BRPI0910434B1

BRPI0910434B1 - Entidade de infraestrutura de comunicação sem fio tendo uma configuração de comunicação e terminal de usuário de comunicação sem fio

Info

Publication number: BRPI0910434B1
Application number: BRPI0910434-8A
Authority: BR
Inventors: Stewart A. Kenneth; Tyler Brown; Robert T. Love
Original assignee: Google Technology Holdings LLC
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2020-09-15
Also published as: BRPI0910434A2; JP5763031B2; PL2274851T3; US8458558B2; CN102084596A; EP2568642A1; KR101226366B1; RU2482607C2; MX2010011779A; KR20110008309A; WO2009134959A3; US20120151306A1; JP2011522457A; US8484530B2; EP2568643A1; EP2274851A2; US20090276684A1; EP2568641A1; WO2009134959A2; BRPI0910434A8

Abstract

sinalização em configuração multiantena em sistema de comunicação sem fio. trata-se de uma entidade de infraestrutura de comunicação sem fio (200) que tem uma configuração de comunicação que é configurada para gerar bits de paridade baseada em uma palavra de informação e codificar os bits de paridade baseada na configuração de comunicação da entidade de infraestrutura de comunicação sem fio, em que os bits de paridade codificados são combinados com a palavra de informação. um terminal de usuário de comunicação sem fio é configurado para identificar um conjunto de bits indicadores de configuração usados para codificar bits de paridade combinados com uma palavra de informação e para determinar uma configuração de comunicação da entidade de comunicação sem fio a partir da qual a combinação de palavra de informação e bits de paridade codificados foram recebidos baseado no conjunto de bits indicadores de configuração usados para codificar os bits de paridade.

Description

Campo da técnica

A presente descrição refere-se de modo geral às comunicações sem fio, e mais especificamente, à sinalização em configuração multiantena em sistemas de comunicação sem fio.

Fundamentos

No 3GPP, a Evolução de Longo Prazo (LTE) dos Sistemas de Telecomunicações Móveis Universal (UMTS) é esperado permitir que até 4 portas de antena sejam definidas para transmissões de estação base multiantena e permitir usar 1, 2 ou 4 portas de antena para transmissões de canal fisico selecionado. O Canal Fisico de Difusão (PBCH) pode ser transmitido com o uso destas últimas três configurações de portas de antena. Uma vez que a estação base não sinaliza explicitamente a configuração de antena através do canal de sincronização, é exigido que o equipamento de usuário (UE) decodifique o PBCH sem a assistência da informação de configuração de antena da estação base obtida durante uma fase anterior do procedimento inicial de acesso a rede. Em particular, o Bloco de Informação Mestre suportado pelo PBCH é transmitido como uma palavra-chave codificada por convolução com uma Verificação de Redundância Ciclica (CRC) interna, mas é possivel que mesmo com altas taxas sinal- ruido para o UE não seja identificada a quantidade de antenas presentes exclusivamente pela inspeção de simbolos de referência (RS) comuns. De maneira similar, é possivel para o UE identificar de forma incorreta a configuração de antena da estação base quando faz teste de hipótese no esquema de diversidade de transmissão associado com cada configuração de antena permitida em combinação com um teste de CRC de PBCH. Por exemplo, quando transmite com o uso do esquema especificado de diversidade de transmissão de 2 antenas da codificação de bloco de espaço-frequência (SFBC), um UE pode decodificar corretamente a palavra-chave PBCH quando hipotetizar (incorretamente) 1 antena de transmissão.

O 3GPP Rl-073970 revela diversas abordagens possíveis para comunicar a informação de configuração de antena da estação base para as transmissões correspondentes do PBCH. Em uma abordagem, o mapeamento da palavra chave do PBCH para símbolos e sub-portadoras OFDM (ou seja, elementos de recursos) é mudada de acordo com a configuração multiantena. O 3GPP Rl-074861 sugere, entretanto, que o mapeamento da palavra chave do PBCH para elementos de recurso não deve variar com a configuração de antena. De acordo com uma segunda abordagem, a palavra chave do PBCH é misturada com diferentes sequências de mistura, em que a sequência é condicionada na configuração de antena da estação base. Esta abordagem exige que o UE descodifique as taxas de verossimilhança (LLRs) que chegam de cada configuração hipotetizada de multiantena antes de tentar a decodificação convolucional e verificação CRC. Nesta segunda abordagem, é exigida uma operação de descodificação para cada hipótese de configuração de antena. Uma terceira abordagem exige a troca do código Alamouti (SFBC ou SFBC+FSTD) de acordo com a configuração de antena. Isto deve exigir que o UE suporte mais configurações de mapeamento de diversidade de transmissão. Consequentemente é necessário algum meio adicional de baixa complexidade para assistir o UE na discriminação da configuração de antena.

Os vários aspectos, características e vantagens da revelação ficarão mais plenamente evidentes para os indivíduos que tem conhecimento comum na técnica em consequência de um exame da Descrição Detalhada da mesma a seguir em conjunto com os desenhos em anexo descritos abaixo. Os desenhos podem ter sido simplificados por clareza a não são necessariamente desenhados em escala.

Breve Descrição das Figuras

A Figura 1 ilustra um sistema de comunicação sem fio.

A Figura 2 é um diagrama de bloco de entidade de infraestrutura de comunicação sem fio.

A Figura 3 é um diagrama de fluxo de processo de entidade de infraestrutura de comunicação sem fio.

A Figura 4 é um diagrama de bloco de terminal de usuário de comunicação sem fio.

A Figura 5 é um diagrama de fluxo de processo de terminal de usuário de comunicação sem fio.

Descrição Detalhada

Na Figura 1, um sistema de comunicação sem fio 100 compreende uma ou mais unidades de infraestrutura de base fixa que formam uma rede distribuída sobre uma região geográfica. A unidade de base também pode ser referenciada como um ponto de acesso, terminal de acesso, base, estação base, Nó-B, eNó-B ou por outra terminologia utilizada na técnica. Na Figura 1, uma ou mais unidades de base 101 e 102 estão a serviço de uma quantidade de unidades remotas 103 e 110 dentro de uma área de serviço, por exemplo, uma célula ou um setor de célula. As unidades remotas podem ser unidades fixas ou terminais móveis. As unidades remotas também podem ser referenciadas como unidades de assinante, celulares, estações celulares, terminais de usuários, estações de assinante, equipamento de usuário (UE) , terminais, ou por qualquer outra terminologia usada na técnica.

Geralmente, as unidades de base 101 e 102 transmitem sinais de comunicação de enlace descendente 104 e 105 para prestar serviço para unidades remotas no dominio de tempo e/ou frequência. As unidades remotas 103 e 110 se comunicam com uma ou mais unidades de base através de sinais de comunicação de enlace ascendente 106 e 113. A uma ou mais unidades de base compreende(m) um ou mais transmissores e um ou mais receptores para transmissões de enlace descendente e enlace ascendente. As unidades remotas também podem compreender um ou mais transmissores e um ou mais receptores.

Em uma implementação, o sistema de comunicação sem fio é compatível com o desenvolvimento da Evolução de Longo Prazo (LTE) do protocolo do Sistema de Telecomunicações Móvel Universal 3GPP (UMTS) em que a estação base transmite usando um esquema de modulação de Multiplexação por Divisão Ortogonal de Frequência (OFDM) no enlace descendente e o terminal de usuário transmite no enlace ascendente usando um esquema de Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência de portadora única (SC-FDMA). De forma mais geral, entretanto, o sistema de comunicação sem fio pode implementar alguns outros protocolos de comunicação abertos ou proprietários.

A presente revelação não é destinada a ser limitada a implementação de qualquer sistema, arquitetura ou protocolo de comunicação sem fio particular.

Em alguns sistemas, cada estação base, e de forma mais geral algumas outras entidades de infraestrutura de comunicação sem fio, tem uma configuração de comunicação. Em uma modalidade, a configuração de comunicação é uma configuração de antena da estação base. No 3GPP, por exemplo, a Evolução de Longo Prazo (LTE) dos Sistemas de Telecomunicações Móveis Universal (UMTS) espera permitir que sejam definidas até 4 portas de antena para transmissões de estação base multiantena e permitir usar 1, 2 ou 4 portas de antena para transmissões do canal fisico. O Canal de Difusão Fisico (PBHC) pode ser transmitido usando todas as três destas últimas configurações de portas de antena. Deste modo as múltiplas estações base que constituem um sistema de comunicações sem fio podem ter configurações de antena potencialmente diferentes. Também em algumas implementações a configuração de antena do um ou mais terminais base é mudada dinamicamente.

No 3GPP, correntemente, é exigido que o UE decodifique o PBCH sem a assistência da informação de configuração de antena da estação base, obtida durante uma fase anterior do procedimento inicial de acesso a rede, uma vez que a estação base não sinaliza explicitamente a configuração de antena através do canal de sincronização. Consequentemente em algumas circunstâncias é desejado um meio para auxiliar o UE no reconhecimento da configuração de antena da estação base, particularmente onde as estações base vizinhas têm configurações diferentes e/ou onde a configuração de antena da estação base muda dinamicamente. Também pode haver circunstâncias onde seja desejável para a estação base sinalizar a configuração de antena de transmissão que deve ser adotado pelo terminal.

A presente revelação não é destinada a ser limitada a comunicar ou auxiliar um terminal de usuário com a determinação de configuração de antena de uma unidade de base particular. De forma mais geral, a entidade de infraestrutura de comunicação sem fio pode auxiliar uma ou mais entidades com a determinação da configuração de comunicação da entidade de infraestrutura de comunicação sem fio ou com a determinação da configuração de comunicação do ou para o terminal de comunicação sem fio. Por exemplo, a informação de configuração de comunicação pode ser na forma de qualquer uma ou mais das seguintes: a configuração de antena do terminal de comunicação sem fio; informação na informação de célula de identidade (isto pode algumas vezes ser transferido por associação com, por exemplo, um identificador de canal de sincronização); informação com respeito à duração da estrutura de quadro ou intervalo; a configuração da célula como uma transmissão pareada (por exemplo, duplexação por divisão de frequência, FDD) ou não pareada (por exemplo, duplexação por divisão de tempo, TDD); recursos de frequência de enlace descendente e enlace ascendente simétricos ou assimétricos; o tipo e/ou quantidade de piloto ou simbolos de referência transmitidos; se é suportado serviço de difusão ou ponto a ponto; a presença de transmissões sobrepostas no canal; dados de controle de admissão; a associação de espectro adjacente ou não adjacente; a quantidade de portadoras acessíveis ou relacionamentos de portadora no caso de estrutura multiportadora, o tipo de célula e portadora e relacionamento a outras células em uma estrutura de células hierárquica ou estrutura de células hierárquica multiportadora; uma portadora de difusão dedicada em um SFN; dentre outras informações.

Na Figura 2, uma entidade de infraestrutura de comunicação sem fio 200 que tem uma configuração de comunicação que compreende um transceptor 210 acoplado comunicativamente a um controlador 220. Em uma modalidade, a entidade de comunicação sem fio corresponde a uma das unidades de base da Figura 1 em que a configuração de comunicação é uma configuração de antena. O transceptor geralmente se comunica com um ou mais terminais de usuário dentro de sua área de cobertura. Na Figura 2, o controlador é implementado mais facilmente em um processador digital controlado através de software e/ou firmware armazenado na memória 230. Alternativamente, entretanto o controlador pode ser implementado como um dispositivo de hardware equivalente ou como uma combinação de hardware e software. O controlador inclui funcionalidade de geração de bit de paridade 222 usado para gerar bits de paridade baseados em uma palavra de informação que é para ser transmitida para um terminal de usuário. Deste modo sob controle de software e/ou firmware, o controlador é configurado para gerar bits de paridade baseado em uma palavra de informação. No diagrama de fluxo de processo 300 na Figura 3, em 310, a entidade de infraestrutura de rede de comunicação sem fio gera bits de paridade, por exemplo, bits de Verificação de Redundância Cíclica (CRC) baseada em uma palavra de informação, por exemplo, um bloco de transporte. Na Figura 2, em 223, os bits de paridade são combinados com a palavra de informação.

Na Figura 2, o controlador inclui funcionalidade de codificação de bit de paridade 224 usado para codificar informação de configuração de comunicação da entidade de infraestrutura de comunicação sem fio nos bits de paridade. O controlador é configurado para codificar os bits de paridade baseado na configuração de comunicação da entidade de infraestrutura de comunicação sem fio sob controle de software e/ou firmware. Em outras modalidades, de forma mais geral, podem ser codificadas outras informações de configuração de comunicação nos bits de paridade. Em uma modalidade, o controlador é configurado para codificar os bits de paridade mascarando os bits de paridade com um conjunto único de bits indicadores de configuração que correspondem à configuração de comunicação da entidade de inf raestrutura de comunicação sem fio. Em uma implementação, o mascaramento pode ser realizado através de operação lógica XOR nos bits de paridade com um conjunto de bits indicadores de configuração. A máscara deve ser gerada através de, por exemplo, selecionar 3 palavras de mascaramento de tamanho N onde N é o tamanho do campo de paridade da CRC do PBCH (e provavelmente tem 16 bits) com distância Hamming máxima. Este conjunto de palavras de mascaramento deve incluir, por exemplo, a palavra de mascaramento preenchida de zeros ou nulos que corresponde a configuração de 1 antena sem perda de generalidade. Através da extensão da quantidade de estados e, portanto da quantidade de máscaras aplicáveis, qualquer informação adicional com relação à configuração de antenas da estação base também pode ser codificada.

A máscara ou modificador de campo de paridade também pode ser condicionado no ID de célula fisico da estação base, ou na duração da estrutura de quadro ou intervalo, ou na configuração da célula como uma transmissão pareada (por exemplo, duplexação por divisão de frequência, FDD) ou não pareada (por exemplo, duplexação por divisão de tempo, TDD), recursos de frequência de enlace descendente e enlace ascendente simétricos ou assimétricos, o tipo e/ou quantidade de simbolos piloto ou de referência transmitidos, o tipo de serviço suportado (por exemplo, difusão ou ponto a ponto), a presença de transmissões sobrepostas no canal, dados de controle de admissão, a associação de espectro adjacente ou não adjacente, a quantidade de portadoras acessíveis ou relacionamentos de portadora no caso de estrutura multiportadora, o tipo de célula e portadora e relacionamento com outras células em uma estrutura de células hierárquica ou estrutura de células hierárquica multiportadora, dentre outras informações de configuração de comunicação, das quais alguns exemplos são discutidos acima.

A palavra de informação geralmente é combinada ou associada de outra forma com os bits de paridade codificados antes da transmissão para o terminal de usuário. Em uma modalidade, o controlador é configurado para combinar a palavra de informação e os bits de paridade através da concatenação dos bits de paridade à palavra de informação, por exemplo, no começo ou fim daquela, antes ou depois de os bits de paridade serem codificados.

Alternativamente, os bits de paridade podem ser inseridos dentro de uma parte média da palavra de informação ou o bit de paridade pode ser entrelaçado com a palavra de informação ou após a codificação.

Na Figura 3, no bloco 320, a entidade de infraestrutura de comunicação sem fio combina a palavra de informação e os bits de paridade e a seguir em 330 codifica os bits de paridade baseada na configuração de comunicação da entidade de infraestrutura de comunicação sem fio. Em uma modalidade alternativa, os bits de paridade primeiro são codificados e em seguida combinados com a palavra de informação. Deste modo na Figura 2, a localização espacial da funcionalidade de combinação de ordem não é necessariamente indicativa da ordem na qual a mesma ocorre relativa à função de codificação de bits de paridade. Em algumas modalidades, na Figura 2, o controlador inclui funcionalidade de codificação de canal usada para aplicar codificação de canal à palavra de informação e aos bits de paridade codificados combinados antes de transmitir. Na Figura 3, em 340, a palavra de informação combinada com os bits de paridade codificados passa pela codificação de canal antes da transmissão em 350. Na Figura 2, o controlador comunica a palavra de informação codificada e os bits de paridade para o transceptor para transmissão.

Na Figura 4, um terminal de usuário de comunicação sem fio 400 compreende um transceptor 410 acoplado comunicativamente a um controlador 420. Em uma modalidade, o terminal de usuário corresponde a uma das unidades remotas da Figura 1. O transceptor geralmente se comunica com uma ou mais unidades base. Na Figura 4, o controlador é mais facilmente implementado como um processador digital controlado por software e/ou firmware armazenado na memória 430. Alternativamente, entretanto o controlador pode ser implementado como um dispositivo de hardware equivalente ou como uma combinação de hardware e software. No diagrama de fluxo de processo 500 da Figura 5, em 510, o terminal de usuário recebe uma palavra de informação combinada com bits de paridade codificados a partir de uma entidade de comunicação sem fio.

Na Figura 4, o controlador inclui a funcionalidade 422 usada para identificar um conjunto de bits indicadores de configuração para codificar bits de paridade que são combinados com uma palavra de informação. Na Figura 4, o controlador também inclui a funcionalidade 424 usada para determinar uma configuração de comunicação baseada no conjunto de bits indicadores de configuração usado para codificar os bits de paridade. Em uma modalidade, o controlador é configurado para determinar uma configuração de comunicação da entidade de comunicação sem fio a partir da qual a combinação da palavra de informação e dos bits de paridade codificados foi recebida baseada no conjunto de bits indicadores de configuração usado para codificar os bits de paridade.

Em uma implementação ilustrada na Figura 5, em 520, o terminal de usuário recupera os bits de paridade a partir dos bits de paridade codificados. Em uma modalidade, os bits de paridade são recuperados através da operação lógica XOR nos bits de paridade com um conjunto de bits indicadores de configuração. Em 530, o terminal de usuário realiza a detecção de erro na palavra de informação com o uso dos bits de paridade recuperados. Em uma modalidade, o terminal de usuário realiza o processo de operação lógica XOR para cada possivel conjunto de bits indicadores de informação, em que o conjunto de bits indicadores de configuração indicativo da configuração de comunicação da entidade de comunicação sem fio corresponde ao conjunto de bits indicadores de configuração para o qual os erros detectados na palavra de informação são relativamente baixos. Por exemplo, os erros detectados podem ser zero ou pelo menos, menores do que o erro detectado associado com os outros bits indicadores de configuração. A configuração de comunicação da entidade de comunicação sem fio é indicada por não mais do que um conjunto de bits indicadores de configuração.

Ao mesmo tempo em que a presente revelação e os melhores modos da mesma foram descritos de uma maneira que estabelece a possessão e que permite aos indivíduos de conhecimento comum na técnica fazerem uso da mesma, será entendido e avaliado que existem equivalentes às modalidades ilustrativas reveladas neste documento e que modificações e variações podem ser feitas a estas sem se afastar do escopo e espirito das invenções, as quais devem ser limitadas não pelas modalidades ilustrativas, mas sim pelas reivindicações em anexo.

Claims

1. Entidade de infraestrutura de comunicação sem fio tendo uma configuração de comunicação, a entidade caracterizada por compreender: um transceptor; um controlador acoplado de forma comunicativa ao transceptor, o controlador configurado para gerar bits de paridade baseado em uma palavra de informação, o controlador configurado para codificar os bits de paridade com um conjunto de bits indicadores de configuração que correspondem a configuração de comunicação da entidade de infraestrutura de comunicação sem fio, em que os bits de paridade são combinados com a palavra de informação para transmissão pelo transceptor, e em que a configuração de comunicação compreende informação sobre simbolos de referência.

2. Entidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o controlador é configurado para codificar os bits de paridade através de operação lógica XOR nos bits de paridade com um conjunto de bits indicadores de configuração que correspondem a configuração de comunicação da entidade de infraestrutura de comunicação sem fio.

3. Entidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o controlador é configurado para combinar a palavra de informação e os bits de paridade através de concatenação dos bits de paridade e da informação.

4. Entidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o controlador é configurado para aplicar codificação de canal na palavra de informação e nos bits de paridade codificados combinados antes da palavra de informação e dos bits de paridade codificados com a codificação de canal aplicada serem transmitidos.

5. Entidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a entidade de infraestrutura de comunicação sem fio é uma estação base.

6. Entidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que configura dinamicamente uma nova configuração de comunicação, o controlador é configurado para codificar bits de paridade com um conjunto de bits indicadores de configuração que correspondem a uma nova configuração de comunicação da entidade de infraestrutura de comunicação sem fio.

7. Entidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a entidade de infraestrutura de comunicação sem fio é uma estação base e a configuração de comunicação adicionalmente compreende portar a informação no caso de uma estrutura multiportadora.

8. Entidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a entidade de infraestrutura de comunicação sem fio é uma estação base e a configuração de comunicação indica a presença de transmissões sobrepostas no canal.

9. Entidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a entidade de infraestrutura de comunicação sem fio é uma estação base e a configuração de comunicação é indicativa de informação de simetria para os recursos de frequência de enlace descendente e enlace ascendente.

10. Entidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a entidade de infraestrutura de comunicação sem fio é uma estação base e a configuração de comunicação é indicativa de informação de adjacência de espectro.

11. Entidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a entidade de infraestrutura de comunicação sem fio é uma estação base e a configuração de comunicação é indicativa da duração de uma estrutura de quadro ou intervalo.

12. Entidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a entidade de infraestrutura de comunicação sem fio é uma estação base e a configuração de comunicação é indicativa de operação de espectro pareado ou não pareado.

13. Entidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a entidade de infraestrutura de comunicação sem fio é uma estação base e a configuração de comunicação é indicativa de admissibilidade de acesso à estação base.

14. Terminal de usuário de comunicação sem fio, caracterizado por compreender: um transceptor; um controlador acoplado de forma comunicativa ao transceptor, o controlador configurado para identificar um conjunto de bits de indicadores de codificação usados para codificar bits de paridade que são combinados com uma palavra de informação, em que os bits de paridade codificados combinados com a palavra de informação são recebidos pelo transceptor a partir de uma entidade de comunicação sem fio antes de o controlador identificar o conjunto de bits de configuração, o controlador configurado para determinar uma configuração de comunicação baseado no conjunto de bits indicadores de configuração usados para codificar os bits de paridade, em que a configuração de comunicação compreende informação sobre simbolos de referência.

15. Terminal, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para recuperar os bits de paridade a partir dos bits de paridade codificados através de operação lógica XOR nos bits de paridade codificados com o conjunto de bits indicadores de configuração, o controlador é configurado para realizar detecção de erro na palavra de informação utilizando bits de paridade após a recuperação, em que o conjunto de bits indicadores de configuração é indicativo da configuração de comunicação se os erros detectados na palavra de informação são relativamente baixos.

16. Terminal, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para recuperar os bits de paridade a partir dos bits de paridade codificados através de operação lógica XOR nos bits de paridade codificados com cada um dos pelo menos dois conjuntos diferentes de bits indicadores de configuração para gerar conjuntos de bits de paridade correspondentes, o controlador é configurado para realizar detecção de erro na palavra de informação utilizando cada conjunto de bits de paridade após a recuperação, o conjunto identificado de bits indicadores de configuração corresponde a um conjunto de bits indicadores de configuração usado para gerar um conjunto de bits de paridade para o qual os erros detectados na palavra de informação são relativamente baixos, a configuração de comunicação é indicada por não mais do que um conjunto de bits indicadores de configuração.