Método y aparato para acceder a un sistema de comunicación inalámbrico.

Un método utilizado por una estación de abonado en un sistema de comunicación inalámbrico para accederal sistema de comunicación,

que comprende:

seleccionar (705) una secuencia de acceso de un conjunto de Nc secuencias de acceso que han sidoidentificadas por tener una baja media de relaciones de potencia de pico a media de las señales de accesogeneradas por el conjunto de Nc secuencias de acceso y donde el conjunto de Nc secuencias de acceso hasido generado por un conjunto correspondiente de secuencias de longitud K, donde K es una cantidad desub-portadores identificados para transmitir una señal de acceso;

formar (714) una forma de onda de acceso para generar una señal de acceso utilizando la secuencia deacceso y añadiendo en el dominio del tiempo un prefijo cíclico a la señal de acceso;

desfasar en el tiempo cíclicamente la señal de acceso en el dominio del tiempo antes de adjuntar el prefijocíclico mediante un valor de desfase que es uno de un conjunto de Nsh valores de desfase; y

transmitir (715) la forma de onda de acceso, donde el correspondiente conjunto de secuencias de longitud Kse basa en un conjunto de (NG-1) secuencias de Tipo de Interferencia Generalizada (GCL - GeneralizedChirp Like, en inglés) que están definidas como:

, k ≥ 0, .., NG - 1

y u ("índice de clase") ≥ 1, .., NG - 1

donde NG es un número primo que es uno del siguiente número mayor que K que sea primo y el siguientenúmero menor que K que sea primo.

Método y aparato para acceder a un sistema de comunicación inalámbrico Campo de la Invención La presente invención se refiere en general a sistemas de comunicación, y en particular, a un método y aparato para el acceso aleatorio a un sistema de comunicación inalámbrico por parte de una estación de abonado con el fin de obtener o mantener parámetros tales como temporización del enlace ascendente, control de la potencia, estimación de canal y alineamiento de frecuencia de la estación de abonado.

Antecedentes de la Invención En un sistema de comunicación inalámbrico es crítico diseñar un mecanismo para permitir que una estación de abonado (SS – Subscriber Station, en inglés) remota acceda a la red enviando una señal de acceso a una Estación de Base (BS – Base Station, en inglés) . La señal de acceso cumple importantes funciones tales como solicitar la asignación de recurso desde la BS, alertar a la BS de la existencia de la SS que está intentando entrar en la red, e iniciar un proceso que permite que la BS mida algunos parámetros de la SS (por ejemplo, desfase de temporización provocado por propagación, potencia de transmisión, etc.) que deben ser mantenidos y ajustados constantemente con el fin de asegurar que se comparta sin interferencia el recurso del enlace ascendente. A diferencia del tráfico de datos ordinario que es enviado utilizando recursos planificados que son asignados por la BS a la SS, tal señal de acceso es a menudo transmitida de una manera no solicitada. Por lo tanto, este proceso se denomina a menudo acceso aleatorio. En ocasiones el proceso se denomina también “detección de alcance” (ranging, en inglés) , tal como se utiliza en los estándares 802.16 del Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE – Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, en inglés) , porque la señal de acceso puede ayudar a la BS a medir la distancia de propagación desde la SS (así pues, su alcance) . Un parámetro conocido como un desfase avanzado de temporización es utilizado por la SS para avanzar su transmisión con respecto a la temporización de referencia en la BS de manera que las señales de todas las SSs aparezcan sincronizadas en la BS (es decir, sincronización de temporización del enlace ascendente) . Una vez que la sincronización de la temporización del enlace ascendente se ha alcanzado, la ortogonalidad de la SS está asegurada (es decir, cada SS ocupa sus propios subportadores asignados sin interferir con otra SS) . En esta memoria, los términos “acceso”, “acceso aleatorio” y “detección de alcance” se utilizarán de manera intercambiable para describir estos procesos y también para describir la señal transmitida por la SS para iniciar el proceso de acceso.

El acceso aleatorio o proceso de detección de alcance incluye una función de detección de alcance inicial/de transferencia para sincronizar una SS con una BS durante le entrada o la reentrada en la red inicial y durante llarxdoff de celda, una función de detección de alcance periódica para mantener la sincronización de la SS, y una función de solicitud de ancho de banda que permite que cada SS solicite asignación de ancho de banda de enlace ascendente. Estas funciones de detección de alcance de enlace ascendente cumplen tareas muy importantes que pueden influenciar significativamente la experiencia del usuario. Por ejemplo, el rendimiento de la detección de alcance de la solicitud de ancho de banda impacta directamente en la latencia del acceso percibida por un usuario, especialmente durante las sesiones de comunicación (por ejemplo, HTTP) que consisten en tráfico esporádico de paquetes que requiere una respuesta rápida, en cuyo caso una alta detección y bajas probabilidades de colisión de la solicitud de acceso resultan muy deseables. En otro ejemplo, una detección robusta de una señal de detección de alcance inicial es esencial para permitir que un usuario entre rápidamente en la red o que sea pasado a un nuevo sector de servicio. Una extracción fiable de los desfases de temporización precisos con respecto a las señales de detección de alcance iniciales es también crítica para alcanzar una sincronización de enlace ascendente que asegure la ortogonalidad del usuario (es decir, para asegurar que cada SS ocupe sus propios subportadores asignados sin interferir con otra SS) . Otra información importante que la BS necesita extraer de la detección de alcance incluye medida de potencia, sincronización de frecuencia y estimación de respuesta del impulso del canal,

etc. Por lo tanto, existe la necesidad de un mecanismo de interfaz aérea eficiente y flexible que permita un rápido y fiable acceso del usuario a la red. Este problema es resuelto mediante las características de las reivindicaciones independientes. Otras reivindicaciones están sujetas a las reivindicaciones dependientes.

El documento DE 103 18 176 A1 describe un método que implica determinar un número de códigos de detección de alcance (RCs – Ranging Codes, en inglés) iniciales, RCs de solicitud de ancho de banda, RCs periódicos para un 50 proceso de detección de alcance inicial, proceso de detección de alcance de solicitud de ancho de banda y proceso de detección de alcance periódico, respectivamente. Un valor de reducción de los RCs periódicos se determina de acuerdo con el número de los RCs. Los RCs iniciales, los RCs de solicitud de ancho de banda, los RCs periódicos y el valor de reducción son enviados a lados de recepción.

El documento “802.16a IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks” 1 de Abril de 2003 (2003-04-01) , 55 THE INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS, INC., NUEVA YORK, NY, EE.UU..,

XP002558503, describe el asunto central relativo a la interfaz aérea para sistemas de acceso inalámbrico de ancho de banda fijos, en particular modificaciones del control del acceso a medio particulares y especificaciones de capa física adicional para 2-11 GHz.

Breve Descripción de los Dibujos La FIG. 1 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicación, de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención.

La FIG. 2 es un diagrama del dominio del tiempo de un intervalo de detección de alcance básico dedicado “básico”, de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención.

La FIG. 3 es un diagrama del dominio del tiempo de un intervalo de detección de alcance dedicado extendido, de 10 acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención.

La FIG. 4 es un diagrama del dominio de la frecuencia de una variación del intervalo de detección de alcance dedicado extendido, de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención.

La FIG. 5 es un diagrama del dominio del tiempo de un diseño de ejemplo para un sistema de OFDM tal como el definido por el estándar 802.16 del IEEE.

La FIG. 6 es un diagrama de bloques de la división de oportunidades de detección de alcance en los dominios de frecuencia, tiempo y código, de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención.

Las FIGS. 7 y 8 son diagramas de flujo de métodos de acceder a un sistema de comunicación, de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención.

Las FIGS. 9 y 10 son métodos utilizados por una estación de base en un sistema de comunicación inalámbrico para facilitar un acceso del sistema de comunicación por parte de una estación de abonado, de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención.

Descripción Detallada de la Invención Antes de describir con detalle la tecnología de acceso a un sistema de comunicación particular de acuerdo con la presente invención, debe observarse que la presente invención reside en primer lugar en combinaciones de etapas 25 del método y componentes del aparato relativos al acceso a un sistema de comunicación por parte de una estación de abonado. Por consiguiente, los componentes del aparato y las etapas del método han sido representados donde sea apropiado mediante símbolos convencionales en los dibujos, que muestran sólo aquellos detalles específicos que son pertinentes para comprender la presente invención, para no oscurecer la descripción con detalles que resultarán fácilmente visibles para personas no expertas en la materia que disponen de la descripción de esta memoria.

Volviendo a los dibujos, en los que números iguales designan componentes iguales, la FIG. 1 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicación 100. El sistema de comunicación 100 comprende una pluralidad de celdas 106 y 107 (sólo se muestran dos) que tienen cada una una estación de base (BS – Base Station, en inglés) 104,

105. El área de servicio de... [Seguir leyendo]

1. Un método utilizado por una estación de abonado en un sistema de comunicación inalámbrico para acceder al sistema de comunicación, que comprende:

seleccionar (705) una secuencia de acceso de un conjunto de Nc secuencias de acceso que han sido identificadas por tener una baja media de relaciones de potencia de pico a media de las señales de acceso generadas por el conjunto de Nc secuencias de acceso y donde el conjunto de Nc secuencias de acceso ha sido generado por un conjunto correspondiente de secuencias de longitud K, donde K es una cantidad de sub-portadores identificados para transmitir una señal de acceso;

formar (714) una forma de onda de acceso para generar una señal de acceso utilizando la secuencia de 10 acceso y añadiendo en el dominio del tiempo un prefijo cíclico a la señal de acceso;

desfasar en el tiempo cíclicamente la señal de acceso en el dominio del tiempo antes de adjuntar el prefijo cíclico mediante un valor de desfase que es uno de un conjunto de Nsh valores de desfase; y

transmitir (715) la forma de onda de acceso, donde el correspondiente conjunto de secuencias de longitud K se basa en un conjunto de (NG-1) secuencias de Tipo de Interferencia Generalizada (GCL – Generalized 15 Chirp Like, en inglés) que están definidas como:

, k = 0, .., NG - 1

y u (“índice de clase”) = 1, .., NG - 1

donde NG es un número primo que es uno del siguiente número mayor que K que sea primo y el siguiente número menor que K que sea primo.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la señal de acceso es generada llevando a cabo una Transformada de Fourier Rápida Inversa en una secuencia del dominio de la frecuencia formada a partir de la secuencia de acceso.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la media baja de las relaciones de potencia de pico a media de todo el conjunto de Nc señales de acceso es menor de 6 dB.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1 donde la longitud del prefijo cíclico añadido a la señal de acceso en el dominio del tiempo se determina basándose en la máxima diferencia de temporización entre todas las posibles ubicaciones del abonado y la difusión del retardo en exceso del canal en el entorno de despliegue.

5. Una estación de abonado que comprende:

un procesador que está adaptado para seleccionar una secuencia de acceso de un conjunto de Nc secuencias de acceso que han sido identificadas por tener una baja media de relaciones de potencia de pico a media de las señales de acceso generadas por el conjunto de Nc secuencias de acceso y donde el conjunto de Nc secuencias de acceso ha sido generado por un correspondiente conjunto de secuencias de longitud K, donde K es una cantidad de sub-portadores identificados para transmitir una señal de acceso;

formar la forma de onda de acceso generando una señal de acceso utilizando la secuencia de acceso y añadiendo en el dominio del tiempo un prefijo cíclico a la señal de acceso,

desfasar en el tiempo cíclicamente la señal de acceso en el dominio del tiempo antes de añadir el prefijo cíclico mediante un valor de desfase que es uno de un conjunto definido de Nsh valores de desfase; y

un transmisor que está adaptado para transmitir la forma de onda de acceso, donde el correspondiente conjunto de secuencias de longitud K se basa en un conjunto de (NG-1) secuencias de Tipo de Interferencia Generalizada (GCL – Generalized Chirp Like, en inglés) que están definidas como:

k = 0, .., NG - 1 y u (“índice de clase”) = 1, .., NG-1

donde NG es un número primo que es uno del siguiente número mayor que K que sea primo y el siguiente número menor que K que sea primo.