ES2325876T3 - Procedimiento y disposicion para implementar el entrelazado entre tramas. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para entrelazar un flujo de datos (201) que consiste en símbolos de información digital antes de la transmisión por una interfaz de radio, que comprende las etapas de - efectuar una permutación (202, 203, 401, 402) al flujo de datos digitales, produciendo así un flujo permutado de datos digitales (204), - producir, a partir del flujo permutado de datos digitales, al menos dos flujos componentes (404) - agrupamiento funcional de cada flujo componente en un código (406) de dispersión caracterizado porque comprende la etapa de invertir (405) el orden de los símbolos de información en al menos un flujo componente antes del agrupamiento funcional de un código de dispersión.
Description
Procedimiento y disposición para implementar el
entrelazado entre tramas.
La invención se refiere, en general, a la
tecnología de entrelazado de símbolos de transmisión en un
transceptor de radio en dominio temporal. En particular, la
invención se refiere a la tecnología de implementación del
entrelazado entre tramas en transceptores multicódigo del sistema
UTRA (Acceso de Radio Terrestre Universal) propuesto.
Las características de multiplexado y
codificación de canal de la Capa 1 de la modalidad FDD (Dúplex por
División de Frecuencia) del UTRA están definidas, en la fecha de
prioridad de esta solicitud de patente, en el documento "TS 25.212
V3.0.0 (1999-10), Proyecto de Sociedad de 3ª
Generación (3GPP); Grupo de Especificación Técnica (TSG) Red de
Acceso por Radio (RAN); Grupo de Trabajo 1 (WG1); Multiplexado y
codificación de canal (FDD)", disponible mediante el 3GPP. La
Fig. 1 ilustra la estructura de multiplexado del canal de transporte
para el enlace ascendente, según lo definido en dicho documento. Los
bloques funcionales, cuya conexión en serie se muestra en la parte
superior de la Fig. 1, son la anexión 101 de CRC (Código de
Redundancia Cíclica), la concatenación del bloque de transporte y la
segmentación 102 del bloque de código, la codificación 103 de canal,
la ecualización 104 de tramas de radio, el primer entrelazado 105,
la segmentación 106 de tramas de radio y la agrupación 107 de
frecuencias. Diversas entidades, del tipo anteriormente descrito,
pueden acoplarse con las entradas de una etapa 108 de multiplexado
del canal de transporte, cuya salida se acopla adicionalmente con la
conexión en serie de la segmentación 109 del canal físico, el
segundo entrelazado 110 y la agrupamiento funcional 111 de canal
físico.
En la dirección del enlace descendente puede
haber ciertas modificaciones de la disposición de los bloques
funcionales mostrados en la Fig. 1, pero al menos el extremo
inferior de la disposición, que consiste en la segmentación del
canal físico, el segundo entrelazado y la correspondencia de las
entidades del canal físico, se queda igual. Para los fines de la
presente invención, basta analizar el funcionamiento de los bloques
del segundo entrelazado y de la correspondencia del canal
físico.
El objetivo del segundo entrelazado 110 es
permutar los bits en el dominio temporal de forma tal que los bits
que originalmente estaban cercanos entre sí en el flujo de bits a
transmitir se separen entre sí en el dominio temporal durante su
viaje por la interfaz de radio. De esta manera, un breve intervalo
de condiciones de interferencia extremadamente malas en la interfaz
de radio no debería causar ninguna ráfaga de varios bits erróneos
consecutivos en el flujo de bits recibido y descodificado. El
segundo entrelazado 110 tiene lugar entre tramas, lo que significa
que la entidad de datos sujeta al entrelazado es una trama de
radio.
La Fig. 2 ilustra el funcionamiento de la
segunda etapa de entrelazado. Los bits que llegan como un flujo 201
de entrada al entrelazador se graban en una matriz 202 de bits que
tiene un cierto número de filas y un cierto número de columnas. Los
números mostrados en el flujo de entrada y la matriz de bits son,
sencillamente, los números de serie de los bits en la trama de
radio. Aquí se muestra que el número de columnas es 32, con los
números de columnas variando entre 0 y 31. Las columnas se
suministran a un permutador 203 entre columnas que las redispone en
un orden distinto. Como ejemplos, la columna 0 sigue siendo la
columna 0, la columna 17 pasa a ser la 1ª, la columna 14 pasa a ser
la 30 y la columna 31 se queda como la 31 después del permutador 203
entre columnas. Los bits se leen desde las columnas permutadas hacia
la salida de la segunda etapa de entrelazado, columna a columna. El
flujo 204 de bits, con el número de serie de ciertos bits, se
muestra como la salida de la segunda etapa de entrelazado.
La modalidad TDD, o Dúplex por División del
Tiempo, con su posibilidad de emplear simultáneamente varios códigos
de dispersión, conlleva algunas complicaciones para la disposición
presentada. Si se emplea un único código de dispersión para
transmitir el flujo de bits, el flujo 204 de bits se transmite
utilizando ese código de dispersión. Sin embargo, en una situación
de múltiples códigos, el dispositivo transmisor tiene al menos dos
códigos de dispersión a su disposición, y transmite utilizando
simultáneamente estos códigos de dispersión durante una única ranura
temporal. El agrupamiento funcional de canal físico actualmente
definida es tal que los códigos de dispersión paralelos se rellenan
uno a la vez, con los bits tomados del flujo 204 de bits. Esto puede
llevar a la situación mostrada en el extremo inferior de la Fig. 2,
donde, durante una cierta ranura temporal, p. ej., los bits 0 y 14,
los bits 32 y 46, etc., de una cierta trama se transmiten
simultáneamente. De hecho, el número de códigos de dispersión
paralelos puede variar entre
2 y 9.
2 y 9.
La disposición según la Fig. 2 tiene el
inconveniente, en la situación de múltiples códigos, de
contrarrestar muchas de las ventajas usualmente logradas mediante el
segundo entrelazado, porque ciertos bits que están cercanos entre sí
en la trama no se separan prácticamente en absoluto en el dominio
temporal en la interfaz de radio. La naturaleza de la interferencia
que tiene lugar en los sistemas UTRA es tal que puede ocurrir, p.
ej., que una parte de una ranura temporal, bien desde el mismo
comienzo o bien desde el mismo final de la ranura temporal, sea
borrada debido a la interferencia, especialmente la interferencia
entre operadores. El resultado de tal borrado, dada la disposición
de la Fig. 2, es una ráfaga de errores muy cercanos entre sí en una
trama recibida.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar un procedimiento y una disposición para garantizar que
la separación en el tiempo entre los bits adyacentes en una trama no
se vea afectada en una disposición de transmisión multicódigo. Es un
objeto adicional de la invención que los cambios mayores en las
disposiciones propuestas existentes puedan evitarse.
Los objetos de la invención se logran
modificando el orden en que los bits se agrupan en los códigos de
dispersión después de la segunda etapa de entrelazado.
El procedimiento según la invención está
concebido para entrelazar un flujo de datos que consiste en símbolos
de información digital antes de la transmisión por una interfaz de
radio. Comprende las etapas de
- -
- efectuar una permutación en el flujo de datos digitales, produciendo así un flujo permutado de datos digitales,
- -
- producir, a partir del flujo permutado de datos digitales, al menos dos flujos componentes
- -
- agrupamiento funcional de cada flujo componente en un código de dispersión.
Se caracteriza porque comprende la etapa de
invertir el orden de los símbolos de información en al menos un
flujo componente antes de agruparlo en un código de dispersión.
La invención también se aplica a una disposición
transmisora que comprende
- -
- medios para realizar una permutación al flujo de datos digitales, produciendo así un flujo permutado de datos digitales,
- -
- medios para producir, a partir del flujo permutado de datos digitales, al menos dos flujos componentes
- -
- medios para el agrupamiento funcional de cada flujo componente en un código de dispersión.
Es característico del dispositivo de radio que
comprende medios para invertir el orden de los símbolos de
información en al menos un flujo componente antes del agrupamiento
funcional de un código de dispersión.
La presente invención se basa en el hallazgo de
que el agrupamiento funcional de bits en los códigos de dispersión
paralelos tiene un rol central para mantener la separación de los
bits en el dominio temporal. Una manera ventajosa de eliminar los
inconvenientes de las disposiciones existentes es modificar el orden
en el cual se agrupan los bits, al menos en una parte de los códigos
de dispersión.
A fin de no causar cambios mayores en la
disposición propuesta existente, se ha hallado que, si en cada
segundo flujo de los flujos de bits componentes que son partes de la
salida del segundo entrelazador, se invierte el orden de los bits,
se mantiene una separación suficiente en el dominio temporal entre
los bits. Tal modificación no contiene, esencialmente, ninguna
complejidad añadida, porque el orden en el cual se lee un cierto
flujo finito de bits (desde el primer bit hasta el último bit o
desde el último bit hasta el primer bit) es meramente una cuestión
de escoger debidamente un cierto comando de acceso a la memoria.
La invención requiere sólo un cambio menor en
las disposiciones propuestas existentes, y aún así proporciona un
alivio significativo para el problema de mantener una separación
suficiente en el dominio temporal entre los bits que están cercanos
entre sí en la trama.
Se hace notar que los documentos WO98/5947 y
WO98/43373 revelan un procedimiento Multiportador de transmisión por
CDMA que tiene las etapas de entrelazar un flujo de datos, partir el
flujo entrelazado en flujos componentes y el agrupamiento funcional
de cada flujo componente en un código de dispersión antes de llevar
a cabo las operaciones de dispersión y modulación.
Además, el documento WO00/49780, que constituye
parte de la técnica anterior a tenor del Artículo 54(3) EPC,
revela un procedimiento Multiportador de transmisión TDMY que
comprende las etapas de permutar un flujo de datos, partir el flujo
permutado en flujos componentes, invertir una porción de los flujos
componentes, y dispersar y modular los flujos componentes. Este
documento no revela ninguna correspondencia entre flujos componentes
y códigos de dispersión.
Las características novedosas que se consideran
como características de la invención se estipulan en detalle en las
reivindicaciones adjuntas. La propia invención, sin embargo, tanto
con respecto a su construcción como a su procedimiento de operación,
junto con los objetos adicionales y las ventajas de los mismos, se
entenderán mejor a partir de la siguiente descripción de las
realizaciones específicas, cuando se lean conjuntamente con los
dibujos adjuntos.
La Fig. 1 ilustra una estructura conocida de
multiplexado del canal de transporte para el enlace ascendente,
La Fig. 2 ilustra los resultados del segundo
entrelazado y el agrupamiento funcional de códigos en la disposición
de la Fig. 1,
La Fig. 3 ilustra los resultados del segundo
entrelazado y agrupamiento funcional de códigos según una
realización ventajosa de la invención,
La Fig. 4 es un diagrama de flujo del
procedimiento según la invención y
La Fig. 5 ilustra un dispositivo de radio según
una realización de la invención.
Las Figs. 1 y 2 ya fueron tomadas en cuenta en
la descripción de la técnica anterior. Las partes análogas en los
dibujos se muestran con los mismos indicadores de referencia.
La parte superior de la Fig. 3 es similar a la
de la Fig. 2: los bits que llegan como un flujo 201 de entrada a un
segundo entrelazador se graban en una matriz 202 de bits que tiene
un cierto número de filas y un cierto número de columnas. Aquí el
número de columnas es nuevamente 32, con los números de columnas
variando entre 0 y 31. Las columnas se suministran al permutador 203
entre columnas que las redispone en un orden distinto. La presente
invención no cambia el funcionamiento del permutador entre columnas,
por lo que la columna 0 sigue siendo la 0, la columna 17 pasa a ser
la 1ª, la columna 14 pasa a ser la 30ª y la columna 31 se queda como
la 31 después del permutador 203 entre columnas, igual que en la
disposición de la técnica anterior de la Fig. 2.
La invención se refiere al orden en el cual los
bits se leen desde las columnas permutadas hacia la salida de la
segunda etapa de entrelazado, que también es la entrada de la etapa
de correspondencia del canal físico. El flujo 204 de bits, con el
número de serie de ciertos bits, se muestra como la forma conocida
de salida de la segunda etapa de entrelazado. Sin embargo, cuando
los bits se agrupan a partir de la misma en los códigos de
dispersión paralelos, de los cuales hay dos en la Fig. 3, el orden
de los bits en el flujo de bits del componente, que ingresa al
segundo código de dispersión, está invertido.
El principio mostrado en la Fig. 3 se generaliza
fácilmente al caso de N códigos de dispersión paralelos, donde N es
un entero positivo mayor que 2, aseverando que el orden de bits en
cada segundo flujo de bits de componente se invierte antes del
agrupamiento funcional de ese flujo de bits de componente en el
correspondiente código de dispersión.
La invención no limita la selección de la etapa
física efectiva en la cual se hace la inversión del orden de los
bits para cada segundo flujo de bits de componente. Las
especificaciones de sistema de sistemas de comunicaciones como el
UTRA no especifican usualmente ninguna implementación específica de
hardware para efectuar las operaciones estandarizadas, sino que
éstas se dejan al criterio de los diseñadores de transceptores. Una
forma ventajosa de llevar a cabo la inversión es integrarla en la
etapa en la cual los bits se leen desde la matriz 202 de bits
después de la permutación de columnas: la etapa de permutar columnas
no significa nada más que seleccionar correctamente el orden el el
cual se leen los bits desde las ubicaciones de memoria donde están
almacenados cuando se supone que están en la matriz de bits. El
transceptor puede reorganizar este orden de lectura para que, además
del orden permutado de las columnas, tome en cuenta el hecho de que
aquellas columnas que van a los flujos de bits destinados a ser
invertidos son leídos en orden inverso y desde el extremo inferior
al superior en la representación matricial.
La Fig. 4 ilustra un procedimiento según una
realización ventajosa de la invención en forma de un diagrama de
flujo. Las etapas mostradas en la Fig. 4 pertenecen, funcionalmente,
a la segunda etapa 110 de entrelazado mostrada en la Fig. 1. La
etapa 401 corresponde a la grabación de los bits de entrada en una
matriz de bits, y la etapa 402 corresponde a la permutación de las
columnas. En la etapa 403, el transceptor verifica el número de
códigos de dispersión que tiene a su disposición para transmitir
esta trama específica. Si el número de códigos es sólo uno, las
columnas permutadas se emiten en el orden conocido a fin de que
puedan agruparse correctamente en el código de dispersión en la
etapa 406. Sin embargo, si hay un hallazgo positivo en la etapa
403, se componen flujos de componentes (al menos conceptualmente) en
la etapa 404, y en cada segundo flujo de estos se invierte el orden
de los bits en la etapa 405.
La Fig. 5 ilustra la estructura de un terminal
móvil o estación base donde las partes, desde el anexador 101 de CRC
hasta el segmentador 109 de canal físico, pueden ser similares a las
de los dispositivos conocidos que son conformes al documento TS
25.212 mencionado en la descripción de la tecnología anterior. El
segundo entrelazador 510 y el agrupador 511 de canal físico se
disponen para implementar el procedimiento ilustrado en la Fig. 4;
la implementación física del procedimiento es inmediata y está
dentro de las capacidades de una persona versada en la técnica,
sobre la base de las instrucciones anteriormente dadas.
Las realizaciones ejemplares anteriormente dadas
no deben considerarse como limitadoras de la aplicabilidad de la
invención; ésta última se refleja simplemente en el alcance de las
reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, la invención no requiere que
una operación de entrelazado, donde cada segundo flujo componente se
agrupa en un código de dispersión, se limite al entrelazado dentro
de una única ranura temporal. De manera similar, las operaciones de
permutación y de inversión del orden pueden llevarse a cabo sobre
grupos de bits (p. ej., de forma tal que tres bits consecutivos
constituyan un grupo) en lugar de sólo sobre bits.
Claims (6)
1. Un procedimiento para entrelazar un flujo de
datos (201) que consiste en símbolos de información digital antes
de la transmisión por una interfaz de radio, que comprende las
etapas de
- -
- efectuar una permutación (202, 203, 401, 402) al flujo de datos digitales, produciendo así un flujo permutado de datos digitales (204),
- -
- producir, a partir del flujo permutado de datos digitales, al menos dos flujos componentes (404)
- -
- agrupamiento funcional de cada flujo componente en un código (406) de dispersión
caracterizado porque comprende la etapa
de invertir (405) el orden de los símbolos de información en al
menos un flujo componente antes del agrupamiento funcional de un
código de dispersión.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende la etapa de invertir (405) el
orden de los símbolos de información en cada segundo flujo
componente antes del agrupamiento funcional de dichos flujos
componentes en sus correspondientes códigos de dispersión.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la etapa de efectuar una permutación al
flujo de datos digitales comprende las etapas de
- -
- grabar los símbolos de información de un cierto pasaje del flujo de datos en una matriz (202) de permutación y
- -
- leer los símbolos de información desde las columnas de dicha matriz de permutación en un orden por columnas, que es distinto (203) al orden de las columnas contiguas en dicha matriz de permutación;
de forma tal que las etapas de producir al menos
dos flujos componentes y de invertir el orden de los símbolos de
información en al menos un flujo componente se efectúan sobre una
secuencia discreta de símbolos (204) de información, obtenidos como
resultado de dicha lectura de los símbolos de información desde las
columnas de dicha matriz de permutación.
4. Un dispositivo de radio que comprende medios
para entrelazar (510) un flujo de datos (201),que consiste en
símbolos de información digital, antes de la transmisión por una
interfaz de radio, y que comprende
- -
- medios para efectuar una permutación (202, 203, 401, 402) del flujo de datos digitales, produciendo así un flujo permutado de datos digitales,
- -
- medios para producir, a partir del flujo permutado de datos digitales, al menos dos flujos componentes
- -
- medios para el agrupamiento funcional de cada flujo componente en un código de dispersión
caracterizado porque comprende medios
para invertir (405) el orden de los símbolos de información en al
menos un flujo componente, antes de agruparlo en un código de
dispersión.
5. Un dispositivo de radio según la
reivindicación 4, caracterizado porque es un terminal móvil
de un sistema de comunicación por radio de 3GPP.
6. Un dispositivo de radio según la
reivindicación 4, caracterizado porque es una estación base
de un sistema de comunicación por radio de 3GPP.
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