Aparato y método para generar códigos de aleatorización en el sistema de UMTS de comunicaciones de móviles.

Un generador de códigos de aleatorización, que comprende:

un primer generador de secuencias m (1050) para generar una primera secuencia m utilizando una primera memoriade registro de desplazamiento (1040) que tiene una pluralidad de primeros registros con los primeros valores de losregistros de desplazamiento ai,

en donde i ≥ 0 a c-1, y en donde c es el numero total de registros;

un segundo generador de secuencias m (1060) para generar una segunda secuencia m utilizando una segundamemoria de registro de desplazamiento (1045) que tiene una pluralidad de segundos registros con los segundosvalores de los registros de desplazamiento bi, en donde i ≥ 0 a c-1, en donde c es el numero total de segundosregistros;

una primera sección de enmascaramiento (1000) para el enmascaramiento de los primeros valores de los registrosde desplazamiento ai con el primer valor de máscara kF

i para generar una tercera secuencia m, en donde i ≥0 a c-1;

una segunda sección de enmascaramiento (1005) para el enmascaramiento de los primeros valores de los registrosde desplazamiento ai con el segundo valor de máscara kS

i para generar una cuarta secuencia m, en donde i ≥0 a c-

1; y

un primer sumador (1032) para sumar la tercera secuencia m y la segunda secuencia m para generar un códigoprimario de aleatorización; y

un segundo sumador (1034) para sumar la cuarta secuencia m y la segunda secuencia m para generar un códigosecundario de aleatorización,

en donde la primera sección de enmascaramiento (1000) se adapta controlando el primer valor de máscara paradesplazar de forma cíclica la primera secuencia m, para generar la tercera secuencia m que genera, cuando sesuma por dicho primer sumador un código primario de aleatorización de orden K, el número total de códigossecundarios de aleatorización por un código primario de aleatorización es M y la segunda sección deenmascaramiento (1005) se adapta controlando el segundo valor de máscara para desplazar la primera secuencia mL veces más que la primera sección de enmascaramiento para generar la cuarta secuencia m que genera, cuandose suma por dicho segundo sumador, un código secundario de aleatorización de orden L del código primario dealeatorización de orden K generado por el primer sumador.

Aparato y método para generar códigos de aleatorización en el sistema UMTS de comunicaciones de móviles

La presente invención está relacionada en general con un aparato y un método para generar códigos de aleatorización en un sistema de comunicaciones de móviles, y más particularmente con un aparato y un método para generar un código de aleatorización plural utilizando códigos de enmascaramiento.

El sistema de comunicaciones de móviles de acceso múltiple por división de códigos (de ahora en adelante denominado como sistema “CDMA”) , utiliza códigos de aleatorización con el fin de separar las estaciones base. El sistema europeo W-CDMA UMTS (sistema universal de telecomunicaciones de móviles) genera múltiples códigos de aleatorización clasificados en un grupo plural de códigos de aleatorización de una longitud predeterminada. Como método para incrementar la capacidad además de la separación de las estaciones base, el cual es el objetivo de utilización de los códigos de aleatorización en el sistema CDMA, los códigos ortogonales para los múltiples grupos de códigos de aleatorización se utilizan para separar los canales. Es decir, cuando todos los códigos ortogonales para la separación de canales se han utilizado para un grupo de códigos de aleatorización, el sistema de comunicaciones de móviles puede utilizar un segundo grupo de códigos de aleatorización, para incrementar el número de enlaces de comunicaciones disponibles. El sistema de comunicaciones de móviles UMTS utiliza una secuencia Gold con una longitud de 218-1 como códigos de aleatorización, con el fin de tener múltiples grupos de códigos de aleatorización. La secuencia Gold con una longitud de 218-1 incluye un grupo de 218-1 códigos Gold distintos. Las secuencias Gold del mismo grupo tienen una buena característica de correlación entre sí. En este caso, la secuencia Gold con una longitud de 218-1 está dividida en 38400 segmentos que se utilizan repetidamente para la aleatorización.

Cada estación base en los sistemas de comunicaciones de móviles UMTS tiene un código exclusivo de aleatorización denominado “código primario de aleatorización”, que se utiliza para permitir que los terminales diferencien cada estación base con respecto a otras estaciones base en el sistema. Así mismo, cada código exclusivo de aleatorización utilizado para el ensanchamiento (aleatorización) de las señales de los canales del enlace descendente de cada una de las estaciones base se denomina como “código primario de aleatorización”, y uno de los grupos de códigos de aleatorización se utiliza para ensanchar los canales de datos del enlace descendente en caso de que los códigos ortogonales no estén disponibles, utilizando el código primario de aleatorización, denominado como “código secundario de aleatorización". La estación base utiliza sus códigos exclusivos primarios de aleatorización para ensanchar (aleatorización) las señales comunes de los canales de control, transmitidas a todas las estaciones móviles con el código ortogonal correspondiente, y para ensanchar (aleatorización) las señales de los canales de datos transmitidos a las estaciones móviles de comunicaciones en curso con los códigos ortogonales correspondientes, los cuales están asignados a cada una de las señales de los canales de datos para la separación de los canales del enlace descendente. La estación base tiene sus códigos primarios exclusivos de aleatorización con el fin de que la estación móvil pueda discriminar la estación base de las adyacentes. Es decir, el numero de códigos primarios de aleatorización tiene que ser lo suficientemente grande, por ejemplo, 512, para impedir que la estación móvil pueda detectar concurrentemente las señales de las estaciones base que compartan los mismos códigos primarios de aleatorización. De este modo, las estaciones base adyacentes individuales utilizan distintos códigos primarios de aleatorización entre los 512 códigos primarios de aleatorización. Cuando no exista ningún código ortogonal con un código primario de aleatorización a asignar para la separación de canales, la estación base individual utilizará un código secundario de aleatorización seleccionado a partir sus múltiples grupos de códigos secundarios de aleatorización, correspondientes a los códigos primarios de aleatorización utilizados.

Una unidad a modo de ejemplo que utiliza los múltiples códigos de aleatorización es un enlace descendente en el sistema UMTS. Se observará que para los fines de la ilustración, el término “código de aleatorización” es intercambiable con el término de “código Gold” o “secuencia Gold”, indicando el mismo código que el código de aleatorización.

La figura 1 es un diagrama esquemático que muestra la estructura de un transmisor de enlace descendente en el sistema de comunicaciones de móviles UMTS.

Con referencia a la figura 1, al recibir un canal de control físico dedicado DPCCH y los canales de datos físicos dedicados DPDCH1, ... , y DPDCHN, los cuales previamente se codifican y se intercalan en los canales, los demultiplexores 100 - 104 (correspondientes en numero al numero de canales de datos físicos N más uno para el DPCCH) dividen el canal de control físico dedicado DPCCH y los canales de datos físicos dedicados DPDCH1, ... , y DPDCHN en los canales I (en fase) y Q (en cuadratura) . Los canales I y Q que se obtienen separadamente a la salida del demultiplexor 101 se llevan a los multiplicadores 110 y 111, respectivamente. Los multiplicadores 110 y 111 multiplican los canales I y Q por un código ortogonal 1 para la separación de canales, respectivamente, y envían la salida a un aleatorizador 120. De forma similar, los canales I y Q que salen separadamente de los demultiplexores 102 a 104 se someten a la misma operación según se ha descrito anteriormente, y se llevan a los N aleatorizadores 124 a 128, respectivamente. A continuación, el generador 100 del grupo de códigos de aleatorización genera los códigos secundarios de aleatorización correspondientes a los aleatorizadores 120, 124 hasta 128, y los suministra a los correspondientes aleatorizadores. En este caso, los aleatorizadores 120, 124 hasta 128 multiplican las señales de salida de los correspondientes multiplicadores por las señales de salida del generador 100 del grupo de códigos de aleatorización en un modo complejo, para sacar las partes reales de las señales aleatorizadas hasta un sumador 130, y las partes imaginarias de las señales aleatorizadas a un sumador 135. El sumador 130 suma las partes reales de las señales aleatorizadas de los aleatorizadores 120, 124 a 128, mientras que el sumador 135 suma las partes imaginarias.

La figura 2 es un diagrama de bloques esquemático del generador 100 del grupo de códigos de aleatorización que se muestra en la figura 1, el cual genera concurrentemente los múltiples grupos de códigos de aleatorización. Aunque es un hecho que solo tienen que utilizarse los códigos primarios de aleatorización para los canales comunes de control y los canales de datos, se pueden usar los códigos secundarios de aleatorización en lugar de los códigos primarios de aleatorización, para incrementar el número de enlaces disponibles de comunicaciones. Por ejemplo, si la estación A utiliza el código primario de aleatorización B con los códigos ortogonales disponibles C-H, y todos los códigos ortogonales C-H se han asignado a los diversos canales, no existirán más códigos ortogonales disponibles que se puedan asignar a los nuevos canales si un nuevo terminal necesita comunicar con la estación base. En dicho caso, en lugar de usar el código primario de aleatorización A, se puede usar el código secundario Z de aleatorización en lugar del código primario de aleatorización A para los nuevos canales, y los códigos ortogonales C-H se pueden entonces asignar a los nuevos canales debido a que los nuevos canales utilizan el código secundario de aleatorización Z en lugar del código primario de aleatorización A. De este modo, los nuevos canales se pueden diferenciar con respecto a los canales originales que utilizaron los códigos ortogonales C-H debido a que los nuevos canales utilizan el código secundario de aleatorización Z en lugar del código primario A. De este modo, la estación base tiene que ser capaz de generar múltiples grupos de códigos de aleatorización.

Con referencia a la figura 2, el generador normal 100 del grupo de códigos de aleatorización incluye una pluralidad de generadores de secuencia Gold 201 y una pluralidad de retardos 203 correspondientes a los generadores... [Seguir leyendo]

1. Un generador de códigos de aleatorización, que comprende:

un primer generador de secuencias m (1050) para generar una primera secuencia m utilizando una primera memoria de registro de desplazamiento (1040) que tiene una pluralidad de primeros registros con los primeros valores de los registros de desplazamiento ai, en donde i = 0 a c-1, y en donde c es el numero total de registros;

un segundo generador de secuencias m (1060) para generar una segunda secuencia m utilizando una segunda memoria de registro de desplazamiento (1045) que tiene una pluralidad de segundos registros con los segundos valores de los registros de desplazamiento bi, en donde i = 0 a c-1, en donde c es el numero total de segundos registros;

una primera sección de enmascaramiento (1000) para el enmascaramiento de los primeros valores de los registros de desplazamiento ai con el primer valor de máscara kFi para generar una tercera secuencia m, en donde i =0 a c-1;

una segunda sección de enmascaramiento (1005) para el enmascaramiento de los primeros valores de los registros de desplazamiento ai con el segundo valor de máscara kSi para generar una cuarta secuencia m, en donde i =0 a c1; y

un primer sumador (1032) para sumar la tercera secuencia m y la segunda secuencia m para generar un código primario de aleatorización; y

un segundo sumador (1034) para sumar la cuarta secuencia m y la segunda secuencia m para generar un código secundario de aleatorización,

en donde la primera sección de enmascaramiento (1000) se adapta controlando el primer valor de máscara para desplazar de forma cíclica la primera secuencia m, para generar la tercera secuencia m que genera, cuando se suma por dicho primer sumador un código primario de aleatorización de orden K, el número total de códigos secundarios de aleatorización por un código primario de aleatorización es M y la segunda sección de enmascaramiento (1005) se adapta controlando el segundo valor de máscara para desplazar la primera secuencia m L veces más que la primera sección de enmascaramiento para generar la cuarta secuencia m que genera, cuando se suma por dicho segundo sumador, un código secundario de aleatorización de orden L del código primario de aleatorización de orden K generado por el primer sumador.

2. El generador de códigos de aleatorización de la reivindicación 1, en el que el código primario de aleatorización de orden K es un código Gold de orden ( (K-1) *M+K) .

3. El generador de códigos de aleatorización de la reivindicación 1 ó 2, en el que los códigos secundarios de aleatorización del código primario de aleatorización de orden K los son códigos Gold de orden ( (K-1) *M+K) +1) a (K*M+K) .

4. El generador de códigos de aleatorización de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que K = 1 a 512.

5. El generador de códigos de aleatorización de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que L es más de 1 menos de M

6. El generador de códigos de aleatorización de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que las secciones de enmascaramiento están adaptadas para operar de acuerdo con las siguientes ecuaciones:

FS

º (ki x ai) y º (ki x ai)

7. El generador de códigos de aleatorización de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende además:

una tercera sección de enmascaramiento para enmascarar los primeros valores de registro de desplazamiento ai con los terceros valores la máscara kTi para generar una quinta secuencia m;

un tercer sumador para sumar la quinta secuencia m y la segunda secuencia m para generar un código secundario de aleatorización de orden N del código primario de aleatorización;

en el que la tercera sección de enmascaramiento está adaptada para desplazar la primera secuencia m cíclicamente N veces más que el valor de desplazamiento de la primera sección de enmascaramiento para generar el código secundario de aleatorización de orden N del código primario de aleatorización de orden k generado por el primer sumador.

8. El generador de códigos de aleatorización de la reivindicación 7, en el que N es más de 1 y menos de M.