Acceso aleatorio para sistemas de comunicaciones de acceso múltiple inalámbrico.

Un procedimiento para facilitar el acceso aleatorio en un sistema de comunicaciones de acceso múltiple inalámbrico,

que comprende:

detectar la presencia de transmisiones sobre un primer canal de acceso aleatorio basado en la contención usado para los terminales registrados para acceder al sistema; y detectar la presencia de transmisiones sobre un segundo canal de acceso aleatorio basado en la contención usado para terminales registrados y no registrados para acceder al sistema, en donde las transmisiones sobre el primer canal de acceso aleatorio están compensadas con el retardo de propagación, y en los que la detección de presencia de transmisiones sobre el primer canal de acceso aleatorio incluye detectar la presencia de transmisión en cada una de una pluralidad de ranuras temporales disponibles para el primer canal de acceso aleatorio.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09171254.

Solicitante: QUALCOMM INCORPORATED.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 5775 MOREHOUSE DRIVE SAN DIEGO, CA 92121-1714 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: HOWARD,STEVEN,J, WALLACE,MARK, KETCHUM,JOHN,W, WALTON,J. RODNEY.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H04B7/005 SECCION H — ELECTRICIDAD.H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04B TRANSMISION.H04B 7/00 Sistemas de radiotransmisión, es decir, utilizando un campo de radiación (H04B 10/00, H04B 15/00 tienen prioridad). › Control de la transmisión; Igualación.
  • H04B7/04 H04B 7/00 […] › utilizando varias antenas independientes espaciadas.
  • H04B7/06 H04B 7/00 […] › en la estación de emisión.
  • H04B7/08 H04B 7/00 […] › en la estación de recepción.
  • H04L1/00 H04 […] › H04L TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION TELEGRAFICA (disposiciones comunes a las comunicaciones telegráficas y telefónicas H04M; selección H04Q). › Disposiciones para detectar o evitar errores en la información recibida.
  • H04L1/06 H04L […] › H04L 1/00 Disposiciones para detectar o evitar errores en la información recibida. › utilizando diversidad de espacio.
  • H04L1/08 H04L 1/00 […] › por emisión repetida, p. ej. sistema Verdan.
  • H04L1/16 H04L 1/00 […] › en el cual el canal de retorno lleva señales de control, p. ej. repetición de señales de demanda.
  • H04L12/28 H04L […] › H04L 12/00 Redes de datos de conmutación (interconexión o transferencia de información o de otras señales entre memorias, dispositivos de entrada/salida o unidades de tratamiento G06F 13/00). › caracterizados por la configuración de los enlaces, p. ej. redes locales (LAN), redes extendidas (WAN) (redes de comunicación inalámbricas H04W).
  • H04L12/56
  • H04L25/02 H04L […] › H04L 25/00 Sistemas de banda base. › Detalles.
  • H04L25/03 H04L 25/00 […] › Redes de formación para emisor o receptor, p. ej. redes de formación adaptables.
  • H04L27/26 H04L […] › H04L 27/00 Sistemas de portadora modulada. › Sistemas utilizando códigos de frecuencias múltiples (H04L 27/32 tiene prioridad).
  • H04W28/20 H04 […] › H04W REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS.H04W 28/00 Tráfico de red o gestión de recursos. › Negociación de ancho de banda.
  • H04W52/50 H04W […] › H04W 52/00 Gestión de potencia, p. ej. TPC [Control de potencia de Transmisión (Transmission Power Control)], ahorro de potencia o niveles de potencia. › en el momento de inicio de la comunicación en un entorno de acceso múltiple.
  • H04W74/08 H04W […] › H04W 74/00 Acceso a canal inalámbrico, p. ej. acceso planificado o aleatorio. › Acceso no planificado p. ej. acceso aleatorio, ALOHA o CSMA [Carrier Sense Multiple Access].

PDF original: ES-2383937_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Acceso aleatorio para sistemas de comunicaciones de acceso múltiple inalámbrico

Antecedentes

La presente invención se refiere de forma general a comunicaciones de datos, y más específicamente a técnicas para facilitar el acceso aleatorio en sistemas de comunicaciones de acceso múltiple inalámbrico.

Antecedentes

Los sistemas de comunicaciones inalámbricas se han desplegado ampliamente para proporcionar diversos tipos de comunicaciones tales como la voz, paquetes de datos y así sucesivamente. Estos sistemas pueden ser sistemas de acceso múltiple capaces de soportar la comunicación con múltiples terminales de usuarios compartiendo los recursos de sistema disponibles. Ejemplos de tales accesos múltiples incluyen los sistemas de acceso múltiple por división de código (CDMA) , los sistemas de acceso múltiple por división del tiempo (TDMA) , y los sistemas de acceso múltiple por división de frecuencias (FDMA) .

En un sistema de comunicaciones de acceso múltiple, varios terminales de usuario pueden desear tener acceso al sistema en instantes aleatorios. Estos terminales de usuarios pueden haberse registrado o no con el sistema, pueden tener una temporización que está sesgada con respecto a la temporización del sistema, y puede conocer o no los retardos de propagación para sus puntos de acceso. En consecuencia, las transmisiones desde los terminales de usuario que intentan obtener acceso al sistema pueden ocurrir en instantes aleatorios y puede ser que estén o no alineadas adecuadamente en el tiempo en el punto de acceso de recepción. El punto de acceso necesitaría detectar estas transmisiones para identificar los terminales de usuario específicos que desean tener acceso al sistema.

Se encuentran diversos retos en el diseño de un esquema de acceso aleatorio para un sistema de acceso múltiple inalámbrico. Por ejemplo, el esquema de acceso aleatorio debería permitir a los terminales de usuario tener rápidamente acceso al sistema con tan pocos intentos de acceso como sea posible. Además, el esquema de acceso aleatorio debería ser eficiente y consumir tan pocos recursos como sea posible.

Hay por lo tanto una necesidad en la técnica de un esquema de acceso aleatorio efectivo y eficaz para los sistemas de comunicaciones de acceso múltiple inalámbrico.

El documento US 5 677 909 describe un aparato para el intercambio de datos entre una estación central y una pluralidad de estaciones remotas inalámbricas sobre un canal de comunicaciones de acceso múltiple acceso por división en el tiempo.

Sumario

De acuerdo con la invención se proporciona un procedimiento para facilitar el acceso aleatorio en un sistema de comunicaciones de acceso múltiple inalámbrico de acuerdo con la reivindicación 1; y se proporciona un aparato en un sistema de comunicaciones de acceso múltiple inalámbrico de acuerdo con la reivindicación 6.

Se proporcionan técnicas en este documento para facilitar el acceso aleatorio en sistemas de comunicaciones de acceso múltiple inalámbrico. En un aspecto, se define un canal de acceso aleatorio (RACH) para abarcar un canal de acceso aleatorio "rápido" (F-RACH) y un canal de acceso aleatorio "lento" (S-RACH) . El F-RACH y el S-RACH se diseñan para soportar de forma eficaz los terminales de usuario en diferentes estados operativos y emplean diferentes diseños. El F-RACH es eficiente y puede usarse para acceder rápidamente al sistema, y el S-RACH es más robusto y puede soportar terminales de usuario en diversos estados y condiciones de funcionamiento. El F-RACH puede usarse por los terminales de usuario que se han registrado con el sistema y pueden compensar sus retardos de ida y vuelta (RTD) avanzando adecuadamente su temporización de transmisión. El S-RACH puede usarse por los terminales de usuario que pueden haberse registrado o no con el sistema, y pueden ser o no ser capaces de compensar sus RTD. Los terminales de usuario pueden usar el F-RACH o el S-RACH, o ambos para obtener acceso al sistema.

Más adelante se describen diversos aspectos y realizaciones de la invención con mayor detalle.

Breve descripción de los dibujos Las características, naturaleza y ventajas de la presente invención serán más evidentes a partir de la descripción detallada mostrada más adelante cuando se toma en conjunción con los dibujos en los que caracteres de referencia iguales identifican elementos correspondientes de principio a fin y en los que:

la FIG. 1 muestra un sistema de comunicaciones de acceso múltiple inalámbrico; la FIG. 2 muestra una estructura de trama (TDD) con duplexación por división de tiempo; la FIG. 3A y 3B muestran estructuras de ranuras temporales para el F-RACH y S-RACH, respectivamente; la FIG. 4 muestra un procedimiento global para el acceso al sistema usando el F-RACH y/o el S-RACH; las FIG. 5 y 6 muestran procedimientos para el acceso al sistema usando el F-RACH y el S-RACH, respectivamente; las FIG. 7A y 7B muestran transmisiones de ejemplo sobre el S-RACH y F-RACH, respectivamente; la FIG. 8 muestra un punto de acceso y dos terminales de usuario; la FIG. 9 muestra un diagrama de bloques de un procesador de datos de Tx en un terminal; las FIG. 10A y 10B muestran diagramas de bloques de las unidades de procesamiento dentro del procesador de datos de Tx, la FIG. 11 muestra un diagrama de bloques de un procesador espacial de Tx dentro del terminal; la FIG. 12A muestra un diagrama de bloques de un modulador de OFDM; y la FIG. 12B ilustra un símbolo de OFDM

Descripción detallada

La expresión "de ejemplo" se usa en este documento para significar "que sirve como ejemplo, caso o ilustración". Cualquier realización o diseño descrito en este documento como "de ejemplo" no necesariamente se construye como preferido o ventajoso sobre otras realizaciones o diseños.

La FIG. 1 muestra un sistema inalámbrico de comunicaciones de acceso múltiple 100 que soporta varios usuarios. El sistema 100 incluye varios puntos de acceso (AP) 110 que soportan la comunicación para varios terminales de usuario (UT) 120. Por simplicidad, solo se muestran dos puntos de acceso 110a y 110b en la FIG. 1. Un punto de acceso es generalmente una estación fija que se usa para la comunicación con los terminales de usuario. Un punto de acceso también puede denominarse como una estación base o alguna otra terminología.

Loa terminales de usuario 120 pueden dispersarse a través del sistema. Cada uno de los terminales de usuario puede ser un terminal fijo o móvil que puede comunicar con el punto de acceso. Un terminal de usuario también puede denominarse como un terminal de acceso, una estación móvil, una estación remota, un equipo de usuario (UE) , un dispositivo inalámbrico, o alguna otra terminología. Cada uno de los terminales de usuario puede comunicar con uno o posiblemente múltiples puntos de acceso sobre el enlace descendente y/o el enlace ascendente en un momento determinado. El enlace descendente (es decir, el enlace directo) , se refiere a la transmisión desde el punto de acceso al terminal de usuario y el enlace ascendente (es decir, el enlace inverso) se refiere a la transmisión desde el terminal de usuario al punto de acceso.

En la FIG. 1, el punto de acceso 110a comunica con los terminales de usuario 120a hasta 120f, y el punto de acceso 110b comunica con los terminales de usuario de 120f hasta 120k. Un controlador del sistema 130 se acopla a los puntos de acceso 110 y puede diseñarse para realizar varias funciones tales como (1) coordinación y control para los puntos de acceso acoplados al mismo, (2) encaminamiento de datos entre estos puntos de acceso, y (3) control de acceso y comunicaciones con los terminales de usuarios servidos por los puntos de acceso.

Las técnicas de acceso aleatorio descritas en este documento pueden usarse para diversos sistemas inalámbricos de comunicaciones de acceso múltiple. Por ejemplo, estas técnicas pueden usarse para un sistema que emplea (1) una o múltiples antenas para la transmisión de datos y una o múltiples antenas para la recepción de datos, (2) diversas técnicas de modulación (por ejemplo, CDMA, OFDM, y así sucesivamente) , y (3) una o múltiples bandas de frecuencia para el enlace descendente y el enlace ascendente.

Por claridad, las técnicas de acceso aleatorio se describen específicamente más adelante para un sistema inalámbrico de acceso múltiple de ejemplo. En este sistema, cada uno de los puntos de acceso se equipa con múltiples (por ejemplo, cuatro) antenas para transmisión y recepción de datos, y cada uno de los... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para facilitar el acceso aleatorio en un sistema de comunicaciones de acceso múltiple inalámbrico, que comprende:

detectar la presencia de transmisiones sobre un primer canal de acceso aleatorio basado en la contención usado para los terminales registrados para acceder al sistema; y detectar la presencia de transmisiones sobre un segundo canal de acceso aleatorio basado en la contención usado para terminales registrados y no registrados para acceder al sistema, en donde las transmisiones sobre el primer canal de acceso aleatorio están compensadas con el retardo de propagación, y en los que la detección de presencia de transmisiones sobre el primer canal de acceso aleatorio incluye detectar la presencia de transmisión en cada una de una pluralidad de ranuras temporales disponibles para el primer canal de acceso aleatorio.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la detección se basa en un piloto que se incluye en cada transmisión sobre el primer y el segundo canales de acceso aleatorio.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además:

determinar el retardo de ida y vuelta para un terminal cuya transmisión se detecta en el segundo canal de acceso aleatorio.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la detección se basa en un detector de decisión dirigido.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la detección de presencia de transmisiones sobre el segundo canal de acceso aleatorio incluye detectar la presencia de transmisiones sobre el segundo canal de acceso aleatorio realizando una correlación deslizante.

6. Un aparato en un sistema de comunicaciones de acceso múltiple inalámbrico, que comprende:

medios para detectar la presencia de transmisiones sobre el primer canal de acceso aleatorio basado en la contención usado por los terminales registrados para acceder al sistema; y medios para la detección de presencia de transmisiones sobre un segundo canal de acceso aleatorio basado en la contención usado por terminales registrados y no registrados para acceder al sistema, en el que las transmisiones sobre el primer canal de acceso aleatorio están compensadas con el retardo de propagación, y en el que los medios para la detección de presencia de transmisiones sobre el primer canal de acceso aleatorio incluye:

medios para la detección de presencia de una transmisión en cada una de una pluralidad de ranuras temporales disponibles para el primer canal de acceso aleatorio.

7. El aparato de la reivindicación 6, en el que los medios para la detección están basados en un piloto que se incluye en cada transmisión sobre los canales de acceso aleatorio primero y segundo.

8. El aparato de la reivindicación 6, que incluye además:

medios para la determinación del retardo de ida y vuelta para un terminal cuya transmisión se detecta en el segundo canal de acceso aleatorio.

9. El aparato de la reivindicación 6, en el que los medios para la detección están basados en un detector de decisión dirigido

10. El aparato de la reivindicación 6, en el que los medios para la detección de presencia de transmisiones sobre el segundo canal de acceso aleatorio incluye:

medios para la detección de presencia de transmisiones sobre el segundo canal de acceso aleatorio realizando una correlación deslizante.


 

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