmentos distribuida, repetida para abarcar toda la anchura de banda de 5 MHz, de manera que la anchura de banda de los fragmentos se ha reemplazado por la anchura de banda de portadora sub-25. La Figura 5C ilustra el patron 51 de bits de asignacion de recursos y las IDs 53 de recursos resultantes para esta asignacion de subportadora.
Bits de tipo de asignacion
Como apreciaran los expertos de la tecnica, con el fin de que los telefonos moviles 3 puedan determinar la asignacion de subportadoras correcta, se les ha de informar del tipo de asignacion de subportadoras que se ha hecho (es decir, asignacion de fragmentos localizada, asignacion de fragmentos distribuida o asignacion de subportadoras distribuida). Esta information es senalizada a todos los telefonos moviles 3 utilizando la configuration o patron del tipo de asignacion de dos bits:
- Patron de tipo de asignacion
- Tipo de asignacion
- 0
- 0
- Fragmento localizado
- 0
- 1 Fragmento distribuido
- 1
- 1
- Subportadora distribuida
Como se describira con mayor detalle mas adelante, los telefonos moviles 3 utilizan este patron de bits de tipo de asignacion para identificar el modo como se ha de interpretar el grupo de fragmentos que les ha sido asignado, mediante el uso del patron 51 de bits de asignacion de recursos y de la ID 53 de recursos.
Compendio del funcionamiento del modulo codificador
La Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas de tratamiento principales de llevadas a cabo por el modulo codificador 35 para determinar los patrones 51 de bits de asignacion de recursos y las IDs 53 de recursos que se han descrito anteriormente para los diferentes telefonos moviles 3 organizados o programados temporalmente para un instante de tiempo en curso. Como se muestra, en la etapa s1, el modulo codificador 35 recibe la asignacion de subportadora vigente en ese momento, que incluye detalles con respecto a si la asignacion es o no de conformidad con el esquema de asignacion de fragmentos localizada, el esquema de asignacion de fragmentos distribuida o el esquema de asignacion de subportadoras distribuida. En la etapa s3, el modulo codificador 35 divide los fragmentos de subportadoras de cada una de las cuatro sub-bandas de 5 MHz de la estacion de base en grupos, basandose en la asignacion de subportadoras recibida. Como los expertos de la tecnica apreciaran, el tratamiento que se lleva a cabo en la etapa s3 dependera del tipo de asignacion de subportadoras que se ha efectuado. En la etapa s5, el modulo codificador 35 genera la configuracion o patron 51 de bits de asignacion de recursos anteriormente descrito para cada sub-banda de 5 MHz, que representa la partition de fragmentos en esa sub-banda. A continuation, en la etapa s7, el modulo codificador 35 genera una ID de recursos para cada grupo de fragmentos de cada sub-banda, a fin de senalizarla al telefono movil 3 correspondiente.
Una vez que se han generado las IDs 53 de recursos para los grupos de fragmentos de cada sub-banda de 5 MHz, el tratamiento prosigue con la etapa s9, en la que el modulo codificador 35 senaliza (transmite) los patrones 51 de bits de asignacion de recursos generados a todos los telefonos moviles 3. En particular, en esta etapa, el modulo codificador 35 hace que el circuito transceptor 21 senalice, dentro de un canal de serialization comun de cada sub- banda de 5 MHz, el patron 51 de bits de asignacion de recursos que representa la division o particion de los fragmentos dentro de esa sub-banda. Los telefonos moviles 3 seran, por tanto, capaces de recibir los patrones 51 de bits de asignacion de recursos para todas las sub-bandas en las que operan. Por ejemplo, si los telefonos moviles 30 y 3-1 tienen una anchura de banda operativa de 10 MH y el telefono movil 3-2 tiene una anchura de banda operativa de 5 MHz, entonces los telefonos moviles 3-0 y 3-1 recibiran dos patrones 51 de bits de asignacion de recursos dentro de sus canales de senalizacion comunes, y el telefono movil 3-2 recibira un unico patron 51 de bits de recursos dentro de su canal de senalizacion comun. El patron de tipo de asignacion de recursos de dos bits anteriormente descrito es tambien transmitido con cada patron 51 de bits de asignacion de recursos en la etapa s9. Tras la etapa s9, el tratamiento prosigue con la etapa s11, en la que el modulo codificador 35 senaliza las IDs 53 de recursos respectivas a cada telefono movil 3 dentro del canal de senalizacion dedicado del telefono movil, en cada sub-banda de 5 MHz.
Por lo tanto, con la primera tecnica de codification para cada sub-banda de 5 MHz, se senalizan un total de 14 bits de canal comun (13 si el primer bit del patron de asignacion de recursos no es senalizado) y se senalizan tres bits de ID de recursos para cada dispositivo de usuario.
Telefono movil
La Figura 7 ilustra esquematicamente los componentes principales de cada uno de los telefonos moviles 3 que se
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muestran en la Figura 1. Como se muestra, los telefonos moviles 3 incluyen un circuito transmisor-receptor, o transceptor, 71, que es susceptible de hacerse funcionar para transmitir senales a la estacion de base 5 y recibir senales de esta a traves de una o mas antenas 73. Como se muestra, el telefono movil 3 incluye un controlador 75 que controla el funcionamiento del telefono movil 3 y que esta conectado al circuito transceptor 7l y a un altavoz 77, a un microfono 79, a un dispositivo de presentacion visual 81 y a un teclado 83. El controlador 75 funciona de acuerdo con instrucciones de programacion o software almacenadas dentro de la memoria 85. Como se muestra, estas instrucciones de software incluyen, entre otras cosas, un sistema operativo 87 y un modulo de comunicaciones 89. En este modo, el modulo de comunicaciones 89 incluye un modulo descodificador 91 que es susceptible de hacerse funcionar para descodificar los datos de asignacion de recursos senalizados desde la estacion de base 5, con el fin de determinar la asignacion de subportadoras de ese telefono movil para el instante de tiempo vigente en ese momento.
Se describira a continuacion, con referencia al diagrama de flujo que se muestra en la Figura 8, la manera como el modulo descodificador 91 descodifica los datos de asignacion de recursos recibidos desde la estacion de base. Como se muestra, en la etapa s21, el modulo descodificador 91 recibe el patron 51 de bits de asignacion de recursos y el patron de tipo de asignacion de dos bits asociado desde cada canal de senalizacion comun recibido. Como resultara evidente de la anterior exposicion, el numero de patrones 51 de bits de asignacion de recursos y el numero de patrones de tipo de asignacion que se reciben depende de la anchura de banda del telefono movil 3 a la que se da soporte. En la etapa s23, el modulo descodificador 91 recibe la(s) ID(s) 53 de recursos procedente(s) de su(s) canal(es) de senalizacion de uso exclusivo o dedicado(s). El numero de IDs 53 de recursos recibidas tambien depende de la anchura de banda del telefono movil 3 a la que se da soporte. A continuacion, en la etapa s25, el modulo descodificador 91 identifica, para cada sub-banda de 5 MHz a la que se da soporte, los fragmentos de comienzo y de final del grupo de fragmentos asociado con la ID 53 de recursos recibida para esa sub-banda. El modulo descodificador 91 identifica estos fragmentos de comienzo y de final utilizando el patron 51 de bits de asignacion de recursos correspondiente que se ha recibido para esa sub-banda. Por ejemplo, si la ID 53 de recursos recibida es el valor binario “010” correspondiente a la ID de recursos “2”, entonces el modulo descodificador 91 procesa o trata el patron 51 de bits de asignacion de recursos correspondiente con el fin de identificar las posiciones de bit de los segundo y tercer “1s” contando desde la izquierda (e ignorando el primer bit contenido en el patron 51 de bits de asignacion de recursos en el caso de que este incluya 12 bits, ya que el primer bit siempre corresponde al comienzo del primer grupo). La posicion de bit de este segundo “1” identifica el principio del grupo que tiene la ID de recursos “2”, y la posicion de bit del tercer “1” indica el fragmento que esta al comienzo del siguiente grupo dentro de la secuencia de grupos, a partir cual el modulo descodificador 91 puede determinar el fragmento de final del grupo que tiene la ID de recursos “2”. En el ejemplo ilustrado en la Figura 5A para la primera sub-banda, el segundo “1” del patron 51 de asignacion de bits de recursos (ignorando el primer bit) es el cuarto bit desde el extremo de la izquierda, y el tercer “1” dentro del patron 51 de bits es el noveno bit desde el extremo de la izquierda. Como puede observarse en la Figura 5A, esto significa que el grupo de fragmentos correspondiente a la ID de recursos recibida de “2” comprende los fragmentos 3 a 7 contenidos en esa sub-banda de 5 MHz.
Una vez que se han determinado los fragmentos de comienzo y de final del grupo asociado con la ID 53 de recursos recibida, el tratamiento prosigue con la s27, en la que el modulo descodificador 91 utiliza el patron de tipo de asignacion de dos bits recibido para determinar si la asignacion es una asignacion de fragmentos localizada. Si es asl, entonces el tratamiento prosigue con la etapa s29, en la que el modulo descodificador 91 determina que las subportadoras asignadas corresponden al conjunto continuo de subportadoras situadas dentro, y entre, los fragmentos de comienzo y de final identificados. Para el ejemplo anterior, esto tendra como resultado que el modulo descodificador 91 asigne las subportadoras contenidas en los fragmentos 3 a 7 (ambos inclusive) para las comunicaciones con la estacion de base 5.
Si, en la etapa s27, el modulo descodificador 91 determina que la configuracion o patron de tipo de asignacion de dos bits no corresponde a una asignacion de fragmentos localizada, entonces el tratamiento prosigue con la etapa s31, en la que el modulo descodificador 91 determina si el patron de tipo de asignacion de dos bits corresponde a una asignacion de fragmentos distribuida. Si es asl, entonces el tratamiento prosigue con la etapa s33, en la que el modulo descodificador 91 utiliza los fragmentos de comienzo y de final identificados para determinar la separacion entre fragmentos, dividiendo el numero total de fragmentos dentro de la sub-banda por el numero de fragmentos comprendidos entre los fragmentos de comienzo y de final identificados. Por ejemplo, para la asignacion de fragmentos distribuida que se ha ilustrado en la Figura 5B, y en la que la ID 53 de recursos recibida es “1”, el numero total de fragmentos dentro de la sub-banda es igual a 12 y el numero de fragmentos entre los fragmentos de comienzo y de final identificados es 3. Por lo tanto, se asignan 3 fragmentos dentro de esta sub-banda, que estan separados unos de otros por 4 (12/3 = 4) fragmentos. La posicion del primero de estos fragmentos dentro de la sub- banda depende de la asignacion de subportadora para otros telefonos moviles 3 organizados en el tiempo dentro de esa sub-banda. En consecuencia, cuando se ha seleccionado la asignacion de fragmentos distribuida, el modulo descodificador 91 tambien considera la asignacion de fragmentos para los otros telefonos 3 organizados temporalmente en ese momento. El modulo descodificador 91 realiza estos identificando las posiciones de todos “1s” contenidos en el patron 51 de bits de asignacion de recursos, a fin de determinar el numero total de fragmentos asignados en otros grupos. Para la asignacion de mostrada en la Figura 5B, el modulo descodificador identificara que el grupo correspondiente a la “ID” de recursos “0” tiene 6 fragmentos; que el grupo correspondiente a la ID de
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recursos “1” tiene 3 fragmentos; y que los 3 grupos restantes correspondientes a las IDs de recursos “2”, “3” y “4” tienen, cada uno de ellos, 1 fragmento. A partir de esta informacion, el modulo descodificador 91 determina que los fragmentos asociados con la ID de recursos “0” estaran separados unos de otros por 2 fragmentos.
En este modo, el esquema de asignacion de fragmentos distribuida se ha dispuesto de tal manera que el primer fragmento contenido en la sub-banda sea siempre asignado al primer fragmento asignado a la ID de recursos “0”. Por lo tanto, para el ejemplo anterior, los fragmentos asignados para la ID de recursos “0” seran los fragmentos 0, 2, 4, 6, 8 y 10. El modulo descodificador 91 considera entonces los fragmentos asignados para los recursos “1”. Como se ha explicado anteriormente, la separacion entre fragmentos para la ID de recursos “1” es de 4. El modulo descodificador 91 asigna entonces el primer fragmento para la ID de recursos “1” como el primer fragmento disponible una vez que se han asignado los fragmentos para la ID de recursos “0”. En este ejemplo, el primer fragmento sin asignar es el fragmento 1 y, por tanto, los fragmentos asignados a la ID de recursos “1” seran los fragmentos 1, 5 y 9. De una manera similar, el primer fragmento que se encuentra disponible para su asignacion para la ID de recursos “2” es el fragmento 3, etc.
Como apreciaran los expertos de la tecnica, como los grupos de fragmentos se han ordenado de tal manera que los grupos mas grandes tienen las IDs 53 de recursos mas bajas que la suya propia, de tal manera que, en este modo, el telefono movil 3 unicamente necesita considerar las asignaciones de fragmentos para los grupos con una ID 53 de recursos mas baja a la hora de determinar la posicion de su primer fragmento asignado de la sub-banda.
Si, en la etapa s31, el modulo descodificador 91 determina que el patron de tipo de asignacion de dos bits no corresponde a una asignacion de fragmentos distribuida, entonces el modulo descodificador 91 determina que la asignacion corresponde a una asignacion de subportadoras distribuida, tal como se ha ilustrado en la Figura 5. En este caso, el tratamiento prosigue con la etapa s35, en la que el modulo descodificador 91 determina el numero de subportadoras asignadas al telefono movil 3 multiplicando el numero de fragmentos contenidos en el grupo asignado por el numero de subportadoras de cada fragmento (es decir, por veinticinco). El modulo descodificador 91 tambien calcula la separacion entre las subportadoras dividiendo el numero total de fragmentos contenidos en la sub-banda por el numero de fragmentos contenidos en el grupo asignado. Se determina entonces que la posicion de la primera subportadora es la primera subportadora disponible una vez que se han asignado las subportadoras para los grupos asociados con las IDs de recursos que tienen valores mas bajos, de una manera similar al modo como se determino el fragmento de comienzo en el tratamiento de asignacion de fragmentos distribuida que se ha descrito anteriormente.
Una vez que el descodificador 91 ha determinado su asignacion de subportadoras (ya sea en la etapa s29, ya sea en la etapa s33 o en la etapa s35), el modulo descodificador 91 envla senales de control apropiadas al circuito transceptor 71 para controlar la recepcion de los datos utilizando las subportadoras identificadas. Seguidamente, el tratamiento finaliza.
Segunda tecnica de codificacion
Se describira a continuacion, con referencia a las Figuras 4, 9 y 10, una segunda tecnica de codificacion que el modulo codificador 35 contenido en la estacion de base 5 puede utilizar para codificar la informacion de asignacion de recursos anteriormente descrita. Como se ha ilustrado en la Figura 4, la anchura de banda operativa de 20 MHz de la estacion de base 5 puede ser dividida en sub-bandas de diferentes tamanos, de tal manera que la sub-banda mas pequena corresponde a una anchura de banda de 1,25 MHz. El numero de fragmentos disponibles para cada sub-banda se proporciona en la siguiente tabla:
- Anchura de banda de sub-banda (MHz)
- 1,25 2,5 5 10 15 20
- Numero de fragmentos
- 3 6 12 24 36 48
En esta segunda tecnica de codificacion, se utiliza un arbol de codigo triangular con un numero de fragmentos disponibles para la anchura de banda particular que es igual al numero de nodos de hoja situados en la base del arbol de codigo. Para el ejemplo de una sub-banda de 2,5 MHz que se ha mostrado en la Figura 9, que tiene 6 fragmentos, el arbol de codigo correspondiente se ha ilustrado en la Figura 10. Como se muestra, el arbol de codigo 91 esta constituido por un arbol de nodos que tiene una profundidad de N nodos, en correspondencia con el numero de fragmentos dentro de la sub-banda, y que tiene N nodos de hoja en la fija de debajo del arbol de codigo 91. En este ejemplo, existen seis fragmentos y, por tanto, el arbol tiene una profundidad de 6. El numero total de nodos dentro del arbol es igual a N(N + 1)/2. Puede senalizarse, por tanto, un numero de nodo de este arbol utilizando un numero de bits techo(log2(N*(N + 1)/2)). El numero exacto de bits requeridos para cada anchura de banda se muestra en la tabla que sigue:
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- MHz
- 1,25 2,5 5 10 15 20
- N
- 3 6 12 24 36 48
- Numero de bits
- 3 5 7 9 10 11
En este modo, la numeracion de nodos se ha disenado para optimizar el numero de bits de senalizacion que se requieren para senalizar una asignacion de recursos particular. En el ejemplo que se ilustra en las Figuras 9 y 10, para una anchura de banda de 2,5 MHz, se ha senalizado un numero de cinco bits con el fin de determinar unlvocamente el fragmento de comienzo y el numero de fragmentos consecutivos asignados (que identifica el fragmento de final). En el caso general en que existen N fragmentos dentro de la sub-banda, el fragmento de comienzo (O) y el numero de fragmentos consecutivos (P) que son asignados pueden ser senalizados como un entero x sin signo, como sigue:
si
i (P -1)£
n
2
x = N (P -1)+O
si no,
x = N (N -(P - l))+(N -1 - O)
donde \r| es la funcion techo, es decir, el entero mas pequeno no menor que r.
En el receptor, los valores de P y O pueden ser entonces extraldos de la forma que sigue:
a =
x
N
+1
b = x mod N si (a + b > N) P = N + 2 - a O = N -1 - b
si no,
P = a
O = b
donde |_r J es la funcion suelo, es decir, en entero mas grande no mayor que r.
Una ventaja con esta tecnica de codificacion es que no se necesita ninguna tabla de consulta (no estructura de arbol de codigo) para llevar a cabo la codificacion o la descodificacion. Por otra parte, la division por N realizada por el receptor puede tambien ser implementada por medio de una simple operacion de multiplicacion y desplazamiento.
Para la asignacion de fragmentos localizada, a cada telefono movil 3 se le senalizara o indicara un numero de nodo, que establece una relacion de correspondencia o correlacion con un conjunto de fragmentos de hoja. Como ejemplo de ello, si a uno de los telefonos moviles 3 se le asignan los fragmentos 0 y 1, a otro telefono movil 3 se le asignan los fragmentos 2, 3 y 4, y a un tercer telefono movil 3 se le asigna el fragmento 5 de la anchura de banda de 2,5 MHz ilustrada en la Figura 9, entonces al primer telefono movil 3 se le senalizara el valor 6, al segundo telefono movil 3 se le senalizara el valor 14, y al tercer telefono movil 3 se le senalizara el valor 5. Estos valores son determinados, preferiblemente, utilizando la primera ecuacion dada en lo anterior. Alternativamente, estos numeros de nodo pueden ser determinados a partir de la estructura de arbol 91, identificando el nodo de ralz que es comun a los fragmentos asignados. Por ejemplo, para el primer telefono movil 3, en el que los fragmentos asignados
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corresponden a los fragmentos 0 y 1, el nodo de ralz que es comun a estos nodos es el nodo numerado como 6. Similarmente, para el segundo telefono movil 3, al que se han asignado los fragmentos 2, 3 y 4, el nodo que constituye la ralz comun para el fragmento de comienzo 2 y el fragmento de final 4 es el nodo numerado como 14. Por ultimo, para el tercer telefono movil, al que se ha asignado el fragmento 5, puesto que existe unicamente 1 fragmento, no hay ningun nodo comun y, por tanto, el numero de nodo que se ha senalizado corresponde al numero de fragmento asignado (esto es, el 5).
En el caso de una asignacion de fragmentos distribuida para la misma anchura de banda, pueden utilizarse las mismas ecuaciones para senalizar los fragmentos que han sido asignados. Por ejemplo, si a un telefono movil 3 se le han asignado los fragmentos 1 y 5, entonces se senaliza el numero 16 conjuntamente con un indicador de asignacion de fragmentos distribuida. En el telefono movil, los valores P y O son descodificados de la misma manera que se ha explicado anteriormente, si bien su interpretation es diferente. En particular, con la asignacion de fragmentos distribuida, el valor de P denota la separation entre fragmentos y el valor de O denota el primer fragmento de la asignacion distribuida.
La multiplexacion de la asignacion de fragmentos distribuida y de la asignacion de fragmentos localizada en el mismo instante de tiempo es, tambien, facilmente soportada o habilitada utilizando este metodo de codification. Por ejemplo, a un telefono movil 3 puede asignarsele una asignacion localizada y senalizarsele o indicarsele el valor 14, que establece una correlation con los fragmentos 2, 3 y 4, en tanto que a otro telefono movil 3 se le asigna una asignacion de fragmentos distribuida y se le senaliza el valor 16, que establece una correlacion con los fragmentos 1 y 5.
Puede darse tambien soporte a la asignacion de subportadoras distribuida con diferentes separaciones para diferentes telefonos moviles, utilizando el anterior esquema de codificacion. En este caso, los valores de O y P son tambien interpretados de un modo diferente. En este caso, como se ha seleccionado la asignacion de subportadoras distribuida, el valor de O identificara el descentramiento de subportadoras asignadas y el valor de P definira la separacion entre las subportadoras. Por ejemplo, si a un telefono movil 3 se le ha senalizado el valor 16 y una indication de que se ha realizado la asignacion de subportadoras distribuida, entonces el descentramiento de subportadoras sera 1 y la separacion entre subportadoras sera 5. Similarmente, un telefono movil 3 al que se ha senalizado el valor 14 y un indicador de subportadoras distribuidas supondra un descentramiento de subportadoras de 2 y una separacion entre subportadoras de 3. Como apreciaran los expertos de la tecnica, la multiplexacion de fragmento localizado y de subportadora distribuida no es posible con esta tecnica de codificacion.
Si bien los anteriores ejemplos ilustran la situation para una sub-banda de 2,5 MHz, esto es por facilidad de ilustracion unicamente. La asignacion de recursos dentro de la anchura de banda total de la estacion de base puede llevarse a cabo en unidades de la capacidad de reception de enlace descendente de los diferentes telefonos moviles 3. Por ejemplo, si todos los telefonos moviles 3 pueden recibir al menos 5 MHz, entonces la asignacion de recursos en la estacion de base 5 puede hacerse en unidades de 5 MHz. Telefonos moviles 3 con anchuras de banda mas grandes pueden entonces combinar canales de control por multiples bandas de 5 MHz para decidir su asignacion de recursos.
Modificaciones y alternativas
Anteriormente se han descrito varios modos detallados. Como apreciaran los expertos de la tecnica, pueden realizarse diversas modificaciones y alternativas a los anteriores modos al tiempo que se sigue tomando beneficio de la invention materializada en esta memoria. A modo de ilustracion unicamente, se describiran a continuation un cierto numero de estas alternativas y modificaciones.
En los modos anteriores se ha descrito un sistema de telecomunicacion basado en telefono movil en el que se han empleado las tecnicas de senalizacion anteriormente descritas. Como los expertos de la tecnica apreciaran, la senalizacion de tales datos de asignacion de recursos puede ser empleada en cualquier sistema de comunicacion que se sirva de una pluralidad de subportadoras. En particular, las tecnicas de senalizacion descritas en lo anterior pueden ser utilizadas en comunicaciones basadas en cables o inalambricas que utilicen ya sea senales electromagneticas, ya sea senales acusticas para transportar los datos. En el caso general, la estacion de base sera reemplazada por un nodo de comunicacion que se comunica con un cierto numero de dispositivos de usuario diferentes. Los dispositivos de usuario pueden incluir, por ejemplo, asistentes personales digitales, computadoras portatiles, exploradores de web, etc.
En los modos anteriores se ha supuesto que la estacion de base tiene una anchura de banda operativa de 20 MHz (que se dividio en un cierto numero de sub-bandas), y los fragmentos de las frecuencias de portadora se definieron de manera que comprendlan 25 subportadoras cada uno. Como apreciaran los expertos de la tecnica, la invencion no esta limitada a este tamano particular de la anchura de banda o tamano de los fragmentos, o al tamano de las sub-bandas descrito.
En la primera tecnica de codificacion anteriormente descrita, la estacion de base dividio los fragmentos contenidos en la sub-banda en un cierto numero de grupos. El principio y el final de estos grupos fueron entonces identificados
5
10
15
20
25
30
35
40
45
por bits comprendidos dentro de una configuration o patron de bits de asignacion de recursos. En el ejemplo, un “1” dentro de este patron de bits representaba el principio de un nuevo grupo. Como los expertos de la tecnica apreciaran, podrlan utilizarse otros esquemas de codification. Por ejemplo, podrla utilizarse un “0” para definir el comienzo de cada grupo. Alternativamente, puede utilizarse un cambio en el valor de los bits para definir el comienzo de cada grupo.
En la primera tecnica de codificacion que se ha descrito anteriormente, la ID de recursos asignada para cada sub- banda se transmitla a cada telefono movil por un canal de serialization de uso exclusivo o dedicado. Como los expertos de la tecnica apreciaran, esta information de ID de recursos puede, en lugar de ello, ser senalizada dentro del canal de senalizacion comun. En este caso, la ID de dispositivos de usuario correspondiente a cada ID de recursos sera senalizada dentro del canal de senalizacion comun, de tal manera que cada dispositivo de usuario pueda identificar la ID de recursos a el asignada.
En la primera tecnica de codificacion anteriormente descrita, la estacion de base y el telefono movil numeraban impllcitamente los grupos y los fragmentos de izquierda a derecha dentro de la sub-banda. Como los expertos de la tecnica apreciaran, esto no es esencial. La numeration de los grupos y de los fragmentos puede llevarse a cabo de otras maneras, tales como de derecha a izquierda. Siempre y cuando tanto la estacion de base 5 como los telefonos moviles 3 conozcan el esquema de numeracion por adelantado, puede llevarse a cabo la anterior codificacion.
En los anteriores esquemas de codificacion, la estacion de base 5 era capaz de asignar subportadoras utilizando diversas tecnicas de asignacion diferentes. Como los expertos de la tecnica apreciaran, es posible prescindir de una o mas de estas tecnicas de asignacion. Por otra parte, si se utiliza una unica tecnica de asignacion, entonces no hay necesidad de senalizar un patron de bits de tipo de asignacion independiente.
En la segunda tecnica de codificacion anteriormente descrita, se definla una relation de correspondencia, o correlation, entre los fragmentos y un numero unico o exclusivo que representaba la combination de un fragmento de comienzo y un fragmento de final dentro de una secuencia de fragmentos asignada al usuario. Como los expertos de la tecnica apreciaran, esta correlacion puede ser definida de cualquier modo apropiado, tal como utilizando una ecuacion o utilizando una tabla de consulta. Se prefiere el uso de una ecuacion ya que esta elimina la necesidad de almacenar una tabla de consulta tanto en la estacion de base 5 como en cada uno de los telefonos moviles 3.
En los anteriores modos se han descrito un cierto numero de modulos de software. Como los expertos de la tecnica apreciaran, los modulos de software pueden proporcionarse en una forma compilada o no compilada, y pueden suministrarse a la estacion de base o al telefono movil como una senal a traves de una red informatica, o sobre un medio de grabacion. Por otra parte, la capacidad funcional llevada a cabo por parte o por la totalidad de este software puede ser implementada utilizando uno o mas circuitos de hardware dedicados. Sin embargo, es preferible el uso de modulos de software ya que ello facilita la actualization de la estacion de base 5 y de los telefonos moviles 3 con el fin de actualizar sus capacidades funcionales.
Ha de apreciarse que otros propositos, caracterlsticas y ventajas de la presente invention se pondran de manifiesto de un modo evidente en toda la description, y que es posible realizar modificaciones sin apartarse del alcance de la presente invencion tal como se describe aqul y en las reivindicaciones que se acompanan.
Tambien ha de apreciarse que cualquier combinacion de los elementos, materiales y/o artlculos descritos y/o reivindicados pueden ser parte de las modificaciones anteriormente mencionadas.
Claims (4)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1.- Un nodo de comunicacion que comprende:medios para transmitir (21) informacion de control que incluye un primer patron de bits y un segundo patron de bits a al menos un equipo (3) de usuario, en el que el primer patron de bits muestra un tipo de asignacion de recursos que identifica la asignacion de fragmentos que comprende subportadoras en una subtrama, en donde el segundo patron de bits muestra la asignacion de recursos; ymedios para determinar (27, 33) el segundo patron de bits en base a al menos una de las expresiones:
imagen1 oimagen2 donde N es el numero de fragmentos en una achura de banda preestablecida, O es un fragmento de comienzo y P es el numero de fragmentos consecutivos. - 2. - Un equipo de usuario configurado para comunicar con el nodo de comunicacion de la reivindicacion 1 utilizando recursos asignados que utilizan el segundo patron de bits de la reivindicacion 1.
- 3. - Un metodo en un nodo de comunicacion que comprende:transmitir informacion de control que incluye un primer patron de bits y un segundo patron de bits a al menos un equipo de usuario, en el que el primer patron de bits muestra un tipo de asignacion de recursos que identifica la asignacion de fragmentos que comprende subportadoras en una subtrama, en donde el segundo patron de bits muestra la asignacion de recursos; ydeterminar el segundo patron de bits en base a al menos una de las expresiones:
imagen3 oimagen4 donde N es el numero de fragmentos en una achura de banda preestablecida, O es un fragmento de comienzo y P es el numero de fragmentos consecutivos. - 4.- Un metodo en un equipo de usuario configurado para comunicar con el nodo de comunicacion de la reivindicacion 1, el metodo que comprende:recibir la informacion de control de la reivindicacion 1, que incluye un primer patron de bits y un segundo patron de bits; ytransmitir datos de un enlace ascendente a un nodo de comunicacion utilizando recursos asignados que utilizan dicho segundo patron de bits.
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