Sistemas y métodos para selección, transmisión y recepción de secuencias de formación.

Un dispositivo móvil para usar en una red inalámbrica en la cual dos dispositivos móviles pueden compartir una misma frecuencia portadora y un mismo tramo de tiempo,

en que a cada dispositivo móvil que comparte la misma frecuencia portadora y el mismo tramo de tiempo se asigna una secuencia de formación distinta, el dispositivo que comprende:

un repositorio de secuencias de formación que contiene al menos una secuencia de formación de un primer conjunto de secuencias de formación que consta de: **Tabla**

en el que cada secuencia de formación en el primer conjunto se empareja para la transmisión en la misma frecuencia portadora y el mismo tramo de tiempo con una secuencia de formación respectiva que tiene el mismo código de secuencia formación (TSC) de un segundo conjunto de secuencias de formación que consta de: **Tabla**

y

un transmisor para transmitir una ráfaga, que incluye la al menos una secuencia de formación a partir del primer conjunto de secuencias de formación y una carga útil, en la misma frecuencia portadora y dentro del mismo tramo de tiempo que transporta la secuencia de formación respectiva a partir el segundo conjunto de secuencias de formación que tiene el mismo TSC.

Sistemas y métodos para selección, transmisión y recepción de secuencias de formación.

Solicitud relacionada Esta solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional de U.S. anterior Nº 61/089.712 clasificada el 18 de agosto de 2008.

Campo de la Invención La invención se refiere a sistemas y métodos para selección, transmisión y recepción de secuencias de formación.

Antecedentes Los sistemas de comunicaciones móviles emplean técnicas de procesamiento de señal contra el impacto de canales de radio móvil selectivos en frecuencia y variantes con el tiempo para mejorar el rendimiento del enlace. La ecualización se usa para minimizar la interferencia entre símbolos (ISI) provocada por el desvanecimiento multitrayecto en canales selectivos en frecuencia. Dado que el canal de radio móvil es aleatorio y que varía con el tiempo, un ecualizador necesita identificar las características que varían con el tiempo del canal móvil adaptativamente a través de formación y seguimiento. Los sistemas inalámbricos de acceso múltiple por división en el tiempo (TDMA) tales como el Sistema Global de comunicaciones Móviles (GSM) transmiten datos en tramos de tiempo de longitud fija, y se incluye una secuencia de formación en el tramo de tiempo (ráfaga) , que se diseña para permitir al receptor detectar información temporal y obtener coeficientes de canal a través de estimación de canal para ecualización de canal adicional.

GSM es una tecnología celular digital de éxito que está desplegada a nivel mundial. Actualmente, las redes GSM proporcionan tanto servicio de voz como de datos para miles de millones de abonados y todavía se están expandiendo. El esquema de acceso de GSM es TDMA. Como se ilustra en la Figura 1, en la banda de frecuencia de 900 MHz 100, el enlace descendente 102 y el enlace ascendente 104 están separados, y cada uno tiene un ancho de banda de 25 MHz que incluye 124 canales. La separación de portadoras es 200 kHz. Una trama TDMA 106 consta de 8 tramos de tiempo 108 que corresponden a una frecuencia portadora. La duración de un tramo de tiempo es 577 !s. Para una ráfaga normal, un tramo de tiempo GSM incluye 114 bits de datos, 26 bits de secuencia de formación, 6 bits de cola, 2 bits de robo, y 8, 25 bits de periodo de guarda. Actualmente, solamente se transmite el habla de un usuario en cada tramo de tiempo.

Se definen ocho secuencias de formación para ráfagas normales de GSM en la especificación 3GPP (ver TS 45.002, "GERAN: Multiplexación y acceso múltiple en el trayecto radio") y se usan ampliamente en la práctica para sincronización de ráfagas y estimación de canal en los sistemas de Red de Acceso Radio GSM/EDGE (GERAN) actuales.

Con el aumento en el número de abonados y tráfico de voz, se añade gran presión en los operadores de GSM especialmente dentro de países con población densa. Además, se desea el uso eficiente de los componentes físicos y el recurso del espectro ya que los precios del servicio de voz caen. Un planteamiento para aumentar la capacidad de voz es multiplexar más de un usuario en un tramo de tiempo único.

Los servicios de voz sobre canales Multiusuario Adaptativos en Un Tramo (VAMOS) (ver GP-081949, Descripción de elemento de Trabajo (WID) del 3GPP: Servicios de voz sobre canales Multiusuario Adaptativos en Un Tramo) (nota: Multiusuario Reutilizando Un Tramo (MUROS) (ver GP-072033, "WID": Multiusuario Reutilizando Un Tramo) es el elemento de estudio correspondiente) ) es un elemento de trabajo en curso en GERAN que busca aumentar la capacidad de voz de la GERAN en el orden de un factor de dos por transceptor de BTS tanto en el enlace ascendente como en el enlace descendente multiplexando al menos dos usuarios simultáneamente en el mismo recurso de radio físico, es decir, múltiples usuarios comparten la misma frecuencia portadora y el mismo tramo de tiempo. El Subcanal Ortogonal (OSC) (ver GP-070214, GP-071792, "Evolución de la capacidad de voz con subcanal ortogonal") , co-TCH (ver GP-071738, "Mejoras de la capacidad de habla usando DARP") y Constelación de Símbolos Adaptativa (ver GP-080114 "Constelación de Símbolos Adaptativa para MUROS (Enlace Descendente) ") son tres técnicas candidatas de MUROS.

En el enlace ascendente de OSC, co-TCH, y Constelación de Símbolos Adaptativa dos usuarios que comparten el mismo tramo de tiempo emplean modulación GMSK (Modulación por desplazamiento mínimo Gaussiano) con diferentes secuencias de formación. La estación base usa técnicas de procesamiento de señal tales como diversidad y/o cancelación de interferencia para separar dos datos de usuario. Similar al enlace ascendente, en el enlace descendente de co-TCH, se usan dos secuencias de formación diferentes para móviles con capacidad DARP (Rendimiento de Receptor Avanzado de Enlace Descendente) para separar dos usuarios. En el enlace descendente de OSC o Constelación de Símbolos Adaptativa, se asignan dos subcanales a los subcanales I y Q de una modulación tipo QPSK o QPSK Adaptativa (tipo AQPSK) en la que se pueden controlar adaptativamente la relación del subcanal I y el subcanal Q. Dos subcanales usan diferentes secuencias de formación también.

La Figura 2 enumera ocho códigos de secuencia de formación de GSM de 26 bits, cada uno de los cuales tiene una estructura de secuencia cíclica, es decir, la secuencia de referencia de 16 bits está en el medio y 10 bits de guarda (5 bits de guarda están en cada lado de la secuencia de referencia) . Los 5 bits más significativos y los 5 bits menos significativos de la secuencia de referencia se copian y disponen para adjuntar a y preceder la secuencia de referencia, respectivamente. Los bits de guarda pueden cubrir el tiempo de interferencia entre símbolos y hacer la secuencia de formación resistente a los errores de sincronización del tiempo. Cada secuencia de formación de GSM tiene propiedades de autocorrelación periódica ideales para desplazamientos distintos de cero dentro de [-5, 5] cuando se considera solamente la secuencia de referencia de 16 bit.

En la GP-070214, GP-071792, "Evolución de la capacidad de voz con subcanal ortogonal", fue propuesto un nuevo conjunto de ocho secuencias de formación de longitud 26 bit para OSC, en el cual cada una de las nuevas secuencias de formación se optimiza en propiedades de correlación cruzada con la secuencia de formación de GSM legada correspondiente. Las nuevas secuencias se enumeran en la Figura 3. Se puede observar que estas nuevas secuencias de formación no conservan la estructura de secuencia cíclica como las secuencias de formación de GSM legadas.

En la GP-080785 y GP-080641, "Nueva serie de códigos de secuencia de formación para MUROS", se proponen nuevos códigos de secuencia de formación. Los nuevos TSC de la GP-080785 tienen 16 bit centrales que contienen la información total de los TSC de 26 bit. Los restantes 10 bit se fijan en posición de cabecera y cola para protección. Además, se describe que "los principios de diseño son como siguen: En primer lugar, el nuevo TSC debe tener baja correlación cruzada con el existente que se empareja con él. En segundo lugar, el nuevo TSC se desea que tenga baja correlación cruzada con otros nuevos TSC. En tercer lugar, se requiere que nuevos TSC tengan buena propiedad de correlación en general con todas las secuencias de formación existentes, no solamente con su pareja" (literalmente) . Adicionalmente, la GP-070620, "Nuevas secuencias de formación para RED HOT y HUGE", describe que "para elementos de trabajo RED HOT y HUGE, se deberían considerar nuevos códigos de secuencia de formación (TSC) para tener tanto buenas propiedades de autocorrelación como de correlación cruzada para mejorar la estimación de canal". La GP-070707, "Secuencias de Formación para Tasa de Símbolos Elevada", de manera similar revela secuencias de formación para RED HOT y HUGE que se evalúan y comparan con otras secuencias de formación propuestas.

Compendio Diversos aspectos de la presente invención se exponen en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos Las realizaciones de la solicitud se describirán ahora con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

La Figura 1 es un diagrama esquemático de una asignación de ancho de banda y definiciones de trama TDMA para GSM;

La Figura 2 es una tabla que enumera las secuencias de formación de GSM legadas;

La Figura 3 es una tabla que contiene un conjunto de secuencias de formación con propiedades de correlación cruzada optimizadas comparado con las secuencias de formación... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo móvil para usar en una red inalámbrica en la cual dos dispositivos móviles pueden compartir una misma frecuencia portadora y un mismo tramo de tiempo, en que a cada dispositivo móvil que comparte la misma frecuencia portadora y el mismo tramo de tiempo se asigna una secuencia de formación distinta, el dispositivo que comprende:

un repositorio de secuencias de formación que contiene al menos una secuencia de formación de un primer conjunto de secuencias de formación que consta de:

en el que cada secuencia de formación en el primer conjunto se empareja para la transmisión en la misma frecuencia portadora y el mismo tramo de tiempo con una secuencia de formación respectiva que tiene el mismo código de secuencia formación (TSC) de un segundo conjunto de secuencias de formación que consta de:

; y un transmisor para transmitir una ráfaga, que incluye la al menos una secuencia de formación a partir del primer conjunto de secuencias de formación y una carga útil, en la misma frecuencia portadora y dentro del mismo tramo de tiempo que transporta la secuencia de formación respectiva a partir el segundo conjunto de secuencias de formación que tiene el mismo TSC.

2. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el repositorio de secuencias de formación incluye todas las secuencias de formación a partir del primer conjunto de secuencias de formación.

3. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el repositorio de secuencias de formación incluye

todas las secuencias de formación a partir del segundo conjunto de secuencias de formación.

4. Un método en un dispositivo móvil para usar en una red inalámbrica en el que dos dispositivos móviles pueden compartir la misma frecuencia portadora y el mismo tramo de tiempo, en que cada dispositivo móvil que comparte la misma frecuencia portadora y el mismo tramo de tiempo está asignado a una secuencia de formación diferente, el método que comprende el paso de transmitir una ráfaga en la misma frecuencia portadora y dentro del mismo tramo de tiempo compartido con otro dispositivo móvil, la ráfaga que incluye una secuencia de formación y una carga útil, la secuencia de formación que se asigna a partir de un primer conjunto de secuencias de formación que constan de: TSC Secuencia de Formación 0 1 2 3 4 5 6 7 01100010001001001111010111 01011110100110111011100001 01000001011000111011101100 00101101110111001111010000 01110100111101001110111110 01000001001101010011110011 00010000110100001101110101 01000101110011111100101001

en el que cada secuencia de formación en el primer conjunto de secuencias de formación se empareja para la transmisión en la misma frecuencia portadora y el mismo tramo de tiempo con una secuencia de formación respectiva que tiene el mismo código de secuencia formación (TSC) a partir de un segundo conjunto de secuencias de formación que consta de:

en el que cada secuencia de formación a partir del primer conjunto de secuencias de formación se transmite en la misma frecuencia portadora y dentro del mismo tramo de tiempo que transporta la secuencia de formación respectiva desde el segundo conjunto de secuencias de formación que tiene el mismo TSC.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, en el que todas las secuencias de formación a partir del primer 20 conjunto de secuencias de formación se almacenan en el dispositivo móvil.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que todas las secuencias de formación a partir del segundo conjunto de secuencias de formación se almacenan en el dispositivo móvil.

7. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que el dispositivo móvil recibe una asignación para usar la al menos una secuencia de formación a partir del primer conjunto de secuencias de

formación.

8. Una estación base para usar en una red inalámbrica en la que dos dispositivos móviles pueden compartir una misma frecuencia portadora y un mismo tramo de tiempo, en que cada dispositivo móvil que comparte la misma frecuencia portadora y el mismo tramo de tiempo se le asigna una secuencia de formación diferente que tiene un mismo código de secuencia de formación (TSC) , la estación base que incluye un transmisor que comprende:

un repositorio de secuencias de formación configurado con al menos una secuencia de formación a partir de un primer conjunto de secuencias de formación que constan de:

el repositorio de secuencias de formación que también se configura con al menos una secuencia de formación a partir de un segundo conjunto de secuencias de formación que consta de:

en el que cada secuencia de formación en el primer conjunto se empareja para la transmisión en la misma frecuencia portadora y el mismo tramo de tiempo con una secuencia de formación respectiva que tiene el mismo código de secuencia de formación (TSC) en el segundo conjunto; y un generador de señal configurado para generar una señal multiusuario en la misma frecuencia portadora y el mismo tramo de tiempo, la señal multiusuario que incluye una secuencia de formación y una carga útil respectivas para cada receptor de dos dispositivos móviles, las secuencias de formación respectivas que tienen el mismo TSC.

9. Una estación base de acuerdo con la reivindicación 8, en la que el repositorio de secuencias de formación se configura con todas las secuencias de formación a partir del primer conjunto de secuencias de formación.

10. Una estación base de acuerdo con la reivindicación 9, en la que el repositorio de secuencias de formación se

configura con todas las secuencias de formación a partir del segundo conjunto de secuencias de formación.

11. Un método de generación de una señal multiusuario para un tramo de tiempo en una frecuencia portadora, que comprende el paso de combinar una secuencia de formación y carga útil respectivas para cada receptor de dos receptores, en el que la secuencia de formación para un receptor se selecciona a partir del primer conjunto de secuencias de formación que consta de. TSC Secuencia de Formación 0 1 2 3 4 5 6 7 01100010001001001111010111 01011110100110111011100001 01000001011000111011101100 00101101110111001111010000 01110100111101001110111110 01000001001101010011110011 00010000110100001101110101 01000101110011111100101001

, y la secuencia de formación para otro receptor se selecciona a partir de un segundo conjunto de secuencias de formación que consta de:

, en el que la pareja de secuencias de formación seleccionadas a partir del primer conjunto de secuencias de formación y el segundo conjunto de secuencias de formación, respectivamente, cada uno tiene el mismo código de secuencia de formación (TSC) .

12. Un medio legible por ordenador que almacena instrucciones ejecutables por ordenador para realizar el método de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7.

13. Un medio legible por ordenador que almacena instrucciones ejecutables por ordenador para realizar el método de la reivindicación 11.