ALGORITMO DE BUSQUEDA DE CELDA INICIAL.

Un equipo de usuario, UE, para establecer un enlace de comunicación que comprende:



un primer módulo (12), para procesar o tratar una señal de comunicación recibida y generar un valor de índice asociado con un código de sincronización primario dentro de dicha señal de comunicación, comprendiendo dicho primer módulo:

un divisor (19) para dividir una señal de comunicación muestreada en muestras pares e impares;

un dispositivo de Correlación de Golay Jerárquico, HGC, (21, 22), para correlacionar las muestras pares e impares con un código de sincronización primario de la señal de comunicación, y para generar valores complejos de las muestras pares e impares;

un modificador de valor absoluto, AVM, (23, 24) para aproximar los valores de intensidad de señal para cada una de las muestras pares e impares;

un circuito de decisión (25) para acumular los valores de intensidad de señal aproximados de las muestras dentro de una trama de la señal de comunicación, asignando un valor de índice al valor de intensidad de señal acumulado más alto, y para determinar un desajuste de chip basado en dicho valor de índice;

un circuito de normalización (26) para normalizar el valor de intensidad de señal acumulado;

una tabla de consulta (27) para determinar un factor de ganancia basado en el número de tramas acumuladas;

un multiplicador (28) para generar un umbral de ruido basado en el valor de intensidad de señal normalizado y en el factor de ganancia; y

un comparador (29) para comparar el umbral de ruido con el valor de intensidad de señal acumulado más alto para tomar una primera decisión;

un segundo módulo (14) para generar un número de grupo de código de mezcla criptográfica, un desajuste de ranura, un código de sincronización secundario basado en la salida proporcionada por el primer módulo;

un tercer módulo (16) para recuperar un código de mezcla criptográfica primario basado en el número de grupo de código de mezcla criptográfica y en el desajuste de ranura; y

un controlador (18) acoplado a dichos primer módulo (12), segundo módulo (14) ó tercer módulo (16) para controlar una frecuencia de búsqueda del equipo de usuario, UE, para establecer un enlace de comunicación

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US02/03217.

Solicitante: INTERDIGITAL TECHNOLOGY CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: SUITE 527 300 DELAWARE AVENUE,WILMINGTON, DE 19801.

Inventor/es: GRIECO, DONALD M., ALPASLAN,DEMIR.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 21 de Abril de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H04B1/707A11
  • H04B1/707A3
  • H04B1/707A5

Clasificación PCT:

  • H04B1/707 ELECTRICIDAD.H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04B TRANSMISION.H04B 1/00 Detalles de los sistemas de transmision, no cubiertos por uno de los grupos H04B 3/00 - H04B 13/00; Detalles de los sistemas de transmisión no caracterizados por el medio utilizado para la transmisión. › que usa modulación en secuencia directa.
  • H04W48/16 H04 […] › H04W REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS (difusión H04H; sistemas de comunicación que utilizan enlaces inalámbricos para comunicación no selectiva, p. ej. extensiones inalámbricas H04M 1/72). › H04W 48/00 Restricción de acceso (seguridad de acceso para prevenir accesos no autorizados H04W 12/08 ); Selección de red; Selección del punto de acceso. › Descubrimiento; Procesado de la restricción de acceso o de la información de acceso.
ALGORITMO DE BUSQUEDA DE CELDA INICIAL.

Fragmento de la descripción:

Algoritmo de búsqueda de celda inicial.

Antecedentes

La presente invención se refiere generalmente a la sincronización de un equipo de usuario (UE -"user equipment") con una estación de base. Más particularmente, la presente invención se refiere a un sistema de búsqueda de celda que se sirve de un algoritmo de búsqueda de celda inicial mejorado.

Los algoritmos de búsqueda de celda inicial se utilizan para sincronizar el UE con una estación de base. El UE lleva a cabo este procedimiento a través de un canal de enlace descendente común denominado canal de sincronización físico (PSCH -"physical synchronization channel"). Haciendo referencia a la Figura 2, el PSCH tiene una estructura en la que se transmite el mismo código de sincronización primario (PSC -"primary synchronization code") en el comienzo de cada ranura, en tanto que se transmite un código de sincronización secundario (SSC -"secondary synchronization code") para cada ranura, lo que da lugar a quince (15) SSCs diferentes. Como conocen los expertos de la técnica, una trama que tiene una longitud de quince (15) ranuras puede transmitir quince (15) SSCs.

El orden de transmisión del SSC depende del número de grupos de código de mezcla criptográfica primario. Como ejemplo, en un sistema de quinientas doce (512) celdas, existen sesenta y cuatro (64) grupos. En cada grupo, las configuraciones del SSC y sus desplazamientos o corrimientos cíclicos son diferentes. Como resultado de ello, existen quinientos doce (512) códigos de mezcla criptográfica primarios. A cada celda de un sistema de quinientas doce (512) celdas se le asigna un código de tal manera que no se utiliza un mismo código por parte de más de una celda en un área de recepción dada.

En consecuencia, los sistemas de sincronización de búsqueda de celda determinan el código de mezcla criptográfica primario de una celda mediante el uso de un algoritmo de búsqueda de celda inicial. Los algoritmos de búsqueda de celda inicial comunes se sirven de tres (3) algoritmos principales: un algoritmo de la etapa 1 detecta el PSC y determina un desajuste de chip; un algoritmo de la etapa 2 utiliza la información dada por la etapa 1 y detecta el desajuste de ranura y el número de grupos de código; y un algoritmo de la etapa 3 emplea la información proporcionada por el algoritmo de la etapa 2 y detecta el código de mezcla criptográfica primario. El Informe Técnico del Etsi "Evaluación del concepto de acceso por radio terrestre de UMTS" (UMTS Terrestrial Radio Access Concept Evaluation). TR 101 146 v3.0.0, páginas 47 a 48, describe dicho procedimiento de búsqueda de celda inicial en el que durante la etapa 1, la señal es ajustada al PSC utilizando un filtro de ajuste (o cualquier dispositivo similar). Detectar la posición del pico mas fuerte en el filtro de ajuste da la temporización de la estación de base más fuerte. Desgraciadamente, los algoritmos de cada una de las etapas presentan un error intrínseco asociado a ellos. El error presente en cada una de las etapas es causado por la detección por parte del UE del ruido asociado con el canal de enlace descendente común recibido, lo que puede dar lugar a un elevado número de detecciones falsas.

Asimismo, los algoritmos de búsqueda de celda inicial comunes no pueden hacerse cargo de un rechazo por parte de las capas superiores de la red móvil terrestre pública errónea (PLMN -"public land mobile network"). Puesto que la mayor parte de los algoritmos detectan la celda más fuerte existente en el canal de enlace descendente común, es probable que cada vez que el algoritmo ubica una celda, se asociará la misma PLMN a la celda. Esto da lugar a un conflicto y, en última instancia, a una indicación al UE de que no hay servicio.

De acuerdo con ello, existe la necesidad de un sistema y de un método que reduzcan el número de detecciones falsas por parte del algoritmo de búsqueda de celda inicial, y sean capaces de superar el conflicto asociado a un rechazo debido a una PLMN errónea.

Sumario

La presente invención consiste en un sistema y un método para llevar a efecto una búsqueda de celda inicial y establecer un enlace de comunicación entre un UE y una estación de base de una red de comunicación. La señal de comunicación se trata o procesa en primer lugar para generar un valor de índice y un desajuste de chip asociados a un código de sincronización, lo que produce una primera decisión. Se extrae una muestra de pico de la señal de comunicación y se lleva a cabo un segundo tratamiento en la señal de comunicación. El segundo tratamiento recupera de la señal de comunicación el número de grupos de código, el desajuste de la ranura y el código de sincronización secundario, lo que da lugar a una segunda decisión. Se lleva a cabo un tercer tratamiento o procesamiento en la señal de comunicación, en respuesta al número de grupos de código y al desajuste de la ranura, lo que recupera el código de mezcla criptográfica primario. El código de mezcla criptográfica primario se utiliza entonces para la sincronización del UE con la celda asociada con el código de mezcla criptográfica primario. A lo largo de todo el procedimiento, se emplea una lógica de exclusión de ventana para mejorar el apantallamiento o protección de las bandas de frecuencia mientras se está llevando a cabo la búsqueda de código inicial. Por medio de un sistema de registros de almacenamiento intermedio y contadores, los desajustes de chip rechazados y los códigos de mezcla criptográfica primarios rechazados se almacenan con propósitos de comprobación y comparación por parte de la lógica de exclusión de ventana, lo que puede entonces reiniciar el procedimiento de decisión con la detección de una PLMN equivocada, evitándose con ello un estado de conflicto.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una ilustración del sistema de búsqueda de celda inicial fabricado de acuerdo con la realización preferida de la presente invención.

La Figura 2 es una ilustración del canal de sincronización físico (PSCH).

La Figura 3 es un diagrama de bloques del módulo de la etapa 1, de acuerdo con la realización preferida de la presente invención.

La Figura 4 es un diagrama de flujo del módulo de la etapa 1, de acuerdo con la realización preferida de la presente invención.

La Figura 5 es un diagrama de bloques del módulo de la etapa 2, de acuerdo con la realización preferida de la presente invención.

La Figura 6 es una ilustración gráfica de la estructura de la Transformada de Hadamard Rápida (FHT -"Fast Hadamard Transform").

La Figura 7 es una ilustración de la estructura de matriz de entrada de acuerdo con la realización preferida de la presente invención.

La Figura 8 es una ilustración de la estructura de matriz de grupos de código de acuerdo con la realización preferida de la presente invención.

La Figura 9 es una ilustración de la estructura de matriz de correlación de acuerdo con la realización preferida de la presente invención.

Las Figuras 10A y 10B muestran un diagrama de flujo del algoritmo de la etapa 2, de acuerdo con la realización preferida de la presente invención.

La Figura 11 es un diagrama de bloques del módulo de la etapa 3, de acuerdo con la realización preferida de la presente invención.

La Figura 12 es un diagrama de bloques del dispositivo de correlación de la etapa 3, de acuerdo la realización preferida de la presente invención.

Las Figuras 13A y 13B son un diagrama de flujo del algoritmo de la etapa 3, de acuerdo con la realización preferida de la presente invención.

Las Figuras 14A y 14B muestran un diagrama de flujo de la lógica de decisión de búsqueda de celda del controlador, de acuerdo con la realización preferida de la presente invención.

Las Figuras 15A y 15B muestran un diagrama de flujo de la lógica de exclusión de ventana del controlador, de acuerdo con la realización preferida de la presente invención.

Descripción detallada de la realización preferida

En la Figura 1 se ilustra el sistema 10 de sincronización de búsqueda de celda de acuerdo con la realización preferida de la presente invención. El sistema 10 comprende un módulo 12 de la etapa 1, un módulo 14 de la etapa 2, un módulo 16 de la etapa 3, y un controlador 18 destinado a llevar a cabo la sincronización entre un equipo de usuario (UE -"user equipment") y una estación de base. Con el fin de llevar a cabo esta sincronización, el UE, a través del sistema 10...

 


Reivindicaciones:

1. Un equipo de usuario, UE, para establecer un enlace de comunicación que comprende:

un primer módulo (12), para procesar o tratar una señal de comunicación recibida y generar un valor de índice asociado con un código de sincronización primario dentro de dicha señal de comunicación, comprendiendo dicho primer módulo:
un divisor (19) para dividir una señal de comunicación muestreada en muestras pares e impares;
un dispositivo de Correlación de Golay Jerárquico, HGC, (21, 22), para correlacionar las muestras pares e impares con un código de sincronización primario de la señal de comunicación, y para generar valores complejos de las muestras pares e impares;
un modificador de valor absoluto, AVM, (23, 24) para aproximar los valores de intensidad de señal para cada una de las muestras pares e impares;
un circuito de decisión (25) para acumular los valores de intensidad de señal aproximados de las muestras dentro de una trama de la señal de comunicación, asignando un valor de índice al valor de intensidad de señal acumulado más alto, y para determinar un desajuste de chip basado en dicho valor de índice;
un circuito de normalización (26) para normalizar el valor de intensidad de señal acumulado;
una tabla de consulta (27) para determinar un factor de ganancia basado en el número de tramas acumuladas;
un multiplicador (28) para generar un umbral de ruido basado en el valor de intensidad de señal normalizado y en el factor de ganancia; y
un comparador (29) para comparar el umbral de ruido con el valor de intensidad de señal acumulado más alto para tomar una primera decisión;
un segundo módulo (14) para generar un número de grupo de código de mezcla criptográfica, un desajuste de ranura, un código de sincronización secundario basado en la salida proporcionada por el primer módulo;
un tercer módulo (16) para recuperar un código de mezcla criptográfica primario basado en el número de grupo de código de mezcla criptográfica y en el desajuste de ranura; y
un controlador (18) acoplado a dichos primer módulo (12), segundo módulo (14) ó tercer módulo (16) para controlar una frecuencia de búsqueda del equipo de usuario, UE, para establecer un enlace de comunicación.

2. El UE de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el segundo módulo (14) comprende:

un módulo de retardo o retardador (32) para retrasar el desajuste de chip determinado en el primer módulo hasta que el primer módulo tome la primera decisión:
un selector de muestra (34) para extraer una salida del HGC de pico;
un dispositivo de conjugación (36) para conjugar la salida del HGC de pico extraído;
un supresor (31) de envolvente para suprimir una secuencia de envolvente de la señal de comunicación recibida;
una Transformada de Hadamard Rápida, FHT, (33) para transformar una matriz de Hadamard de la señal de comunicación;
un multiplicador complejo (38) para corrección de fase, la matriz de Hadamard transformada utilizando la salida del HGC de pico conjugado;
un generador (35) de matriz de entrada para generar una matriz de entrada que comprende las partes reales de la salida de la matriz de Hadamard mediante el multiplicador;
un circuito de decisión (39) para generar una correlación de matriz que comprende el número de grupo de código de mezcla criptográfica y el desajuste de ranura;
un codificador de RS; y
un comparador (30) para comparar una entrada máxima en la matriz de correlación con un umbral para dar salida a una decisión.

3. El UE de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el tercer módulo (16) comprende:

una pluralidad de generadores de código de mezcla criptográfica (401...408) cada uno de ellos para recuperar el número de grupo de código generado por el segundo módulo y para generar un código de mezcla criptográfica desde el mismo;
una pluralidad de circuitos de correlación (411...418) para generar y acumular correlaciones de símbolos de datos de la señal de comunicación utilizando la salida de los generadores de código de mezcla criptográfica (401...408);
un dispositivo de estimación del ruido (42);
un circuito de decisión (44) para generar el código de mezcla criptográfica primario basado en la salida de los circuitos de correlación (411...418);
un circuito de soporte de decisión (45) para dar salida al código de mezcla criptográfica primario hacia el controlador (18);
un multiplicador (48) para calcular un valor de umbral multiplicando la salida de las estimaciones del ruido desde el dispositivo de estimación del ruido (42) mediante un valor de ganancia; y
un comparador para comparar el valor de umbral calculado con un valor de correlación máximo y para generar una decisión desde el mismo.

4. Un método para generar un valor de índice asociado con un código de sincronización primario dentro de una señal de comunicación, comprendiendo dicho método:

dividir (402) una señal muestreada de comunicación en muestras pares e impares;.
correlacionar (403) las muestras pares e impares con un código de sincronización primario de la señal de comunicación utilizando un dispositivo de Correlación de Golay Jerárquico, HGC, y generando valores complejos de las muestras pares e impares;
aproximar (406) los valores de intensidad de señal para las muestras pares e impares;
acumular (407, 408) los valores de intensidad de señal aproximados dentro de una trama de la señal de comunicación;
asignar (410) un valor de índice al valor de intensidad de señal acumulado más alto;
normalizar el valor de intensidad de señal acumulado;
determinar un factor de ganancia basado en el número de tramas acumuladas;
generar un umbral de ruido multiplicando el valor de intensidad de señal normalizado y el factor de ganancia;
comparar (414) el umbral de ruido con el valor de intensidad de señal acumulado más alto para tomar una primera decisión.

 

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