MÉTODO Y APARATO PARA ASIGNACIÓN Y PROCESAMIENTO DE SECUENCIAS EN UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN.

Un método de procesamiento de secuencias en un sistema de comunicación,

que comprende: la obtención (201) de un número de grupo k de un grupo de secuencias asignado por el sistema, estando el grupo de secuencias constituido por múltiples subgrupos, correspondiendo cada subgrupo a su propio modo de ocupación de recursos de frecuencia temporal; la selección (202) de n secuencias entre un conjunto de secuencias candidatos con el fin de formar secuencias en un subgrupo i en un grupo de secuencias k; siendo las n secuencias de un valor de función |ri/Ni - ck/Np1| o |(ri/Ni - ck/Np1) modu mk,i| la más pequeña, la segunda más pequeña, hasta la n-ésimo más pequeña, respectivamente; en donde n es un número natural, i es un número serie del subgrupo; en donde Np1 es la longitud de una secuencia de subgrupos de referencia, ck es un índice de secuencia de base de una secuencia de longitud Np1 determinada por el grupo de secuencias k; en donde ri es un índice de secuencia de base en el conjunto de secuencias candidatos y Ni es la longitud de una secuencia en el conjunto de secuencias candidatos; en donde mk,i es una variable dependiente del número de grupo k y del número de subgrupo i; la operación modu que hace de modo que el valor módulo esté comprendido entre (-mk,i/2, mk,i/2]; la generación (203) de secuencias correspondientes de conformidad con las secuencias en el subgrupo formado y la transmisión y o la recepción de las secuencias en recursos de frecuencia temporal correspondiente al subgrupo i

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/CN2008/070431.

Solicitante: HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD..

Nacionalidad solicitante: China.

Dirección: Huawei Administration Building, Bantian, Longgang District, Shenzhen Guangdong 518129 CHINA.

Inventor/es: QU,Bingyu, HE,Yujuan, FENG,Xuan.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 6 de Marzo de 2008.

Clasificación PCT:

  • H04B7/00 SECCION H — ELECTRICIDAD.H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04B TRANSMISION.Sistemas de radiotransmisión, es decir, utilizando un campo de radiación (H04B 10/00, H04B 15/00 tienen prioridad).
  • H04J11/00 H04 […] › H04J COMUNICACIONES MULTIPLEX (peculiar de la transmisión de información digital H04L 5/00; sistemas para transmitir las señales de televisión simultánea o secuencialmente H04N 7/08; en las centrales H04Q 11/00). › Sistemas múltiplex ortogonales (H04J 13/00 tiene prioridad).
  • H04L23/02 H04 […] › H04L TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION TELEGRAFICA (disposiciones comunes a las comunicaciones telegráficas y telefónicas H04M; selección H04Q). › H04L 23/00 Aparatos o circuitos locales para sistemas telegráficos que los cubiertos por los grupos H04L 15/00 - H04L 21/00. › adaptados para la señalización ortogonal.
  • H04L5/00 H04L […] › Disposiciones destinadas a permitir la utilización múltiple de la vía de transmisión.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.

PDF original: ES-2359952_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de la comunicación y, en particular, a una tecnología para asignar y procesar secuencias en un sistema de comunicación.

Antecedentes de la invención

En el sistema de comunicación, la secuencia de Auto-Correlación de Amplitud Cero Constante

(CAZAC) es un recurso de comunicación importante. Las características específicas son como sigue:

El módulo de la amplitud es un valor constante, por ejemplo, normalizado a 1 y

Auto-correlación periódica cero: exceptuada la correlación máxima con la propia secuencia, la auto-correlación de otro desplazamiento cíclico, con esta secuencia, es cero.

La secuencia de CAZAC presenta las características anteriores. Por lo tanto, después de la transformación de Fourier, la secuencia en el dominio de las frecuencias es también una secuencia de CAZAC. La secuencia de esta característica se puede utilizar como una señal de referencia para la estimación de un canal en la comunicación.

Por ejemplo, en un sistema de Acceso Múltiple por División Ortogonal de Frecuencia de Monoportadora (SCFDMA), dentro de un tiempo de símbolo, los elementos de la secuencia de CAZAC se transmiten, de forma secuencial, en múltiples sub-portadoras. Si el receptor conoce la secuencia de las señales transmitidas, el receptor puede realizar una estimación del canal utilizando las señales recibidas. Las señales transmitidas tienen las mismas amplitudes, en cada sub-portadora, en el dominio de las frecuencias. Por lo tanto, el receptor puede estimar el desvanecimiento del canal en cada sub-portadora con bastante precisión. Además, debido a las características de amplitud constante de la secuencia de CAZAC, en el dominio del tiempo, el valor de máximo a medio de la forma de onda transmitida es relativamente bajo, lo que facilita su transmisión.

En otro ejemplo, las señales de preámbulo de acceso aleatorio, en el sistema SC-FDMA, puede obtenerse a partir de secuencias de CAZAC. La secuencia de preámbulos de las señales de acceso aleatorio se puede modular en la sub-portadora del dominio de la frecuencia y transformarse en el dominio del tiempo, a través de la transformación de Fourier, antes de transmitirse. De esta forma, a través de la auto-correlación alta y de la correlación cruzada de la secuencia de CAZAC, se produce poca interferencia entre las señales de preámbulos de acceso aleatorio de diferentes células y de diferentes usuarios.

Una señal de CAZAC se manifiesta como una señal de CAZAC en el dominio del tiempo y en el dominio de la frecuencia. Por lo tanto, las señales de CAZAC se pueden modular, además, directamente en señales en el dominio del tiempo, que ocupa algún ancho de banda, antes de transmitirse.

La secuencia de CAZAC presenta numerosos tipos. Un tipo común es la secuencia de Zadoff-Chu. Otros tipos son: Secuencia Generalizada de Chiplike (GCL) y secuencia de Milewski. Tomando, a modo de ejemplo, la secuencia de Zadoff-Chu, el modo de generación o la expresión de una secuencia de Zadoff-Chu es como sigue:

**(Ver fórmula)**

en donde r es un parámetro generado por la secuencia y es relativamente primo para N, y q es un número entero. Cuando varía el valor de r, difiere la secuencia. r se denomina como un índice de secuencia de base y q corresponde a diferentes desplazamientos cíclicos. Es decir, el valor r determina la secuencia de base y el valor q determina diferentes desplazamientos cíclicos de la misma secuencia de base. La secuencia generada por diferentes desplazamientos cíclicos de una secuencia se conoce como una secuencia de desplazamiento cíclico generada por la misma secuencia de base. Para dos valores r diferentes, tales como r = u, r = v, cuando (u -v) es relativamente primo para N , las dos secuencias presentan una alta correlación cruzada. Cuando N es un número primo, r = 1,2,...,N -1, y se generan N - 1 secuencias CAZAC diferentes. Dichas secuencias están en una alta correlación cruzada. En el ejemplo anterior, cuando N es el número primo, el valor absoluto de la correlación cruzada normalizada, entre las dos secuencias, es conjugada de la secuencia de Zadoff-Chu es también una secuencia CAZAC.

**(Ver fórmula)**

En un sistema de comunicación celular general, cuando una célula selecciona una secuencia para modulación y transmisión, otra célula necesita seleccionar otra secuencia que presente la característica de baja correlación cruzada. Por ejemplo, en el caso de utilizar una secuencia de Zadoff-Chu, si N es un número primo, cada célula selecciona un valor r diferente, con lo que se garantiza una baja correlación cruzada y pequeña interferencia.

Las señales moduladas, transmitidas por una célula, pueden adoptar también los fragmentos de la antigua secuencia o repetirla de forma cíclica, lo que mantiene también las características de auto-correlación y de correlación cruzada de la antigua secuencia en forma adecuada. En particular, cuando el número de sub-portadoras, que soportan la secuencia en la célula, no es un número primo, es necesario seleccionar la secuencia cuya longitud es igual al número primo alrededor del número de sub-portadoras y las secuencias deseadas se obtienen mediante segmentación

o extensión cíclica de las secuencias antes de su transmisión. En la descripción siguiente, se omiten las operaciones de segmentación o extensión cíclica.

Cuando las señales de múltiples secuencias transmitidas por diferentes células ocupan el mismo recurso de frecuencia temporal, las secuencias transmitidas por la célula A y la célula B presentan la misma longitud, según se representa en la Figura 1. Por ejemplo, se pueden seleccionar dos secuencias de Zadoff-Chu diferentes, cuya longitud sea un número primo N. Cuando el índice de secuencia de base de una secuencia es diferente del que presenta la otra, las dos secuencias están poco correlacionadas y las señales transmitidas de diferentes células presentan alguna interferencia mutua.

Según se representa en la Figura 2, cuando las señales de la secuencia modulada ocupan recursos de frecuencias temporales diferentes, algunos usuarios de la célula A transmiten señales moduladas en secuencia, en el recurso de radio, con un ancho de banda B1; mientras tanto, algunos usuarios de la célula B transmiten señales moduladas en secuencia, en el recurso de radio, con ancho de banda B2 y se solapan los recursos de frecuencia temporal de las dos partes. En el sistema representado en la Figura 2, todas las células presentan la misma anchura de sub-portadora. Dentro del ancho de banda B1, existen 36 sub-portadoras. Dentro del ancho de banda B2, existen 144 sub-portadoras. Puesto que la secuencia es mapeada en una sub-portadora, la longitud de la sub-portadora corresponde a la longitud de la secuencia. Evidentemente, las dos células necesitan seleccionar secuencias de diferentes longitudes, respectivamente. En este caso, la interferencia cruzada puede ser fuerte entre la larga secuencia y la corta secuencia y la planificación de las secuencias se hace relativamente compleja. En el ejemplo representado en la Figura 2, solamente existen secuencias de dos longitudes. En la práctica, dependiendo de la magnitud de diferentes recursos de radio ocupados por la transmisión de un usuario, pueden existir más secuencias de longitudes diferentes y la complejidad es mayor.

Las señales moduladas anteriores, de las secuencias que ocupan diferente recursos de frecuencias temporales, se suelen generar en el sistema de SC-FDMA. Puesto que la secuencia sirve como una señal de referencia y proporciona la estimación de canal necesaria mediante demodulación de datos, la secuencia se transmite junto con los recursos de ancho de banda de los datos. El ancho de banda de los datos del usuario puede presentar diferentes valores de ancho de banda y posiciones, en diferentes momentos, en función de reglas de programación específicas. Por lo tanto, la secuencia de la señal de referencia de cada célula diferente ocupa los recursos de frecuencia temporal en una manera que se cambia con frecuencia y la interferencia entre células resulta afectada por la correlación de secuencias de longitudes diferentes. Para empeorar la situación, el sistema suele utilizar la característica de correlación de desplazamiento de secuencias, obtiene secuencias de cuadratura por división de código múltiples a través de diferentes desplazamientos de tiempo cíclicos y los asigna a diferentes usuarios. Por lo tanto, una vez que se produce una fuerte interferencia... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método de procesamiento de secuencias en un sistema de comunicación, que comprende:

la obtención (201) de un número de grupo k de un grupo de secuencias asignado por el sistema, estando el grupo de secuencias constituido por múltiples subgrupos, correspondiendo cada subgrupo a su propio modo de ocupación de recursos de frecuencia temporal;

la selección (202) de n secuencias entre un conjunto de secuencias candidatos con el fin de formar secuencias en un subgrupo i en un grupo de secuencias k;

siendo las n secuencias de un valor de función |ri/Ni - ck/Np1| o |(ri/Ni -ck/Np1) modu mk,i| la más pequeña, la segunda más pequeña, hasta la n-ésimo más pequeña, respectivamente;

en donde n es un número natural, i es un número serie del subgrupo; en donde Np1 es la longitud de una secuencia de subgrupos de referencia, ck es un índice de secuencia de base de una secuencia de longitud Np1 determinada por el grupo de secuencias k; en donde ri es un índice de secuencia de base en el conjunto de secuencias candidatos y Ni es la longitud de una secuencia en el conjunto de secuencias candidatos; en donde mk,i es una variable dependiente del número de grupo k y del número de subgrupo i; la operación modu que hace de modo que el valor módulo esté comprendido entre (-mk,i/2, mk,i/2];

la generación (203) de secuencias correspondientes de conformidad con las secuencias en el subgrupo formado y

la transmisión y o la recepción de las secuencias en recursos de frecuencia temporal correspondiente al subgrupo i.

2. El método, según la reivindicación 1, en donde las secuencias son secuencias de Zadoff-Chu o secuencias de Gauss.

3. El método, según la reivindicación 1 o 2, en donde n es 1 o es n es un número natural dependiente de k e i, o n es un valor dependiente de Ni y Np1, o n = └Ni/Np1┘, └z┘ representa un número entero máximo no superior a z.

4. El método, según la reivindicación 1 o 2, en donde mk,i = 1/B, en donde B es un número natural.

5. El método, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende, además: la pre-memorización de mk,i (1 ≤ k ≤ T/2) correspondiente a k e i; o la pre-memorización de mk,i (T/2 < k ≤ T) correspondiente a k e i, en donde T es la magnitud total de grupos de

secuencias.

6. El método, según la reivindicación 4, en donde: si Ni ≥ Lr, entonces mk,i = 1, en donde Ni es la longitud de una secuencia en el conjunto de secuencias candidatos correspondiente al subgrupo i, y Lr se determina por una longitud de secuencia de subgrupos de referencia Np1.

B-1

7. El método, según la reivindicación 4, en donde el índice de secuencia de base ri = × redondeado (B×ck×Ni/Np1) hace el valor de función |(ri/Ni -ck/Np1) modu mk,i| la más pequeña, en donde B-1 es un número natural que satisface B×B1 mod Ni = 1 y redondeado(z) representa el número entero más próximo de z.

8. El método, según la reivindicación 1, en donde la función |ri/Ni - ck/Np1| o |(ri/Ni -ck/Np1) modu mk,i| varía entre diferentes grupos de secuencias o diferentes subgrupos de un mismo grupo de secuencias.

9. El método, según la reivindicación 1, que comprende, además:

el redondeo superior o inferior de ri el valor entero de Ck·Ni/Np1, que hace de la función |ri/Ni - ck/Np1| el más pequeño valor.

10. Un método de asignación de secuencias en un sistema de comunicación, que comprende:

la selección de secuencias en un conjunto de secuencias candidatos correspondiente a cada subgrupo con el fin de formar las secuencias en el subgrupo mediante: constituyendo las secuencias en un subgrupo i en un grupo de secuencias k de n secuencias en el conjunto de secuencias candidatos, estando el grupo de secuencias constituido por múltiples subgrupos, correspondiendo cada subgrupo a su propio modo de ocupación de recursos de frecuencia temporal, en donde n es un número natural, haciendo las n secuencias que un valor de función |ri/Ni - ck/Np1| o |(ri/Ni - ck/Np1) modu mk,i| sea el más pequeño, el segundo más pequeño, hasta el n-ésimo más pequeño, respectivamente,

en donde i es un número serie del subgrupo, k es un número serie del grupo de secuencias, Np1 es la longitud de una secuencia de subgrupos de referencia, ck es un índice de secuencia de base de una secuencia de longitud Np1 determinada por el grupo de secuencias k ;

en donde ri es un índice de secuencia de base en el conjunto de secuencias candidatos y Ni es una longitud de una secuencia en el conjunto de secuencias candidatos;

en donde mk,i es una variable dependiente del número de grupo k y del número de subgrupo i; en donde la operación modu hace de modo que el valor módulo esté comprendido en (-mk,i/2; mk,i/2); y

la asignación del grupo de secuencias a células, usuarios o canales.

11. El método, según la reivindicación 10, en donde: las secuencias son secuencias de Zadoff-Chu o secuencias de Gauss.

12. El método, según la reivindicación 10 u 11, en donde n es 1; o n es un número natural dependiente de k e i, o n es un valor dependiente de Ni y Np1, o n = └Ni/Np1┘, └z┘ representa un número entero máximo no superior a z.

13. El método, según la reivindicación 10 u 11, que comprende, además:

el redondeo superior o inferior de ri el valor entero de ck · Ni / Np1, que hace de la función |ri/Ni - ck/Np1| el más pequeño valor.

14. Aparato de procesamiento de secuencias, que comprende:

una unidad de selección de secuencias, adaptada para: obtener un número de grupo k de un grupo de secuencias asignado por un sistema, estando el grupo de secuencias constituido por múltiples subgrupos, correspondiendo cada subgrupo a su propio modo de ocupación de recursos de frecuencia temporal y seleccionar n secuencias entre un conjunto de secuencias candidatos con el fin de formar secuencias en un subgrupo i en un grupo de secuencias k, haciendo las n secuencias de un valor de función |ri/Ni - ck/Np1| o |(ri/Ni

- ck/Np1) modu mk,i| el más pequeño, la segunda más pequeña, hasta la n-enésima más pequeña, respectivamente, en donde i es un número serie del subgrupo, k es un número serie del grupo de secuencias, Np1 es la longitud de una secuencia de subgrupos de referencia, ck es un índice de secuencia de base de una secuencia de longitud Np1 determinada por el grupo de secuencias k;

en donde ri es un índice de secuencia de base en el conjunto de secuencias candidatos y Ni es la longitud de una secuencia en el conjunto de secuencias candidatos;

en donde mk,i es una variable dependiente del número del grupo k y del número del subgrupo i; en donde en donde la operación modu hace de modo que el valor del módulo esté comprendido en (-mk,i/2; mk,i/2) y

una unidad de procesamiento de secuencias, adaptada para: generar secuencias correspondientes en función de las secuencias en el subgrupo formado i y tratar las secuencias en los recursos de frecuencia temporal, correspondiente al subgrupo i.

15. Aparato de procesamiento de secuencias, según la reivindicación 14, en donde:

la unidad de procesamiento de secuencias es una unidad de transmisión de secuencias adaptada para generar las secuencias correspondientes en función de las secuencias formadas y transmitir las secuencias en los recursos de frecuencia temporal o

la unidad de procesamiento de secuencias es una unidad de recepción de secuencias adaptada para generar las secuencias correspondientes en función de las secuencias formadas y recibir las secuencias en los recursos de frecuencia temporal correspondientes.


 

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