ES2906889T3 - Métodos de aleatorización para canales de sincronización - Google Patents

Métodos de aleatorización para canales de sincronización Download PDF

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Abstract

Un método para generar canales de sincronización en un sistema de comunicación inalámbrica, comprendiendo el método: generar (610) una secuencia de canal de sincronización primaria, P-SCH; generar (610) una secuencia de canal de sincronización secundaria, S-SCH; y aleatorizar (630) la secuencia S-SCH con un código de codificación asociado a la secuencia P-SCH, en donde la asociación es una relación uno a uno; en donde el código de aleatorización comprende al menos una de una secuencia de Walsh-Hadamard, una secuencia de Gold, una secuencia de Rice, una secuencia de Golomb, una secuencia M, o una secuencia generalizada similar a Chirp.

Description

DESCRIPCIÓN
Métodos de aleatorización para canales de sincronización
Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional de Estados Unidos con n.° de serie 60/940.354 presentada el 25 de mayo de 2007, y titulada "SCRAMBLING METHODS FOR SYNCHRONIZATION CHANNELS IN E-UTRA" [MÉTODOS DE ALEATORIZACIÓN PARA LOS CANALES DE SINCRONIZACIÓN EN E-UTRA].
ANTECEDENTES
I. Campo
La memoria descriptiva objeto se refiere en general a la comunicación inalámbrica y, más particularmente, a la generación y aleatorización de secuencias de canales de sincronización para la adquisición eficiente de células.
II. Antecedentes
Los sistemas de comunicación inalámbrica están ampliamente desplegados para proporcionar diversos tipos de contenido de comunicación, tal como voz, vídeo, datos, y así sucesivamente. Estos sistemas pueden ser sistemas de acceso múltiple capaces de soportar la comunicación simultánea de múltiples terminales con una o más estaciones base. La comunicación de acceso múltiple depende de compartir los recursos disponibles del sistema (por ejemplo, ancho de banda y potencia de transmisión). Entre los ejemplos de sistemas de acceso múltiple se incluyen sistemas de acceso múltiple por división de código (CDMA), sistemas de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), sistemas de acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) y sistemas de acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA).
La comunicación entre un terminal en un sistema inalámbrico (por ejemplo, un sistema de acceso múltiple) y una estación base se efectúa a través de transmisiones a través de un enlace inalámbrico compuesto por un enlace directo y un enlace inverso. Tal enlace de comunicación puede ajustarse a través de un sistema de una única entrada y una única salida (SISO), múltiples entradas y única salida (MISO) o un sistema de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO). Un sistema MIMO se compone de transmisor(es) y receptor(es) equipado(s), respectivamente, con múltiples antenas transmisoras (Nt ) y múltiples antenas receptoras (Nr) para la transmisión de datos. Los sistemas SISO y MISO son ejemplos particulares de un sistema MIMO. Un canal MIMO formado por las Nt antenas transmisoras y las Nr antenas receptoras puede descomponerse en Nv canales independientes, que se denominan también canales espaciales, donde Nv < mín{NT,NR}. Cada uno de los Nv canales independientes corresponde a una dimensión. El sistema MIMO puede proporcionar un rendimiento mejorado (por ejemplo, mayor rendimiento, mayor capacidad o mejor fiabilidad) si se utilizan las dimensiones adicionales creadas por las múltiples antenas transmisoras y receptoras.
Independientemente de las peculiaridades de los muchos sistemas de comunicación inalámbrica disponibles, en cada uno de estos sistemas, un dispositivo inalámbrico debe realizar la adquisición de células o la búsqueda de células, o búsqueda de células, con el fin de poder volverse operativo al encenderse. La adquisición de células es el método por el cual un terminal adquiere sincronización de tiempo y frecuencia con la red, identificación de célula e identificación adicional de información del sistema crítica para la operación, tal como ancho de banda del sistema y configuración de antena del transmisor de célula. Debe apreciarse que, después de la adquisición de células, un terminal móvil puede continuar sincronizando el tiempo y la frecuencia con fines de seguimiento; por ejemplo, para corregir los desplazamientos de frecuencia ocasionados por diversas fuentes, tal como el efecto Doppler. En entornos inalámbricos sectorizados, la adquisición debe llevarse a cabo para cada sector presente en una célula.
Para llevar a cabo la adquisición de células o sectores, los sistemas inalámbricos suelen utilizar señales piloto transmitidas a través de un conjunto de canales físicos de sincronización y un canal de transmisión. Tras la transmisión de canales de sincronización desde la estación base de una célula o sector, las señales derivadas de sectores dispares pueden colisionar, o interferir, haciendo que el proceso de sincronización sea ineficiente. Un proceso de sincronización ineficiente a su vez puede resultar, por ejemplo, en una descarga acelerada de la batería. Adicionalmente, la colisión de canales de sincronización puede impedir que una señal de canal de sincronización actúe como referencia de fase para un canal de datos. Por lo tanto, existe una necesidad en la técnica de canales de sincronización que hagan que el proceso de sincronización sea eficiente al reducir las colisiones y las interferencias.
El documento WO 2008/057752 A2 proporciona un método y un aparato para transmitir un canal de sincronización primaria y secundaria. Durante la operación, un transmisor transmitirá un canal de sincronización primaria (P-SCH) en una subtrama y un canal de sincronización secundaria (S-SCH) en la subtrama. El S-SCH es modulado por una onda exponencial compleja y aleatorizado con un código de aleatorización. En ciertas realizaciones de la presente invención el P-SCH comprende una secuencia GCL o una secuencia Zadoff-Chu y el código de aleatorización se basa en el índice de secuencia GCL del P-SCH.
El documento titulado "S-SCH Sequence Design" de Motorola es un protocolo de discusión de 3GPP TSG RAN WGi Meeting #47 bis. En la versión R1-070146, evalúa los métodos de detección del índice S-SCH utilizando un diseño de secuencia S-SCH de dos capas.
SUMARIO
La invención es tal como se define en las reivindicaciones independientes. Otros aspectos se definen en las reivindicaciones dependientes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIG. 1 ilustra un ejemplo de sistema de comunicación inalámbrica de acceso múltiple de acuerdo con diversos aspectos establecidos en el presente documento.
La FIG. 2 es un diagrama de bloques de un sistema de ejemplo que genera, comunica, y procesa un conjunto de canales de sincronización de acuerdo con los aspectos descritos en la memoria descriptiva objeto.
La FIG. 3 es un diagrama de un ejemplo de asignación entre un conjunto de secuencias de sincronización primaria y un conjunto de códigos de aleatorización para una secuencia de sincronización secundaria.
Las FIGS. 4A y 4B ilustran, respectivamente, un ejemplo de secuencia aleatorizada S-SCH y múltiples secuencias S-SCH de ejemplo generadas a través del desplazamiento cíclico de tres secuencias concatenadas.
La FIG. 5 presenta un diagrama de estructuras de secuencia de ejemplo generadas a partir de una secuencia de base de acuerdo con un aspecto de la memoria descriptiva objeto.
Las FIGS. 6A y 6B presentan diagramas de flujo de metodologías de ejemplo para generar y transmitir una secuencia P-SCh , una secuencia S-SCH, y una indicación de concatenación de acuerdo con los aspectos establecidos en la memoria descriptiva objeto.
Las FIGS. 7A y 7B presentan diagramas de flujo de metodologías de ejemplo para procesar secuencias P-SCH y S-SCH recibidas, así como aleatorizar códigos de acuerdo con los aspectos divulgados en el presente documento. La FIG. 8 es un diagrama de bloques de una realización de un sistema transmisor y un sistema receptor en un despliegue de operación MIMO que proporciona comunicación célula/sector de acuerdo con los aspectos descritos en la descripción objeto.
La FIG. 9 ilustra un diagrama de bloques de un sistema de ejemplo que permite generar, aleatorizar, y transmitir canales de sincronización primaria y secundaria de acuerdo con aspectos de la divulgación objeto.
La FIG. 10 ilustra un diagrama de bloques de un sistema de ejemplo que permite recibir y decodificar secuencias de canales de sincronización primaria y secundaria de acuerdo con aspectos de la divulgación objeto.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
Diversas realizaciones se describen ahora con referencia a los dibujos, en donde se utilizan números de referencia similares para referirse a elementos similares en todas partes. En la siguiente descripción, a efectos de explicación, se establecen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar una comprensión profunda de una o más realizaciones. Puede ser evidente, sin embargo, que tal(es) realización(es) puede(n) practicarse sin estos detalles específicos. En otros casos, las estructuras y dispositivos conocidos se muestran en forma de diagrama de bloques con el fin de facilitar la descripción de una o más realizaciones.
Como se utiliza en esta solicitud, los términos "sistema", "componente", "módulo" y similares están destinados a referirse a una entidad relacionada con el ordenador, ya sea hardware, firmware, una combinación de hardware y software, software, o software en ejecución. Por ejemplo, un componente puede ser, pero no se limita a ser, un proceso que se ejecuta en un procesador, un procesador, un objeto, un ejecutable, un hilo de ejecución, un programa, y/o un ordenador. A modo de ilustración, tanto una aplicación que se ejecuta en un dispositivo informático como el dispositivo informático pueden ser un componente. Uno o más componentes pueden residir dentro de un proceso y/o hilo de ejecución y un componente puede ser localizado en un ordenador y/o distribuido entre dos o más ordenadores. Además, estos componentes pueden ejecutarse desde diversos medios legibles por ordenador que tienen varias estructuras de datos almacenadas en ellos. Los componentes pueden comunicarse a través de procesos locales y/o remotos, tales como de acuerdo con una señal que tiene uno o más paquetes de datos (por ejemplo, datos de un componente que interactúan con otro componente en un sistema local, sistema distribuido, y/o a través de una red, tal como Internet con otros sistemas a través de la señal).
Además, el término "o" se entiende por un "o" inclusivo en lugar de un "o" exclusivo. Es decir, a menos que se especifique lo contrario, o claro a partir del contexto, "X emplea A o B" se entiende por cualquiera de las permutaciones inclusivas naturales. Es decir, si X emplea A; X emplea B; o X emplea tanto A como B, entonces "X emplea A o B" se satisface en cualquiera de las instancias anteriores. Además, los artículos "uno" y "una" tal como se utilizan en la presente solicitud y las reivindicaciones adjuntas deben interpretarse en general en el sentido de que significan "uno o más", a menos que se especifique lo contrario o se desprenda claramente del contexto para que se dirijan a una forma singular.
Además, las expresiones "código" y "secuencia de símbolos", o el término más simple "secuencia", están destinados a transmitir la misma noción y se emplean indistintamente. Cabe señalar que, en la memoria descriptiva objeto, el término "código" también se utiliza para indicar "código de programación informático". El contexto de los pasajes de esta descripción en donde se emplea "código" transmite a un experto en la materia el significado previsto para el término objeto; en los casos en que el contexto puede no ser suficientemente claro, se proporciona una referencia explícita al significado del término "código".
Diversas realizaciones se describen en el presente documento en relación con un terminal inalámbrico. Un terminal inalámbrico puede referirse a un dispositivo que proporciona conectividad de voz y/o datos a un usuario. Un terminal inalámbrico puede estar conectado a un dispositivo informático, tal como un ordenador portátil o un ordenador de escritorio, o puede ser un dispositivo autónomo, tal como un asistente digital personal (PDA). Un terminal inalámbrico también se puede llamar un sistema, una unidad de abonado, una estación de abonado, una estación móvil, un terminal móvil, un móvil, una estación remota, un punto de acceso, un terminal remoto, un terminal de acceso, un terminal de usuario, un agente de usuario, un dispositivo de usuario, equipo de las instalaciones del cliente, o equipo de usuario. Un terminal inalámbrico puede ser una estación de abonado, dispositivo inalámbrico, teléfono móvil, teléfono PCS, teléfono inalámbrico, un teléfono de protocolo de inicio de sesión (SIP), una estación de bucle local inalámbrico (WLL), un asistente digital personal (PDA), un dispositivo de mano con capacidad de conexión inalámbrica, u otro dispositivo de procesamiento conectado a un módem inalámbrico.
Una estación base puede referirse a un dispositivo en una red de acceso que se comunica a través de la interfaz aérea, a través de uno o más sectores, con terminales inalámbricos, y con otras estaciones base a través de la comunicación de red de retorno. La estación base puede actuar como un enrutador entre el terminal inalámbrico y el resto de la red de acceso, que puede incluir una red IP, convirtiendo las tramas de interfaz aérea recibidas en paquetes IP. La estación base también coordina la gestión de atributos para la interfaz aérea. Además, diversas realizaciones se describen en el presente documento en relación con una estación base. Una estación base puede ser utilizada para comunicarse con dispositivo(s) móvil(es) y también puede ser referida como un punto de acceso (AP), Nodo B, nodo B evolucionado (eNodeB), estación base evolucionada (eBS), red de acceso (AN) o alguna otra terminología.
En la innovación objeto, se proporcionan sistemas y métodos que facilitan la generación y detección de canales de sincronización en un sistema de comunicación inalámbrica. Se establece una relación uno a uno entre un conjunto de códigos de aleatorización (SC) y un conjunto de secuencias de canales de sincronización primaria (P-SCH) que se determinan mediante un identificador de sector reutilizable que se determina mediante la detección del canal P-SCH. El conjunto de códigos de aleatorización se utiliza para (i) aleatorizar una secuencia de canal de sincronización secundaria (S-SCH) que facilita su detección una vez que se detecta el identificador de sector reutilizable, o (ii) componer una secuencia S-SCH no fragmentada a través de una concatenación secuencial o intercalada de SC en donde se recibe una indicación de concatenación en un terminal móvil. Los desplazamientos cíclicos y las operaciones de cambio de signo aplicadas a una secuencia de base se emplean para generar SC. Una tabla de búsqueda y una biblioteca de SC facilitan la determinación del código de aleatorización en un terminal móvil que recibe secuencias P-SCH y S-SCH asociadas. Los aspectos de la innovación se discuten en detalle a continuación.
Refiriéndose ahora a los dibujos, la FIG. 1 es una ilustración de un sistema de comunicación inalámbrico de acceso múltiple 100 de acuerdo con diversos aspectos divulgados en la memoria descriptiva objeto. En un ejemplo, el sistema de comunicación inalámbrica de acceso múltiple 100 incluye múltiples estaciones base 110 y múltiples terminales 120. Además, una o más estaciones base 110 pueden comunicarse con una o más terminales 120. A modo de ejemplo no limitativo, una estación base 110 puede ser un punto de acceso, a Nodo B, y/u otra entidad de red apropiada. Cada estación base 110 proporciona cobertura de comunicación para un área geográfica particular 102a-c. Tal como se usa en el presente documento y generalmente en la técnica, el término "célula" puede referirse a una estación base 110 y/o su área de cobertura 102a-c dependiendo del contexto en el que se utilice el término.
Para mejorar la capacidad del sistema, la zona de cobertura 102a, 102b, o 102c correspondiente a una estación base 110 se puede dividir en múltiples áreas más pequeñas (por ejemplo, áreas 104a, 104b, y 104c). Cada una de las áreas más pequeñas 104a, 104b, y 104c pueden servirse por un subsistema de transceptor base respectivo (BTS, no mostrado). Tal como se usa en el presente documento y generalmente en la técnica, el término "sector" puede referirse a un BTS y/o su área de cobertura dependiendo del contexto en el que se utilice el término. A modo de ejemplo, los sectores 104a, 104b, 104c en la célula 102a (o células 102b y 102c) pueden estar formados por grupos de antenas (no mostrado) en la estación base 110, donde cada grupo de antenas es responsable de la comunicación con los terminales 120 en una porción de célula 102a, 102b, o 102c. Tal utilización de un grupo específico de antenas se conoce como formación de haces, en donde se emplean múltiples antenas para transmitir una señal en un patrón dirigido y localizado. Por ejemplo, la estación base 110 que sirve a la célula 102a puede tener un primer grupo de antenas correspondiente al sector 104a, un segundo grupo de antenas correspondiente al sector 104b, y un tercer grupo de antenas correspondiente al sector 104c. En un aspecto, cada sector 104a, 104b, y 104c en la célula 102a sectorizada (o células 102b y 102c) puede tener un identificador de sector. Tal identificador se puede adquirir durante la búsqueda de células. Cabe apreciar que los diversos aspectos descritos en el presente documento pueden ser utilizados en un sistema que tiene células sectorizadas o no segmentadas. Además, todas las redes de comunicación inalámbrica adecuadas que tengan un número sustancialmente cualquier número de células sectorizadas o no sectorializadas están destinadas a entrar en el ámbito de las reivindicaciones adjuntas al presente documento. Para simplificar, la expresión "estación base" (u otra terminología que indique "estación base") tal como se emplea en el presente documento puede referirse tanto a una estación que sirve a un sector como a una estación que sirve a una célula. Si bien la siguiente descripción generalmente se refiere a un sistema en el que cada terminal se comunica con un punto de acceso de servicio para simplificar, cabe apreciar que los terminales pueden comunicarse con cualquier número de puntos de acceso de servicio.
De acuerdo con un aspecto, los terminales 120 se pueden dispersar por todo el sistema 100. Cada terminal 120 puede ser estacionaria o móvil. A modo de ejemplo no limitativo, un terminal 120 puede ser un terminal de acceso (AT), una estación móvil, equipo de usuario, una estación de abonado, y/u otra entidad de red apropiada. Un terminal 120 puede ser un dispositivo inalámbrico, un teléfono celular, un asistente digital personal (PDA), un módem inalámbrico, un dispositivo de mano, u otro dispositivo apropiado. Además, un terminal 120 puede comunicarse con cualquier número de estaciones base 110 o ninguna estación base 110 en un momento dado.
En otro ejemplo, el sistema 100 puede utilizar una arquitectura centralizada empleando un controlador de sistema 130 que se puede acoplar a una o más estaciones base 110 y proporcionar coordinación y control para las estaciones base 110. De acuerdo con aspectos alternativos, el controlador de sistema 130 puede ser una única entidad de red o una colección de entidades de red. Adicionalmente, el sistema 100 puede utilizar una arquitectura distribuida para permitir que las estaciones base 110 se comuniquen entre sí según sea necesario. En un ejemplo, el controlador de sistema 130 también puede contener una o más conexiones a múltiples redes. Estas redes pueden incluir Internet, otras redes basadas en paquetes, y/o redes de voz conmutadas por circuitos que pueden proporcionar información hacia y/o desde los terminales 120 en comunicación con una o más estaciones base 110 en el sistema 100. En otro ejemplo, el controlador del sistema 130 puede incluir o combinarse con un programador (no mostrado) que puede programar transmisiones hacia y/o desde los terminales 120. Alternativamente, el programador puede residir en cada célula individual 102, cada sector 104, o una combinación de los mismos.
En un ejemplo, el sistema 100 puede utilizar uno o más esquemas de acceso múltiple, tal como CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, FDMA de portadora única (SC-FDMA), y/u otros esquemas adecuados de acceso múltiple. TDMA utiliza multiplexación por división de tiempo (TDM), en donde las transmisiones para diferentes terminales 120 se ortogonalizan transmitiendo en diferentes intervalos de tiempo. FDMA utiliza multiplexación por división de frecuencia (FDM), en donde las transmisiones para diferentes terminales 120 se ortogonalizan transmitiendo en subportadoras de diferentes frecuencias. En un ejemplo, los sistemas TDMA y FDMA también pueden utilizar la multiplexación por división de código (CDM), en donde las transmisiones para múltiples terminales se pueden ortogonalizar utilizando diferentes códigos ortogonales (por ejemplo, Códigos Walsh) aunque se envíen en el mismo intervalo de tiempo o subportadora de frecuencia. OFDMA utiliza multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM), y SC-FDMA utiliza multiplexación por división de frecuencia de una única portadora (SC-FDM). OFDM y SC-FDM pueden dividir el ancho de banda del sistema en múltiples subportadoras ortogonales (por ejemplo, tonos, contenedores, ...), cada uno de los cuales puede ser modulado con datos. Típicamente, los símbolos de modulación se envían en el dominio de frecuencia con OFDM y en el dominio de tiempo con SC-FDM. Adicionalmente y/o alternativamente, el ancho de banda del sistema se puede dividir en una o más portadoras de frecuencia, cada una de las cuales puede contener una o más subportadoras. El sistema 100 también puede utilizar una combinación de esquemas de acceso múltiple, tales como OFDMA y CDMA. Si bien las técnicas de control de potencia proporcionadas en el presente documento generalmente se describen para un sistema OFDMA, cabe apreciar que las técnicas descritas en el presente documento pueden aplicarse de manera similar a cualquier sistema de comunicación inalámbrica.
En otro ejemplo, las estaciones base 110 y los terminales 120 en el sistema 100 pueden comunicar datos utilizando uno o más canales de datos y señalización utilizando uno o más canales de control. Los canales de datos utilizados por el sistema 100 se pueden asignar a los terminales activos 120 de tal modo que cada canal de datos sea utilizado por un solo terminal en un momento dado. Alternativamente, los canales de datos se pueden asignar a múltiples terminales 120, que pueden superponerse u programarse ortogonalmente en un canal de datos. Para conservar los recursos del sistema, los canales de control utilizados por el sistema 100 también se pueden compartir entre múltiples terminales 120 utilizando, por ejemplo, multiplexación por división de código. En un ejemplo, los canales de datos multiplexados ortogonalmente solo en frecuencia y tiempo (por ejemplo, los canales de datos no multiplexados usando CDM) pueden ser menos susceptibles a la pérdida de ortogonalidad debido a las condiciones del canal y las imperfecciones del receptor que los canales de control correspondientes.
De acuerdo con un aspecto, el sistema 100 puede emplear la programación centralizada a través de uno o más programadores implementados en, por ejemplo, controlador del sistema 130 y/o cada estación base 110. En un sistema que utiliza la programación centralizada, el(los) programadore(s) pueden confiar en la retroalimentación de los terminales 120 para tomar las decisiones de programación adecuadas. A modo de ejemplo, tal retroalimentación puede incluir un desplazamiento añadido para recibir otra información sobre interferencias sectoriales con el fin de permitir al programador estimar una tasa máxima de enlace inverso compatible para un terminal 120, del que se reciben tal retroalimentación, y asignar el ancho de banda del sistema en consecuencia.
La FIG. 2 es un diagrama de bloques de un sistema 200 que genera, comunica, y procesa un conjunto de canales de sincronización que pueden facilitar la determinación de los parámetros operativos de un sistema inalámbrico y la detección coherente de las comunicaciones de datos. El nodo B 210 puede generar un conjunto de señales de canal de sincronización, o pilotos de adquisición, a través del generador de canales de sincronización 215. Tales secuencias de sincronización, por ejemplo, un canal de sincronización primaria (P-SCH) y un canal de sincronización secundaria (S-SCH), se pueden emplear para la adquisición de células/sectores y se transmiten a través de un enlace directo (FL) 240 de un sistema inalámbrico a un terminal de acceso 260 que los procesa a través de un componente de procesamiento de canal de sincronización 265. Una vez que la terminal de acceso 260 decodifica los pilotos de adquisición, los parámetros operativos del sistema inalámbrico están disponibles; a saber, (i) ancho de banda del sistema, caracterizado por un tamaño FFT en el caso de un sistema FDMA; (ii) perfil de perforación en el caso de la atribución de espectro perforado; (iii) indicación del dúplex por división de tiempo (TDD) o dúplex por división de frecuencia (FDD), con una indicación adicional de la partición TDD específica y el semidúplex f Dd (este último lleva además una indicación de los intervalos de protección de tiempo, así como el intervalo de protección de dominio de frecuencia para el enlace hacia adelante y el enlace inverso); (iv) longitud del prefijo cíclico; (v) indicación de la operación síncrona o asíncrona; (vi) reutilización de frecuencias; (vii) índice de identificación de células/sectores, o identificador de célula/sector; y (viii) configuración de la antena en la estación base (por ejemplo, Nodo B 210), y así sucesivamente. Además, debe apreciarse que una secuencia de sincronización recibida puede emplearse como referencia de fase para la detección coherente de un canal de datos recibido.
De acuerdo con un aspecto del generador de canales de sincronización 215, un componente de generación de secuencia 218 puede generar una secuencia de longitud L (con L un entero positivo) de bits o símbolos complejos que pueden contener al menos una porción de la información de búsqueda de células/sectores (i)-(viii). Las secuencias pueden ser códigos pseudoaleatorios o secuencias de pseudorruido, una secuencia de Gold, una secuencia de Walsh-Hadamard, una secuencia exponencial, una secuencia de Golomb, una secuencia de Rice, una secuencia M, o una secuencia generalizada similar a Chirp (GCL) (por ejemplo, secuencia Zadoff-Chu). Se puede emplear una secuencia generada para aleatorizar un canal de datos o de control. En otro aspecto, un componente de asociación 222 puede concatenar dos o más secuencias generadas (la concatenación se puede implementar en una disposición secuencial o intercalada) para formar una señal de canal de sincronización tal como P-SCH o S-SCH. Las secuencias asociadas con tales canales de sincronización se pueden identificar como un código de sincronización primaria ({PSC}) para P-SCH, o un código de sincronización secundaria ({SSC}) para S-SCH. El componente de generación de secuencias 218 normalmente genera una secuencia piloto de acuerdo con la memoria descriptiva del sistema inalámbrico en el que se lleva a cabo la comunicación. A modo de ejemplo, en E-UTRA (acceso radioeléctrico terrestre universal evolucionado) la señal P-SCH corresponde a una concatenación secuencial de dos secuencias Zhadoff-Chu de dominio de frecuencia de 31 bits especificadas por uno de los tres indicadores de identidad de capa física, y S-SCH es una concatenación intercalada de dos secuencias de 31 bits que se aleatorizan antes de la modulación.
En otro aspecto del generador de canales de sincronización 215, el componente de asociación 222 puede enlazar un PSC a un identificador de sector o célula, que puede ser reutilizable en múltiples células del sistema inalámbrico, y puede generar una tabla de asociación cuyas entradas comprenden una tabla de búsqueda que se puede indicar, o transportar, a una estación móvil como la terminal de acceso 260 a través de un enlace de reenvío (por ejemplo, FL 240). Cabe señalar que cada código de sincronización primaria en una célula sectorizada servida por una estación base (por ejemplo, Nodo B 210) se puede vincular a un identificador de sector; por ejemplo, en E-UTRA un índice raíz que determina cada una de las secuencias de Zhadoff-Chu que componen un PSC depende del índice de capa física, que puede adoptar un valor de 0, 1, o 2.
Cabe señalar que el componente de generación de secuencia 215 puede emplear el procesador 225 para realizar una porción de la generación y asociación de secuencias, tal como la generación de números pseudoaleatorios, manipulación matricial involucrada en la construcción de secuencias de Walsh-Hadamard, generación de secuencias GCL, determinación de los identificadores de célula/segundo, generación de una indicación de concatenación, así como inicializar registros y almacenar secuencias generadas y valores de contador actualizados en una memoria 225. Además, el procesador 225 puede realizar la manipulación de datos necesaria para comunicar una secuencia, así como canales de control y datos. En un aspecto, en un sistema inalámbrico FDMA, el procesador 225 puede realizar transformaciones de Fourier directas/inversas (D/IFT)-necesarias para mapear una secuencia en un bloque de recursos de frecuencia-tiempo antes de la comunicación-Transformación de Hadamard, adición de prefijos cíclicos a una secuencia, modulación de los flujos de control y datos, así como manipulaciones de serie a paralelo/paralelo a serie. En un sistema inalámbrico CDMa (por ejemplo, banda ancha ultramóvil), el procesamiento 222 puede ejecutar la aleatorización de símbolos en una secuencia de control o secuencia de tráfico. Cabe apreciar que el procesador 222 puede realizar otras acciones relacionadas con la comunicación del nodo B 210 con el terminal de acceso 260, tales acciones adicionales serían fácilmente evidentes para un experto en la materia.
La memoria 225 puede almacenar instrucciones/módulos de código empleados para generar secuencias y asociación de secuencias con índices de identificación de células/sectores, así como las instrucciones de código para las operaciones necesarias para manipular y transmitir tales secuencias, control y datos a través del enlace forward 240.
En relación con el terminal de acceso 260, un componente de procesamiento de canal de sincronización 265 detecta y decodifica (o demodula) las señales de canal de sincronización. En un aspecto, los bits o símbolos complejos, ya sean aleatorizados o desaleatorizados, que han sido transmitidos en P-SCH 245 o S-SCH 255 por el nodo B 210 a Fl 240 tras la generación de una secuencia basada en un código ortogonal (por ejemplo, Walsh-Hadamard, exponencial, o similar) o código no ortogonal, se decodifican correlacionando con cada una de las secuencias ortogonales o no ortogonales apropiadas (por ejemplo, hipótesis de código). La detección de P-SCH (o demodulación de PSC) puede conducir a la determinación de la información de tiempo, tal como la duración de la ranura o el prefijo cíclico. Además, la detección de PSC puede dar lugar a la determinación de información vinculada con PSC como un identificador de célula/sector. Cabe señalar que las hipótesis de código determinadas por identificadores específicos de célula/sector se emplean para la correlación con el fin de identificar un índice de célula/sector adecuado. Debe apreciarse que la detección eficiente de PSC o SSC generalmente se puede lograr mediante el empleo de una transformación de Hadamard para secuencias de Walsh-Hadamard, y una rápida transformación de Fourier para secuencias exponenciales.
Como parte de la adquisición de canales de sincronización, un componente, correlacionador 248, correlaciona (temporalmente) secuencias dispares para extraer información de tiempo (por ejemplo, supertrama, trama y detección de límite de símbolo), sincronización de frecuencias, y otra información del sistema, tales como identificadores de célula/sector. El correlacionador 248 se basa en el procesador 232 para realizar la correlación temporal, así como otras tales operaciones como FFT inversa (IFFT). Los métodos de sincronización de tiempo y frecuencia, tales como el método Moose, el método Van De Beenk, y el método Schmidl, proponen secuencias de código particulares con secciones repetidas de la serie de bits transmitida o series de símbolos complejos (por ejemplo, p Sc o SSC) para estimar los límites de trama y subtrama, así como el desplazamiento de frecuencia. Otros métodos también se pueden utilizar para la correlación de tiempo, supertrama, trama, y detección de límite de símbolo; duración de PC; y sincronización de frecuencias. Después de la sincronización de tiempo y frecuencia, las secuencias de código que llevan información completa de la identidad de la célula/sector y del sistema (por ejemplo, ancho de banda, operación TDD/FDD, reutilización de frecuencias) puede ser demodulada por el terminal de acceso 260.
La decodificación en el componente de procesamiento de canal de sincronización 265 puede implicar descodificar una secuencia piloto o una secuencia de datos que se han transmitido mediante el empleo de un código de aleatorización específico. Tal decodificación se puede lograr utilizando las secuencias de aleatorización particulares que un componente de generación de secuencias (por ejemplo, componente 215) empleado para generar una secuencia piloto recibida (por ejemplo, S-SCH 255). En un aspecto, con el fin de explotar la asociación establecida por el componente de asociación 222 entre PSC y un código de aleatorización, un identificador de célula/sector extraído de un P-SCH decodificado se puede utilizar como clave para identificar un código de aleatorización en una tabla de búsqueda que puede residir en el componente 265 o en la memoria 285, y posteriormente extraer la secuencia de aleatorización identificada de una biblioteca de códigos de aleatorización. Alternativamente, un componente (no mostrado) puede generar la secuencia de aleatorización adecuada de acuerdo con el indicador de célula/sector detectado. En otro aspecto, el componente de procesamiento de canal de sincronización 265 puede emplear una indicación recibida (por ejemplo, uno o más bits en un canal de control) para concatenar códigos vinculados/asociados de manera predeterminada; por ejemplo, una concatenación secuencial de dos o más secuencias cortas de aleatorización, o una concatenación intercalada. En un aspecto adicional, las secuencias de aleatorización asociadas se pueden concatenar con el fin de generar una señal S-SCH. Cabe señalar que una sobrecarga de procesamiento incurrida al recibir (por ejemplo, decodificación) una indicación de concatenación puede ser desplazada por la reducción de la complejidad en la decodificación de un SSC recibido.
Se observa que el componente de procesamiento de canales de sincronización 265 puede emplear una señal de canal de sincronización decodificada (por ejemplo, P-SCH 245 o S-SCH 255) una señal de referencia en la detección coherente de un canal de datos. En tal escenario, un filtro coincidente y circuitos adicionales (no mostrado) pueden formar parte del componente 265.
La FIG. 3 es un diagrama 300 de un ejemplo de asignación entre un conjunto de secuencias de sincronización primaria y un conjunto de códigos de aleatorización para una secuencia de sincronización secundaria. La célula de comunicación inalámbrica 305 es una célula sectorizada en donde tres sectores 3101, 3102, y 3103 son atendidos por la estación base 315. (la célula 305 se ilustra como hexagonal, aunque se puedan desplegar otras geometrías; por lo general, la geometría de la célula está dictada por el paisaje del área de cobertura y la naturaleza de un sistema de comunicación inalámbrica). Como representa el diagrama 300, cada sector 310x posee un identificador de sector N(X) (X = 1,2,3) que puede ser reutilizable, por ejemplo, cada primer sector de una célula puede emplear un primer identificador común en cada célula de comunicación en un entorno inalámbrico celular, cada segundo sector de una célula puede emplear un segundo identificador común, y así sucesivamente. El sector 3101 ha asociado un {PSC1} 3201, vinculado al identificador N(1), y un {SSC1} 3301; el sector 3102 posee un {PSC2} 3202, vinculado a N(2), y un {SSC2} 3302; y el sector 3103 tiene un {Ps C3} 320a, vinculado a N(3), y un {SSC3} 3303. Debe apreciarse que se puede determinar la manera específica en que una secuencia de sincronización primaria en un sector está vinculada a un identificador de sector, como se mencionó anteriormente en relación con una discusión de la FIG. 2. Para el conjunto {{PSC1} 3201, {PSC2} 3202, {PSC3} 3203} de secuencias de sincronización primaria, se establece una asociación uno a uno con un conjunto de códigos de aleatorización ({SC}s), con elementos {SC1} 3551, {SC2} 3552, {SC3} 3553. En un aspecto, el conjunto de códigos de aleatorización {{SC1} 3551, {SC2} 3552, {SC3} 3553} se emplea para aleatorizar 365 cada uno de los códigos de sincronización secundaria {SSCX} 320x . En un aspecto alternativo o adicional, un conjunto de tres secuencias cortas {S1}n, {S2}m y {S3}p asociado a {PSC1} 3201, {PSC2} 3202, y {PSC3} 3203 se puede concatenar para generar un conjunto de {Ss Cx } 320x para un conjunto de señales S-SCH. Por lo tanto, al menos una de las ventajas de la asociación uno a uno entre {SC}s (o alternativamente {S}s) y {PSC}s es que una vez que una estación móvil recibe un conjunto de secuencias de sincronización primaria (por ejemplo, terminal de acceso 260) y decodificado, se determina el conjunto de códigos de aleatorización asociados y, por lo tanto, se puede decodificar fácilmente una secuencia de sincronización secundaria en la estación móvil. Se observa que el factor de reutilización de los códigos de aleatorización (o, alternativamente, secuencias cortas) está determinado por el factor de reutilización de los identificadores de sector. Cabe señalar que una secuencia de aleatorización, por ejemplo, {SC1} 3551, {SC2} 3552, o {SC3} 3553, o alternativamente {S1}, {S2}, o {S3}, puede ser sustancialmente cualquier secuencia que sea conocida por un experto en la materia. Por ejemplo, una secuencia puede ser un código pseudoaleatorio o una secuencia de pseudorruido, una secuencia de Gold, una secuencia de Walsh-Hadamard, una secuencia exponencial, una secuencia de Golomb, una secuencia de Rice, una secuencia M, o una secuencia generalizada similar a Chirp (GCL) (por ejemplo, secuencia Zadoff-Chu).
Cabe apreciar que la célula 305 generalmente puede sectorizarse en M sectores (M > 1), y un conjunto correspondiente de M códigos de aleatorización, o alternativamente, secuencias cortas, se pueden asociar a cada miembro de un conjunto de identificadores de sector N(X) (X=1, 2, ..., M-1, M). A continuación, se analizan las estructuras ilustrativas de SSC.
Las FIGS. 4A y 4B ilustran, respectivamente, un diagrama 400 de una secuencia aleatorizada S-SCH de ejemplo y diagramas 450 de múltiples secuencias S-SCH de ejemplo generadas a través del desplazamiento cíclico de tres secuencias concatenadas. El diagrama 400 representa un S-SCH 410 que transmite un código de sincronización secundaria de símbolo Q {SSC}q 414 que está aleatorizado con tres secuencias: una secuencia de N símbolos {SC1}n 418, una secuencia de M símbolos {SC2}m 422, y una secuencia de P símbolos {SC3}p 426, donde N+M+P = Q. Como se indicó anteriormente, en un sistema E-UTRA, {SSC}q 414 puede ser una concatenación intercalada de dos secuencias de 31 bits. Cabe señalar que la aleatorización de {SSC}q 414 se produce antes de la modulación del mismo. En el diagrama 400 se puede utilizar un conjunto de más de tres secuencias de aleatorización para codificar {SSC}q 414. En un aspecto, el número de secuencias de aleatorización que se pueden emplear para aleatorizar {SSC}q puede ser igual al número de sectores presentes en una célula de comunicación. En debe apreciarse que cada secuencia de aleatorización (por ejemplo, {SC}a (a = N, M, P)) que se concatena y se emplea para aleatorizar {SSC} posee una relación de 1 a 1 con cada secuencia P-SCH ({PSC}p, p = 1, 2, 3). Cabe apreciar que {SSC} 410 se puede emplear para cada S-SCH en una célula de tres sectores (por ejemplo, célula 305); en una célula con sectores adicionales, la señal S-SCH 410 se puede aleatorizar con códigos de aleatorización adicionales, cada uno asociado con cada sector adicional.
El diagrama 450 en la FIG. 4B ilustra una clase adicional o alternativa de señales de canal de sincronización secundaria: Las secuencias, por ejemplo, las secuencias cortas, {S1}n 453, {S2}m 456, y {S3}p 459 se pueden concatenar para formar una secuencia de símbolos Q S-SCH a la que no se aplica ninguna aleatorización. Como se ilustra en el diagrama 450, las tres secuencias {S1}n 453, {S2}m 456, y {S3}p 459 se pueden desplazar cíclicamente antes de la concatenación secuencial con el fin de generar señales S-SCH 460, 470, y 480. Debe apreciarse que también se pueden generar múltiples conjuntos de tres señales S-SCH cuando las secuencias {S1}n 453, {S2}m 456, y {S3}p 459 están concatenadas en una disposición intercalada. El carácter único de las secuencias {S1}n 453, {S2}m 456, y {S3}p 459, en vista de su asociación con {PSCX} permite la ausencia de aleatorización aplicada a S-SCH.
La FIG. 5 presenta un diagrama 500 de estructuras de secuencia de ejemplo generadas a partir de una secuencia de base (por ejemplo, una secuencia de aleatorización de base o una secuencia corta) y que se puede emplear en un canal de sincronización secundaria. La secuencia de base 510 es una secuencia de base de N símbolos que está vinculada a una secuencia PSC. Como se mencionó anteriormente, los símbolos CpCn-1 pueden ser símbolos binarios o símbolos complejos generados de acuerdo con una codificación específica. De la secuencia de base 510, una operación de cambio de signo da como resultado la secuencia {-C1, -C2,-Cg -Cj+1, -Cj, -Cj+1 -Cn-1, -Cn} 520. Una operación cambio de signo es equivalente a un desplazamiento de fase p de cada elemento de secuencia. Debe apreciarse que en una secuencia binaria una operación de cambio de signo puede interpretarse como una operación de intercambio de bits; por ejemplo, 1A0. Debe apreciarse que un cambio de signo, o intercambio de bits, la operación puede dejar sin cambios las propiedades de autocorrelación de la secuencia de base 510. Una operación adicional o alternativa que se puede aplicar a la secuencia de base 510 es una operación de desplazamiento. La secuencia 530 es una secuencia desplazada a la izquierda de símbolo J (J < N). A su vez, la secuencia 540 surge de una operación compleja-conjugada de desplazamiento de símbolo K (K < N): {C*k, C*k+1, ..., C*n, C*1, C*2, ..., C*k-1}. Se observa que una operación compleja-conjugada de desplazamiento deja una secuencia binaria sin cambios. Las secuencias desplazadas a la derecha están destinadas a estar dentro del ámbito de la materia objeto reivindicada. En un aspecto, cabe señalar que la secuencia de base {C1, C2, C3, ..., Cj+1, Cj, Cj+1, ..., Cn-1, Cn} 510 puede poseer símbolos complejos como resultado de la modulación de una secuencia de base binaria inicial. Los esquemas de modulación pueden incluir la clave de desplazamiento (por ejemplo, BPSK (binario), QPSK (cuadratura), y MPSK (M-aria) con M>4), modulación de amplitud en cuadratura (por ejemplo, MQAM (M-aria)), y la clave de desplazamiento asimétrica (amplitud y fase) (M-aria APSK, con M=16 o 32 por ejemplo, aunque se contemplen otras órdenes M).
En vista de los sistemas de ejemplo presentados y descritos anteriormente, las metodologías para los controles de potencia entre células que puedan aplicarse de acuerdo con la materia objeto divulgada se apreciarán mejor con referencia a los diagramas de flujo de las FIGS. 6A y B, y las FIGS. 7A y 7B. Mientras, a efectos de simplicidad de explicación, las metodologías se muestran y describen como una serie de bloques, debe entenderse y apreciarse que la materia objeto reivindicada no está limitada por el número o el orden de los bloques, ya que algunos bloques pueden ocurrir en diferentes órdenes y/o simultáneamente con otros bloques de lo que se representa y describe en el presente documento. Además, no todos los bloques ilustrados pueden ser necesarios para implementar las metodologías descritas a continuación. Cabe apreciar que la funcionalidad asociada con los bloques puede ser implementada por software, hardware, una combinación de los mismos o cualquier otro medio adecuado (por ejemplo, dispositivo, sistema, proceso, componente, ...). Adicionalmente, debe apreciarse además que las metodologías divulgadas a continuación y a lo largo de la presente memoria descriptiva pueden almacenarse en un artículo de fabricación para facilitar el transporte y la transferencia de tales metodologías a diversos dispositivos. Aquellos expertos en la materia entenderán y apreciarán que una metodología podría representarse alternativamente como una serie de estados o eventos interrelacionados, tal como en un diagrama de estados.
Las FIGS. 6A y 6B presentan diagramas de flujo de metodologías de ejemplo para generar y transmitir una secuencia P-SCH y una secuencia S-SCH, y una P-SCH y una indicación de concatenación, respectivamente. En la metodología 600, en el acto 610 se puede generar un conjunto de códigos de sincronización primaria (PSC) y un conjunto de códigos de sincronización secundaria (SSC) para un conjunto de sectores en una célula de comunicación inalámbrica sectorizada. El número de elementos en cada uno de los grupos generados depende del número de sectores en la célula. En un aspecto, los códigos PSC pueden determinarse sin ambigüedades mediante un índice de identificación sectorial, en donde tal índice y un elemento reutilizable con un factor de reutilización igual a uno; por ejemplo, cada sector posee el mismo índice para cada célula en el sistema de comunicación inalámbrica. Los CSS también se pueden asociar con el identificador de sector. La generación de PSC y SSC puede efectuarse mediante un componente de generación de canales de sincronización (por ejemplo, componente 215), y cada código generado puede ser una serie de códigos binarios o una serie de símbolos complejos como se conoce en la técnica; por ejemplo, códigos pseudoaleatorios o secuencias de pseudorruido, una secuencia de Gold, una secuencia de Walsh-Hadamard, una secuencia exponencial, una secuencia de Golomb, una secuencia de Rice, una secuencia M, o una secuencia generalizada similar a Chirp (GCL) (por ejemplo, secuencia Zadoff-Chu). En el acto 620, un conjunto de códigos de aleatorización se asocia con el conjunto de p Sc de acuerdo con los índices sectoriales correspondientes. A modo de ejemplo, en E-UTRA una comunicación puede dividirse en tres sectores con índices identificadores N(i) = 0, 1, 2, en donde cada índice determina un PSC Zhadoff-Chu para cada sector. Los códigos de aleatorización pueden ser generados por el mismo componente que genera secuencias de canales de sincronización. En el acto 630, cada SSC en el conjunto de secuencias generadas se aleatoriza con una secuencia que contiene todos los elementos del conjunto de códigos de aleatorización asociados con las PSC generadas (por ejemplo, véase el diagrama 400 para un conjunto de tres secuencias). En el acto 640, se transmiten el conjunto de secuencias de sincronización primaria y el conjunto de secuencias de sincronización secundaria aleatorizadas. La transmisión de tales secuencias puede implicar el mapeo de los símbolos de secuencia a un bloque de recursos de frecuencia-tiempo, como sería el caso en un sistema inalámbrico E-UTRA.
En relación con la metodología 650 (FIG. 6B), en el acto 660 se genera un conjunto de PSC para un conjunto de sectores. Tal acto es sustancialmente el mismo que el acto 610 en el método de ejemplo 600. De manera similar, el acto 670 comprende la asociación de un conjunto de SC con el conjunto de secuencias de secuencias de sincronización primaria a través de los correspondientes índices de identificador sectorial en sustancialmente la misma manera que en el acto 620. En el acto 680, se puede emitir una indicación de concatenación para indicar que se va a generar un conjunto de canales de sincronización secundaria mediante la concatenación de los códigos de aleatorización asociados con el conjunto de PSC. Tal concatenación puede ser secuencial (ver diagrama 450 para una ilustración) o intercalada. En el acto 690, el conjunto generado de PSC y la indicación de concatenación pueden transmitirse de acuerdo con los procedimientos de modulación y multiplexación correspondientes al sistema inalámbrico en el que tiene lugar la comunicación.
Las FIGS. 7A y 7B presentan diagramas de flujo de metodologías de ejemplo para procesar secuencias P-SCH y S-SCH recibidas, así como aleatorizar códigos de acuerdo con los aspectos divulgados en el presente documento. Con respecto al método de ejemplo 700, en el acto 710 se recibe una secuencia de sincronización primaria y una secundaria para un sector. Tales secuencias de sincronización pueden ser sustancialmente cualquiera de las secuencias generadas en una estación base de acuerdo con un acto como 610 en el método de ejemplo 600. Adicionalmente, tal PSC puede asociarse con un código de aleatorización (SC), en donde la asociación puede ser una relación uno a uno. En el acto 720, el PSC se puede decodificar empleando un correlacionador (por ejemplo, correlacionador 268) en una estación móvil (por ejemplo, terminal de acceso 260) y un conjunto de hipótesis de código que se pueden almacenar en la memoria (por ejemplo, memoria 285) en la estación móvil. La decodificación del PSC también da como resultado una determinación de un índice de identificador de sector asociado con el PSC. En el acto 730 se establece el SC de acuerdo con el índice PSC detectado, que es el identificador del sector. En un aspecto, el índice PSC puede emplearse como clave en una tabla de búsqueda almacenada en una memoria de la estación móvil que realiza la detección, la clave que proporciona acceso a una biblioteca de SC también almacenada en la memoria. En el acto 740, el SSC recibido se decodifica. Tal decodificación puede emplear un conjunto de códigos de aleatorización correspondientes a un conjunto de PSC decodificados. La operación relacionada con la descifrado del SSC puede ser efectuada por un procesador en la estación móvil que recibe las secuencias de sincronización.
En relación con el método de ejemplo 750, en el acto 760 se recibe un conjunto de PSC para un conjunto de sectores y una indicación de concatenación, y en el acto 770 se decodifica el conjunto de PSC y se determinan los índices sectoriales correspondientes. La decodificación puede proceder sustancialmente de la misma manera que en el acto 720. En el acto 780 se establece un conjunto de SC asociados con los índices PSC en sustancialmente la misma manera que en el acto 730. En el acto 790 se genera un conjunto de secuencias de sincronización secundaria concatenando un subconjunto de los códigos de aleatorización establecidos de acuerdo con la indicación de concatenación recibida. Tal indicación puede identificar SC específicos que deben concatenarse y la forma en que puede tener lugar la concatenación, por ejemplo, secuencialmente o en una configuración intercalada. Las operaciones asociadas a la concatenación y manipulación de SC pueden ser realizadas por un procesador en el terminal de acceso que recibe el conjunto de PSC y la indicación de concatenación.
La FIG. 8 es un diagrama de bloques 800 de una realización de un sistema transmisor 810 (tal como el nodo B 210, o estaciones base 110a, 110b, o 110c) y un sistema receptor 850 (por ejemplo, terminal de acceso 260) en un sistema MIMO que puede proporcionar comunicación celular/sector en un entorno de comunicación inalámbrica de acuerdo con uno o más aspectos establecidos en el presente documento, por ejemplo, generación, comunicación y decodificación de secuencias de sincronización (por ejemplo, P-SCH y S-SCH) pueden ocurrir como se describe anteriormente. En el sistema transmisor 810, los datos de tráfico para un número de flujos de datos se pueden proporcionar desde una fuente de datos 812 para transmitir (TX) el procesador de datos 814. En una realización, cada flujo de datos se transmite a través de una antena de transmisión respectiva. El procesador de datos TX 814 formatea, codifica e intercala los datos de tráfico para cada flujo de datos en función de un esquema de codificación particular seleccionado para ese flujo de datos para proporcionar datos codificados. Los datos codificados para cada flujo de datos se pueden multiplexar con datos piloto utilizando técnicas OFDM. Los datos piloto suelen ser un patrón de datos conocido que se procesa de manera conocida y se puede utilizar en el sistema receptor para estimar la respuesta del canal. El piloto multiplexado y los datos codificados para cada flujo de datos se modulan (por ejemplo, símbolo asignado) basado en un esquema de modulación particular (por ejemplo, clave binaria de desplazamiento de fase (BPSK), clave de desplazamiento de fase de cuadratura (QPSK), clave de desplazamiento de fase múltiple (M-PSK), o modulación de amplitud de cuadratura M-aria (M-QAM)) seleccionada para ese flujo de datos para proporcionar símbolos de modulación. La tasa de datos, codificación, y modulación para cada flujo de datos puede determinarse mediante instrucciones ejecutadas por el procesador 830, las instrucciones, así como los datos, pueden almacenarse en la memoria 832.
Los símbolos de modulación para todos los flujos de datos se proporcionan a un procesador TX MIMO 820, que pueden procesar aún más los símbolos de modulación (por ejemplo, OFDM). El procesador TX MIMO 820 proporciona Nt flujos de símbolos de modulación al transceptor Nt (Tm TR/RCVR) 822a a 822t . En ciertas realizaciones, El procesador TX MIMO 820 aplica pesos de formación de haz (o precodificación) a los símbolos de los flujos de datos y a la antena desde la que se transmite el símbolo. Cada transceptor 822 recibe y procesa un flujo de símbolos respectivo para proporcionar una o más señales analógicas, y condiciones adicionales (por ejemplo, amplifica, filtra, y realiza la conversión ascendente de) las señales analógicas para proporcionar una señal modulada adecuada para la transmisión a través del canal MIMO. Las Nt señales moduladas de los transceptores 822a a 822t se transmiten desde las Nt antenas 8241 a 824t , respectivamente. En el sistema receptor 850, las señales moduladas transmitidas son recibidas por las Nr antenas 8521 a 852r y la señal recibida de cada antena 852 se proporciona a un transceptor respectivo (RCVR/TMTR) 854a a 854r. Cada transceptor 8541-854r condiciona (por ejemplo, filtra, amplifica, y realiza conversión descendente de) una señal recibida respectiva, digitaliza la señal condicionada para proporcionar muestras, y procesa además las muestras para proporcionar un flujo de símbolos "recibido" correspondiente.
Un procesador de datos RX 860 recibe y procesa los Nr flujos de símbolos recibidos de los Nr transceptores 8541-854r basados en una técnica de procesamiento de receptor particular para proporcionar Nt flujos de símbolos "detectados". El procesador de datos RX 860 luego demodula, desentrelaza, y decodifica cada flujo de símbolos detectado para recuperar los datos de tráfico del flujo de datos. El procesamiento por el procesador de datos RX 860 es complementario al realizado por el procesador TX MIMO 820 y el procesador de datos TX 814 en el sistema transmisor 810. Un procesador 870 determina periódicamente qué matriz de precodificación utilizar, tal matriz se puede almacenar en la memoria 872. El procesador 870 formula un mensaje de enlace inverso que comprende una porción de índice de matriz y una porción de valor de rango. La memoria 872 puede almacenar instrucciones que, cuando son ejecutadas por el procesador 870, dan como resultado la formulación del mensaje de enlace inverso. El mensaje de enlace inverso puede comprender diversos tipos de información sobre el enlace de comunicación o el flujo de datos recibido, o una combinación de los mismos. A modo de ejemplo, tal información puede comprender un recurso de comunicación ajustado, un desplazamiento para ajustar un recurso programado, e información para decodificar un formato de paquete de datos. El mensaje de enlace inverso es procesado por un procesador de datos TX 838, que también recibe datos de tráfico para un número de flujos de datos de una fuente de datos 836, modulados por un modulador 880, condicionados por el transceptor 854a a 854r, y transmitidos de nuevo al sistema transmisor 810.
En el sistema transmisor 810, las señales moduladas del sistema receptor 850 son recibidas por antenas 8241-824t, condicionadas por transceptores 822a-822t , demoduladas por un demodulador 840, y procesadas por un procesador de datos RX 842 para extraer el mensaje de enlace de reserva transmitido por el sistema receptor 850. A continuación, el procesador 830 determina qué matriz de precodificación utilizar para determinar los pesos de formación de haz y procesa el mensaje extraído.
El modo de operación MIMO de un único usuario (SU) corresponde al caso en que un sistema de receptor único 850 se comunica con el sistema transmisor 810, como se ilustra en la FIG. 8 y de acuerdo con la operación descrita anteriormente. Debe apreciarse que en el modo de operación objeto se puede efectuar la potencia intercelular como se describe anteriormente. En un sistema SU-MIMO, los Nt transmisores 8241-824t (también conocidos como antenas TX) y los Nr receptores 8521-852r (también conocidos como antenas RX) forman un canal matricial (por ejemplo, canal de Rayleigh, o canal gaussiano) para la comunicación inalámbrica. El canal SU-MIMO generalmente se describe mediante una matriz NrxNt de números complejos aleatorios. El rango del canal es igual al rango algebraico del canal NrxNt . En la codificación espacio-temporal o espacio-frecuencia, el rango es igual al número de flujos de datos, o capas, que se envían a través del canal. Debe apreciarse que el rango es a lo sumo igual a mín{NT, Nr}. Un canal MIMO formado por las Nt antenas transmisoras y las Nr antenas receptoras puede descomponerse en Nv canales independientes, que se denominan también canales espaciales, donde Nv < mín{NT, NR}. Cada uno de los canales independientes de Nv corresponde a una dimensión o capa de comunicación. El generador de canal de sincronización 215 puede asignar una secuencia generada, después de su modulación, en las capas de comunicación Nv en las que se puede descomponer el canal MIMO. El procesador 225 puede realizar una porción de la asignación.
En un aspecto, los símbolos transmitidos/recibidos con OFDM, en el tono ro, pueden modularse por:
y(co) = H((o)c(co) n(co). (1)
Aquí, y(ro) es el flujo de datos recibido y es un vector Nrx1, H(ro) es la matriz NrxNt de respuesta del canal en el tono ro (por ejemplo, la transformada de Fourier de la matriz de respuesta del canal dependiente del tiempo h), c(ro) es un vector de símbolo de salida Ntx 1, y n(ro) es un vector de ruido Nrx1 (por ejemplo, ruido gaussiano blanco aditivo). La precodificación puede convertir un vector de capa Nvx1 en un vector de salida de precodificación Ntx1. Nv es el número real de flujos de datos (capas) transmitidos por el transmisor 810, y Nv se puede programar a discreción del transmisor (por ejemplo, punto de acceso 250) basado, al menos en parte, en las condiciones del canal y el rango informado por el terminal. Debe apreciarse que c(ro) es el resultado de al menos un esquema de multiplexación, y al menos un esquema de precodificación (o formación de haz) aplicado por el transmisor. Adicionalmente, c(ro) es enrevesado con una matriz de ganancia de potencia, que determina la cantidad de potencia que el transmisor 810 asigna para transmitir cada flujo de datos Nv. Debe apreciarse que tal matriz de ganancia de potencia puede ser un recurso que se asigna para acceder a la terminal 240, y se puede gestionar mediante el ajuste de las compensaciones de potencia como se describe en el presente documento. Habida cuenta de la reciprocidad FL/RL del canal inalámbrico, debe apreciarse que una transmisión desde el receptor MIMO 850 también se puede modelar a la manera de Eq. (1), incluyendo sustancialmente los mismos elementos. Además, el receptor 850 también puede aplicar esquemas de precodificación antes de transmitir datos en el enlace inverso. Debe apreciarse que la generación de un PSC (por ejemplo, 3201, 3202, o 3203) o SSC (por ejemplo, 3301, 3302, o 3303) precede a la asignación de la secuencia generada en un bloque de recursos de tiempo-frecuencia OFDM. Como se mencionó anteriormente, el generador de canal de sincronización 215 puede asignar una secuencia generada, que puede transmitirse de la manera descrita anteriormente.
En el sistema 800 (FIG. 8), cuando Nt = Nr = 1, el sistema se reduce a un sistema de entrada única y salida (SISO) que puede proporcionar comunicación sectorial en un entorno de comunicación inalámbrica de acuerdo con uno o más aspectos establecidos en el presente documento. Alternativamente, un modo de operación de salida múltiple de entrada única (SIMO) corresponde a Nt>1 y Nr=1. Además, cuando múltiples receptores se comunican con el sistema transmisor 810, se establece un modo de operación MIMO multiusuario (MU).
A continuación, los sistemas que pueden habilitar aspectos de la materia objeto divulgada se describen en relación con las FIGS. 9 y 10. Tales sistemas pueden incluir bloques funcionales, que pueden ser bloques funcionales que representan funciones implementadas por un procesador o una máquina electrónica, software, o combinación de los mismos (por ejemplo, firmware).
La FIG. 9 ilustra un diagrama de bloques 900 de un sistema de ejemplo que permite generar, aleatorizar, y transmitir canales de sincronización primaria y secundaria de acuerdo con aspectos de la divulgación objeto. El sistema 900 puede residir, al menos parcialmente, dentro de una estación móvil inalámbrica (por ejemplo, nodo B 210). El sistema 900 incluye una agrupación lógica 1010 de componentes electrónicos que pueden actuar en conjunto. En un aspecto, la agrupación lógica 1010 incluye un componente electrónico 915 para generar un conjunto de códigos de sincronización primaria (PSC), en donde cada uno de los PSC del conjunto se indexa con un identificador de sector reutilizable de comunicación inalámbrica; un componente electrónico 925 para generar un conjunto de códigos de aleatorización, el conjunto asociado en una relación uno a uno con el conjunto de PSC; un componente electrónico 935 para generar un conjunto de códigos de sincronización secundaria (CSS); un componente electrónico 945 para aleatorizar un elemento en el conjunto de CSS con un subconjunto del conjunto de códigos de aleatorización; un componente electrónico 955 para transportar un elemento del conjunto de PSC, un elemento del conjunto de CSS.
El sistema 900 también puede incluir una memoria 960 que conserva instrucciones para ejecutar funciones asociadas con componentes electrónicos 915, 925, 935, 945, y 1055, así como los datos medidos y computados que puedan generarse durante la ejecución de tales funciones. Si bien se muestra como externo a la memoria 960, debe entenderse que uno o más de los componentes electrónicos 915, 925, 935, 945 y 955 pueden existir dentro de la memoria 960.
La FIG. 10 ilustra un diagrama de bloques 1000 de un sistema de ejemplo que permite recibir y decodificar canales de sincronización primaria y secundaria de acuerdo con aspectos de la divulgación objeto. El sistema 1000 puede residir, al menos parcialmente, dentro de una estación base inalámbrica (por ejemplo, terminal de acceso 260). El sistema 1000 incluye una agrupación lógica 1010 de componentes electrónicos que pueden actuar en conjunto. En un aspecto, la agrupación lógica 1010 incluye un componente electrónico 1415 para recibir un conjunto de códigos de sincronización primaria (PSC) y un conjunto de códigos de sincronización secundaria (SSC), en donde cada elemento del conjunto de PSC se indexa con un identificador de sector; un componente electrónico 1025 para decodificar el conjunto recibido de PSC y determinar el identificador de sector asociado; y un componente electrónico 1035 para establecer un código de aleatorización asociado a cada identificador de sector determinado; un componente electrónico 1045 para decodificar el conjunto recibido de SSC mediante el empleo de los códigos de aleatorización establecidos para desaleatorizar el conjunto de secuencias recibidas; y un componente electrónico para almacenar una tabla de búsqueda que facilita la identificación de un código de aleatorización y una biblioteca de códigos de aleatorización.
El sistema 1000 también puede incluir una memoria 1060 que conserva instrucciones para ejecutar funciones asociadas con componentes electrónicos 1015, 1025, 1035, 1045, y 1055, así como los datos medidos y computados que puedan generarse durante la ejecución de tales funciones. Si bien se muestra como externo a la memoria 1060, debe entenderse que uno o más de los componentes electrónicos 1015, 1025, 1035, 1045 y 1055 pueden existir dentro de la memoria 1060.
Para una implementación de software, las técnicas descritas en el presente documento pueden implementarse con módulos (por ejemplo, procedimientos, funciones, y así sucesivamente) que realicen las funciones descritas en el presente documento. Los códigos de software pueden almacenarse en unidades de memoria y ser ejecutados por procesadores. La unidad de memoria puede estar implementada dentro del procesador o externa al procesador, en cuyo caso se puede acoplar comunicativamente al procesador a través de diversos medios, como se conoce en la técnica.
Diversos aspectos o características descritos en el presente documento pueden implementarse como un método, aparato, o artículo de fabricación utilizando técnicas estándar de programación y/o ingeniería. La expresión "artículo de fabricación" tal como se utiliza en el presente documento está destinado a abarcar un programa informático accesible desde cualquier dispositivo legible por ordenador, portador, o medios. Por ejemplo, los medios legibles por ordenador pueden incluir, pero sin limitarse a, dispositivos de almacenamiento magnético (por ejemplo, disco duro, disquete, bandas magnéticas, etc.), discos ópticos (por ejemplo, disco compacto (CD), disco digital versátil (DVD), etc.), tarjetas inteligentes, y dispositivos de memoria flash (porejemplo, EPROM, tarjeta, llave, unidad de llave, etc.). Adicionalmente, diversos medios de almacenamiento descritos en el presente documento pueden representar uno o más dispositivos y/u otros medios legibles por máquina para almacenar información. La expresión "medio legible por máquina" puede incluir, sin limitarse a, canales inalámbricos y diversos otros medios capaces de almacenar, contener, y/o llevar instrucción(es) y/o datos.
Tal como se emplea en el presente documento, el término "procesador" puede referirse a una arquitectura clásica o a un ordenador cuántico. La arquitectura clásica está destinada a comprender, pero no se limita a comprender, procesadores de un único núcleo; procesadores únicos con capacidad de ejecución multihilo de software; procesadores multinúcleo; procesadores multinúcleo con capacidad de ejecución multihilo de software; procesadores multinúcleo con tecnología multihilo de hardware; plataformas paralelas; y plataformas paralelas con memoria compartida distribuida. Adicionalmente, un procesador puede referirse a un circuito integrado, un circuito integrado específico de la aplicación (ASIC), un procesador de señal digital (DSP), una matriz de puertas programables de campo (FPGA), un controlador lógico programable (PLC), un dispositivo lógico programable complejo (CPLD), una lógica discreta de compuerta o transistor, componentes de hardware discretos, o cualquier combinación de los mismos diseñada para realizar las funciones descritas en el presente documento. La arquitectura del ordenador cuántico puede basarse en qubits incorporados en puntos cuánticos cerrados o autoensamblados, plataformas de resonancia magnética nuclear, uniones superconductoras de Josephson, etc. Los procesadores pueden explotar arquitecturas a nanoescala tal como, pero sin limitarse a, transistores moleculares y cuánticos basados en puntos, interruptores y compuertas, con el fin de optimizar el uso del espacio o mejorar el rendimiento del equipo de usuario. Un procesador también puede implementarse como una combinación de dispositivos informáticos, por ejemplo, una combinación de un DSP y un microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o más microprocesadores junto con un núcleo DSP, o cualquier otra tal configuración.
Además, en la memoria descriptiva objeto, el término "memoria" se refiere a los almacenes de datos, almacenes de algoritmos, y otros almacenes de información tales como, pero sin limitarse a, almacén de imágenes, tienda digital de música y vídeo, gráficos y bases de datos. Se apreciará que los componentes de memoria descritos en el presente documento pueden ser memoria volátil o memoria no volátil, o puede incluir memoria volátil y no volátil. A modo de ilustración, y sin limitación, la memoria no volátil puede incluir memoria de solo lectura (ROM), ROM programable (PROM), r Om programable eléctricamente (EPROM), ROM borrable eléctricamente (EEPROM), o memoria flash. La memoria volátil puede incluir memoria de acceso aleatorio (RAM), que actúa como memoria caché externa. A modo de ilustración y sin limitación, la RAM está disponible en muchas formas, tal como RAM síncrona (SRAM), RAM dinámica (DrAm ), DRAM síncrona (SDRAM), Sd RAM de doble tasa de datos (DDR SDRAM), Sd Ra M mejorada (ESDRAM), DRAM Synchlink (SLDRAM), y Ra M Rambus directa (DRRAM). Adicionalmente, los componentes de memoria divulgados de los sistemas o métodos utilizados en el presente documento están destinados a comprender, sin limitarse a, estos y cualquier otro tipo adecuado de memoria.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Un método para generar canales de sincronización en un sistema de comunicación inalámbrica, comprendiendo el método:
generar (610) una secuencia de canal de sincronización primaria, P-SCH;
generar (610) una secuencia de canal de sincronización secundaria, S-SCH; y
aleatorizar (630) la secuencia S-SCH con un código de codificación asociado a la secuencia P-SCH, en donde la asociación es una relación uno a uno;
en donde el código de aleatorización comprende al menos una de una secuencia de Walsh-Hadamard, una secuencia de Gold, una secuencia de Rice, una secuencia de Golomb, una secuencia M, o una secuencia generalizada similar a Chirp.
2. El método de la reivindicación 1, en donde la secuencia P-SCH comprende al menos una de una secuencia de Walsh-Hadamard, una secuencia de Gold, una secuencia de Rice, una secuencia de Golomb, una secuencia M, una secuencia de pseudorruido, o una secuencia generalizada similar a Chirp.
3. Un dispositivo de comunicación inalámbrica que comprende:
medios para generar (610) una secuencia de canal de sincronización primaria, P-SCH;
medios para generar (610) una secuencia de canal de sincronización secundaria, S-SCH; y
medios para aleatorizar (630) la secuencia S-SCH con un código de codificación asociado a la secuencia P-SCH, en donde la asociación es una relación uno a uno;
en donde el código de aleatorización comprende al menos una de una secuencia de Walsh-Hadamard, una secuencia de Gold, una secuencia de Rice, una secuencia de Golomb, una secuencia M, o una secuencia generalizada similar a Chirp.
4. Un método para procesar canales de sincronización transmitidos en un entorno de comunicación inalámbrica, comprendiendo el método:
recibir (710) una secuencia de canal de sincronización primaria, P-SCH, y una secuencia de canal de sincronización secundaria, S-SCH, en donde la secuencia P-SCH se indexa con un identificador de sector; decodificar (720) la secuencia P-SCH; establecer (730) un código de aleatorización basado en un identificador de sector asociado a la secuencia P-SCH, en donde la asociación es una relación uno a uno;
decodificar (740) la secuencia S-SCH empleando el código de aleatorización establecido para desaleatorizar la secuencia S-SCH recibida,
comprendiendo el código de aleatorización establecido al menos una de una secuencia de Walsh-Hadamard, una secuencia de Gold, una secuencia de Rice, una secuencia de Golomb, una secuencia M, o una secuencia generalizada de Chirplike.
5. El método de la reivindicación 4, comprendiendo la secuencia P-SCH al menos una de una secuencia de Walsh-Hadamard, una secuencia de Gold, una secuencia de Rice, una secuencia de Golomb, una secuencia M, una secuencia de pseudorruido, o una secuencia generalizada similar a Chirp.
6. Un aparato que opera en un entorno inalámbrico, comprendiendo el aparato:
medios para recibir una secuencia de canal de sincronización primaria, P-SCH, y una secuencia de canal de sincronización secundaria, S-SCH, en donde la secuencia P-SCH se indexa con un identificador de sector; medios para decodificar la secuencia P-SCH; medios para establecer un código de aleatorización basado en un identificador de sector asociado a la secuencia P-SCH, en donde la asociación es una relación uno a uno; y medios para decodificar a secuencia S-SCH empleando el código de aleatorización establecido para desaleatorizar la secuencia S-SCH recibida, comprendiendo el código de aleatorización establecido al menos una de una secuencia de Walsh-Hadamard, una secuencia de Gold, una secuencia de Rice, una secuencia de Golomb, una secuencia M, o una secuencia generalizada de Chirplike.
7. Un programa informático que comprende instrucciones ejecutables que, cuando el programa se ejecuta en un ordenador, hacen que el ordenador realice un método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2 o 4 a 5.
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