Métodos y dispositivos para comunicación sobre un canal de radio.

Un método de operación de un sistema de comunicación, el sistema de comunicación que comprende un primer dispositivo de comunicación y un segundo dispositivo de comunicación, el método en el sistema que comprende:

- determinar

(32) en el segundo dispositivo de comunicación, un primer formato de preámbulo a ser usado en una celda del segundo dispositivo de comunicación,

el método se caracteriza por determinar (34) un valor de desplazamiento cíclico básico a partir de un conjunto de valores de desplazamiento cíclico básico, el conjunto a usar se indica por el formato de preámbulo, y transmitir (36) datos que comprenden una indicación del primer formato de preámbulo determinado y un puntero del valor de desplazamiento cíclico básico que indica el valor de desplazamiento cíclico básico en el conjunto de valores de desplazamiento cíclico básico,

-recibir (42) los datos transmitidos desde el segundo dispositivo de comunicación en un canal de radio en el primer dispositivo de comunicación, determinar (44) el formato de preámbulo a partir de los datos recibidos, y seleccionar (46) un valor de desplazamiento cíclico básico en un conjunto de valores de desplazamiento cíclico básico el conjunto a usar se indica por el formato de preámbulo, en base al puntero del valor de desplazamiento cíclico básico.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11165260.

Solicitante: TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON (PUBL).

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: 164 83 STOCKHOLM SUECIA.

Inventor/es: ASTELY, DAVID, BALDEMAIR,ROBERT, ABRAHAMSSON,Richard.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Disposiciones para sincronizar el receptor con el... > H04L7/04 (Control de velocidad o de fase por medio de señales de sincronización)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Acceso a canal inalámbrico, p. ej. acceso planificado... > H04W74/08 (Acceso no planificado p. ej. acceso aleatorio, ALOHA o CSMA [Carrier Sense Multiple Access])
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > H04W74/00 (Acceso a canal inalámbrico, p. ej. acceso planificado o aleatorio)

PDF original: ES-2463166_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Métodos y dispositivos para comunicación sobre un canal de radio

Campo técnico

La invención se refiere a métodos y dispositivos de comunicación en una red de comunicaciones, en particular, para la transmisión/recepción de datos en un canal de radio.

Antecedentes En los sistemas de radio celulares modernos, la red de radio tiene un control estricto sobre el comportamiento de un equipo de usuario. Los parámetros de transmisión del enlace ascendente como la frecuencia, la temporización, y la potencia se regulan a través de la señalización de control del enlace descendente desde una estación base al equipo de usuario, UE.

Al encender o después de un largo tiempo de espera, el UE no se sincroniza en el enlace ascendente. El UE puede derivar a partir de las señales (de control) del enlace descendente una estimación de la potencia y la frecuencia del enlace ascendente. No obstante, es difícil de hacer una estimación de temporización dado que el retardo de propagación de ida y vuelta entre la estación base y el UE es desconocido. Así incluso si la temporización del enlace ascendente del UE se sincroniza con el enlace descendente, puede llegar demasiado tarde al receptor de la estación base debido a los retardos de propagación. Por lo tanto, antes de comenzar el tráfico, el UE tiene que llevar a cabo un procedimiento de Acceso Aleatorio (RA) en la red. Después del RA, la estación base puede estimar el des alineamiento de temporización del enlace ascendente del UE y enviar un mensaje de corrección. Durante el RA, los parámetros del enlace ascendente como la temporización y la potencia no son muy precisos. Esto plantea retos adicionales al dimensionamiento de un procedimiento de RA.

Normalmente, se proporciona un Canal Físico de Acceso Aleatorio (PRACH) para que el UE solicite acceso a la red. Se usa una ráfaga de acceso la cual contiene un preámbulo con una secuencia específica con buenas propiedades de auto correlación. El PRACH puede ser ortogonal a los canales de tráfico. Por ejemplo, en GSM se define un intervalo PRACH especial.

Debido a que múltiples UE pueden solicitar acceso al mismo tiempo, pueden ocurrir colisiones entre los UE solicitantes. Por lo tanto, se han definido múltiples preámbulos de RA para la UTRAN Evolucionada (E-UTRAN) , también llamada LTE, Evolución de Largo Plazo. Un UE que realiza RA escoge aleatoriamente un preámbulo de un grupo y lo transmite. El preámbulo representa un ID del UE aleatorio que se usa por la estación base cuando se concede el acceso del UE a la red. El receptor de la estación base puede resolver los intentos de RA realizados con distintos preámbulos y enviar un mensaje de respuesta a cada UE usando los ID del UE aleatorios correspondientes. En caso de que múltiples UE usen simultáneamente el mismo preámbulo ocurre una colisión y más probablemente los intentos de RA no tienen éxito dado que la estación base no puede distinguir entre los dos usuarios con un ID del UE aleatorio diferente. En LTE, E-UTRAN, se proporcionan sesenta y cuatro preámbulos en cada celda. Los preámbulos asignados a celdas adyacentes típicamente son diferentes para asegurar que un RA en una celda no desencadena ningún evento de RA en una celda colindante. La información que se debe transmitir es por lo tanto el conjunto de preámbulos que se pueden usar para RA en la celda actual.

Uno o múltiples preámbulos de RA se derivan a partir de una secuencia de Zadoff-Chu única – a continuación también denominada secuencia raíz-mediante desplazamiento cíclico: Debido a la función de auto correlación ideal de la secuencia de Zadoff-Chu se pueden derivar múltiples secuencias mutuamente ortogonales a partir de una secuencia raíz única mediante el desplazamiento cíclico de una secuencia raíz múltiples veces el máximo tiempo de ida y vuelta permitido más la extensión del retardo en el dominio del tiempo. Dado que cada cantidad de desplazamiento cíclico debe ser al menos tan grande como el tiempo máximo de ida y vuelta en la celda más la extensión del retardo el número de preámbulos que se pueden derivar de una secuencia raíz única es dependiente del tamaño de la celda y disminuye con el tamaño de la celda. A fin de soportar el funcionamiento en celdas con distintos tamaños LTE define dieciséis longitudes de desplazamiento cíclico básicas que soportan tamaños de celdas desde aproximadamente 1, 5 km hasta aproximadamente 100 km. El valor que se usa en la celda actual se transmite.

No solamente la longitud del desplazamiento cíclico básico debería ser más grande que el tiempo de ida y vuelta máximo más la extensión del retardo, también el prefijo cíclico y el periodo de guarda – que cuenta para la temporización inciertamente en el RA no sincronizado- debería ser más grande que el tiempo de ida y vuelta máximo más la extensión de retardo. El FDD, Dúplex por División en Frecuencia, de LTE actualmente define cuatro formatos de preámbulo de RA distintos con tres longitudes de prefijo cíclico/periodo de guarda distintos que soportan tamaños de celda de 15 km, 30 km, y 100 km.

El tamaño de celda que se soporta con una cierta configuración de RA se limita por lo tanto por

1) la longitud del prefijo cíclico/periodo de guarda y

2) la longitud del desplazamiento cíclico básico.

Además de estas limitaciones por supuesto también es crucial la energía recibida, algunos de los formatos de preámbulo de RA son por lo tanto más prolongados para aumentar la energía recibida en la estación base.

Actualmente solamente se define un conjunto de longitudes/valores de desplazamiento cíclico básico, independiente de qué prefijo cíclico/periodo de guarda o formato de preámbulo de RA se use. Por ejemplo, un formato de preámbulo con prefijo cíclico/periodo de guarda de 100 μs soporta tamaños de celda de hasta 15 km. En este caso todas las longitudes de desplazamiento cíclico básico que soportan tamaños de celda más grandes no se pueden usar eficientemente dado que el tamaño de celda soportado está limitado por el prefijo cíclico y/o el tamaño del tiempo de guarda y un desplazamiento cíclico básico que no es más prolongado que el prefijo cíclico es un sobredimensionamiento innecesario.

“RACH Design issues of large cell deployment”, XP-002466661 LG Electronics, documento del 3GPP, describe el uso de diferentes formatos de preámbulo en una celda única.

Compendio Es un objeto de las realizaciones aumentar el número de preámbulos distintos a ser usados en un proceso de acceso aleatorio.

Esto se logra mediante las reivindicaciones 1 y 6.

Las realizaciones se refieren a un método en un segundo dispositivo de comunicación para la transmisión de datos en un canal de radio. El método comprende los pasos de determinar, 9 un primer formato de preámbulo a ser usado en una celda del segundo dispositivo de comunicación y determinar un valor de desplazamiento cíclico básico a partir de un conjunto de valores de desplazamiento cíclico básico. El conjunto se selecciona en base al formato de preámbulo. El método además comprende el paso de transmitir datos que comprenden la indicación del primer formato de preámbulo determinado y un puntero del valor de desplazamiento cíclico básico que indica el valor de desplazamiento cíclico básico en el conjunto de valores de desplazamiento cíclico básico.

Debido a la duración muy corta del preámbulo de RA adicional, por ejemplo, en TDD de LTE, se introduce una tabla adicional de longitudes de desplazamiento cíclico básico y el formato de preámbulo se usa como selector de qué conjunto de longitudes de desplazamiento cíclico básico usar. Dado que el formato de preámbulo necesita en cualquier caso ser señalado... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método de operación de un sistema de comunicación, el sistema de comunicación que comprende un primer dispositivo de comunicación y un segundo dispositivo de comunicación, el método en el sistema que comprende:

- determinar (32) en el segundo dispositivo de comunicación, un primer formato de preámbulo a ser usado en una celda del segundo dispositivo de comunicación,

el método se caracteriza por determinar (34) un valor de desplazamiento cíclico básico a partir de un conjunto de valores de desplazamiento cíclico básico, el conjunto a usar se indica por el formato de preámbulo, y transmitir (36) datos que comprenden una indicación del primer formato de preámbulo determinado y un puntero del valor de desplazamiento cíclico básico que indica el valor de desplazamiento cíclico básico en el conjunto de valores de desplazamiento cíclico básico,

-recibir (42) los datos transmitidos desde el segundo dispositivo de comunicación en un canal de radio en el primer dispositivo de comunicación, determinar (44) el formato de preámbulo a partir de los datos recibidos, y seleccionar

(46) un valor de desplazamiento cíclico básico en un conjunto de valores de desplazamiento cíclico básico el conjunto a usar se indica por el formato de preámbulo, en base al puntero del valor de desplazamiento cíclico básico.

2. Un método según la reivindicación 1, en el que el paso de determinación (32, 34) del valor de desplazamiento cíclico básico comprende seleccionar un valor de desplazamiento cíclico básico a partir del conjunto de valores de desplazamiento cíclico básico, y en el que el conjunto es un conjunto de al menos dos conjuntos de valores de desplazamiento cíclico básico, cada conjunto se relaciona con al menos un formato de preámbulo.

3. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que los pasos de determinación (32, 34) del primer formato de preámbulo y el valor de desplazamiento cíclico básico se basan en el tamaño de la celda.

4. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que cada formato de preámbulo corresponde a un conjunto de valores de desplazamiento cíclico básico.

5. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que los datos se transmiten en un canal de difusión.

6. Un sistema de comunicación que comprende:

- un segundo dispositivo de comunicación (20) adaptado para determinar un primer formato de preámbulo a ser usado en una celda del segundo dispositivo de comunicación (20) y caracterizado porque el segundo dispositivo de comunicación (20) se adapta además para determinar un valor de desplazamiento cíclico básico a partir de un conjunto de valores de desplazamiento cíclico básico, el conjunto a usar se indica por el primer formato de preámbulo y el segundo dispositivo de comunicación está adaptado además para transmitir datos que comprenden una indicación del primer formato de preámbulo determinado y un puntero del valor de desplazamiento cíclico básico que indica el valor de desplazamiento cíclico básico en el conjunto de valores de desplazamiento cíclico básico,

-un primer dispositivo de comunicación (10) adaptado para recibir los datos transmitidos desde el segundo dispositivo de comunicación (20) en un canal de radio, y está dispuesto además para determinar un formato de preámbulo a ser usado en un procedimiento de acceso aleatorio a partir de la indicación en los datos recibidos y seleccionar un valor de desplazamiento cíclico básico en un conjunto de valores de desplazamiento cíclico básico el conjunto a usar se indica por el formato de preámbulo en base al puntero del valor de desplazamiento cíclico básico.

7. Un sistema de comunicación según la reivindicación 6, en el que el primer dispositivo de comunicación (10) se dispone además para realizar un procedimiento de acceso aleatorio usando el formato de preámbulo determinado y una secuencia de preámbulo que se desplaza cíclicamente según el valor de desplazamiento cíclico básico seleccionado.

8. Un sistema de comunicación según la reivindicación 7, en el que el primer dispositivo de comunicación (10) se adapta además para transmitir la secuencia de preámbulo al segundo dispositivo de comunicación (20) .

9. Un sistema de comunicación según cualquiera de las reivindicaciones 6-8, en el que el primer dispositivo de comunicación (10) se dispone además para seleccionar el valor de desplazamiento cíclico básico en el conjunto de valores de desplazamiento cíclico básico, el conjunto que es uno de al menos dos conjuntos almacenados en donde el primer dispositivo de comunicación (10) en donde cada conjunto se relaciona con diferentes formatos de preámbulo.

10. Un sistema de comunicación según cualquiera de las reivindicaciones 6-9, en el que el primer dispositivo de comunicación (10) se adapta además para recibir los datos transmitidos en un canal de difusión.