Detección de preámbulo de canal de acceso aleatorio.

Un método para utilizar en el tratamiento de un preámbulo de una señal de canal de acceso aleatorio,

RACH; elmétodo comprendiendo:

seleccionar una de entre una pluralidad de firmas de preámbulo predeterminadas;

producir un código basado en la firma de preámbulo seleccionada; y

una fase que rota el código producido hasta una dirección Doppler para producir una señal de firma de preámbulotratada o procesada;

en el que la señal de firma de preámbulo tratada o procesada se utiliza en el tratamiento de la señal de canal deacceso aleatorio, RACH.

Detección de preámbulo de canal de acceso aleatorio.

ANTECEDENTES DEL INVENTO

Campo del Invento El presente invento se refiere en general a sistemas de transmisión y métodos aplicables a señales moduladas en código binario. Más específicamente, el invento se refiere a un sistema de transmisión CDMA (acceso múltiple por división de código) para transmitir una señal modulada en un entorno de comunicaciones móviles en el que el alcance de transmisión varía.

Descripción de la Técnica Anterior Un sistema de comunicaciones tiene una función principal, consistente en transmitir información desde una fuente hasta un destino. La información generada por la fuente de datos es típicamente una señal eléctrica que varía con el tiempo.

La señal de información es transmitida desde la fuente hasta el destino a través de un medio adecuado, al que se hace referencia usualmente como canal. Se hace referencia a un método para alterar la señal de información para adaptarla a las características del canal como modulación. La recuperación de la señal portadora de información se denomina demodulación. El proceso de demodulación convierte la señal transmitida utilizando el proceso inverso lógico del proceso de modulación. Si el canal de transmisión fuese un medio ideal, la señal en el destino sería idéntica a la señal en el origen. Sin embargo, la realidad es que durante el proceso de transmisión la señal experimenta muchas transformaciones que provocan distorsión. Un receptor en el destino debe recuperar la información original eliminando todos los demás efectos.

La mayoría de las comunicaciones confían actualmente en la conversión de una fuente de señal analógica a un dominio digital para su transmisión y reconversión finalmente a forma analógica dependiendo del tipo de información transmitida. La representación digital más simple es aquella en la que la información en cualquier instante corresponde a un valor binario, bien sea un 1 o un 0. Para ampliar el alcance posible de valores a los que puede corresponder la información, se utiliza un símbolo para representar más de dos valores posibles. Símbolos ternarios y cuaternarios toman tres y cuatro valores, respectivamente. Los valores variables están representados por enteros, positivos y negativos, y son usualmente simétricos. El concepto de símbolo permite un mayor grado de información, puesto que el contenido de bits de cada símbolo determina una forma de impulso singular. Dependiendo del número de niveles de un símbolo, existe un número igual de formas de onda o de impulso singulares. La información en la fuente de datos es convertida en símbolos que son modulados y transmitidos a través del canal para su demodulación en el destino.

Los procesos normales de un sistema de comunicaciones afectan a la información de un modo calculable y controlable. Sin embargo, durante la transmisión desde una fuente de señal hasta un destino, un componente imprevisible es el ruido. La adición de ruido en una transmisión digital contamina la señal y aumenta la probabilidad de errores. Otras corrupciones de señal que se manifiestan son las distorsiones de transmisión por vías múltiples debidas a la disposición natural del terreno y a estructuras artificiales, y a las distancias que recorren las señales y que afectan a la temporización de las mismas. El sistema de comunicaciones necesita definir las transformaciones predecibles que experimenta la señal de información, y durante la recepción de la información el receptor debe poseer los medios adecuados para analizar que se han producido las transformaciones predecibles.

Un sistema simple de transmisión binaria podría utilizar un impulso positivo para un 1 lógico y un impulso negativo para un 0 lógico, siendo transmitidas formas de impulso rectangulares por la fuente de señal. La forma de impulso recibida en el destino sufre las transformaciones mencionadas anteriormente que incluyen la presencia de ruido y otras distorsiones.

Para hacer mínima la probabilidad de error, la respuesta de un filtro utilizado en el receptor está adaptada a la forma de impulso del transmisor. Un receptor óptimo, conocido como filtro adaptado, puede determinar fácilmente si una forma de impulso transmitida es un 1 lógico o un 0 lógico y se utiliza ampliamente para comunicaciones digitales. Cada filtro adaptado está adaptado a una forma de impulso particular generada por el transmisor, que corresponde a un símbolo. El filtro adaptado es muestreado a la frecuencia de repetición de símbolos para generar una salida que correlaciona la forma de impulso de entrada con la respuesta del filtro. Si la entrada es idéntica a la respuesta del filtro, la salida producirá un valor de señal grande que representa la energía total del impulso de señal. La salida es usualmente una cantidad compleja con relación a la entrada. El rendimiento óptimo del filtro adaptado corresponde a una réplica precisa de los impulsos de señal recibidos que requiere una sincronización de fase exacta. El sincronismo de fase puede mantenerse fácilmente con la utilización de un bucle de enganche de

fase (PLL) . El sincronismo de los impulsos, sin embargo, es un problema para los filtros adaptados. Si los impulsos no están alineados en el tiempo con un intervalo de símbolo, aparece interferencia intersímbolos (ISI) .

En la figura 1 se muestra un ejemplo de un sistema de comunicaciones de la técnica anterior. El sistema utiliza una técnica conocida como multiplexado de división de código, o más comúnmente acceso múltiple por división de código o CDMA.

El acceso múltiple por división de código, CDMA, es una técnica de comunicaciones en la cual se transmiten datos dentro de una banda ensanchada (espectro disperso) modulando los datos a transmitir con una señal pseudoaleatoria. La señal de datos a transmitir puede tener un ancho de banda de solo unos pocos miles de Hz distribuido en una banda de frecuencia que puede ser de varios millones de Hz. El canal de comunicación puede ser utilizado simultáneamente por m subcanales independientes. Para cada subcanal, todos los demás subcanales aparecen como ruido.

Como se muestra, un único subcanal de un ancho de banda dado se mezcla con un código de dispersión singular que se repite con un patrón predeterminado generado por un generador de secuencia pseudoaleatoria (pn) de gran ancho de banda. Estos códigos singulares de dispersión son típicamente ortogonales entre sí, de tal modo que la correlación cruzada entre los códigos de dispersión es aproximadamente nula. Una señal de datos es modulada con una secuencia pseudoaleatoria para generar una señal de espectro digital disperso. Una señal portadora se modula entonces con la señal de espectro digital disperso para establecer un enlace directo, y se transmite. Un receptor demodula la señal de transmisión y extrae la señal de espectro digital disperso. Los datos transmitidos son reproducidos después de correlación con la secuencia pseudoaleatoria de adaptación. Cuando los códigos de dispersión son ortogonales entre sí, la señal recibida puede ser correlacionada con una señal de usuario particular relacionada con un código de dispersión particular, de tal modo que solamente se potencia la señal de usuario deseada relacionada con el código de dispersión particular, mientras que las otras señales correspondientes a todos los demás usuarios no son potenciadas. El mismo proceso se repite para establecer un enlace inverso.

Si se utiliza una técnica de modulación coherente, tal como la modulación por cambio de fase (PSK) , para una pluralidad de unidades de abonado, bien sean fijas o móviles, es transmitida continuamente una señal piloto global por la estación base para sincronismo con las unidades de abonado. Las unidades de abonado se sincronizan con la estación base en todo momento y utilizan la información de la señal piloto para estimar parámetros de magnitud y fase de canal.

Para el enlace inverso, no es viable una señal piloto común. Para el proceso de adquisición inicial realizado por la estación base para establecer un enlace inverso, una unidad de abonado transmite un paquete de acceso aleatorio a través de un canal de acceso aleatorio (RACH) predeterminado. El paquete de acceso aleatorio sirve para dos funciones. La primera función se refiere a la adquisición inicial cuando la unidad de abonado está transmitiendo y la estación base va a recibir la transmisión rápidamente y determinar la información que se recibe. El canal de acceso aleatorio inicia el enlace inverso con la estación base. La segunda utilización de los paquetes de acceso aleatorio se refiere a la comunicación de información con una frecuencia de transmisión... [Seguir leyendo]

1. Un método para utilizar en el tratamiento de un preámbulo de una señal de canal de acceso aleatorio, RACH; el 5 método comprendiendo:

seleccionar una de entre una pluralidad de firmas de preámbulo predeterminadas; producir un código basado en la firma de preámbulo seleccionada; y una fase que rota el código producido hasta una dirección Doppler para producir una señal de firma de preámbulo tratada o procesada; en el que la señal de firma de preámbulo tratada o procesada se utiliza en el tratamiento de la señal de canal de acceso aleatorio, RACH.

2. El método de la reivindicación 1, en el que la señal de firma de preámbulo procesada se utiliza para la 15 correlación con una secuencia recibida.

3. El método de la reivindicación 1, en el que la señal de firma de preámbulo tratada o procesada se utiliza para resolver el Doppler resultante de la transferencia inalámbrica de la señal de canal de acceso aleatorio, RACH, a través del canal de acceso aleatorio, RACH.

4. Una unidad de abonado para utilizar en el tratamiento de un preámbulo de una señal de canal de acceso aleatorio, RACH:

medios para seleccionar una de las firmas de preámbulo predeterminada;

medios para producir un código basado en la firma de preámbulo seleccionada; medios para producir una señal de firma de preámbulo tratada o procesada; y medios para tratar la señal de canal de acceso aleatorio, RACH, utilizando la señal de firma de preámbulo tratada o procesada.

5. La unidad de abonado de la reivindicación 4, en el que la señal de firma de preámbulo tratada o procesada es utilizada para la correlación con una secuencia recibida.

6. La unidad de abonado de la reivindicación 4, en el que la señal de firma de preámbulo tratada o procesada es utilizada para resolver el Doppler resultante de una transferencia inalámbrica de la señal de canal de acceso 35 aleatorio, RACH, a través del canal de acceso aleatorio, RACH.