PROCEDIMIENTO Y APARATO PARA PERFORAR SÍMBOLOS DE CÓDIGO EN UN SISTEMA DE COMUNICACIONES.

Procedimiento y aparato para perforar símbolos de código en un sistema de comunicaciones Antecedentes de la invención I. Campo de la invención La presente invención versa acerca de comunicaciones de datos. Más en particular, la presente invención versa acerca de un procedimiento y un aparato para perforar símbolos de código para proporcionar un rendimiento mejorado en un sistema de comunicaciones. II. Descripción de la técnica relacionada ES 2 365 908 T3 En un sistema de comunicaciones digitales típico, los datos son procesados, modulados y acondicionados en una unidad transmisora para generar una señal modulada que es después transmitida a una o más unidades receptoras. El procesamiento de datos puede incluir, por ejemplo, formatear los datos en un formato de trama particular, codificar los datos formateados con un modelo de codificación particular para proporcionar detección y/o corrección de errores en la unidad receptora, perforar (o sea, borrar) algunos de los símbolos de código para que quepan dentro de un tamaño de trama particular, canalizar (o sea, cubrir) los datos codificados y dispersar los datos canalizados en el ancho de banda del sistema. El procesamiento de datos es definido típicamente por el sistema o el estándar que se implementa. En la unidad receptora, la señal transmitida es recibida, acondicionada, desmodulada y procesada digitalmente para recuperar los datos transmitidos. El procesamiento en la unidad receptora es complementario del llevado a cabo en la unidad transmisora y puede incluir, por ejemplo, estrechar las muestras recibidas, descubrir las muestras estrechadas, insertar borrados en lugar de los símbolos perforados y decodificar los símbolos para recuperar los datos transmitidos. Típicamente, un sistema de comunicaciones digitales emplea un código convolucional o turbocódigo para proporcionar la capacidad de corrección de errores en la unidad receptora. La capacidad de corregir errores de transmisión mejora la fiabilidad de una transmisión de datos. Convencionalmente, la codificación convolucional y la turbocodificación se lleva a cabo usando una matriz particular generadora de polinomios que genera un número particular de símbolos de código (por ejemplo, 2, 3 o más símbolos de código) para cada bit de datos de entrada. Por ejemplo, un codificador de tasa 1/2 genera dos símbolos de código por cada bit de datos. Típicamente, un sistema de comunicaciones de acceso múltiples transmite datos en tramas o paquetes de tamaños predeterminados para la compartición eficiente de los recursos del sistema entre los usuarios activos. Por ejemplo, algunos sistemas de comunicaciones soportan tamaños de trama que son múltiples veces un tamaño de trama básica (por ejemplo, 768-K bits, siendo K = 1, 2, ). En aras de la eficiencia, algunos sistemas de comunicaciones también soportan múltiples tasas de datos. Dependiendo de varios factores, puede proporcionarse un número variable de bits de datos (por ejemplo, X) al codificador, que luego genera un número correspondiente de símbolos de código (por ejemplo, 2X). En ciertos casos, el número de símbolos de código generados no es exactamente igual a la capacidad de la trama. Entonces se usan la repetición y la perforación de símbolos para encajar en una trama de un tamaño particular los símbolos de código generados. Por ejemplo, si el número de símbolos de código es menor que la capacidad de la trama, pueden repetirse (es decir, duplicarse) algunos o todos los símbolos de código un número particular de veces. En cambio, o además, después de la repetición del símbolo, si el número de símbolos de código es mayor que la capacidad de la trama, algunos de los símbolos de código pueden ser borrados (es decir, perforados). Un procedimiento convencional para perforar símbolos de código es perforar sistemáticamente un símbolo de cada D® símbolos hasta que se logre el número requerido de perforaciones de símbolos. Los símbolos restantes son enviados entonces sin modificar. En ciertas situaciones, este procedimiento puede perforar símbolos de forma desigual de principio a fin de una trama completa, lo que da como resultado que se perforen más símbolos en una porción de la trama y que se perforen menos símbolos, o ninguno, en alguna otra porción de la trama. Cuando los símbolos son perforados de manera desigual, el rendimiento puede verse comprometido. El documento WO00/21234A describe un algoritmo recursivo para la perforación o la repetición de bits o símbolos en posiciones dentro de una trama de datos determinadas según una estrategia de selección para proporcionar una distribución igual de posiciones de perforación en toda la trama de datos. Como puede verse, son sumamente deseables las técnicas que pueden usarse para perforar símbolos de una manera que proporcione un rendimiento mejorado. 2 Resumen de la invención La presente invención proporciona diversas técnicas para perforar símbolos para lograr una distribución más homogénea de perforaciones de símbolos de principio a fin de una trama completa, lo que puede dar como resultado un rendimiento mejorado del sistema. Generalmente se calculan varias distancias de perforación y se llevan a cabo las perforaciones requeridas de símbolos usando las distancias calculadas. Una distancia de perforación puede ser definida como la periodicidad de las perforaciones de símbolos. Seleccionando debidamente las distancias de perforación y usando las distancias seleccionadas en el momento debido, pueden lograrse los resultados de perforación deseados. Una realización de la invención proporciona un procedimiento para perforar símbolos en un sistema de comunicaciones (por ejemplo, un sistema que se atenga a los estándares CDMA-2000, W-CDMA o 1XTREME, que se definen más abajo). Según el procedimiento, se reciben S símbolos para una trama que tiene una capacidad de N símbolos, siendo S mayor que N. Es preciso perforar P símbolos de los S símbolos recibidos, de modo que los símbolos restantes no perforados quepan en la trama. Entonces se calculan varias distancias de perforación, D1 a DN, en base al número S de símbolos recibidos y a las P perforaciones de símbolos. Acto seguido, se determina un número particular de perforaciones de símbolos para cada distancia de perforación calculada. A continuación, se llevan a cabo P1 a PN perforaciones de símbolos a las distancias de perforación de D1 a DN, respectivamente, alternando entre las distancias de perforación de D1 a DN para lograr una distribución uniforme de las perforaciones de símbolos. Para una distribución más uniforme de las perforaciones de símbolos, cada una de las distancias D1 a DN puede ser seleccionada para que sea mayor o igual a una distancia mínima Dmin de perforación definida como: S Dmin = P , en la que denota un operador suelo. En una implementación simple, dos distancias de perforación D1 y D2 pueden ser calculadas en base a S y P como sigue: y S D1 = , P D1 si D1* P = S D2 = D1+1 en losdemáscasos. P1 y P2 pueden entonces calcularse como: y ES 2 365 908 T3 P2 = S P* D1, P1 = P P2. La perforación de símbolos puede lograrse (1) seleccionando la distancia de perforación de D1 o bien la de D2 para que sean usadas para determinar qué símbolo debería ser perforado a continuación, para alternar entre D1 y D2, (2) perforando el símbolo siguiente en base a la distancia de perforación seleccionada y (3) decrementando P1 o P2 en base a la distancia de perforación seleccionada. Las etapas (1) a (3) pueden ser repetidas hasta que se logren todas las P1 y P2 perforaciones de símbolos. La distancia de perforación puede seleccionarse de modo que las P1 perforaciones de símbolos a la distancia de D1 estén distribuidas entre las P2 perforaciones de símbolos a la distancia de D2. Por ejemplo, si la proporción entre P1 y P2 es igual a R, entonces la distancia de perforación puede ser seleccionada de tal modo que, como media, se lleven a cabo R perforaciones de símbolos a la distancia de D1 para cada perforación de símbolos a la distancia de D2. De forma alternativa, pueden llevarse a cabo P1 perforaciones de símbolos a la distancia de D1, seguidas por P2 perforaciones de símbolos a la distancia de D2. Así, el procedimiento puede ser usado para proporcionar un rico conjunto de patrones de distancias de perforación D1 y D2 que puede proporcionar un rendimiento mejorado. Los conceptos anteriores para dos distancias de perforaciones pueden ser aplicados al caso general en el que se calculan y se usan N distancias de perforación. Las perforaciones de símbolos de cada distancia calculada pueden llevarse a cabo juntas o distribuidas con perforaciones de símbolos a otras distancias. Antes de la perforación de los símbolos, los símbolos de código pueden haber sido repetidos para generar los S símbolos recibidos.... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para perforar símbolos en un sistema de comunicaciones, comprendiendo el procedimiento, sucesivamente: recibir un número S de símbolos que han de caber en una trama que tiene una capacidad de N símbolos, 5 siendo S mayor que N; determinar un número P de símbolos que han de ser perforados de entre los S símbolos recibidos, de modo que los símbolos restantes no perforados quepan en la trama; calcular una pluralidad de distancias de perforación D1 a DN en base al número S de símbolos recibidos y al número de perforaciones P de símbolos, incluyendo una distancia de perforación distancias entre dos 10 bits perforados y la distancia entre el comienzo de la trama y el primer bit perforado; determinar un número particular de perforaciones de símbolos que deben llevarse a cabo para cada una de la pluralidad de distancias de perforación D1 a DN, en la que deben llevarse a cabo P1 a PN perforaciones de símbolos a las distancias de perforación de D1 a DN, respectivamente; y llevar a cabo, desde el inicio de la trama, P1 a PN perforaciones de símbolos a las distancias de perforación 15 de D1 a DN, respectivamente, alternando entre las distancias de perforación de D1 a DN para lograr una distribución uniforme de las perforaciones de símbolos hasta que se logren todas las perforaciones a una de las distancias, llevándose a cabo las restantes perforaciones a las otras distancias. 2. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que dos distancias de perforación D1 y D2 se calculan en base al número S de símbolos recibidos y al número P de perforaciones de símbolos. 20 3. El procedimiento de la reivindicación 2 en el que las distancias de perforación D1 y D2 se calculan como: y S D1 = , P S D2 = , P en las que denota un operador suelo y denota un operador techo. 4. El procedimiento de la reivindicación 2 en el que las distancias de perforación D1 y D2 se calculan como: 25 y S D1 = P , en la que denota un operador suelo, y D2 = D1+1 en el que se determinan P1 y P2 perforaciones de símbolos que han de llevarse a cabo a las distancias de perforaciones de D1 y D2, respectivamente. 5. El procedimiento de la reivindicación 2 en el que las perforaciones P1 y P2 de símbolos se calculan como: y ES 2 365 908 T3 P2 = S P* D1, P1 = P P2. 30 6. El procedimiento de la reivindicación 2 en el que la ejecución incluye: seleccionar la distancia D1 de perforación o la D2 para ser usadas para la perforación de un símbolo siguiente, para alternar entre D1 y D2; perforar el siguiente símbolo en base a la distancia de perforación seleccionada; decrementar P1 si la distancia seleccionada es D1; si no, decrementar P2; y 12 repetir la selección, la perforación y el decremento hasta que se logren todas las perforaciones P1 y P2 de símbolos. 7. El procedimiento de la reivindicación 2 que incluye: alternar continuamente entre D1 y D2 para la siguiente perforación hasta que se logren P1 o bien P2, y 5 luego seguir solo con la distancia de perforación correspondiente a la perforación de símbolo que no se ha logrado aún. 8. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que cada una de la pluralidad de distancias de perforación D1 a DN es mayor o igual que una distancia mínima Dmin de perforación definida como: en la que denota un operador suelo. S Dmin = , P 9. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el sistema de comunicaciones se atiene al estándar CDMA- 2000, al estándar W-CDMA o al estándar 1XTREME. 10. Un procedimiento para procesar datos en un sistema de comunicaciones, comprendiendo el procedimiento: recibir una pluralidad de bits de datos; codificar la pluralidad de bits de datos según el modelo particular de codificación para generar una 15 pluralidad de símbolos de código; repetir cada uno de la pluralidad de símbolos de código M veces para generar S símbolos de código, en el que M es un entero mayor o igual a uno; y llevar a cabo el procedimiento de la reivindicación 1 sobre los S símbolos de código generados. 11. El procedimiento de la reivindicación 10 en el que M se selecciona como el menor entero positivo tal que S sea 20 mayor o igual a N. 12. El procedimiento de la reivindicación 10 en el que el modelo particular de codificación es un modelo de codificación convolucional o modelo de turbocodificación. 13. Un procedimiento para decodificar símbolos en un sistema de comunicaciones, comprendiendo el procedimiento, sucesivamente: 25 recibir una pluralidad de N símbolos; ES 2 365 908 T3 determinar un número P de perforaciones de símbolos que se habían llevado a cabo entre un número S de símbolos para generar los N símbolos recibidos; calcular una pluralidad de distancias de perforación D1 a DN en base al número S de símbolos y al número de perforaciones P de símbolos; 30 determinar P1 a PN perforaciones de símbolos que se habían llevado a cabo a las distancias de perforación de D1 a DN, respectivamente, incluyendo una distancia de perforación distancias entre dos bits perforados y la distancia entre el comienzo de la trama y el primer bit perforado; derivar un patrón de perforación usado para perforar los S símbolos para generar los N símbolos recibidos, en el que el patrón de perforación se deriva en base a las P1 a PN perforaciones de símbolos a las 35 distancias de perforación de D1 a DN, respectivamente; insertar P borrados entre los N símbolos recibidos en base al patrón derivado de perforación para generar S símbolos recuperados; y decodificar los S símbolos recuperados con un modelo de decodificación particular. 14. El procedimiento de la reivindicación 13 en el que cada una de la pluralidad de distancias de perforación D1 a 40 DN es mayor o igual que una distancia mínima Dmin de perforación definida como: S Dmin = , P 13 en la que denota un operador suelo. 15. Un procesador de datos de transmisión para ser usado en un sistema de comunicaciones que comprende: un medio de codificación para recibir y codificar una pluralidad de bits de datos para generar una pluralidad de símbolos de código; y 5 un medio de perforación acoplado al medio de codificación y operativo para, sucesivamente: recibir un número S de símbolos que han de caber en una trama que tiene una capacidad de N símbolos, siendo S mayor que N; determinar un número P de perforaciones de símbolos que han de ser perforados de entre los S símbolos recibidos, de modo que los símbolos restantes no perforados quepan en la trama; 10 calcular una pluralidad de distancias de perforación D1 a DN en base al número S de símbolos recibidos y al número de perforaciones P de símbolos, incluyendo una distancia de perforación distancias entre dos bits perforados y la distancia entre el comienzo de la trama y el primer bit perforado; determinar P1 a PN perforaciones de símbolos que deben llevarse a cabo a las distancias de perforación D1 a DN, respectivamente; y 15 llevar a cabo, desde el inicio de la trama, P1 a PN perforaciones de símbolos en los S símbolos recibidos a las distancias de perforación de D1 a DN, respectivamente, alternando entre las distancias de perforación D1 a DN para lograr una distribución uniforme de las perforaciones de símbolos hasta que se logren todas las perforaciones a una distancia, llevándose a cabo las restantes perforaciones a las otras distancias. 16. El procesador de datos de transmisión de la reivindicación 15 en el que cada una de la pluralidad de distancias de perforación D1 a DN es mayor o igual que una distancia mínima Dmin de perforación definida como: en la que denota un operador suelo. S Dmin = , P 17. El procesador de datos de transmisión de la reivindicación 16 que, además, comprende: un medio para la repetición de símbolos acoplado al medio de codificación y al medio de perforación, 25 estando operativo el medio para la repetición de símbolos para recibir la pluralidad de símbolos de código del medio de codificación y para repetir cada símbolo de código recibido M veces para generar los S símbolos, en el que M es un entero mayor o igual a uno. 18. Una unidad de recepción para ser usada en un sistema de comunicaciones que comprende: un medio de recepción y procesamiento de una señal modulada para proporcionar una pluralidad de 30 muestras para cada trama recibida; un medio de demodulación, estando acoplado dicho medio de demodulación con el medio de recepción y procesamiento de una señal modulada, estando operativo dicho medio de demodulación para procesar la pluralidad de muestras para proporcionar una pluralidad de N símbolos para cada trama recibida; y un medio de recepción acoplado al medio de demodulación, estando operativo dicho medio de recepción 35 para, sucesivamente: recibir los N símbolos; ES 2 365 908 T3 determinar un número P de perforaciones de símbolos que se habían llevado a cabo entre un número S de símbolos para generar los N símbolos recibidos; calcular una pluralidad de distancias de perforación D1 a DN en base al número S de símbolos y al 40 número de perforaciones P de símbolos, incluyendo una distancia de perforación distancias entre dos bits perforados y la distancia entre el comienzo de la trama y el primer bit perforado; determinar P1 a PN perforaciones de símbolos que se habían llevado a cabo a las distancias de perforación de D1 a DN, respectivamente; 14 ES 2 365 908 T3 derivar un patrón de perforación usado para perforar los S símbolos para generar los N símbolos recibidos, en el que el patrón de perforación se deriva en base a las P1 a PN perforaciones de símbolos a las distancias de perforación de D1 a DN, respectivamente; insertar P borrados entre los N símbolos recibidos en base al patrón derivado de perforación para generar S símbolos recuperados; y decodificar los S símbolos recuperados con un modelo de decodificación particular. ES 2 365 908 T3 16 ES 2 365 908 T3 17 ES 2 365 908 T3 18 ES 2 365 908 T3 19 ES 2 365 908 T3 ES 2 365 908 T3 21 ES 2 365 908 T3 22