ES2921548T3 - Canal de señalización de perforación para un sistema de comunicación inalámbrica - Google Patents

Abstract

Un canal de señalización que perfora los canales de tráfico se utiliza para enviar la señalización, por ejemplo, reconocimientos (ACK). Para enviar señalización, se determinan los recursos para el canal de señalización, por ejemplo, en función de un patrón de salto de frecuencia. La señalización se extiende con un código de propagación (por ejemplo, un código Walsh) para generar señalización de propagación, que se asigna a los recursos para el canal de señalización. Cada recurso puede dividirse en múltiples grupos. Se puede asignar un mensaje de señalización a diferentes grupos para lograr la diversidad. Los datos de tráfico también se pueden asignar a otros recursos para un canal de tráfico asignado para su uso. Los datos de tráfico asignados a los otros recursos para el canal de señalización están perforados. La señalización mapeada y los datos de tráfico se procesan más (por ejemplo, para OFDM o SC-FDMA) y se transmiten. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Canal de señalización de perforación para un sistema de comunicación inalámbrica

ANTECEDENTES

I. Campo

La presente invención se refiere en general a la comunicación, y más específicamente a las técnicas para transmitir la señalización en un sistema de comunicación.

II. Antecedentes

Los sistemas de comunicación inalámbricos están ampliamente desplegados para proporcionar diversos servicios de comunicación, como voz, paquetes de datos, difusión, mensajería, etc. Estos sistemas pueden ser sistemas de acceso múltiple capaces de soportar la comunicación de múltiples usuarios compartiendo los recursos disponibles del sistema. Algunos ejemplos de estos sistemas de acceso múltiple son los sistemas de acceso múltiple por división de código (CDMA), los sistemas de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) y los sistemas de acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA).

Un sistema de comunicación puede emplear un esquema de transmisión con retroalimentación para mejorar la fiabilidad de la transmisión de datos. Por ejemplo, un transmisor puede transmitir un paquete de datos a un receptor, que puede devolver un acuse de recibo (ACK) si el paquete se decodifica correctamente o un acuse de recibo negativo (NAK) si el paquete se decodifica con error. El transmisor utiliza el ACK para terminar la transmisión del paquete y utiliza el ⁿA ^k para retransmitir todo o parte del paquete. Así, el transmisor es capaz de transmitir los datos suficientes para cada paquete basándose en la retroalimentación del receptor.

Una estación base en un sistema de acceso múltiple puede comunicarse simultáneamente con varios terminales en los enlaces directos e inversos en cualquier momento. El enlace directo (o enlace descendente) se refiere al enlace de comunicación desde las estaciones base a los terminales, y el enlace inverso (o enlace ascendente) se refiere al enlace de comunicación desde los terminales a las estaciones base. La estación base puede transmitir datos a múltiples terminales en el enlace directo y puede recibir ACK y/o NAK (o información ACK) de estos terminales en el enlace inverso. La información ACK de los terminales, aunque beneficiosa, representa una sobrecarga en el sistema.

Por lo tanto, hay una necesidad en el arte de técnicas para enviar eficientemente la información ACK en un sistema de comunicación.

La atención está puesta en un artículo de la revista IEEE SIGNAL PROCESSING MAGAZINE , septiembre de 2014, p. 20-28, titulado " Diseñar una red de acceso inalámbrico móvil de banda ancha, un enfoque integrado basado en la optimización de capas cruzadas " por JUNYI LI ET AL, que se dirige a un nuevo sistema inalámbrico para permitir una red de acceso inalámbrico móvil de banda ancha. Este sistema aprovecha los elementos de red estándar del protocolo de Internet (IP) para construir el sistema y emplea una nueva tecnología de interfaz aérea basada en la multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFD^m ). El documento 3GPP R1-40688 " Rendimiento de la señalización a Ck/NACK" de Samsung revela la señalización ACK/NACK por perforación de un canal de tráfico de enlace descendente. El documento 3GPP R1-040086 "Compatibilidad de las mejoras con las versiones existentes", de Qualcomm, revela la señalización ACK en el enlace ascendente mediante la perforación de un canal de tráfico.

Resumen

De acuerdo con la presente invención se proporciona un método y un aparato para comunicaciones inalámbricas como se establece en las reivindicaciones independientes. Las realizaciones preferidas se describen en las reivindicaciones dependientes.

En el presente documento se describen técnicas para transmitir eficientemente la señalización en un sistema de comunicación. La señalización puede ser información ACK o alguna otra información. En una realización, se utiliza un canal de señalización que perfora los canales de tráfico para enviar la señalización. El canal de señalización también puede denominarse canal de control, canal de sobrecarga, canal de retroalimentación, etc. El canal de señalización puede asignarse a recursos, por ejemplo, segmentos de tiempo-frecuencia, y cada canal de tráfico puede asignarse a diferentes recursos. Cada segmento de tiempo-frecuencia y cada bloque de tiempo-frecuencia puede ser un bloque de tiempo y frecuencia. Un segmento de tiempo-frecuencia y un bloque de tiempo-frecuencia pueden tener el mismo o diferente tamaño. El canal de señalización perfora los canales de tráfico en el sentido de que los datos no se envían en los canales de tráfico en la parte de los bloques de tiempo-frecuencia que colisionan con los segmentos de tiempo-frecuencia para el canal de señalización. Por lo tanto, el canal de señalización perfora o anula los canales de tráfico cuando se produce una colisión.

En una realización, la señalización se envía con multiplexación por división de código (CDM) en el canal de señalización. En un transmisor (por ejemplo, un terminal), los recursos, por ejemplo, segmentos de tiempofrecuencia, para el canal de señalización se determinan inicialmente, por ejemplo, basándose en un patrón de salto de frecuencia para el canal de señalización. La señalización se propaga con un código de propagación (por ejemplo, un código Walsh) para generar una señalización propagada, que luego se asigna a los recursos para el canal de señalización. En una realización, cada recurso se divide en múltiples grupos, y un mensaje de señalización se asigna a diferentes grupos en múltiples recursos para lograr la diversidad. Los datos de tráfico pueden ser asignados a otros recursos para un canal de tráfico asignado para su uso. Los datos de tráfico que se mapean a los otros recursos para el canal de señalización se perforan. Los datos de señalización y de tráfico mapeados se procesan posteriormente (por ejemplo, se modulan para OFDM o SC-FDMA) y se transmiten.

En una realización, para recibir la señalización en un receptor (por ejemplo, una estación base), los símbolos recibidos se extraen de los recursos para el canal de señalización. Los símbolos recibidos extraídos se dispersan con el código de propagación para obtener símbolos dispersos. Los símbolos recibidos extraídos también pueden ser desagregados con uno o más códigos de propagación no utilizados para la señalización para obtener estimaciones de interferencia. Los símbolos dispersos se detectan (por ejemplo, con las estimaciones de interferencia, si están disponibles) para recuperar la señalización transmitida. Los símbolos recibidos extraídos de diferentes agrupaciones pueden ser dispersados y combinados para recuperar un mensaje de señalización enviado en estas agrupaciones. Los símbolos recibidos también pueden extraerse de los recursos para el canal de tráfico asignado. Los símbolos recibidos extraídos de los recursos para el canal de señalización se perforan. Los símbolos recibidos no perforados se procesan para obtener datos decodificados.

Varios aspectos y realizaciones de la invención se describen con más detalle a continuación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Las características y la naturaleza de la presente invención se harán más evidentes a partir de la descripción detallada que se expone a continuación cuando se toma en conjunto con los dibujos en los que los caracteres de referencia similares se identifican de manera correspondiente en todo.

La figura 1 muestra un sistema de comunicación inalámbrica.

La figura 2 ilustra la transmisión H-ARQ en el enlace directo.

Las figuras 3A y 3B muestran dos estructuras de subportadora.

La figura 4 muestra un esquema de salto de frecuencia.

Las figuras 5A y 5B muestran dos esquemas de transmisión de señalización para un canal ACK.

La figura 6 muestra la perforación de un bloque de tiempo-frecuencia para el canal ACK.

La figura 7A muestra un segmento ACK con múltiples agrupaciones.

La figura 7B muestra un bloque de tiempo-frecuencia no perforado por un segmento ACK.

La figura 7C muestra un bloque de tiempo-frecuencia perforado por un segmento ACK.

La figura 8 muestra la transmisión de un mensaje ACK para lograr la diversidad.

La figura 9 muestra un árbol de canales binarios.

La figura 10 muestra un proceso de envío de datos de señalización y tráfico.

La figura 11 muestra un aparato para enviar datos de señalización y de tráfico.

La figura 12 muestra un proceso para recibir datos de señalización y tráfico.

La figura 13 muestra un aparato para recibir datos de señalización y tráfico.

La figura 14 muestra un diagrama de bloques de una estación base y un terminal.

La figura 15 muestra un diagrama de bloques de un procesador de transmisión de datos y señalización.

La figura 16 muestra un diagrama de bloques de un procesador de recepción de datos y señalización.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

La palabra "ejemplar" se usa en la presente para significar "que sirve como ejemplo, instancia o ilustración". Cualquier realización o diseño descrito en la presente como "ejemplar" no debe interpretarse necesariamente como preferido o ventajoso sobre otras realizaciones o diseños.

La figura 1 muestra un sistema de comunicación inalámbrica 100 con múltiples estaciones base 110 y múltiples terminales 120. Una estación base es una estación que se comunica con los terminales. Una estación base también puede llamarse, y puede contener parte o toda la funcionalidad de un punto de acceso, un Nodo B, y/o alguna otra entidad de red. Cada estación base 110 proporciona cobertura de comunicación para un área geográfica particular 102. El término " celda " puede referirse a una estación base y/o a su área de cobertura dependiendo del contexto en el que se utilice el término. Para mejorar la capacidad del sistema, el área de cobertura de una estación base puede dividirse en múltiples áreas más pequeñas, por ejemplo, tres áreas más pequeñas 104a, 104b y 104c. Cada área más pequeña es atendida por un subsistema transceptor de base (BTS) respectivo. El término "sector" puede referirse a una BTS y/o a su área de cobertura dependiendo del contexto en el que se utilice el término. En el caso de una celda sectorizada, las BTS de todos los sectores de esa celda suelen estar ubicadas conjuntamente en la estación base de la celda. Las técnicas de transmisión de señalización descritas en el presente documento pueden utilizarse tanto en un sistema con celdas sectorizadas como en un sistema con celdas no sectorizadas. Para simplificar, en la siguiente descripción, el término "estación base" se utiliza genéricamente para una estación que sirve a un sector, así como una estación que sirve a una celda.

Los terminales 120 suelen estar dispersos por todo el sistema, y cada terminal puede ser fijo o móvil. Un terminal también puede llamarse, y puede contener parte o toda la funcionalidad de una estación móvil, un equipo de usuario, y/o algún otro dispositivo. Un terminal puede ser un dispositivo inalámbrico, un teléfono celular, un asistente digital personal (PDA), una tarjeta de módem inalámbrica, etc. Un terminal puede comunicarse con cero, una o múltiples estaciones base en los enlaces de ida y vuelta en cualquier momento.

Para una arquitectura centralizada, un controlador del sistema 130 se acopla a las estaciones base 110 y proporciona la coordinación y el control de estas estaciones base. El controlador del sistema 130 puede ser una única entidad de red o un conjunto de entidades de red. Para una arquitectura distribuida, las estaciones base pueden comunicarse entre sí según sea necesario.

Las técnicas de transmisión de señalización descritas en el presente documento pueden utilizarse para enviar diversos tipos de señalización, como información ACK, comandos de control de potencia, indicadores de calidad de canal (CQI), solicitudes de recursos del sistema, sondas de acceso, información de retroalimentación, etc. Estas técnicas se utilizan para el enlace inverso. Para mayor claridad, estas técnicas se describen a continuación para el envío de información ACK en el enlace inverso.

El sistema 100 puede emplear la transmisión de solicitud de repetición automática híbrida (H-ARQ), que también se denomina transmisión de redundancia incremental (IR). Con H-ARQ, un transmisor envía una o más transmisiones para un paquete de datos hasta que el paquete es decodificado correctamente por un receptor o se ha enviado el número máximo de transmisiones. La H-ARQ mejora la fiabilidad de la transmisión de datos y admite la adaptación de la velocidad de los paquetes en presencia de cambios en las condiciones del canal.

La figura 2 ilustra la transmisión H-ARQ en el enlace directo. Una estación base procesa (por ejemplo, codifica y modula) un paquete de datos (Paquete 1) y genera múltiples (V) bloques de datos, donde V > 1. Un paquete de datos también puede llamarse palabra de código, etc. Un bloque de datos también puede llamarse subpaquete, transmisión H-ARQ, etc. Cada bloque de datos del paquete puede contener suficiente información para permitir a un terminal decodificar correctamente el paquete en condiciones de canal favorables. Los bloques de datos V suelen contener diferente información de redundancia para el paquete. Cada bloque de datos puede enviarse en una trama, que puede tener cualquier duración. Los V bloques de datos se envían de uno en uno hasta que se termina el paquete, y las transmisiones de los bloques están espaciadas por Q tramas, donde Q > 1.

La estación base transmite el primer bloque de datos (bloque 1) del paquete 1 en la trama m. El terminal recibe y procesa (por ejemplo demodula y decodifica) el Bloque 1, determina que el Paquete 1 está dccodcd en error, y envía un NAK a la estación base en la trama m q, donde q es el retardo ACK/NAK y 1 < q < Q. La estación base recibe el NAK y transmite el segundo bloque de datos (Bloque 2) para el Paquete 1 en la trama m Q. El terminal recibe el Bloque 2, procesa los Bloques 1 y 2, determina que el Paquete 1 está decodificado en error, y envía de vuelta un NAK en la trama m Q q. La transmisión en bloque y la respuesta NAK pueden continuar hasta V veces. En el ejemplo mostrado en la figura 2, la estación base transmite el bloque de datos 3 (Bloque 3) para el Paquete 1 en la trama m 2Q. El terminal recibe el Bloque 3, procesa los Bloques 1 a 3 para el Paquete 1, determina que el paquete es decodificado correctamente, y envía de vuelta un ACK en la trama m 2Q q. La estación base recibe el ACK y termina la transmisión del paquete 1. La estación base procesa el siguiente paquete de datos (Paquete 2) y transmite los bloques de datos del Paquete 2 de forma similar.

En la figura 2, se envía un nuevo bloque de datos cada Q tramas. Para mejorar la utilización del canal, la estación base puede transmitir hasta Q paquetes de forma entrelazada. En una realización, un primer entrelazado se forma con las tramas m, m Q, etc., un segundo entrelazado se forma con las tramas m 1, m Q 1, etc., y un Q-ésimo entrelazado se forma con las tramas m Q -1, m 2Q - 1, etc. Los entrelazados Q están desplazados entre sí por una trama. La estación base puede transmitir hasta Q paquetes en los Q entrelazados. Por ejemplo, si Q = 2, entonces el primer entrelazado puede incluir tramas impares, y el segundo entrelazado puede incluir tramas pares. Como otro ejemplo, si Q = 6, entonces seis entrelazamientos pueden ser formados y usados para enviar seis paquetes de manera entrelazada. En general, el retardo de retransmisión H-ARQ Q y el retardo ACK/NAK q se seleccionan típicamente para proporcionar suficiente tiempo de procesamiento tanto para el transmisor como para el receptor.

Para mayor claridad, la figura 2 muestra la transmisión de NAK y ACK. Para un esquema basado en ACK, que se asume para la descripción a continuación, se envía un ACK si un paquete se decodifica correctamente, y los NAK no se envían y se presumen por la ausencia de ACK.

Las técnicas de transmisión de señalización descritas en el presente documento pueden utilizarse para diversos sistemas de comunicación inalámbrica, como un sistema CDMa , un sistema TDMA, un sistema FDMA, un sistema de acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA), un sistema de acceso múltiple por división de frecuencia de una sola portadora (SC-FDMA), etc. Un sistema OFDMA utiliza la multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM), que es una técnica de modulación que divide el ancho de banda total del sistema en múltiples (K) subportadoras ortogonales. Estas subportadoras también se denominan tonos, bandas, etc. Con OFDM, cada subportadora puede ser modulada independientemente con datos. Un sistema SC-FDMA puede utilizar FDMA intercalado (IFDMA) para transmitir en subportadoras distribuidas en el ancho de banda del sistema, FDMA localizado (LFDMA) para transmitir en un bloque de subportadoras adyacentes, o FDMA mejorado (EFDMA) para transmitir en múltiples bloques de subportadoras adyacentes. En general, los símbolos de modulación se envían en el dominio de frecuencia con OFDM y en el dominio de tiempo con SC-FDMA.

Las técnicas de transmisión de señalización también pueden utilizarse con diversas estructuras de subportadora. Para simplificar, la siguiente descripción supone que las K subportadoras totales son utilizables para la transmisión y se les da índices de 1 a K.

La figura 3A muestra una estructura de subportadora distribuida 300. En la estructura de subportadora 300, las K subportadoras totales se organizan en S conjuntos no solapados, de manera que cada conjunto contiene N subportadoras que se distribuyen uniformemente entre las K subportadoras totales. Las subportadoras consecutivas de cada conjunto están separadas por S subportadoras, donde K = S - N . Por tanto, el conjunto s contiene las subportadoras s, S s, 2S s, ..., (N -1)- S s , para s e {1,...,S}.

La figura 3B muestra una estructura de subportadora en bloque 310. Para la estructura de subportadora 310, las K subportadoras totales se organizan en S conjuntos no superpuestos de tal manera que cada conjunto contiene N subportadoras consecutivas, donde K = S - N. Por lo tanto, el conjunto s contiene subportadoras (s - 1) - N 1 hasta s - N, para s e {1, ..., S}.

En general, las técnicas de transmisión de señalización pueden utilizarse con cualquier estructura de subportadora que tenga cualquier número de conjuntos de subportadoras. Cada conjunto de subportadoras puede incluir cualquier número de subportadoras que pueden estar dispuestas de cualquier manera. Por ejemplo, las subportadoras de cada conjunto pueden estar distribuidas uniformemente en el ancho de banda del sistema, como se muestra en la figura 3A, contiguas como se muestra en la figura 3B, etc. Los conjuntos de subportadoras pueden incluir el mismo o diferente número de subportadoras.

La figura 4 muestra una partición ejemplar de tiempo y frecuencia en bloques de tiempo-frecuencia. Un bloque de tiempo-frecuencia también puede denominarse mosaico, bloque de tráfico o cualquier otra terminología. En una realización, un bloque de tiempo-frecuencia corresponde a un conjunto específico de subportadoras en un intervalo de tiempo específico, que puede abarcar uno o varios períodos de símbolos. Un período de símbolo es la duración de un símbolo OFDM o un símbolo SC-FDMA. Bloques ortogonales de tiempo-frecuencia S están disponibles en cada intervalo de tiempo.

El sistema 100 puede definir canales de tráfico para facilitar la asignación y el uso de los recursos disponibles del sistema. Un canal de tráfico es un medio para enviar datos desde un transmisor a un receptor y también puede denominarse canal, canal físico, canal de capa física, canal de datos, canal de transmisión, etc. Los canales de tráfico pueden definirse para varios tipos de recursos del sistema, como la frecuencia y el tiempo.

En general, se puede definir cualquier número de canales de tráfico, y los canales de tráfico pueden tener la misma o diferente capacidad de transmisión. Para simplificar, gran parte de la siguiente descripción supone que se definen S canales de tráfico, y que cada canal de tráfico se asigna a un bloque de tiempo-frecuencia en cada intervalo de tiempo utilizado para la transmisión de datos. Estos canales de tráfico S pueden asignarse a un máximo de terminales S.

La figura 4 también muestra un esquema ejemplar de salto de frecuencia 400. Para el esquema 400, cada canal de tráfico se asigna a una secuencia específica de bloques de tiempo-frecuencia que saltan a través de la frecuencia en diferentes intervalos de tiempo para lograr la diversidad de frecuencia, como se muestra en la figura 4. Un intervalo de salto es la cantidad de tiempo que se pasa en un determinado conjunto de subportadoras y es igual a un intervalo de tiempo para la realización mostrada en la figura 4. Un patrón de salto de frecuencia (FH) indica el bloque específico de tiempo-frecuencia a utilizar para cada canal de tráfico en cada intervalo de tiempo utilizado para la transmisión de datos. La figura 4 muestra la secuencia de bloques de tiempo-frecuencia para el canal de tráfico y. Los demás canales de tráfico pueden asignarse a versiones desplazadas vertical y circularmente de la secuencia de bloques de tiempo-frecuencia para el canal de tráfico y.

El salto de frecuencia puede utilizarse con las estructuras de subportadora mostradas en las figuras 3A y 3B. En una realización, que se denomina salto de tasa de símbolos, un bloque de tiempo-frecuencia es un conjunto de subportadoras distribuidas (por ejemplo, como se muestra en la figura 3A) en un período de símbolo. En el caso del salto de tasa de símbolos, las subportadoras de un canal de tráfico se extienden por todo el ancho de banda del sistema y cambian de un periodo de símbolos a otro. En otra realización, denominada salto de bloque, un bloque de tiempo-frecuencia es un conjunto contiguo de subportadoras (por ejemplo, como se muestra en la figura 3B) en múltiples períodos de símbolo. En el caso del salto de bloque, las subportadoras de un canal de tráfico son contiguas y fijas para todo un intervalo de salto, pero cambian de un intervalo de salto a otro. También pueden definirse otros esquemas de salto de frecuencia.

Un terminal puede enviar información ACK en un canal de acuse de recibo de enlace inverso (R-ACKCH) a una estación base para confirmar las transmisiones H-ARQ enviadas por la estación base en el enlace directo. El R-ACKCH también se denomina canal ACK en la siguiente descripción. Volviendo a la FIG. 2, una transmisión H-ARQ se envía en una trama, que puede abarcar uno o varios intervalos de salto. El terminal puede enviar un ACK/NAK para cada trama en la que se reciba una transmisión H-ARQ desde la estación base. A continuación se describen varias realizaciones del canal ACK para diferentes tamaños de trama.

La figura 5A muestra un esquema de transmisión de señalización 500 para el canal ACK. Para la realización mostrada en la figura 5A, una trama abarca dos intervalos de salto, y el canal ACK se asigna a un bloque de tiempofrecuencia en cada trama ACK. Una trama ACK es una trama en la que se envía el canal ACK, y una trama de datos es una trama utilizada para la transmisión de datos. Cada trama de datos puede estar asociada a una trama ACK que está a q tramas de distancia, como se muestra en la figura 2. El canal ACK puede perforar todo o una parte de cada bloque de tiempo-frecuencia al que se asigna el canal ACK, como se describe a continuación.

La figura 5B muestra un esquema de transmisión de señalización 510 para el canal ACK. Para la realización mostrada en la figura 5B, S = 32 , una trama abarca un intervalo de salto, y el canal ACK se asigna a cuatro bloques de tiempo-frecuencia en cada trama ACK. El canal ACK puede perforar todo o una parte de cada bloque de tiempofrecuencia.

Para mayor claridad, las figuras 5A y 5B muestran el canal ACK perforando un canal de tráfico y siempre que el canal ACK se asigna a un bloque de tiempo-frecuencia utilizado para el canal de tráfico y. El canal ACK también perfora otros canales de tráfico, que no están etiquetados en las figuras 5A y 5B para mayor claridad. Un terminal puede transmitir datos en un canal de tráfico asignado (por ejemplo, el canal de tráfico y) y puede transmitir mensajes ACK en el canal ACK. Si hay muchos canales de tráfico disponibles, entonces el canal ACK pincha sólo una parte de la transmisión en el canal de tráfico asignado y pincha la mayoría de las transmisiones de otros terminales en otros canales de tráfico.

En general, el canal ACK puede asignarse a cualquier número de bloques de tiempo-frecuencia en cada trama ACK. En una realización, el canal ACK se asigna a un número fijo de bloques de tiempo-frecuencia en cada trama ACK. Este número fijo puede determinarse basándose en el número de canales de tráfico disponibles y/o algunos otros factores. En otra realización, el canal ACK se asigna a un número configurable de bloques de tiempo-frecuencia en cada trama ACK. Este número configurable puede determinarse basándose en el número de canales de tráfico que están en uso, el número de paquetes que se envían en cada canal de tráfico, el número de bits ACK que pueden enviarse en cada bloque de tiempo-frecuencia, etc.

Las figuras 5A y 5B muestran realizaciones específicas para perforar los canales de tráfico con el canal ACK. En otra realización, el canal de ACK se asigna a uno o más conjuntos de subportadoras fijas, y los canales de tráfico saltan alrededor del canal de ACK fijo. En otra realización, los conjuntos de subportadoras S se organizan en regiones G, y cada región incluye conjuntos de subportadoras S/G consecutivos. El canal ACK se asigna entonces a un conjunto de subportadoras en cada región. El canal ACK también puede perforar los canales de tráfico de otras maneras.

En general, el canal ACK puede asignarse a bloques de tiempo-frecuencia de forma seudoaleatoria o determinista. El canal ACK puede asignarse a diferentes conjuntos de subportadoras para lograr la diversidad de frecuencias e interferencias, por ejemplo, como se muestra en las figuras 5A y 5B. En una realización, el canal ACK es seudoaleatorio con respecto a los canales de tráfico y perfora igualmente los canales de tráfico. Esto puede lograrse saltando el canal ACK, saltando los canales de tráfico, o saltando tanto el canal ACK como los canales de tráfico. Un patrón FH puede indicar los bloques de tiempo-frecuencia específicos para el canal ACK en cada trama ACK. Este patrón FH puede ser enviado a los terminales o puede ser conocido a priori por los terminales. En cualquier caso, los terminales tienen conocimiento de los bloques de tiempo-frecuencia ocupados por el canal ACK.

La figura 6 muestra una realización de la perforación de un bloque de tiempo-frecuencia por el canal ACK. El bloque de tiempo-frecuencia cubre N subportadoras y abarca T períodos de símbolo. En general, el canal ACK puede perforar todo o una parte del bloque de tiempo-frecuencia. Un segmento ACK es un segmento de tiempo-frecuencia utilizado para el canal ACK. Un segmento ACK está formado por la parte del bloque de tiempo-frecuencia que se perfora y se utiliza para el canal ACK. En general, un segmento ACK puede cubrir cualquier número de subportadoras y puede abarcar cualquier número de períodos de símbolo. En una realización, que no se muestra en la figura 6, el canal ACK perfora todo el bloque de tiempo-frecuencia. En esta realización, el canal ACK se envía en todo el bloque de tiempo-frecuencia, y los datos de tráfico no se envían en el bloque de tiempo-frecuencia. En otra realización, que se muestra en la figura 6, el canal ACK perfora una porción del bloque de tiempo-frecuencia. Por ejemplo, el canal ACK puede perforar la mitad, un cuarto, un octavo, o alguna otra fracción del bloque de tiempofrecuencia. La porción perforada puede ser contigua en tiempo y frecuencia, como se muestra en la figura 6. La transmisión en subportadoras contiguas puede dar lugar a una menor relación pico-potencia media (PAPR), lo cual es deseable. Alternativamente, la porción perforada puede extenderse a través de la frecuencia, a través del tiempo, o a través de la frecuencia y el tiempo. En cualquier caso, el canal ACK se envía en la porción perforada del bloque de tiempo-frecuencia, y los datos de tráfico pueden enviarse en la porción restante del bloque de tiempo-frecuencia.

La figura 7A muestra una realización de un segmento ACK. En esta realización, el segmento ACK cubre 8 subportadoras y abarca 8 períodos de símbolo. El segmento ACK incluye 64 unidades de transmisión. Una unidad de transmisión es una subportadora en un período de símbolo. Para la realización mostrada en la figura 7A, el segmento ACK se divide en cuatro grupos. Cada grupo cubre 8 subportadoras, abarca 2 períodos de símbolo consecutivos e incluye 16 unidades de transmisión.

En general, un segmento ACK puede ser dividido de varias maneras. En otra realización, cada grupo cubre dos subportadoras y abarca los 8 períodos de símbolo. En otra realización, cada agrupación cubre todas las subportadoras y abarca todos los períodos de símbolo en el segmento ACK. Por ejemplo, la agrupación 1 puede incluir las subportadoras 1 y 2 en los períodos de símbolo 1 y 5, las subportadoras 3 y 4 en los períodos de símbolo 2 y 6, las subportadoras 5 y 6 en los períodos de símbolo 3 y 7, y las subportadoras 7 y 8 en los períodos de símbolo 4 y 8.

La figura 7B muestra una realización de un bloque de tiempo-frecuencia que no está perforado por un segmento ACK. En esta realización, el bloque de tiempo-frecuencia cubre 16 subportadoras, abarca 8 períodos de símbolo e incluye 128 unidades de transmisión. Los símbolos piloto pueden ser enviados en algunas de las unidades de transmisión, y los símbolos de datos pueden ser enviados en las unidades de transmisión restantes. Tal y como se utiliza en este documento, un símbolo de datos es un símbolo para los datos de tráfico, un símbolo piloto es un símbolo para el piloto, que son datos conocidos a priori tanto por la estación base como por los terminales, un símbolo de señalización es un símbolo para la señalización, y un símbolo es típicamente un valor complejo. Para la realización mostrada en la figura 7B, los símbolos piloto se envían en las subportadoras 1, 9 y 16 en los periodos de símbolo 1, 2, 3, 6, 7 y 8, o en seis franjas de tres símbolos piloto. Los símbolos piloto pueden ser distribuidos a través de la frecuencia, por ejemplo, como se muestra en la figura 7B, y pueden utilizarse para obtener una estimación del canal para el bloque de tiempo-frecuencia. La estimación del canal puede utilizarse para realizar la detección de datos para los símbolos de datos enviados en el bloque de tiempo-frecuencia.

La figura 7C muestra una realización de un bloque de tiempo-frecuencia que es perforado por un segmento ACK. En esta realización, se envían símbolos piloto en las subportadoras 9 y 16 en los periodos de símbolo 1, 2, 3, 6, 7 y 8, es decir, cuatro franjas de tres símbolos piloto. Los símbolos piloto pueden utilizarse para derivar una estimación de canal para la porción no perforada del bloque de tiempo-frecuencia.

La realización mostrada en las figuras 7B y 7C permite que un sector de servicio obtenga una estimación de interferencia para un segmento ACK para uno o más sectores contiguos. Un terminal puede transmitir en un bloque de tiempo-frecuencia completo al sector de servicio si este bloque de tiempo-frecuencia no está perforado por un segmento ACK para el sector de servicio. Sin embargo, este bloque de tiempo-frecuencia puede colisionar con un segmento ACK para uno o más sectores contiguos. En este caso, la mitad inferior del bloque de tiempo-frecuencia puede observar una mayor interferencia del segmento ACK para el sector o sectores contiguos. El sector de servicio puede estimar la interferencia del otro sector o sectores basándose en los símbolos piloto enviados en la subportadora 1 en los periodos de símbolo 1, 2, 3, 6, 7 y 8. El sector de servicio puede utilizar la estimación de la interferencia para la detección de datos de los símbolos de datos enviados en el bloque de tiempo-frecuencia.

Las figuras 7B y 7C muestran una realización para enviar el piloto y los datos en un bloque de tiempo-frecuencia. El piloto y los datos también pueden enviarse utilizando otros patrones para un bloque de tiempo-frecuencia. En general, puede enviarse un número suficiente de símbolos piloto en un bloque de tiempo-frecuencia para permitir a un sector servidor derivar una estimación de canal para el bloque de tiempo-frecuencia, con y sin perforación por un segmento ACK para el sector servidor. Puede localizarse un número suficiente de símbolos piloto de manera que el sector de servicio pueda obtener una estimación de la interferencia para el segmento ACK de los sectores contiguos.

Un terminal puede enviar un mensaje ACK para cada transmisión H-ARQ recibida de una estación base. La cantidad de información enviada en cada mensaje ACK puede depender del número de paquetes enviados en la correspondiente transmisión HARQ. En una realización, un mensaje ACK incluye un bit que reconoce una transmisión H-ARQ para un paquete. En otra realización, un mensaje ACK incluye múltiples (B) bits que reconocen una transmisión H-ARQ para B paquetes. En una realización, un mensaje ACK se envía con clave Encendido/Apagado, por ejemplo, "1" para ACK y "0" para NAK. En otra realización, un mensaje ACK se codifica antes de la transmisión.

Múltiples terminales pueden enviar sus mensajes ACK utilizando multiplexación por división de código (CDM), multiplexación por división de tiempo (TDM), multiplexación por división de frecuencia (FDM), algún otro esquema de multiplexación ortogonal, o una combinación de los mismos. Múltiples terminales pueden enviar sus mensajes ACK en el mismo grupo de un segmento ACK utilizando cualquier esquema de multiplexación ortogonal.

En una realización, los mensajes ACK se envían utilizando CDM. Para esta realización, se asignan a los terminales diferentes códigos o secuencias de propagación, y cada terminal propaga sus mensajes ACK con su código de propagación. Los mensajes ACK difundidos para los terminales son ortogonales entre sí en el dominio del código.

En una realización, los códigos de propagación son códigos ortogonales formados con columnas de una matriz Hadamard. Una matriz de Hadamard de 2X2 W²X² y una matriz de Hadamard de mayor tamaño W²LX²L pueden expresarse como:

Las matrices Hadamard de dimensiones cuadradas que son potencias de dos (por ejemplo, 232, 434, 838, etc.' pueden formarse como se muestra en la ecuación (1).

En otra realización, los códigos de propagación son códigos ortogonales formados con columnas de una matriz de Fourier. Una matriz de Fourier L X L Flxl tiene el elemento fn,m en la n-ésima fila de la m-ésima columna, que puede expresarse como

_)Zx. (»-!)( w-1)

_J f _11,m = e para n = l , ... ,L y m = l , ... ,L . Eq(2)

Las matrices de Fourier de cualquier dimensión cuadrada (por ejemplo, 2X2, 3X3, 4X4, 5X5, etc.) pueden formarse como se muestra en la ecuación (2).

Un mensaje ACK de 1 bit puede ser propagado con un código de propagación de chips L para generar un mensaje ACK propagado que contenga chips L, como sigue:

xUi¡ = au ■ wUt¡ , para i = 1 , L , Eq (3)

donde au es un bit ACK para el terminal u, que puede tener un valor de 0 o 1, o au E {0, 1};

wu,i es el i-ésimo chip del código de propagación asignado al terminal u; y

Xu,i es el i-ésimo chip del mensaje ACK de propagación para el terminal u.

Los chips L del mensaje de ACK propagado pueden enviarse en el dominio de la frecuencia mapeando estos chips L de ACK a L unidades de transmisión en un segmento de ACK, por ejemplo, como OFDMA. Alternativamente, estos chips L ACK pueden ser enviados en el dominio del tiempo realizando una DFT/FFT de L puntos para obtener símbolos L en el dominio de la frecuencia y mapeando estos L símbolos a L unidades de transmisión en un segmento ACK, por ejemplo, como SC-FDMA.

Para la realización mostrada en la figura 7A, un mensaje de ACK de 1 bit puede enviarse en 16 unidades de transmisión, y el bit de ACK puede propagarse con un código de propagación de 16 chips para generar 16 chips de ACK. Estos 16 chips de ACK pueden entonces ser asignados a 16 unidades de transmisión en un grupo de ACK. Hasta otros 15 terminales pueden enviar sus mensajes ACK en la misma agrupación utilizando otros códigos de propagación. Hasta 64 terminales pueden enviar mensajes ACK en un segmento ACK.

En una realización, un subconjunto de los códigos de propagación disponibles se utiliza para enviar información ACK. Los códigos de propagación restantes no se utilizan para enviar la información ACK y se utilizan en su lugar para la estimación de la interferencia. En una realización, cada agrupación incluye 16 unidades de transmisión (por ejemplo, como se muestra en la figura 7A), ocho códigos de propagación pueden utilizarse para enviar información ACK y se denominan códigos de propagación utilizables, y los ocho códigos de propagación restantes se utilizan para la estimación de la interferencia y se denominan códigos de propagación reservados. En esta realización, se dispone de ocho códigos de propagación utilizables para cada agrupación, y se pueden enviar hasta 32 mensajes ACK en un segmento ACK. En esta realización, se pueden utilizar ocho códigos de propagación reservados para la estimación de la interferencia en cada agrupación. Se pueden enviar más de 32 mensajes ACK en un segmento ACK asignando más códigos de propagación para el envío de mensajes ACK. Pueden enviarse más de 32 mensajes ACK en una trama ACK asignando más segmentos ACK para el canal ACK.

En otra realización, los mensajes ACK se envían utilizando TDM o FDM. Para esta realización, se asignan a los terminales diferentes unidades de transmisión para el canal ACK, y cada terminal envía su mensaje ACK en sus unidades de transmisión asignadas. Los mensajes ACK de los terminales serían entonces ortogonales entre sí en tiempo y/o frecuencia. En una realización basada en el segmento ACK mostrado en la figura 7A, se pueden asignar ocho filas de un grupo a ocho terminales, y cada terminal puede enviar su bit ACK en las dos unidades de transmisión de la fila asignada. En otra realización, se forman cuatro grupos, cada uno de los cuales cubre dos subportadoras y abarca 8 períodos de símbolo. A ocho terminales se les pueden asignar ocho columnas de un grupo, y cada terminal puede enviar su bit ACK en las dos unidades de transmisión de la columna asignada.

La figura 8 muestra una realización para transmitir un mensaje ACK para lograr la diversidad de frecuencia y tiempo. Para esta realización, el mensaje ^a C^k se envía en diferentes grupos en múltiples (C) segmentos ACK, un grupo en cada segmento ACK. Para la realización mostrada en la figura 8, C = 4 , y el mensaje ACK se envía en cuatro agrupaciones diferentes en cuatro segmentos ACK para lograr la diversidad de tiempo. El envío del mensaje ACK en un intervalo de tiempo más largo también puede mejorar el presupuesto del enlace para los terminales situados en el borde de la cobertura. Estos terminales en desventaja suelen tener un límite superior de potencia de transmisión. Un intervalo de tiempo de transmisión más largo para el mensaje ACK permite a un terminal en desventaja transmitir el mensaje ACK con más energía repartida en un periodo de tiempo más largo, lo que mejora la probabilidad de recibir correctamente el mensaje ACK. El mensaje de ACK también consigue diversidad de frecuencia, ya que los cuatro segmentos de ACK ocupan diferentes conjuntos de subportadoras en diferentes intervalos de 2 símbolos. Puede lograrse una diversidad de orden C-ésimo para el mensaje ACK enviando el mensaje ACK en diferentes agrupaciones en C segmentos ACK.

En una realización, se envía un mensaje ACK en diferentes conglomerados en C segmentos ACK, y los terminales se asignan a los conglomerados de forma seudoaleatoria o determinista, de manera que un mensaje ACK para cada terminal observa la interferencia de un conjunto diferente de terminales en cada uno de los conglomerados C en los que se envía ese mensaje ACK. Esta realización proporciona diversidad de tiempo y frecuencia para el mensaje ACK enviado por cada terminal. Esta realización proporciona además diversidad con respecto a la interferencia de los otros terminales.

Una estación base realiza la dispersión complementaria para recuperar los mensajes ACK enviados por los terminales. Para cada terminal u, la estación base redistribuye los símbolos recibidos de cada una de las agrupaciones C utilizadas por el terminal u con el código de propagación asignado al terminal u y obtiene C símbolos redistribuidos para las agrupaciones C. Para cada una de las agrupaciones C, la estación base también puede dispersar los símbolos recibidos con cada uno de los códigos de difusión reservados para obtener una estimación de interferencia para esa agrupación. La estación base puede entonces escalar y combinar los C símbolos redistribuidos para el terminal u con las estimaciones de interferencia para los C grupos para obtener un mensaje ACK detectado para el terminal u, como se describe a continuación.

Las técnicas de transmisión de señalización aquí descritas pueden utilizarse con diversas estructuras de canal. A continuación se describe una estructura de canal ejemplar.

La figura 9 muestra una realización de un árbol de canal binario 900. Para la realización mostrada en la figura 9, S = 32 conjuntos de subportadoras están disponibles para su uso. Se puede definir un conjunto de canales de tráfico con los 32 conjuntos de subportadoras. A cada canal de tráfico se le asigna un ID de canal único y se asigna a uno o más conjuntos de subportadoras en cada intervalo de tiempo. Por ejemplo, se puede definir un canal de tráfico para cada nodo del árbol de canales 900. Los canales de tráfico pueden estar numerados secuencialmente de arriba a abajo y de izquierda a derecha para cada nivel. Al canal de tráfico más grande correspondiente al nodo más alto se le asigna un ID de canal de 0 y se asigna a los 32 conjuntos de subportadoras. Los 32 canales de tráfico del nivel 1 más bajo tienen ID de canal del 31 al 62 y se denominan canales de tráfico base. Cada canal de tráfico de base se asigna a un conjunto de subportadoras.

La estructura de árbol mostrada en la figura 9 impone ciertas restricciones al uso de los canales de tráfico para un sistema ortogonal. Para cada canal de tráfico asignado, todos los canales de tráfico que son subconjuntos (o descendientes) del canal de tráfico asignado y todos los canales de tráfico de los que el canal de tráfico asignado es un subconjunto están restringidos. Los canales de tráfico restringidos no se utilizan simultáneamente con el canal de tráfico asignado, de modo que no hay dos canales de tráfico que utilicen el mismo conjunto de subportadoras al mismo tiempo.

En una realización, se asigna un recurso ACK a cada canal de tráfico que se asigna para su uso. Un recurso ACK también puede denominarse subcanal ACK o alguna otra terminología. Un recurso ACK incluye los recursos pertinentes (por ejemplo, un código de propagación y un conjunto de agrupaciones) utilizados para enviar un mensaje ACK en cada trama ACK. Para esta realización, los mensajes ACK para cada canal de tráfico pueden ser enviados en el recurso ACK asignado. Los recursos ACK asignados pueden ser señalados al terminal.

En otra realización, se asocia un recurso ACK a cada uno de los canales de tráfico base en el nivel más bajo de un árbol de canales. Esta realización permite asignar el máximo número de canales de tráfico del tamaño mínimo. Un canal de tráfico mayor correspondiente a un nodo por encima del nivel más bajo puede utilizar (1) los recursos ACK para todos los canales de tráfico base bajo el canal de tráfico mayor, (2) el recurso ACK para uno de los canales de tráfico base, por ejemplo, el canal de tráfico base con el ID de canal más bajo, o (3) los recursos ACK para un subconjunto de los canales de tráfico base bajo el canal de tráfico mayor. Para las opciones (1) y (3) anteriores, un mensaje ACK para el canal de tráfico mayor puede enviarse utilizando múltiples recursos ACK para mejorar la probabilidad de una recepción correcta. Si se envían múltiples paquetes en paralelo, por ejemplo, utilizando una transmisión de entrada múltiple y salida múltiple (MIMO), se puede asignar un canal de tráfico mayor con múltiples canales de tráfico base para la transmisión. El número de canales de tráfico base es igual o mayor que el número de paquetes. Cada paquete puede asignarse a un canal de tráfico base diferente. El ACK de cada paquete puede enviarse entonces utilizando el recurso ACK para el canal de tráfico base asociado.

En otra realización, se asigna un recurso ACK a cada paquete que debe ser reconocido. A un terminal se le puede asignar un recurso ACK si se envía un paquete en una trama. A un terminal se le pueden asignar múltiples recursos ACK si se envían múltiples paquetes en una trama, por ejemplo, utilizando un canal de tráfico mayor o multiplexación espacial para transmitir a través de múltiples antenas.

En otra realización, una transmisión H-ARQ puede abarcar múltiples entrelazamientos, y un mensaje ACK se envía en múltiples tramas ACK. La estación base puede combinar los mensajes ACK detectados para las múltiples tramas ACK para mejorar el rendimiento de la detección ACK.

El sistema 100 puede admitir un modo de portadora única y un modo de portadora múltiple. En el modo de una sola portadora, pueden estar disponibles subportadoras K para la transmisión, y el canal ACK puede perforar los canales de tráfico como se ha descrito anteriormente. En el modo multiportadora, pueden estar disponibles las subportadoras K para cada una de las múltiples portadoras. El canal ACK puede ser ampliado para el modo multiportador para soportar más canales de tráfico y/o para acusar recibo de más paquetes que pueden ser enviados con más portadoras.

La potencia de transmisión para el canal ACK puede ser controlada para lograr un buen rendimiento, que puede ser cuantificado por un objetivo dado de tasa de error ACK-a-NAK (por ejemplo, 1%), un objetivo dado de tasa de error NAK-a-ACK (por ejemplo, 0,1%), y/o alguna otra métrica. En una realización, la potencia de transmisión para el canal ACK para un terminal dado se ajusta en base al rendimiento medido para el canal ACK para ese terminal. En otra realización, la potencia de transmisión para el canal ACK se ajusta basándose en la potencia de transmisión para un canal de referencia. El canal de referencia puede ser cualquier canal que se envíe a menudo o con regularidad, por ejemplo, un canal de tráfico o un canal de señalización como un canal indicador de calidad de canal (CQI). El canal ACK puede utilizar la potencia de transmisión del canal de referencia como referencia de potencia. La potencia de transmisión para el canal ACK puede establecerse igual a la referencia de potencia más un delta, que puede ajustarse en función del rendimiento del canal ACK. El canal de referencia se utiliza así para el punto de ajuste de la potencia a corto plazo, mientras que el desplazamiento a largo plazo del canal ACK se controla basándose en el rendimiento del ACK.

La figura 10 muestra una realización de un proceso 1000 para el envío de datos de señalización y tráfico. La señalización puede ser mensajes ACK o algún otro tipo de señalización. El proceso 1000 puede ser realizado por un terminal para transmitir en el enlace inverso.

Para la realización mostrada en la figura 10, la señalización se envía con CDM. Los segmentos de tiempo-frecuencia para un canal de señalización que perfora los canales de tráfico se determinan, por ejemplo, basándose en un patrón de salto de frecuencia para el canal de señalización (bloque 1012). La señalización se genera (bloque 1014) y se propaga con un código de propagación (por ejemplo, un código Walsh) para obtener una señalización propagada (bloque 1016). La señalización de propagación se asigna a los segmentos de tiempo-frecuencia para el canal de señalización (bloque 1018). Cada segmento de tiempo-frecuencia puede incluir múltiples grupos. Un mensaje de señalización puede ser mapeado a diferentes grupos en múltiples segmentos de tiempo-frecuencia para lograr diversidad. La señalización también puede enviarse con otros esquemas de multiplexación en lugar de c Dm .

Los datos de tráfico son procesados y mapeados a bloques de tiempo-frecuencia para un canal de tráfico asignado para su uso (bloque 1022). Los datos de tráfico que se asignan a los segmentos de tiempo-frecuencia para el canal de señalización se perforan (bloque 1024). Se generan símbolos OFDM o símbolos SC-FDMA para la señalización y los datos de tráfico asignados (bloque 1026).

La figura 11 muestra una realización de un aparato 1100 para el envío de datos de señalización y tráfico. El aparato 1100 incluye medios para determinar segmentos de tiempo-frecuencia para un canal de señalización que perfora canales de tráfico (bloque 1112), medios para generar señalización (bloque 1114), medios para propagar la señalización con un código de propagación (por ejemplo, un código Walsh) para generar señalización propagada (bloque 1116), y medios para mapear la señalización propagada a los segmentos de tiempo-frecuencia para el canal de señalización (bloque 1118). Un mensaje de señalización puede ser mapeado a diferentes grupos en múltiples segmentos de tiempo-frecuencia para lograr diversidad. El aparato 1110 incluye además medios para procesar y mapear datos de tráfico a bloques de tiempo-frecuencia para un canal de tráfico asignado (bloque 1122), medios para perforar datos de tráfico que se mapean a los segmentos de tiempo-frecuencia para el canal de señalización (bloque 1124), y medios para generar símbolos OFDM o símbolos SC-FDMA para los datos de señalización y tráfico mapeados (bloque 1126).

La figura 12 muestra una realización de un proceso 1200 para recibir señalización y datos de tráfico. El proceso 1200 puede ser realizado por una estación base para recibir la señalización y los datos enviados en el enlace inverso. Los segmentos de tiempo-frecuencia para el canal de señalización se determinan (bloque 1212). Los símbolos recibidos se extraen de los segmentos de tiempo-frecuencia para el canal de señalización (bloque 1214). Los símbolos recibidos extraídos se procesan para recuperar la señalización transmitida. Para la realización mostrada en la figura 12, los símbolos recibidos extraídos se dispersan con un código de propagación asignado a un terminal para obtener símbolos dispersos para el terminal (bloque 1216). Los símbolos recibidos extraídos también pueden ser desagregados con código(s) de propagación no utilizados para la señalización para obtener estimaciones de interferencia (bloque 1218). Los símbolos dispersos se detectan (por ejemplo, con las estimaciones de interferencia, si están disponibles) para recuperar la señalización enviada por el terminal (bloque 1220). Un mensaje de señalización puede ser enviado en diferentes agrupaciones en múltiples segmentos de tiempofrecuencia. En este caso, los símbolos recibidos se extraen de cada agrupación y se dispersan con el código de propagación, y los símbolos dispersados para las diferentes agrupaciones se detectan para recuperar el mensaje de señalización.

Los símbolos recibidos se extraen de los bloques de tiempo-frecuencia para un canal de tráfico asignado al terminal (bloque 1222). Los símbolos recibidos extraídos de los segmentos de tiempo-frecuencia para el canal de señalización son perforados (bloque 1224). Los símbolos recibidos no perforados se procesan para obtener datos decodificados para el terminal (bloque 1226).

La figura 13 muestra una realización de un aparato 1300 para recibir datos de señalización y tráfico. El aparato 1300 incluye medios para determinar los segmentos de tiempo-frecuencia para el canal de señalización (bloque 1312), medios para extraer símbolos recibidos de los segmentos de tiempo-frecuencia para el canal de señalización (bloque 1314), medios para dispersar los símbolos recibidos extraídos con un código de propagación asignado a un terminal para obtener símbolos dispersos (bloque 1316), medios para dispersar los símbolos recibidos extraídos con código(s) de dispersión no utilizados para la señalización para obtener estimaciones de interferencia (bloque 1318), y medios para realizar la detección en los símbolos dispersos (por ejemplo, con las estimaciones de interferencia, si están disponibles) para recuperar la señalización enviada por el terminal (bloque 1320). Un mensaje de señalización también puede recuperarse de diferentes agrupaciones en múltiples segmentos de tiempo-frecuencia. El aparato 1300 incluye además medios para extraer los símbolos recibidos de los bloques de tiempo-frecuencia para un canal de tráfico asignado al terminal (bloque 1322), medios para perforar los símbolos recibidos extraídos de los segmentos de tiempo-frecuencia para el canal de señalización (bloque 1324), y medios para procesar los símbolos recibidos no perforados para obtener datos decodificados para el terminal (bloque 1326).

La figura 14 muestra un diagrama de bloques de una realización de una estación base 110 y un terminal 120 de la FIG. 1. En esta realización, la estación base 110 y el terminal 120 están equipados cada uno con una sola antena.

En la estación base 110, un procesador de transmisión (TX) de datos y señalización 1410 recibe datos de tráfico para uno o más terminales, procesa (por ejemplo, formatea, codifica, intercala y mapea símbolos) los datos de tráfico para cada terminal basándose en uno o más esquemas de codificación y modulación seleccionados para ese terminal, y proporciona símbolos de datos. El procesador 1410 también genera símbolos piloto y símbolos de señalización. Un modulador OFDM 1412 realiza la modulación OFDM sobre los símbolos de datos, los símbolos piloto y los símbolos de señalización y proporciona símbolos OFDM. Si el sistema 100 utiliza SC-FDMA, el modulador 1412 realiza la modulación SC-FDMA y proporciona símbolos SC-FDMA. Un transmisor (TMTR) 1414 acondiciona (por ejemplo, convierte a analógico, filtra, amplifica y convierte hacia arriba) los símbolos OFDM para generar una señal modulada FL, que se transmite desde una antena 1416.

En el terminal 120, una antena 1452 recibe señales moduladas FL de la estación base 110 y posiblemente de otras estaciones base y proporciona una señal recibida a un receptor (RCVR) 1454. El receptor 1454 procesa (por ejemplo, acondiciona y digitaliza) la señal recibida y proporciona muestras recibidas. Un demodulador OFDM (Demod) 1456 realiza la demodulación OFDM en las muestras recibidas y proporciona símbolos recibidos para las K subportadoras totales. Un procesador de datos y señalización de recepción (RX) 1458 procesa (por ejemplo, demodulación de símbolos, desentrelazado y decodificación) los símbolos recibidos y proporciona datos decodificados y señalización para el terminal 120.

Un controlador/procesador 1470 recibe los resultados de decodificación del procesador 1458 y genera mensajes ACK para el terminal 120. Un procesador de datos y señalización de transmisión 1460 genera símbolos de señalización para los mensajes ACK, símbolos de datos para los datos de tráfico que se enviarán a la estación base 110, y símbolos piloto. Un modulador OFDM 1462 realiza la modulación OFDM sobre los símbolos de datos, los símbolos piloto y los símbolos de señalización y proporciona símbolos OFDM. Un transmisor 1464 acondiciona los símbolos OFDM y genera una señal modulada R^l , que se transmite desde la antena 1452.

En la estación base 110, las señales moduladas RL del terminal 120 y otros terminales se reciben por la antena 1416, se acondicionan y digitalizan por un receptor 1420, se demodulan por un demodulador OFDM 1422, y se procesan por un procesador de datos y señalización RX 1424 para recuperar los mensajes ACK y los datos de tráfico enviados por el terminal 120 y otros terminales. Un controlador/procesador 1430 recibe los mensajes ACK detectados y controla las transmisiones de datos en el enlace de reenvío a los terminales.

Los controladores/procesadores 1430 y 1470 dirigen la operación de varias unidades de procesamiento en la estación base 110 y el terminal 120, respectivamente. Las memorias 1432 y 1472 almacenan códigos de programa y datos para la estación base 110 y la terminal 120, respectivamente.

La figura 15 muestra un diagrama de bloques de una realización del procesador de datos de transmisión y señalización 1460 en el terminal 120. El procesador 1460 incluye un procesador de datos TX 1510, un procesador de señalización TX 1520, y un multiplexor (MUX)/combinador 1530.

Dentro del procesador de datos de transmisión 1510, una unidad 1512 codifica, intercala y mapea los datos de tráfico y proporciona símbolos de datos. Un mapeador de símbolos a subportadora 1514 mapea los símbolos de datos a los bloques de tiempo-frecuencia para un canal de tráfico asignado al terminal 120. Un perforador 1516 perfora los símbolos de datos que son mapeados a segmentos de tiempo-frecuencia para el canal ACK y proporciona los símbolos de datos no perforados.

Dentro del procesador de señalización de transmisión 1520, un esparcidor de datos 1522 esparce un mensaje ACK con un código de esparcimiento asignado al terminal 120 y proporciona chips ACK. Para la realización mostrada en la figura 15, el esparcimiento se realiza en el dominio de la frecuencia, y el esparcidor de datos 1522 proporciona los chips de ACK como símbolos de señalización. En otra realización, que no se muestra en la figura 15, la difusión se realiza en el dominio del tiempo, y una unidad DFT transforma los chips ACK para cada período de símbolo en el dominio de la frecuencia y proporciona los símbolos de señalización. Para ambas realizaciones, un mapeador de símbolo a subportadora 1524 mapea los símbolos de señalización a los grupos adecuados en los segmentos de tiempo-frecuencia para el canal ACK. La unidad 1530 combina los símbolos de datos del procesador 1510 y los símbolos de señalización del procesador 1520 y proporciona los datos mapeados y los símbolos de señalización.

La figura 16 muestra un diagrama de bloques de una realización del procesador de datos RX y de señalización 1424 en la estación base 110. El procesador 1424 incluye un procesador de datos RX 1610 y un procesador de señalización RX 1620. Para mayor claridad, el procesamiento para recuperar los datos de tráfico y la señalización de un terminal u (por ejemplo, el terminal 120 en las figuras 14 y 15) se describe a continuación.

Dentro del procesador de datos RX 1610, un desmapeador de símbolos a subportadoras 1612 extrae los símbolos recibidos de los bloques de tiempo-frecuencia para el canal de tráfico asignado al terminal 120. Un perforador 1614 perfora los símbolos recibidos extraídos de los segmentos de tiempo-frecuencia para el canal ACK y proporciona los símbolos recibidos no perforados. Una unidad 1616 desmagnetiza, desentrelaza y decodifica los símbolos recibidos no perforados y proporciona los datos decodificados para el terminal 120.

Dentro del procesador de señalización RX 1620, un desmapeador de símbolos a subportadora 1622 extrae los símbolos recibidos de los segmentos de tiempo-frecuencia para el canal ACK. Si la difusión se realiza en el dominio de la frecuencia, entonces una unidad IDFT transforma los símbolos recibidos para cada período de símbolo al dominio del tiempo y proporciona muestras en el dominio del tiempo para la dispersión (no se muestra en la figura 16). Si la dispersión se realiza en el dominio de la frecuencia, como se muestra en la figura 16 y que se asume para la descripción que sigue, entonces el dispersor 1622 proporciona los símbolos recibidos para su dispersión. Un dispersor de datos 1624 dispersa los símbolos recibidos de cada agrupación con el código de difusión asignado al terminal 120, como sigue:

z «,c = 2 rc . / - ’w «.i • E t l ( 4 ) i

donde rc,¡ es el i-ésimo símbolo recibido del agrupamiento c; y

zu,c es un símbolo dispersado del agrupamiento c para el terminal u.

Un estimador de interferencia 1626 dispersa los símbolos recibidos de cada agrupación con cada código de propagación reservado como sigue:

zj,c = ' L rc,i-wJ,i » para j e RC Eq(5)

/

donde ^{Z j,c} es un símbolo de dispersión para el código de propagación reservado j; y RC es un conjunto de todos los códigos de propagación reservados.

El estimador de interferencia 1626 obtiene entonces una estimación de interferencia para cada agrupación sumando la magnitud cuadrada de los símbolos de dispersión para los códigos de propagación reservados, como sigue:

donde I0,c es la estimación de interferencia para la agrupación c.

Un detector 1628 realiza la detección del mensaje ACK enviado por el terminal 120 basándose en los símbolos de desglose y en las estimaciones de interferencia para todas las agrupaciones, como sigue:

)

)

donde A-enésima es un umbral utilizado para detectar un bit ACK y ACKu es el mensaje ACK detectado para el terminal 120. La ecuación (7) calcula la energía del símbolo de desesparcimiento para el bit ACK para cada clúster, escala la energía del símbolo para cada clúster basándose en la estimación de la interferencia para ese grupo, y combina los resultados ponderados para todos los grupos utilizados para enviar el bit ACK.

La detección de ACK también puede realizarse de otras maneras. En otra realización, la estación base 110 realiza la detección ACK con cancelación de interferencia. Por ejemplo, la estación base 110 puede detectar el bit de ACK para el terminal más fuerte recibido, estimar la interferencia debida a este terminal, restar la interferencia estimada de los símbolos recibidos, y detectar el bit de ACK para el siguiente terminal más fuerte recibido basándose en los símbolos recibidos cancelados por la interferencia. En otra realización, la estación base 110 realiza la detección de ACK coherente. En esta realización, la estación base 110 obtiene una estimación de canal para cada terminal basada en un piloto enviado por dicho terminal y realiza la detección de ACK con la estimación de canal.

Las técnicas de transmisión de señalización descritas en el presente documento pueden implementarse por diversos medios. Por ejemplo, estas técnicas pueden implementarse en hardware, firmware, software o una combinación de los mismos. Para una implementación de hardware, las unidades de procesamiento en un terminal pueden implementarse dentro de uno o más circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), procesadores de señales digitales (DSP), dispositivos de procesamiento de señales digitales (DSPD), dispositivos lógicos programables (PLD), matrices de puertas programables en campo (FPGA), procesadores, controladores, microcontroladores, microprocesadores, dispositivos electrónicos, otras unidades electrónicas diseñadas para realizar las funciones descritas en el presente documento, o una combinación de los mismos. Las unidades de procesamiento en una estación base también pueden ser implementadas dentro de uno o más ASIC, DSP, procesadores, etc.

Para una implementación de firmware y/o software, las técnicas pueden implementarse con módulos (por ejemplo, procedimientos, funciones, etc.) que realizan las funciones descritas en el presente documento. Los códigos de software pueden ser almacenados en una memoria (por ejemplo, la memoria 1432 o 1472 en la figura 14) y ejecutados por un procesador (por ejemplo, el procesador 1430 o 1470). La memoria puede ser implementada dentro del procesador o externa al procesador.

Cabe señalar que el concepto de canales en el presente documento se refiere a la información o a los tipos de transmisión que pueden ser transmitidos por el punto de acceso o el terminal de acceso. No requiere ni utiliza bloques fijos o predeterminados de subportadoras, períodos de tiempo u otros recursos dedicados a dichas transmisiones.

Además, los segmentos de tiempo-frecuencia son recursos ejemplares que pueden asignarse para la señalización y los datos. Los segmentos de tiempo-frecuencia también pueden comprender subportadoras de frecuencia, símbolos de transmisión u otros recursos, además de los segmentos de tiempo-frecuencia.

La descripción anterior de las realizaciones divulgadas se proporciona para permitir a cualquier experto en la materia hacer o utilizar la presente invención.

Claims (26)

REIVINDICACIONES

1. Un método implementado por un terminal, el método comprende:

generar (1014) señalización para su transmisión a través de un canal de comunicación de enlace inverso; y asignar la señalización a recursos para un canal de señalización de enlace inverso que blanquea los canales de tráfico de tal manera que los datos no se envían en los canales de tráfico cuando colisionan con el canal de señalización de enlace inverso,

en el que los canales de tráfico suprimidos comprenden canales de tráfico asignados al terminal y a otros terminales.

2. El método según la reivindicación 1, que comprende además:

dispersar (1016) de la señalización con un código de propagación, y en el que la señalización propagada se asigna a los recursos para el canal de señalización de enlace inverso.

3. El método de la reivindicación 1, en el que el mapeo de la señalización a los recursos comprende mapear un mensaje de señalización a múltiples segmentos de tiempo-frecuencia.

4. Un aparato terminal que comprende:

medios (1114) para generar señalización para su transmisión a través de un canal de comunicación de enlace inverso; y

medios (1118) para mapear la señalización a recursos para un canal de señalización de enlace inverso que blanquea los canales de tráfico de tal manera que los datos no se envían en los canales de tráfico cuando colisionan con el canal de señalización de enlace inverso,

en el que los canales de tráfico suprimidos comprenden canales de tráfico asignados al terminal y a otros terminales.

5. El aparato de la reivindicación 4, en el que la señalización comprende acuses de recibo para las transmisiones de datos recibidas.

6. El aparato de la reivindicación 4, que comprende además medios (1112) para determinar los recursos para el canal de señalización de enlace inverso basados en un patrón de salto de frecuencia.

7. El aparato de la reivindicación 4, en el que los medios para mapear la señalización mapean los recursos para el canal de señalización de enlace inverso de forma seudoaleatoria con respecto a los canales de tráfico.

8. El aparato de la reivindicación 4, en el que el canal de señalización de enlace inverso deja igualmente en blanco los canales de tráfico.

9. El aparato de la reivindicación 4, en el que los canales de tráfico están definidos por un árbol de canales binarios, y en el que cada nodo del árbol de canales binarios está asociado con recursos específicos en el canal de señalización de enlace inverso.

10. El aparato de la reivindicación 4, en el que cada canal de tráfico está asociado a un código de propagación específico y a recursos específicos en el canal de señalización de enlace inverso.

11. El aparato de la reivindicación 4, que comprende además:

medios (1116) para difundir la señalización con un código de difusión, y en el que la señalización difundida se asigna a los recursos para el canal de señalización de enlace inverso.

12. El aparato de la reivindicación 11, en el que el código de propagación se deriva de una matriz de Hadamard o de una matriz de Fourier.

13. El aparato de la reivindicación 4, en el que los medios (1118) para mapear la señalización a los recursos para el canal de señalización de enlace inverso comprende medios para mapear un mensaje de señalización a recursos que comprenden múltiples segmentos de tiempo-frecuencia.

14. El aparato de la reivindicación 13, en el que el mensaje de señalización observa la interferencia de un conjunto diferente de transmisores en cada uno de los múltiples segmentos de tiempo-frecuencia.

15. El aparato de la reivindicación 13, en el que los múltiples segmentos de tiempo-frecuencia cubren diferentes subportadoras de frecuencia.

16. El aparato de la reivindicación 4, que comprende además:

medios (1122) para asignar datos a bloques de tiempo-frecuencia para un canal de tráfico; y

medios (1124) para la supresión de datos, de modo que los datos asignados a los segmentos de tiempo-frecuencia no se envíen en los canales de tráfico cuando colisionen con el canal de señalización del enlace inverso.

17. Un método que comprende:

el método de la reivindicación 1 y que comprende además:

extraer (1214), por una estación base, los símbolos recibidos de los segmentos de tiempo-frecuencia para el canal de señalización de enlace inverso.

procesar (1226), por la estación base, los símbolos recibidos extraídos para recuperar la señalización enviada en el canal de señalización de enlace inverso.

18. El método de la reivindicación 17, en el que el procesamiento (1226) de los símbolos recibidos extraídos comprende dispersar (1216) los símbolos recibidos extraídos con un código de difusión para obtener símbolos dispersados, y realizar (1120) la detección en los símbolos dispersados para recuperar la señalización enviada en el canal de señalización de enlace inverso.

19. El método de la reivindicación 17, en el que el procesamiento de los símbolos recibidos extraídos comprende dispersar (1218) los símbolos recibidos extraídos con un código de difusión para obtener símbolos dispersados, dispersar los símbolos recibidos extraídos con al menos un código de difusión no utilizado para la señalización para obtener estimaciones de interferencia, y realizar la detección en los símbolos dispersados con las estimaciones de interferencia para recuperar la señalización enviada en el canal de señalización de enlace inverso.

20. El método según la reivindicación 17, que además comprende:

extraer (1222) los símbolos recibidos de los recursos que comprenden bloques de tiempo-frecuencia para un canal de tráfico, blanquear los símbolos recibidos extraídos de los recursos que comprenden segmentos de tiempofrecuencia para el canal de señalización de enlace inverso, y procesar los símbolos recibidos no blanqueados para obtener datos decodificados para el canal de tráfico.

21. Un sistema que comprende:

el aparato terminal de la reivindicación 4 y un aparato de estación base que comprende:

medios (1314) para extraer los símbolos recibidos de los recursos para el canal de señalización de enlace inverso y medios para procesar (1326) los símbolos recibidos extraídos para recuperar la señalización enviada en el canal de señalización de enlace inverso.

22. El sistema de la reivindicación 21, en el que los medios (1326) para procesar los símbolos recibidos extraídos comprenden medios para desesparcir los símbolos recibidos extraídos con un código de propagación para obtener símbolos desesparcidos, y medios para realizar la detección en los símbolos desesparcidos para recuperar la señalización enviada en el canal de señalización de enlace inverso.

23. El sistema de la reivindicación 22, en el que el código de propagación no se utiliza para la señalización para obtener estimaciones de interferencia.

24. El sistema de la reivindicación 21, en el que los medios para procesar los símbolos recibidos extraídos comprenden medios (1316) para dispersar los símbolos recibidos extraídos con un código de difusión para obtener símbolos dispersados, medios (1318) para dispersar los símbolos recibidos extraídos con al menos un código de difusión no utilizado para la señalización para obtener estimaciones de interferencia, y medios (1320) para realizar la detección en los símbolos dispersados con las estimaciones de interferencia para recuperar la señalización enviada en el canal de señalización de enlace inverso.

25. El sistema de la reivindicación 21, que comprende además:

medios (1322) para extraer los símbolos recibidos de los recursos que comprenden bloques de tiempo-frecuencia para un canal de tráfico, medios para suprimir los símbolos recibidos extraídos de los recursos que comprenden segmentos de tiempo-frecuencia para el canal de señalización de enlace inverso, y medios para procesar los símbolos no suprimidos para obtener datos decodificados para el canal de tráfico.

26. El sistema de la reivindicación 21, que comprende además medios para asignar códigos de propagación a los terminales para el envío de señalización en el canal de señalización de enlace inverso, y en el que al menos un código de propagación se reserva para la estimación de interferencias.