BRPI0709757A2 - dispositivo de transmissço, dispositivo de recepÇço e mÉtodo de controle de acesso randâmico - Google Patents
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Abstract
<B>POSITIVO DE TRANSMISSçO, DISPOSITIVO RECEPÇçO E MÉTODO DE CONTROLE DE ACESSO RANDOMICO<D>resente invenção refere-se a um dispositivo de transmissão divulgado inclui uma unidade de geração de canal de acesso randômico configurada para gerar um canal de acesso randômico incluindo um preâmbulo que inclui pelo menos uma parte de informação de controle; e uma unidade de controle de transmissão configurada para alocar uma banda de freqüências contínuas ou uma banda de freqúências descontínuas semelhante a pente estabelecida para um usuário e para transmitir o canal de acesso randômico em um sistema suporta, flexivelmente, múltiplas larguras de banda.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVODE TRANSMISSÃO, DISPOSITIVO DE RECEPÇÃO E MÉTODO DE CON-TROLE DE ACESSO RANDÔMICO".
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção se refere, de um modo geral, a um disposi-tivo de transmissão, a um dispositivo de recebimento e a um método de con-trole de acesso randômico.
TÉCNICA ANTERIOR
Uma tecnologia da comunicação chamada Evolved UTRA (E-UTRA) está sendo desenvolvida como uma sucessora para W-CDMA eHSDPA. A E-UTRA é uma tecnologia de acesso por rádio que suporta, flexi-velmente, múltiplas larguras de banda. Especificamente, a E-UTRA suportalarguras de banda de 1,25 MHz até 20 MHz, enquanto mantém a compatibi-lidade com a tecnologia 3G existente.
Na W-CDMA corrente, um preâmbulo de um canal de acessorandômico (RACH), que é um canal baseado em contenção e é usado paraestabelecer, inicialmente, uma conexão de enlace ascendente, é transmitidodentro de um sistema por uma combinação de multiplexação por divisão decódigo e multiplexação por divisão de tempo.
Por exemplo, quando os usuários são multiplexados através demultiplexação por divisão de código, conforme mostrado na figura 1A, umterminal pode selecionar qualquer assinatura de múltiplas assinaturas (códi-gos) disponíveis.
Por outro lado, quando os usuários são multiplexados através demultiplexação por divisão de tempo, conforme mostrado na figura 1B, umterminal pode selecionar qualquer slot de acesso de múltiplos slots de aces-so disponíveis.
Métodos de acesso randômico em W-CDMA são descritos, porexemplo, em "W-CDMA Mobile Communication System", Keizo Tachikawa,Maruzen Co. Ltd., junho de 2001, pp. 130-134.
EXPOSIÇÃO DA INVENÇÃO
PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃOPor enquanto, um sistema E-UTRA suporta múltiplas larguras debanda e estações base em um sistema E-UTRA ou sistemas E-UTRA dediferentes provedores suportam diferentes larguras de banda. Em outraspalavras, as larguras de banda disponíveis diferem, dependendo dos prove-dores de sistemas (ou diferem de célula para célula em um sistema de umprovedor. Nesse ambiente, é necessário configurar estações móveis paraserem capazes de se conectarem às estações base usando diferentes largu-ras de banda.
Enquanto isso, como um esquema de acesso por rádio de enla-ce ascendente para sistemas E-UTRA, o uso do esquema de acesso porrádio de FDMA localizado/ distribuído de portadora única está sendo discuti-do.
De um modo geral, um preâmbulo é feito de uma seqüência ra-zoavelmente longa de modo que seja possível detectar um RACH enviadomesmo de uma borda de célula. Por exemplo, em W-CDMA, o comprimentode um preâmbulo é 1 ms (4096 chips).
Também, para serem capazes de receber informação de contro-le, mesmo de uma borda de célula, é necessário estabelecer um fator dedispersão razoavelmente grande. Por exemplo, embora seja menor do queum preâmbulo, um fator de dispersão de cerca de 64 é necessário.
Em conseqüência, se toda a informação de controle tiver que serenviada separadamente do preâmbulo, uma seqüência de RACH se tornamuito longa e a eficiência da transmissão é reduzida ou o número de bits decontrole transmissíveis é reduzido.
Um objeto da presente invenção é resolver ou reduzir um oumais dos problemas acima e proporcionar um dispositivo de transmissão, umdispositivo de recebimento e um método de controle de acesso randômico,que torna possível transmitir pelo menos uma parte da informação de contro-le por um preâmbulo.
MEIOS PARA RESOLVER OS PROBLEMAS
De acordo com uma modalidade da presente invenção, um dis-positivo de transmissão inclui uma unidade de geração de canal de acessorandômico, configurada para gerar um canal de acesso randômico, incluindoum preâmbulo que inclui pelo menos uma parte de informação de controle; euma unidade de controle de transmissão, configurada para alocar uma ban-da de freqüências contínuas ou uma banda de freqüências descontínuassemelhante a pente, estabelecida dentro de uma banda de freqüências alo-cada para canais baseados em contenção para um usuário e transmitir ocanal de acesso randômico em um sistema que suporta, flexivelmente, múl-tiplas larguras de banda.
Essa configuração torna possível transmitir informação de con-trole por um preâmbulo.
De acordo com outra modalidade da presente invenção, um dis-positivo de recebimento inclui uma unidade de recebimento configurada parareceber um canal de acesso randômico de uma estação móvel; e uma uni-dade de detecção configurada para detectar um preâmbulo e uma mensa- gem de controle no canal de acesso randômico. Quando o preâmbulo é divi-dido em múltiplos blocos e uma seqüência de símbolos, indicando informa-ção de controle, é multiplicada por uma seqüência de assinaturas dos blo-cos, a unidade de detecção detecta assinaturas dos respectivos blocos e,assim, detecta a seqüência de símbolos, indicando a informação de controle.
Essa configuração torna possível receber informação de controletransmitida por um preâmbulo.
De acordo com ainda outra modalidade da presente invenção,um método de controle de acesso randômico inclui as etapas de geração deum canal de acesso randômico, incluindo um preâmbulo que inclui pelo me· nos uma parte de informação de controle; alocação de uma banda de fre-qüências contínuas ou uma banda de freqüências descontínuas semelhantea pente, estabelecida dentro de uma banda de freqüências alocada para ca-nais com base em contenção para um usuário; e transmissão do canal deacesso randômico em um sistema que suporta, flexivelmente, múltiplas Iar-guras de banda.
Esse método torna possível transmitir informação de controle porum preâmbulo.EFEITO VANTAJOSO DA INVENÇÃO
As modalidades da presente invenção proporcionam um disposi-tivo de transmissão, um dispositivo de recebimento e um método de controlede acesso randômico que torna possível transmitir pelo menos uma parte deinformação de controle por um preâmbulo.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A figura 1 é um desenho ilustrando um método de transmissãode um canal com base em contenção em W-CDMA;
A figura 1B é um desenho ilustrando outro método de transmis- são de um canal com base em contenção em W-CDMA;
A figura 2 é um diagrama em blocos parcial ilustrando um dispo-sitivo de transmissão de acordo com uma modalidade da presente invenção;
A figura 3A é um desenho ilustrando um método de informaçãode controle de transmissão de acordo com uma modalidade da presente in-venção;
A figura 3B é um desenho ilustrando outro método de transmis-são de informação de controle de acordo com uma modalidade da presenteinvenção;
A figura 3C é um desenho ilustrando ainda outro método detransmissão de informação de controle de acordo com uma modalidade dapresente invenção;
A figura 4 é um desenho ilustrando um método exemplificativode associação de assinaturas com informação de controle;
A figura 5 é um desenho ilustrando outro método exemplificativode associação de assinaturas com informação de controle;
A figura 6 é um desenho ilustrando um método de transmissãoonde uma seqüência indicando informação de controle é multiplicada poruma seqüência de assinaturas;
A figura 7 é um desenho ilustrando um caso onde um canal deacesso randômico é transmitido usando um ID temporário randômico;
A figura 8 é um desenho ilustrando um caso onde um canal deacesso randômico é transmitido usando um UE-ID;A figura 9 é um diagrama em blocos parcial, ilustrando um dis-positivo de recebimento de acordo com uma modalidade da presente inven-ção;
A figura 10 é um gráfico de seqüências mostrando operações deum sistema de comunicação sem fio de acordo com uma modalidade dapresente invenção; e
A figura 11 é outro gráfico de seqüências mostrando operaçõesde um sistema de comunicação sem fio de acordo com uma modalidade dapresente invenção.
EXPLANAÇÃO DE REFERÊNCIAS
100 Dispositivo de transmissão
200 Dispositivo de recebimento
MELHOR MODO PARA REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO
O melhor modo para realização da invenção é descrito com basenas modalidades a seguir com referência aos desenhos anexos.
Por todos os desenhos anexos, os mesmos números de referên-cia são usados para partes tendo as mesmas funções e descrições sobre-postas daquelas partes são omitidas.
Um sistema de comunicação sem fio de acordo com uma moda-Iidade da presente invenção inclui uma estação base e uma estação móvel.
No sistema de comunicação sem fio dessa modalidade, o es-quema de acesso por rádio de FDMA localizado/ distribuído de portadoraúnica é usado para enlace ascendente. A estação móvel transmite um canalde acesso randômico para realizar um acesso randômico.
Um dispositivo de transmissão 100 de acordo com uma modali-dade da presente invenção é descrito abaixo com referência à figura 2.
O dispositivo de transmissão 100 desta modalidade é proporcio-nado, por exemplo, em uma estação móvel e usa um canal de acesso ran-dômico para realizar um acesso randômico de enlace ascendente de acordocom o esquema de acesso por rádio de FDMA localizado/ distribuído de por-tadora única. Pelo canal de acesso randômico, um preâmbulo e pelo menosuma parte de informação de controle são transmitidos juntos.O dispositivo de transmissão 100 inclui um conversor de D/A 102que recebe dados de transmissão; um filtro de IF 104 que recebe um sinalde saída do conversor de D/A 102; um conversor ascendente 106 que rece-be um sinal de saída do filtro de IF 104; um filtro de RF 108 que recebe umsinal de saída do conversor ascendente 106; um amplificador de potência detransmissão (PA) 110 que recebe um sinal de saída do filtro de RF 108; umaunidade de geração de canal com base em contenção 112 usada como umaunidade de geração de canal de acesso randômico; um multiplicador 114que recebe um sinal de saída da unidade de geração de canal com base emcontenção 112; um filtro de limitação de banda 116 que recebe um sinal desaída do multiplicador 114; uma unidade de controle 120, usada como umaunidade de controle de transmissão para controlar a unidade de geração decanal com base em contenção 112, o filtro de limitação de banda 116 e PA110; e uma unidade de controle de fator de dispersão 118 que muda um fa-tor de dispersão para um canal de acesso randômico e proporciona o fatorde dispersão para o multiplicador 114.
Um canal de acesso randômico processado de banda base éintroduzido no conversor de D/A 102 de uma unidade de IF e passa atravésdo filtro de IF 104. Um sinal de saída do filtro de IF 104 é introduzido no con-versor ascendente 106 de uma unidade de RF e é convertido em uma fre-qüência de rádio correspondente a uma banda de freqüências de transmis-são de enlace ascendente determinada. Uma parte dessa função pode serincorporada em uma unidade de banda base. O sinal convertido passa atra-vés do filtro de RF 108.
Um sinal de saída do filtro de RF 108 é amplificado pelo PA 110.Por exemplo, controle de potência de transmissão de laço aberto é realizadopelo PA 110.
No controle de potência de transmissão de laço aberto, a potên-cia de transmissão de um canal de acesso randômico é determinada combase na potência recebida de um canal piloto de enlace descendente. O si-nal de transmissão amplificado é transmitido com base na potência recebidade um canal piloto de enlace descendente. O sinal de transmissão amplifica-do é transmitido de uma antena de transmissão.
A unidade de geração de canal com base em contenção 112gera um canal com base em contenção, por exemplo, um canal de acessorandômico (RACH) e introduz o canal gerado no multiplicador 114.
A informação a ser transmitida por um canal de acesso randômi-co é descrita abaixo.
O dispositivo de transmissão 100 desta modalidade transmiteum ou mais de uma assinatura, um ID de usuário, um indicador de qualidadede canal de enlace descendente, informação de solicitação de esquematiza-ção, um identificador de acesso e uma verificação de redundância cíclica(CRC) por um canal de acesso randômico.
A assinatura é usada para identificar o canal de acesso randô-mico de um usuário e é transmitida como uma parte de um preâmbulo. Aestação base realiza sincronização de ajuste usando a assinatura. Em W-CDMA 16 tipos de assinatura são proporcionados.
O ID de usuário é representado por um ID temporário randômicoou um UE-ID. O ID temporário randômico é usado antes que um UE-ID sejaatribuído por uma célula de serviço, isto é, quando a estação móvel está emum estado inativo. Uma vez que um UE-ID é atribuído por uma célula deserviço, a estação móvel usa o UE-ID para transmitir um canal de acessorandômico. Por exemplo, o ID de usuário requer a cerca de 10 a 14 bits.
O indicador de qualidade de canal de enlace descendente (CQI)é usado na adaptação de links, tal como o controle de potência de transmis-são e AMC para um canal de realimentação de enlace descendente, paraser enviado em resposta ao canal de acesso randômico. Em outras palavras,o CQI de enlace descendente é usado para esquematização inicial. Por e-xemplo, o CQI de enlace descendente requer cerca de 2 a 8 bits.
A informação de solicitação de esquematização inclui, por e-xemplo, um tipo de enlace, indicando enlace ascendente ou enlace descen-dente, um tamanho de dado e informação de QoS, tal como uma taxa deerro máxima e um retardo máximo. Por exemplo, a informação de solicitaçãode esquematização requer cerca de 1 a 8 bits.O identificador de acesso, por exemplo, indica um acesso ran-dômico em um estado inativo ou um acesso randômico em um estado ativo.Por exemplo, o identificador de acesso requer cerca de 1 a 2 bits.
A CRC é usada para detectar erros em informação de controlede acesso randômico. Por exemplo, a CRC requer cerca de 12 bits.
Conforme mostrado na figura 3A, um canal de acesso randômicoa ser transmitido pelo dispositivo de transmissão 100 desta modalidade incluium preâmbulo e uma mensagem de controle. O preâmbulo inclui uma assi-natura e uma parte de informação de controle e a mensagem de controleinclui a parte restante da informação de controle.
Com essa configuração de canal de acesso randômico, o pre-âmbulo e a mensagem de controle são transmitidos consecutivamente comoum burst (seqüência de sinais contados como uma só unidade).
A transmissão do preâmbulo e a mensagem de controle, conse-cutivamente, em outras palavras, a transmissão da mensagem de controlejunto com o preâmbulo torna possível reduzir o tempo necessário para esta-belecer uma conexão de enlace ascendente e, assim, reduzir o retardo. Isso,por sua vez, torna possível reduzir o retardo envolvido na transmissão dedados de tráfego por um canal de dados compartilhado que segue o canalde acesso randômico.
A figura 3B mostra outra configuração exemplificativa de um ca-nal de acesso randômico onde uma assinatura é incluída no preâmbulo etoda informação de controle é incluída na mensagem de controle. Com essaconfiguração de canal de acesso randômico, o preâmbulo e a mensagem decontrole são transmitidos consecutivamente como um burst.
A figura 3C mostra ainda outra configuração exemplificativa deum canal de acesso randômico onde uma assinatura e toda a informação decontrole estão incluídos no preâmbulo. Essa configuração torna possível e-liminar a mensagem de controle.
O preâmbulo de um canal de acesso randômico é usado paraestabelecer, inicialmente, uma conexão de enlace ascendente e inclui umaassinatura usada para identificar e detectar o canal de acesso randômico.Com base no preâmbulo, um dispositivo de recebimento (esta-ção base) mede uma cronometragem de recepção usada para controle decronometragem de transmissão de enlace ascendente e identifica uma fre-qüência de portadora em um sistema de multi-largura de banda. O preâmbu-lo também é usado como um símbolo de referência para obter uma estimati-va de canal usada para demodulação da mensagem de controle.
De um modo geral, mesmo se múltiplas estações móveis trans-mitirem sinais de enlace ascendente ao mesmo tempo para uma estaçãobase, os sinais são recebidos em diferentes cronometragens pela estaçãobase, dependendo das localizações das estações móveis. No FDMA locali-zado/ distribuído de portadora única, cronometragens de transmissão sãocontroladas de modo que múltiplos sinais de enlace ascendente são recebi-dos dentro de um prefixo cíclico. Isso torna possível obter ortogonalidade nodomínio de freqüência entre sinais de usuário no mesmo subquadro.
O controle de cronometragem de transmissão também é neces-sário alocar recursos de rádio ortogonais um ao outro no domínio de tempopor esquematização de pacote.
Para essas finalidades, a estação base mede cronometragensde recepção com base em canais de acesso randômico transmitidos inicial-mente, para estabelecer conexões de enlace ascendente, e realiza controlede cronometragem de transmissão com base nas cronometragens de recep-ção medidas.
Enquanto isso, em um sistema de múltiplas larguras de banda,uma estação móvel pode selecionar qualquer banda de freqüências de ban-das de freqüência disponíveis e realizar um acesso randômico, usando abanda de freqüências selecionada. A estação base identifica a freqüência deportadora selecionada pela estação móvel. Por exemplo, as estações mó-veis selecionam bandas de freqüência de maneira randômica.
Informação de controle em um canal de acesso randômico incluiinformação descrita acima usada para estabelecer uma conexão e informa-ção de reserva necessária para transmitir dados por um canal de dadoscompartilhado que segue o canal de acesso randômico. O dispositivo detransmissão 100 desta modalidade transmite informação mínima necessáriapara estabelecer uma conexão de enlace ascendente por um canal de aces-so randômico e transmite dados de tráfego e informação de controle de ca-mada superior por um canal de dados compartilhado que segue.
Informação de controle usado para estabelecer uma conexãoinclui um Id de usuário, por exemplo, um ID temporário de usuário (ID tem-porário randômico) usado pela estação móvel para acesso randômico. In-formação de reserva necessária para transmitir dados por um canal de da-dos compartilhado inclui um tamanho de dado; informação de QoS de da-dos, como uma taxa de erro máxima, um retardo máximo e um tipo de cha-mada especial (por exemplo, chamada de emergência); e capacidade daestação móvel (capacidade de UE), tal como uma largura de banda suporta-da, potência de transmissão máxima suportada e o número de antenas detransmissão.
O multiplicador 114 dispersa um sinal com um código de disper-são determinado pela unidade de controle de fator de dispersão 118 paragerar um sinal de banda larga e introduz o sinal de banda larga no filtro delimitação de banda 116.
A unidade de controle de fator de dispersão 118 muda o fator dedispersão usado para um canal de acesso randômico de acordo com a in-formação indicando condições de recepção, isto é, informação indicandoqualidade média de recepção da estação móvel. Mais especificamente, aunidade de controle de fator de dispersão 118 seleciona um fator de disper-são com base na qualidade de recepção de múltiplos fatores de dispersãoproporcionados para canais de acesso randômico. Por exemplo, a unidadede controle de fator de dispersão 118 seleciona um grande fator de disper-são, quando a qualidade de recepção é pobre e seleciona um fator de dis-persão pequeno, quando a qualidade de recepção é boa. Em resumo, a uni-dade de controle de fator de dispersão 118 realiza controle de fator de dis-persão variável. A unidade de controle de fator de dispersão 118 controla ofator de dispersão para pelo menos um do preâmbulo e da mensagem decontrole. Após a seleção de um fator de dispersão, a unidade de controle defator de dispersão 118 introduz o fator de dispersão selecionado na unidadede controle 120.
A unidade de controle 120 seleciona uma banda de freqüênciaspara o preâmbulo e a mensagem de controle de L1/L2 dentro de uma bandade freqüências inteira alocada para canais de acesso randômico. Mais espe-cificamente, a unidade de controle 120 seleciona uma banda de freqüênciascontínuas de bandas de freqüência contínuas disponíveis (FDMA localizado)ou seleciona um conjunto de bandas de freqüência semelhante a pente deconjuntos de bandas de freqüência semelhantes a pente de conjuntos debandas de freqüência semelhantes a pente disponíveis (FDMS distribuído).Por exemplo, a unidade de controle 120 seleciona uma banda de freqüên-cias contínuas de 1,25 MHz obtida pela divisão de uma banda de freqüên-cias alocada de 5 MHz em quatro. Como outro exemplo, a unidade de con-trole 120 seleciona uma banda de freqüências contínuas de 1,25 MHz, obti-da pela divisão de uma banda de freqüências alocada de 2,5 MHz em duas.
Como ainda outro exemplo, a unidade de controle 120 selecionaum conjunto de banda de freqüências semelhante a pente de quatro conjun-tos de banda de freqüências semelhante a pente dispostos em uma bandade freqüências alocada de 5 MHz. Nesse caso, sub-bandas semelhantes apente que aparecem a cada 1,25 MHz na banda de freqüências de 5 MHzsão alocadas para o preâmbulo e a mensagem de controle de L1/L2.
A unidade de controle 120 também pode ser configurada paraselecionar uma banda de freqüências e um conjunto de banda de freqüên-cias semelhante a pente par ao preâmbulo e a mensagem de controle deL1/L2 por uma combinação do método de FDMA localizado e o método deFDMA distribuído. Também, a unidade de controle 120 pode ser configuradapara selecionar uma banda de freqüências por uma combinação dos méto-dos de FDiViA localizado e distribuído, multiplexação por divisão de código emultiplexação por divisão de tempo (slot de acesso).
Ainda, em um caso onde a potência de transmissão e o fator dedispersão para um canal de acesso randômico são ajustados de acordo coma qualidade de recepção média da estação móvel, a unidade de controle 120pode ser configurada para mudar o comprimento do burst para o canal deacesso randômico. Se o fator de dispersão for aumentado sem mudar ocomprimento do burst, a taxa de dados disponível diminui e o número de bitsde controle transmissíveis pela mensagem de controle L1/L2 diminui. Comoum resultado, torna-se impossível transmitir um número requerido de bits decontrole. Para evitar esse problema, a unidade de controle 120 muda o com-primento do burst para um canal de acesso randômico de acordo com o re-sultado do controle de fator de dispersão variável descrito acima.
Com base em uma entrada do fator de dispersão da unidade decontrole de fator de dispersão 118, a unidade de controle 120 controla ocomprimento da mensagem de controle de L1/L2 em um canal de acessorandômico. Por exemplo, a unidade de controle. Por exemplo, a unidade decontrole 120 aumenta o comprimento da mensagem de controle de L1/ L2,se o fator de dispersão for grande e diminui o comprimento da mensagem decontrole de L1/L2, se o fator de dispersão for pequeno. Aqui é possível sim-plificar o processamento no dispositivo de recebimento através da determi-nação da correspondência entre fatores de dispersão e comprimentos damensagem de controle de L1/L2, antecipadamente.
A unidade de controle 120 também pode ser configurada paramudar o comprimento do preâmbulo em adição ao comprimento da mensa-gem de controle de L1/L2 de acordo com o fator de dispersão.
Em seguida, um processo de geração de um canal de acessorandômico pela unidade de geração de canal com base em contenção 112 édescrito. Nessa modalidade, é suposto que 16 tipos de assinaturas são pro-porcionados. Contudo, o processo descrito abaixo também pode ser aplica-do a um caso onde um número diferente de assinaturas são proporcionadas.
Conforme mostrado na figura 4, a unidade de geração de canalcom base em contenção 112 tem um conjunto de números de assinaturasque são agrupadas antecipadamente com base em CQIS de enlace descen-dente de usuários. Por exemplo, as estações móveis são categorizadas emgrupos de "muito altas", "altas", "baixas" e "muito baixas", com base em seusCQIs de enlace descendente; e o número de assinaturas 1 está associadocom o grupo "muito altas", os números de assinaturas 2, 3 e 4 estão associ-ados com o grupo "altas", os números de assinaturas 5, 6, 7, 8 e 9 estão as-sociados com o grupo "baixas" e os números de assinaturas 10, 11, 12, 13,14 e 16 estão associados com o grupo "muito baixas".
A unidade de geração de canal com base em contenção 112determina a qual dos grupos "muito altas", "altas", "baixas" e "muito baixas"a estação móvel pertence, com base em seu CQI de enlace descendente eseleciona um dos números de assinaturas associados com o grupo de de-terminado.
Neste exemplo, as estações móveis são categorizadas em gru-pos com base em CQIs de enlace descendente e números de assinaturasassociados com os grupos correspondentes são atribuídos às respectivasestações móveis. De modo alternativo, as estações móveis podem ser cate-gorizadas em grupos com base em distâncias das estações móveis da esta-ção base (dispositivo de recebimento) e os números de assinaturas associa-dos com os grupos correspondentes podem ser atribuídos às respectivasestações móveis.
Esse método torna possível para o dispositivo de recebimentoobter qualidade de canal de enlace descendente de estações móveis combase em números de assinaturas. Isso, por sua vez, elimina a necessidadede que o dispositivo de transmissão 100 relate qualidade de canal de enlacedescendente usando bits de controle e, assim, torna possível reduzir a in-formação de controle.
Enquanto isso, para aumentar o número de bits de controletransmissíveis pelo preâmbulo, é necessário aumentar o número de tipos deassinaturas. Contudo, o simples aumento do número de tipos de assinaturasaumenta a carga de trabalho de um dispositivo de recebimento para detec-ção de correlação. Para resolver ou reduzir este problema, a unidade de ge-ração de canal com base em contenção 112 pode ser configurada para divi-dir o preâmbulo em múltiplos blocos e gerar assinaturas diferentes para osrespectivos blocos. Por exemplo, conforme mostrado na figura 5, a unidadede geração de canal com base em contenção 112 divide o preâmbulo emquatro blocos (bloco 1, bloco 2, bloco 3 e bloco 4) e atribui assinaturas dife-rentes, cada uma selecionada de 16 tipos de assinaturas, aos respectivosblocos. O dispositivo de recebimento detecta informação de controle combase na combinação de assinaturas atribuídas aos blocos. Quando o núme-ro de blocos é quatro e 16 tipos de assinaturas são usadas para cada bloco,o número combinações possíveis é 164 (=65.536).
Nesse caso, o dispositivo de recebimento detecta assinaturasdos blocos, cada uma selecionada de 16 tipos de assinaturas e também cal-cula a soma de valores de detecção de correlação dos blocos. Aqui, se Ιο-das as combinações forem permitidas, torna-se difícil distinguir canais deacesso randômico de usuários competidores. Portanto, as combinações utili-záveis são limitadas. Combinações limitadas de assinaturas que são corre-lacionadas fracamente umas com as outras podem ser geradas pelo uso docódigo de Reed-Solomon. O código de Reed-Solomon é usado para gerarpadrões de código para S-SCHs de enlace descendente em W-CDMA. EmW-CDMA, 64 códigos compostos de quatro conjuntos de 16 códigos deslo-cados ciclicamente são gerados, usando o código de Reed-Solomon.
A unidade de geração de canal com base em contenção 112pode ser configurada para multiplicar uma seqüência indicando informaçãode controle por uma seqüência de assinaturas. Por exemplo, conforme mos-trado na figura 6, a unidade de geração de canal com base em contenção112 multiplica uma seqüência de símbolos indicando informação de controle,incluindo +1, -1, +1 e -1 por uma seqüência de assinaturas, incluindo a assi-natura 1, a assinatura 2, a assinatura 3 e a assinatura 4 e, assim, gera umaseqüência hierárquica de preâmbulos.
Como a seqüência de símbolos, indicando informação de contro-le, uma seqüência ortogonal, tal como uma seqüência de Walsh ou uma se-qüência de GCL é usada. O uso de uma seqüência ortogonal alcança orto-gonalidade (correlação cruzada zero) e, assim, torna possível aperfeiçoar aprecisão de detecção. Por exemplo, uma seqüência de Walsh pode ser de-tectada facilmente através de conversão de Hadamard e uma seqüência deGCL pode ser detectada através de conversão de DFT.Alternativamente, uma seqüência de modulação randômica podeser usada. O uso de uma seqüência de modulação randômica torna possívelaumentar o número de bits transmissíveis.
Também, uma seqüência codificada pode ser usada. Por exem-plo, uma seqüência codificada de canais, tal como uma seqüência codificadade convolução, de informação de controle pode ser usada. Nesse caso, se onúmero de blocos do preâmbulo for pequeno, o ganho de codificação não éobtido. Contudo, se o número de blocos for grande o bastante, é possívelaumentar o número de bits transmissíveis e aperfeiçoar a precisão de detec-ção pelo ganho de codificação.
Enquanto isso, o dispositivo de recebimento primeiro detecta asassinaturas dos respectivos blocos e, então, detecta a seqüência de símbo-los indicando a informação de controle. Essa configuração torna possíveldetectar as assinatura e uma seqüência de símbolos através de um proces-so simples. Alternativamente, o dispositivo de recebimento pode ser configu-rado para detectar as assinaturas dos respectivos blocos e a seqüência desímbolos de uma vez. Essa configuração torna possível aperfeiçoar a preci-são de detecção.
A unidade de geração de canal com base em contenção 112pode ser configurada para reduzir o número de bits de controle. A unidadede geração de canal com base em contenção 112 usa uma combinação debits de controle como um ID temporário randômico. Por exemplo, conformemostrado na figura 7, quando da transmissão de um canal de acesso ran-dômico usando um ID temporário randômico (acesso inicial), a unidade degeração de canal com base em contenção 112 gera um identificador de a-cesso, um CQI de enlace descendente, informação de solicitação de es-quematização e um número de assinatura como informação de controle. Aunidade de geração de canal com base em contenção 112 usa uma seqüên-cia composto da informação de solicitação de esquematização e o númerode assinatura como um ID temporário randômico. Nesse caso, o identificadorde acesso é ajustado em 0 para indicar que um ID temporário randômico éusado e o acesso corrente é um acesso randômico no estado inativo.Por outro lado, quando da transmissão de um canal de acessorandômico, usando um UE-ID, após perda de sincronização ou handover, aunidade de geração de canal com base em contenção 112 gera um identifi-cador de acesso, um CQI de enlace descendente e um UE-ID como infor-mação de controle, conforme mostrado na figura 8. A unidade de geração decanal com base em contenção 112 também determina um número de assi-natura com base no UE-ID e inclui o número de assinatura no UE-ID. Nessecaso, o identificador de acesso é ajustado em 1, para indicar que o acessocorrente é um acesso randômico no estado ativo. Quando da transmissão deum canal de acesso randômico usando um UE-ID, é suposto que a informa-ção de solicitação de esquematização já tenha sido enviada.
Com essa configuração, o dispositivo de recebimento pode de-terminar, com base no identificador de acesso, se a informação de controleestá em um formato usando um ID temporário randômico ou um formato u-sando um UE-ID. Também, a configuração acima elimina a necessidade detransmitir um ID temporário randômico usando bits separados. Ainda, a con-figuração acima torna possível transmitir informação de controle, incluindoum ID temporário randômico, usando o mesmo número de bits de controleque aquele necessário para transmitir informação de controle, incluindo UE-ID.
Um dispositivo de recebimento 200, de acordo como uma moda-lidade da presente invenção, é descrito abaixo com referência à figura 9.
A unidade de recebimento 200 desta modalidade é proporciona-da, por exemplo, em uma estação base. A unidade de recebimento 200 in-clui um amplificador de baixo ruído (LNA) equipado com uma antena; umfiltro de RF 104, que recebe um sinal de saída do LNA 102; um conversordescendente 106, que recebe um sinal de saída do filtro de RF 104; um filtrode IF 108 que recebe um sinal de saída do conversor descendente 106; umconversor de D/A 110 que recebe um sinal de saída do filtro de IF 108; umfiltro de limitação de banda 112, que recebe um sinal de saída do conversorde D/A 110; uma unidade de detecção de preâmbulo 114 e uma unidade dedetecção de mensagem de controle 116, que são usadas, coletivamente,como uma unidade de detecção e recebem um sinal de saída do filtro delimitação de banda 112; e uma unidade de controle de freqüência central depadrão de salto 118, usada como uma unidade de controle para controlar ofiltro de limitação de banda 112, a unidade de detecção de preâmbulo 114 ea unidade de detecção de mensagem de controle 116.
O LNA 102 amplifica um sinal recebido para adequar processa-mento e introduz o sinal amplificado no conversor descendente 106.
O conversor descendente 106 gera um sinal com uma freqüên-cia intermediária (IF) do sinal amplificado e introduz o sinal de IF no filtro deIF 108. O filtro de IF 108 limita o sinal de IF dentro de uma banda de fre-qüências específica do sinal recebido. O sinal limitado é introduzido no con-versor de D/A 110 e é limitado em banda pelo filtro de limitação de banda112. Então, o sinal de banda limitada é introduzido na unidade de detecçãode preâmbulo 114 e na unidade de detecção de mensagem de controle deL1/L2 116.
A unidade de controle de freqüência central de padrão de salto118 controla o filtro de limitação de banda 112, a unidade de detecção depreâmbulo 114 e a unidade de detecção de mensagem de controle 116 combase em um padrão de saltos e uma freqüência central usada pela estaçãobase para canais de acesso randômico.
A unidade de detecção de preâmbulo 114 detecta o preâmbulo esai a informação detectada (assinatura). A unidade de detecção de mensa-gem de controle 116 detecta a mensagem de controle e transmite informa-ção de controle.
A unidade de detecção de preâmbulo 114 detecta o preâmbulode um canal de acesso randômico recebido e demodula o preâmbulo. Cadaestação móvel seleciona um de múltiplos códigos disponíveis e transmite umcanal de acesso randômico usando o código selecionado. Quando assinatu-ras e informação de controle estão associadas, a unidade de detecção depreâmbulo 114 obtém informação de controle com base no preâmbulo de-modulado e introduz a informação de controle obtida na unidade de detec-ção de mensagem de controle 116.Quando o preâmbulo é dividido em múltiplos blocos e diferentesassinaturas são atribuídas aos respectivos blocos (por exemplo, uma assina-tura selecionada de 16 tipos de assinaturas é atribuída a cada bloco), a uni-dade de detecção de preâmbulo 114 detecta assinaturas atribuídas aos blo-cos e calcula a soma de valores de detecção de correlação dos blocos. Essaconfiguração torna possível detectar um grande número de bits de controletransmitidos pelo preâmbulo.
Quando a seqüência de símbolos indicando informação de con-trole é multiplicada por uma seqüência de assinaturas, a unidade de detec-ção de preâmbulo 114 detecta assinaturas dos respectivos blocos e, assim,detecta a seqüência de símbolos indicando a informação de controle. A uni-dade de detecção de preâmbulo 114 introduz a informação de controle de-tectada na unidade de detecção de mensagem de controle 116. Essa confi-guração torna possível detectar facilmente um preâmbulo e informação decontrole.
Alternativamente, a unidade de detecção de preâmbulo 114 po-de ser configurada para detectar assinaturas de blocos e uma seqüência desímbolos, indicando informação de controle, de uma vez. A unidade de de-tecção de preâmbulo 114 introduz a informação de controle detectada naunidade de detecção de mensagem de controle 116. Essa configuração tor-na possível aperfeiçoar a precisão de detecção.
Em seguida, as operações de um sistema de comunicação semfio desta modalidade são descritas.
A figura 10 mostra um processo de transição de um estado inati-vo para um estado ativo.
Na figura 10, a estação móvel (UE) transmite um canal de aces-so randômico (RACH) para a estação base (nó B) (etapa S1002). Por exem-plo, a estação móvel transmite um RACH usando um ID temporário randô-mico.
A estação base transmite informação de alocação de recursosde dados de enlace ascendente e informação de cronometragem para a es-tação móvel (etapa S1004).Em seguida, a estação base transmite um UE-ID específico decélula (C-RNTI) para a estação móvel (etapa S1006).
Então, a estação móvel transmite um canal de dados comparti-lhado para a estação base (etapa S1008). Especificamente, a estação móveltransmite RRC+NAS para estabelecer uma solicitação de abertura de conexão.
A estação base transmite uma resposta de abertura de conexãopara a estação móvel (S1010).
Então, a estação móvel e a estação base transmitem e recebemdados via canais de dados compartilhados (S1012).
A figura 11 mostra um processo de transição de um estado inati-vo para um estado ativo ou um estado de handover.
Na figura 11, a estação móvel transmite um canal de acessorandômico (RACH) para a estação base (etapa S1102). Por exemplo, a es-tação móvel transmite um RACH usando um UE-ID.
A estação base transmite informação de alocação de recursosde dados de enlace ascendente e informação de cronometragem para a es-tação móvel (S1104).
Então, a estação móvel e a estação base transmitem e recebemdados via canais de dados compartilhados (etapa S1106).
O presente pedido internacional reivindica prioridade de Pedidode Patente Japonesa No. 2006-127994, depositado em 1 de maior de 2006,cujos conteúdos totais são aqui incorporados através de referência.
APLICABILIDADE INDUSTRIAL
Um dispositivo de transmissão, um dispositivo de recebimento eum método de controle de acesso randômico podem ser aplicados a um sis-tema de comunicação sem fio.
Claims (8)
1. Dispositivo de transmissão, compreendendo:uma unidade de geração de canal de acesso randômico configu-rada para gerar um canal de acesso randômico compreendendo um preâm-bulo que inclui pelo menos uma parte de informação de controle; euma unidade de controle de transmissão configurada para alocaruma banda de freqüências contínuas ou uma banda de freqüências descon-tínuas semelhantes a pente estabelecida dentro de uma banda de freqüên-cias alocada para canais com base em contenção para um usuário e paratransmitir o canal de acesso randômico em um sistema que suporta, flexi-velmente, múltiplas larguras de banda.
2. Dispositivo de transmissão, de acordo com a reivindicação 1,em que a unidade de geração de canal de acesso randômico é configuradapara selecionar um número de assinatura de números de assinaturas quesão agrupados antecipadamente com base em CQIs transmitidos das esta-ções móveis.
3. Dispositivo de transmissão, de acordo com a reivindicação 1,em que a unidade de geração de canal de acesso randômico é configuradapara dividir o preâmbulo em múltiplos blocos e gerar números de assinaturaspara os respectivos blocos.
4. Dispositivo de transmissão, de acordo com a reivindicação 3,em que a unidade de geração de canal de acesso randômico é configuradapara gerar uma seqüência, constituindo o preâmbulo, através da multiplica-ção de uma seqüência de símbolos indicando a informação de controle poruma seqüência de assinaturas dos blocos.
5. Dispositivo de transmissão, de acordo com a reivindicação 1,em que a unidade de geração de canal de acesso randômico é configuradapara gerar o canal de acesso randômico incluindo um identificador de aces-so, um CQI de enlace descendente, informação de solicitação de esquema-tização e um número de assinatura, a informação de solicitação de esque-matização e o número de assinatura representando um ID temporário usadopara acesso randômico.
6. Dispositivo de transmissão, de acordo com a reivindicação 1,em que a unidade de geração de canal de acesso randômico é configuradapara gerar o canal de acesso randômico, incluindo um identificador de aces-so, um CQI de enlace descendente e um ID de usuário, e para determinaruma assinatura com base no ID de usuário.
7. Dispositivo de recebimento, compreendendo:uma unidade de recebimento configurada para receber um canalde acesso randômico de uma estação móvel; euma unidade de detecção configurada para detectar um preâm-bulo e uma mensagem de controle no canal de acesso randômico;em que, quando o preâmbulo é dividido em múltiplos blocos euma seqüência de símbolos indicando informação de controle é multiplicadapor uma seqüência de assinaturas dos blocos, a unidade de detecção é con-figurada para detectar a seqüência de símbolos indicando a informação decontrole.
8. Método de controle de acesso randômico, compreendendo asetapas de:geração de um canal de acesso randômico compreendendo umpreâmbulo que inclui pelo menos uma parte de informação de controle;alocação de uma banda de freqüências contínuas ou uma bandade freqüências descontínuas semelhante a pente estabelecida dentro deuma banda de freqüências alocada para canais com base em contençãopara um usuário; etransmissão do canal de acesso randômico em um sistema quesuporta, flexivelmente, múltiplas larguras de bandas.
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