ES2389242T3

ES2389242T3 - Selección de frecuencia inicial de pilotos

Info

Publication number: ES2389242T3
Application number: ES05855373T
Authority: ES
Inventors: Michael Mao Wang
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2025-12-21
Also published as: JP2008526126A; KR100952871B1; EP2259532B1; EP1832077B1; EP2259532A1; EP1832077A1; KR101120442B1; TW200644533A; US20060133381A1; JP5619789B2; US8009551B2; KR20070087184A; ATE557505T1; WO2006069316A1; KR20090088458A; TWI401924B; CN101103605A; JP2012124912A; CN101103605B; JP4950068B2

Abstract

Un procedimiento (902) para facilitar la comunicación de datos en un sistema de comunicación que incluye almenos dos redes en el que las señales de datos se dividen en diferentes subportadoras transmitidassimultáneamente en paralelo a diferentes frecuencias y en el que señales piloto de al menos dos redescambian como una función temporal según un patrón de escalonamiento de pilotos que incluye dos o másnúmeros de intercalado en donde cada número de intercalado representa al menos una subportadora, quecomprende las etapas de:determinar (906) un primer número inicial de intercalado de pilotos para una primera red, en donde el primernúmero inicial de intercalado de pilotos es uno de los dos o más números de intercalado del patrón deescalonamiento de pilotos;determinar (906) un segundo número inicial de intercalado de pilotos para una segunda red, en donde elsegundo número inicial de intercalado de pilotos es otro de los dos o más números de intercalado delpatrón de escalonamiento de pilotos;transmitir una primera señal piloto a través de la primera red de acuerdo con el patrón inicial deescalonamiento de pilotos empezando por el primer número inicial de intercalado de pilotos, ytransmitir una segunda señal piloto a través de la segunda red de acuerdo con el patrón inicial deescalonamiento de pilotos empezando por el segundo número inicial de intercalado de pilotos, para mitigarcolisiones de la primera señal piloto con la segunda señal piloto.

Description

Selección de frecuencia inicial de pilotos

I. Campo

La presente invención se refiere en general a comunicaciones de datos, y más en particular a sistemas y procedimientos para seleccionar una frecuencia piloto inicial para un sistema de comunicación inalámbrica.

II. Antecedentes

La comunicación siempre ha sido de suma importancia para la humanidad. Mucho antes de la llegada de las tecnologías modernas, las ondas sonoras se utilizaban para transmitir información con la voz humana. Sin embargo, este tipo de comunicación estaba severamente limitado por la potencia de los pulmones humanos. Para superar este problema, se utilizaban dispositivos productores de ondas acústicas, tales como tambores, en lugar de la voz humana para aumentar la distancia de comunicación. Sin embargo, cuando las distancias entre las partes eran demasiado grandes para que las ondas de sonido pudieran ser interpretadas por el oído humano, la comunicación se perdía. Por lo tanto, se hicieron grandes avances para superar esta limitación a través de los avances tecnológicos. En una solución, las ondas de sonido se convirtieron en electricidad que, a su vez, se transmitía a través de cables a un destino final en el que se convertía la electricidad en ondas sonoras. El teléfono es un ejemplo de esta tecnología.

A pesar del hecho de que esta solución aumentó considerablemente las distancias de comunicación, también introdujo un problema adicional asociado, concretamente, el requisito de cablear para transportar las señales eléctricas entre puntos de comunicación. El cableado es a menudo costoso y requiere grandes cantidades para cubrir enormes distancias y dar servicio a un mayor número de usuarios. La tecnología intentó resolver algunos de los problemas a través del desarrollo del cable de fibra óptica, el cual puede transportar impulsos de luz en lugar de corrientes eléctricas. Esto reduce drásticamente el número de cables requeridos para transportar la misma cantidad de comunicaciones. Sin embargo, las fibras ópticas tienen un precio mayor y un aumento sustancial de los costes de reparación y niveles de conocimiento para mantener una red de fibra óptica.

Aunque uno primero piensa en la "comunicación" como en un tipo de interacción humana, el amanecer de la era de las computadoras también trajo consigo la necesidad de conectar ordenadores entre sí. Por lo tanto, las redes de comunicación no sólo son necesarias para transportar la voz humana, sino también información que consiste en datos digitalizados (datos convertidos a unos y ceros). De hecho, algunas tecnologías incluso digitalizan la voz humana para transportarla más eficientemente a lo largo de grandes distancias. Esta demanda ha aumentado considerablemente la carga de trabajo de las redes de comunicación típicas y conducido a un aumento sustancial en el número de hilos o cables.

Una forma aparentemente obvia para superar el problema de vastas redes de comunicación cableadas es retirar los cables y utilizar un sistema de comunicación "inalámbrica". Aunque la solución parece bastante fácil, desarrollar comunicaciones inalámbricas suele ser un problema complejo. Las primeras técnicas de comunicación inalámbricas, como la radio, permitieron a zonas remotas recibir transmisiones desde lugares distantes. Este tipo de comunicación "en un solo sentido" es un gran medio para difundir información tal como anuncios y noticias. Sin embargo, es frecuentemente deseable disponer de comunicaciones de doble sentido o incluso mejor que comunicaciones de doble sentido. En otras palabras, es deseable tener una "conversación" entre dos o más partes, ya sean seres humanos o dispositivos electrónicos. Esto aumenta considerablemente la complejidad de las señales inalámbricas necesarias para comunicarse de manera efectiva.

Con la introducción de tecnología inalámbrica para el teléfono, el gran número de partes que desean comunicarse de forma inalámbrica han aumentado considerablemente. Los teléfonos inalámbricos se convirtieron en dispositivos multifuncionales que no sólo funcionaban para transmitir comunicaciones de voz, sino también datos. Algunos dispositivos también han incorporado interfaces de Internet para permitir a los usuarios navegar por Internet e incluso descargar/subir archivos. Por lo tanto, los dispositivos se han transformado de un dispositivo de voz simple a un dispositivo "multimedia" que permite a los usuarios recibir/transmitir no sólo sonidos, sino también imágenes/video. Todos estos tipos adicionales de medios de comunicación ha aumentado enormemente la demanda de redes de comunicación que soporten estos servicios. La libertad de estar "conectado" donde quiera que una persona o dispositivo está ubicado es muy atractiva y seguirá impulsando el futuro aumento en demanda de red.

Por lo tanto, las "ondas" en las que se envían las señales inalámbricas se vuelven cada vez más concurridas. Se emplean señales complejas para utilizar frecuencias de señal en toda su extensión. Sin embargo, debido a la enorme cantidad de entidades en comunicación, esto no es a menudo suficiente para evitar "colisiones" de señales. Cuando se producen colisiones, una entidad de recepción puede no ser capaz de interpretar correctamente la señal y puede perder información asociada con esa señal. Esto reduce drásticamente la eficiencia de una red de comunicación, requieriendo múltiples envíos de la información antes de que pueda ser recibida correctamente. En el peor de los casos, los datos pueden perderse totalmente si no pueden renviarse. Si una red tiene cientos o incluso miles de usuarios, la probabilidad de una colisión de señal aumenta sustancialmente. La demanda de comunicaciones inalámbricas no está disminuyendo. Por lo tanto, es razonable suponer que las colisiones de señales también se incrementarán, degradando la utilidad de la tecnología existente. Un sistema de comunicación que puede evitar este tipo de corrupción de datos será capaz de proporcionar una mayor fiabilidad y eficacia a sus usuarios.

La solicitud de patente internacional WO 2004/095791 se refiere a la transmisión de datos por radio utilizando varios patrones de pilotos diferentes. Se propone atribuir diferentes patrones de pilotos a algunos emisores en el sistema de comunicación radio. Cada uno de los emisores utiliza su propio patrón de pilotos que puede ser generado por los emisores respectivos utilizando una función de generación. Los patrones de pilotos se desplazan en una portadora en frecuencia de otro patrón de pilotos. Un receptor tiene que conocer los diferentes patrones posibles de símbolos emitidos por diferentes emisores.

RESUMEN

A continuación se presenta un resumen simplificado con el fin de proporcionar una comprensión básica de algunos aspectos de la invención. Este resumen no es una descripción exhaustiva de la invención. No se pretende identificar elementos clave/críticos de la invención o delimitar el alcance de la invención. Su único propósito es presentar algunos conceptos de la invención de forma simplificada como un preludio a la descripción más detallada que se presenta más adelante.

Las realizaciones de los sistemas y procedimientos descritos en la presente memoria se refieren en general a comunicaciones de datos utilizando OFDM, y más particularmente a sistemas y procedimientos para la selección de un grupo de frecuencias de subportadora inicial de pilotos para un sistema de comunicación inalámbrica.

Según una realización particular, un procedimiento para facilitar la comunicación de datos incluye obtener una secuencia de escalonamiento de pilotos para una señal piloto, y desplazar un orden la secuencia de escalonamiento de pilotos para mitigar las colisiones de la señal piloto con otras señales piloto.

En una realización un grupo inicial aleatorio de subportadoras de frecuencia del piloto se utiliza en un primer símbolo de una trama de multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM). En otra realización, el número de grupo inicial de subportadoras de frecuencia del piloto se determina mediante la utilización de un generador de números aleatorios, tal como, por ejemplo, un generador de secuencia de Pseudo-Ruido (PN), sembrada por un parámetro del sistema de comunicación tal como, por ejemplo, un número de identificación de red (ID). De esta manera, grupo inicial de subportadoras de frecuencia del piloto es específico a esa red particular. Esto permite a un sistema de múltiples redes comunicarse de forma robusta al reducir sustancialmente la probabilidad de interferencias de pilotos, mejorando la calidad de recepción y la cobertura. La(s) realización(es) también proporciona(n) un sistema más escalable, permitiendo intercambiar ancho de banda por cobertura. Una realización es un procedimiento para facilitar la comunicación de datos que obtiene una secuencia de escalonamiento de pilotos para una señal piloto y desplaza un orden la secuencia de escalonamiento de pilotos para mitigar las colisiones de la señal piloto con otras señales piloto. Otra realización es un sistema que facilita la comunicación de datos mediante la utilización de un componente de recepción que recibe al menos una secuencia de escalonamiento de pilotos para al menos una señal piloto y un componente de determinación de secuencia que desplaza un orden la secuencia de escalonamiento de pilotos para disminuir la probabilidad de una colisión de la señal piloto con otra señal piloto.

Para la realización de los objetivos anteriores y relacionados, se describen en este documento ciertas realizaciones ilustrativas de la invención en relación con la siguiente descripción y los dibujos adjuntos. Estas realizaciones son indicativas, sin embargo, de sólo algunas de las diversas formas en que pueden emplearse los principios de la invención y la presente invención pretende incluir todas las realizaciones y sus equivalentes.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de facilitación de la comunicación de datos según una realización de la presente invención.

La Figura 2 es otro diagrama de bloques de un sistema de facilitación de la comunicación de datos según una realización de la presente invención.

La Figura 3 es otro diagrama de bloques más de un sistema de facilitación de la comunicación de datos según una realización de la presente invención.

La Figura 4 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicación de datos para facilitar la interconexión con varias entidades según una realización de la presente invención.

La Figura 5 es un diagrama de las áreas de cobertura de red según una realización de la presente invención.

La Figura 6 es una ilustración de intercalado de tramas nacional y local según una realización de la presente invención.

La Figura 7 es un ejemplo de patrones de pilotos escalonados según una realización de la presente invención.

La Figura 8 es una ilustración de la estructura de intercalado aleatorio de frecuencias de pilotos según una realización de la presente invención.

La Figura 9 es un diagrama de flujo de un procedimiento para facilitar la comunicación de datos según una realización de la presente invención.

La Figura 10 es otro diagrama de flujo de un procedimiento para facilitar la comunicación de datos según una realización de la presente invención.

La Figura 11 ilustra un ejemplo de entorno de sistema de comunicación en el que puede funcionar la presente invención.

Descripción detallada

La presente invención se describe ahora con referencia a los dibujos, en los que números de referencia similares se utilizan para referirse a elementos similares. En la siguiente descripción, con fines de explicación, se exponen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar una comprensión completa de la presente invención. Puede ser evidente, sin embargo, que las realizaciones en cuestión pueden ponerse en práctica sin estos detalles específicos. En otros casos, estructuras y dispositivos bien conocidos se muestran en forma de diagrama de bloques con el fin de facilitar la descripción de las realizaciones. Tal y como se usa en esta solicitud, el término "componente" pretende hacer referencia a una entidad, ya sea hardware, software, una combinación de hardware y software, o software en ejecución. Por ejemplo, un componente puede ser, pero no esa limitado a ser, un procesador, un proceso que se ejecuta en un procesador, y/o un multiplexor y/u otro dispositivo y software facilitador de señal.

Según las realizaciones y su correspondiente divulgación, se describen varios aspectos en conexión con una estación de abonado. Una estación de abonado también puede ser denominarse un sistema, una unidad de abonado, estación móvil, móvil, estación remota, punto de acceso, estación base, terminal remoto, terminal de acceso, terminal de usuario, agente de usuario o equipo de usuario. Una estación de abonado puede ser un teléfono inalámbrico, un teléfono sin cable, un teléfono de Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP), una estación de bucle local inalámbrico (WLL), un asistente personal digital (PDA), un dispositivo portátil con capacidad de conexión inalámbrica u otro dispositivo de procesado conectado a un módem inalámbrico.

Se proporcionan sistemas y procedimientos que mitigan interferencias de señales piloto entre una pluralidad de redes inalámbricas y es especialmente adecuado para facilitar sistemas de comunicación multimedia que tienen típicamente señales de comunicación extremadamente complejas y densas para un área de transmisión dada. Las señales piloto son utilizadas por los sistemas de comunicación para facilitar una recepción adecuada de los datos de comunicación. Ellas pueden ayudar en, por ejemplo, la detección de señales portadoras y/o parámetros de control de ganancia. Generalmente, las señales piloto contienen datos predeterminados que permiten a un sistema de comunicación ajustarse a estos datos de referencia. Al desplazar el estado inicial de secuencias de escalonamiento de pilotos, la probabilidad de colisiones entre señales piloto de diferentes redes disminuye sustancialmente, lo que permite una correcta recepción de estas importantes señales.

El desplazamiento puede realizarse, por ejemplo, en el primer símbolo de una trama de un sistema basado en OFDM. En una realización, los parámetros de comunicación del sistema, tales como los identificadores de red y similares pueden ser empleados para sembrar un generador de secuencias PN para determinar el estado inicial de la secuencia de escalonamiento de pilotos para facilitar el desplazamiento del orden. Esto permite una disminución de la probabilidad de colisión de pilotos entre redes diferentes, mejorando considerablemente la eficiencia general de un sistema inalámbrico, mejorando la calidad de recepción y/o cobertura. La(s) realización(es) también proporcionan un sistema más escalable en el que puede reducirse el ancho de banda del sistema para aumentar la cobertura. Esto permite la optimización de un sistema según sea necesario para cumplir con los cambiantes requerimientos del sistema.

Los sistemas de comunicación están ampliamente desplegados para proporcionar diversos servicios de comunicación tales como voz, paquetes de datos, y así sucesivamente. Estos sistemas pueden ser sistema de múltiple acceso por división del tiempo, la frecuencia y/o código capaces de permitir la comunicación con múltiples usuarios simultáneamente compartiendo los recursos de sistema disponibles. Ejemplos de tales sistemas de acceso múltiple incluyen sistema de Acceso Múltiple por División de Código (CDMA), CDMA de Portadora Múltiple (MC-CDMA), CDMA de banda ancha (W-CDMA), Acceso de Alta Velocidad de Paquetes de Enlace Descendente (HSDPA), Acceso Múltiple por División de Tiempo ( TDMA), Acceso Múltiple por División de frecuencia (FDMA) y Acceso Múltiple por División de Frecuencia Ortogonal (OFDMA).

La(s) realización(es) se utilizan en los sistemas de comunicación basados en OFDM y similares. Así, el conocimiento de tales sistemas facilita la comprensión de las aplicaciones de la invención. OFDM, o la modulación de portadora múltiple, emplea múltiples subportadoras para entregar datos entre sistemas. Los datos serie de alta velocidad se dividen en múltiples subseñales de velocidades inferiores que un sistema puede transmitir simultáneamente en paralelo a frecuencias diferentes. Esto permite una alta eficiencia espectral, robustez frente a interferencias RF, y distorsión reducida por múltiples trayectorias. Las características OFDM ortogonales permiten a los subcanales superponerse y, por lo tanto, aumentar la eficiencia espectral. Por lo tanto, un sistema inalámbrico basado en OFDM puede satisfacer las altas demandas de ancho de banda de aplicaciones tales como, por ejemplo, aplicaciones multimedia utilizadas en áreas altamente saturadas de RF.

En un estándar inalámbrico, una capa física OFDM divide una señal de datos en 52 subportadoras separadas para proporcionar transmisión de datos a tasas variables. Grupos de símbolos o "tramas" se transmiten dentro de cada subportadora. Los símbolos contienen bits de datos que necesitan ser transportados. Típicamente, cuatro de las subportadoras son subportadoras de pilotos que el sistema utiliza como una referencia para mitigar los desplazamientos de fase y/o frecuencia de la señal durante la transmisión. Cada red de transmisión dentro del sistema debe transmitir una subportadora de piloto para facilitar la correcta recepción e interpretación de la transmisión de datos. Las subportadoras de pilotos están siempre presentes se transmita, o no, información de pilotos. Sin embargo, las restantes subportadoras están disponibles para transmitir datos de acuerdo con las demandas del sistema y pueden contener, o no, datos. En general, se transmite una trama preámbulo, que contiene varios símbolos, de modo que un receptor pueda interceptarla y utilizarla para facilitar la captura de una señal OFDM entrante y para sincronizar su demodulador. De esta manera, el control de ganancia y la frecuencia de la señal portadora pueden determinarse y sintonizarse de forma precisa, entrenando al receptor. Debe tenerse en cuenta que lo anterior es meramente un ejemplo ya que no existe un único estándar de la industria y existen tanto estándares exclusivos como abiertos.

Una señal piloto se compone generalmente de una secuencia de escalonamiento (para aumentar la resolución) de grupos de frecuencias de subportadoras que forman una "secuencia de escalonamiento de pilotos". Una realización preferida de tal grupo de frecuencias de subportadora se denomina "intercalada". Es decir, las subportadoras de un símbolo OFDM se subdividen en I intercalados indexados de 0 a I-1. Cada intercalado consiste en P subportadoras en las que los subacarreos están espaciados I× LF en frecuencia, con LF siendo el espaciado de la subportadora. Por lo tanto, si existen 8 intercalados, por ejemplo, el conjunto de intercalados de pilotos puede estar compuesto de 8 intercalados escalonados seleccionados entre estos 8 intercalados, en cualquier orden determinado. Aunque el intercalado puede cambiar en un momento dado, el orden del cambio, o escalonamiento, permanece constante. Esto significa que si dos redes están utilizando la misma secuencia de escalonamiento de pilotos, cambiarán, o "saltarán", a una frecuencia de intercalado dada en sustancialmente el mismo momento en el tiempo. De este modo, a pesar de cambiar el intercalado dentro de la secuencia de escalonamiento de pilotos, las dos redes todavía interferirán con las señales piloto de la otra. En consecuencia, se proporciona un medio para mitigar esta interferencia de señal mediante la alteración del intercalado inicial de la secuencia de escalonamiento de pilotos. Esto permite que el piloto intercalado escalonarse como antes, pero aumenta la probabilidad de que escalone los intercalados fuera de sincronización con una red que opera con la misma secuencia de escalonamiento de pilotos.

En la Figura 1, se muestra un diagrama de bloques de un sistema para facilitar la comunicación de datos 100 según una realización. El sistema para facilitar la comunicación 100 se compone de un componente de determinación de secuencia de escalonamiento de pilotos 102. El componente 102 recibe una secuencia de escalonamiento de entrada 104 y proporciona una secuencia de escalonamiento de salida 106 que se ha mejorado para facilitar la mitigación de interferencias de señales piloto. El componente de determinación de secuencia de escalonamiento de pilotos 102 también puede utilizar la información opcional de datos del sistema 108 para facilitar determinar la secuencia de escalonamiento de salida 106. De esta manera, se pueden emplear los datos paramétricos del sistema de comunicación específicos de una red particular de manera que la secuencia de escalonamiento de salida 106 sea sustancialmente única para esa red.

Por ejemplo, si una secuencia de escalonamiento se compone de los intercalados 2, 1, 5, y 6, las posibles selecciones de intercalado iniciales se limitan a los cuatro intercalados de la secuencia de escalonamiento. Esto permite que hasta cuatro redes que tengan diferentes intercalados i, concretamente, o bien cualquiera de 2, 1, 5, o 6, disminuyen sustancialmente las interferencias de señales piloto. Puesto que el patrón de secuencia de escalonamiento sigue siendo el mismo, pero varía el intercalado inicial, las secuencias de escalonamiento estarán fuera de sincronización entre las redes, lo que permite una mayor probabilidad de que las señales piloto se puedan recibir sin interferencias. La selección aleatoria de una secuencia a partir de una secuencia de escalonamiento pequeña causará probablemente intercalados iniciales redundantes al aumentar el número de redes. De este modo, la probabilidad de una colisión de señal aumentará de forma natural también para las redes que emplean un patrón idéntico de secuencia de escalonamiento. Esta probabilidad se puede reducir aumentando el número de intercalados en la secuencia de escalonamiento de manera que la probabilidad de que dos redes empleen el mismo intercalado de base disminuye. La probabilidad también puede reducirse aún más mediante la utilización de datos paramétricos específicos para una red. Esto hace que la secuencia inicial esté relacionada con una red específica y/o grupos de redes, lo que reduce la probabilidad de dos redes con el mismo intercalado inicial y secuencia de escalonamiento.

Haciendo referencia a la Figura 2, se representa otro diagrama de bloques de un sistema para facilitar la comunicación de datos 200 según una realización de la presente invención. El sistema para facilitar la comunicación de datos 200 está compuesto por un componente de determinación de secuencia de escalonamiento de pilotos 202. El componente de determinación de secuencia de escalonamiento de pilotos 202 se compone de componente receptor de secuencia 204, un componente de determinación de intercalado inicial 206, y un regenerador de secuencia de escalonamiento 208. El componente receptor de secuencia 204 recibe una secuencia inicial de escalonamiento de pilotos 210 y transporta la secuencia 210 hasta el componente de determinación de intercalado inicial 206. El componente de determinación de intercalado inicial 206 determina un nuevo número de intercalado en base a la secuencia inicial de escalonamiento de pilotos 210. El componente de determinación de intercalado inicial 206 también puede utilizar información opcional de red 214 en la determinación del nuevo número de intercalado inicial. El regenerador de secuencia de escalonamiento 208 recibe el nuevo número de intercalado junto con la secuencia inicial de escalonamiento de pilotos 210 y genera una secuencia reinicializada de escalonamiento de pilotos 212 que utiliza el nuevo número de intercalado. Un experto en la materia puede apreciar que parte de la funcionalidad del componente de determinación de secuencia de escalonamiento de pilotos 202 pueden residir en otros componentes. Así, por ejemplo, el componente receptor de secuencia 204 puede ser externo al componente de determinación de secuencia de escalonamiento de pilotos 202 y/o incorporarse directamente en el componente de determinación de intercalado inicial.

Si, por ejemplo, la secuencia inicial de escalonamiento de pilotos 210 es (2, 4, 3, 0,1) y un nuevo número de intercalado es seleccionado por el componente de determinación de intercalado inicial 206 para ser "3", una posible secuencia de escalonamiento de pilotos reinicializada puede ser (3,0,1,2,4). La selección de "3" puede ser un proceso aleatorio por el componente de determinación de intercalado inicial 206 y/o puede ser un proceso aleatorio sesgado de información de red 214 y/o un valor de desplazamiento predeterminado basado en la información de red

214. Por ejemplo, las redes particulares puede estar limitadas a únicamente valores iniciales pares intercalados reduciendo, por lo tanto, el número de opciones aleatorias. La información de red 214 puede incluir, pero no está limitada a, identificadores de red, ancho de banda de red y/u otra información específica y/o no específica de la red. Por lo tanto, un valor de desplazamiento predeterminado puede estar basado en la información de red 214 para influir en el nuevo número inicial de intercalado. Por ejemplo, un identificador de red puede estar normalizado y desplazarse, por ejemplo, en un valor dos. Si los identificadores de red son incrementados en 100, entonces un conjunto de redes puede tener IDs 100, 200, 300, etcétera. Un valor normalizado podría entonces incluir valores 1, 2 y 3 para las redes. Este valor puede ser desplazado en el ejemplo de modo que la primera red tenga una posición inicial de intercalado (1 + 2) = 3, la segunda red tenga una posición inicial de intercalado (2 + 2) = 4, y la tercera red tenga una posición inicial de intercalado (3 + 2) = 5 y así sucesivamente. Si la secuencia inicial de escalonamiento de pilotos 210 es, por ejemplo, (2, 1, 0, 5, 7, 6, 4, 3), la secuencia de la primera red empieza con el intercalado en la posición tres de la secuencia tal que la nueva secuencia es (0, 5, 7, 6, 4, 3, 2, 1). Del mismo modo, para la segunda red, la nueva secuencia es (5, 7, 6, 4, 3, 2, 1, 0), y para la tercera red, la nueva secuencia es (7, 6, 4, 3, 2, 1, 0, 5). Se puede lograr un nuevo orden de secuencia similar incrementando para cada nueva red independientemente de la ID específica de red (por ejemplo, teniendo un desplazamiento nulo). Un experto en la materia apreciará que la flexibilidad de la presente invención permite numerosas formas adicionales para influir en la selección del número inicial de intercalado y entran dentro de su alcance.

Pasando a la Figura 3, se ilustra otro diagrama de bloques de un sistema para facilitar la comunicación de datos 300 según una realización de la presente invención. El sistema para facilitar la comunicación de datos 300 está compuesto de un componente de determinación de intercalado inicial 302. El componente de determinación de intercalado inicial 302 se compone de un generador de secuencia de un pseudo-ruido (PN) 304 que recibe información de secuencia de intercalado 306 y proporciona un intercalado aleatorio inicial 308. El generador de secuencia PN puede aceptar información de red como el ID opcional de red 310. Esto permite que el proceso de selección aleatoria proporcionado por el generador de secuencias PN 304 sea sembrado por la información específica de red, disminuyendo la probabilidad de que cualquiera de las dos redes tenga el mismo número inicial de intercalado para sus señales piloto, reduciendo sustancialmente las interferencias de señales piloto. El intercalado aleatorio inicial 308 puede ser empleado por los sistemas de comunicación para mejorar sus secuencias de escalonamiento de pilotos para facilitar la reducción de las interferencias de señales piloto.

En cuanto a la Figura 4, se muestra un diagrama de bloques de un sistema que facilita la comunicación de datos 400 interconectado con múltiples entidades según una realización de la presente invención. El sistema para facilitar la comunicación de datos 400 está compuesto por un componente de determinación de secuencia de escalonamiento de pilotos 402 y las entidades 1-N 404-408, donde N representa un número entero de uno a infinito. Las entidades 1-N 404-408 pueden incluir, pero están limitadas a, redes y similares. En esta realización, el componente de determinación de secuencia de escalonamiento de pilotos 402 genera y dicta secuencias de escalonamiento de pilotos a las entidades 1-N 404-408. Las secuencias generadas pueden incluir secuencias aleatorias desplazadas, secuencias de desviación predeterminadas y/o combinaciones de ambas. De esta manera, se pueden reducir sustancialmente las interferencias de señales piloto porque el componente de determinación de secuencia de escalonamiento de pilotos 402 puede intentar eliminar las secuencias de escalonamiento de pilotos conflictivas entre las entidades 1-N 404-408. El componente de determinación de secuencia de escalonamiento de pilotos 402 puede ser externo a las entidades 1-N 404-408 y/o interno a una o más de las entidades 1-N 404-408. Las comunicaciones entre el componente de determinación de secuencia de escalonamiento de pilotos 402 y las entidades 1-N 404-408 pueden incluir, pero están limitadas a, comunicaciones inalámbricas y/o comunicaciones cableadas.

Una realización autónoma del componente de determinación de secuencia de escalonamiento de pilotos 402 que utiliza desplazamiento predeterminado de secuencia también puede formar parte de una pluralidad de las entidades 1-N 404-408. Por lo tanto, el desplazamiento predeterminado de intercalado inicial puede utilizarse para mejorar una secuencia de escalonamiento de pilotos de una forma conocida y predecible para mitigar las limitaciones de las señales piloto. Esto permite una de reducción óptima de la interferencia de señal piloto, incluso cuando la comunicación entre el componente de determinación de secuencia de escalonamiento de pilotos 402 y otras entidades interferentes no es factible.

Para un sistema de radiodifusión OFDM, se supone que los transmisores están distribuidos a lo largo de una región geográfica amplia, por ejemplo, la parte continental de los Estados Unidos, con una separación típica de unos 60 km. Las transmisiones ocurren en un ancho de banda de 6 MHz en una frecuencia RF en la banda de baja frecuencia de 700 MHz (VHF) y se pueden clasificar en dos categorías: (a) nacionales, que son comunes a lo largo de una amplia área de cobertura, (b) locales, que son de interés en las sub-regiones. Por lo tanto, puesto que el contenido que pertenece a diferentes redes puede diferir entre los transmisores, las transmisiones vecinas pueden interferir unas con otras.

Las observaciones anteriores se ilustran en la Figura 5, que muestra un ejemplo de topología de red 500. Se muestran dos tipos de transmisores de red: nacionales y locales. Los Programas Nacionales 1 502 y 2 504 son transmitidos por todas las emisoras marcadas "Tx" en las Zonas de Cobertura Nacional 1 502 y 2 504, respectivamente, y son recibidos en un área dentro de un contorno de cobertura más exterior. Los Programas Locales A, B, C se transmiten en las áreas de cobertura local A 506, B 508 y C 510, respectivamente, y son recibidos en un área dentro de un contorno de cobertura más exterior. Dentro de cada área local 506-510, los transmisores transmiten los mismos programas locales. Sin embargo, en la región entre las dos áreas de cobertura de diferente tipo, por ejemplo, entre dos transmisores que pertenecen a redes nacionales diferentes o redes locales diferentes, las transmisiones interfieren, resultando casi con toda seguridad en "agujeros/huecos" en las áreas de cobertura correspondientes.

Para algunos sistemas OFDM, los programas nacionales y locales se transmiten en forma de Multiplexación por División de Tiempo (TDM) 600 tal y como se muestra en la Figura 6. Como resultado, las transmisiones locales y nacionales no interfieren unas con otras, ya que se transmiten en diferentes periodos de tiempo. Sin embargo, las transmisiones locales o nacionales que pertenecen a diferentes redes interfieren entre sí, creando agujeros/huecos entre áreas de cobertura. Por ejemplo, en un sistema de comunicación inalámbrica, la frecuencia se divide en 8 intercalados. Los pilotos y los datos se transmiten en diferentes intercalados. Para el patrón de de escalonamiento piloto (2,6), el piloto se transmite en el intercalado 2 y en el intercalado 6 de forma alternativa de un símbolo OFDM a otro. Para el patrón (0, 3,6,...), el piloto se transmite en el intercalado 0, 3, 6, 1, 4, 7, 2, 5 y se repite de un símbolo OFDM a otro. Los datos pueden utilizar todos los intercalados sobrantes. La Figura 7 ilustra una estructura 700 que utiliza el mismo intercalado de frecuencia al comienzo de una trama con dos patrones de ejemplo de escalonamiento de pilotos.

En virtud de esta estructura 700, en cualquier instante de símbolo OFDM, el piloto se transmite en el mismo intercalado y datos para todas las redes. Por lo tanto, la probabilidad de colisión entre los pilotos de diferentes redes es del 100%. Téngase en cuenta que el piloto está siempre presente. Sin embargo, este no es el caso para datos, es decir, no todos los intercalados destinados para datos son utilizados por los datos debido a las imperfecciones en un planificador o carga liegera de datos, lo que resulta en intercalados desocupados de vez en cuando. Estos intercalados desocupados de una transmisión de red crean un "espacio para respirar" para intercalados de datos de otras redes. Sin embargo, el piloto siempre experimenta la máxima interferencia, independientemente de la carga de datos del sistema. Por ejemplo, para el caso de escalonamiento (2,6) mostrado en la Figura 7, en el instante 1 de la trama n, los intercalados de pilotos para la red 1 y la red 2 son ambos 6, por lo tanto, los pilotos de ambas redes interfieren entre sí. Sin embargo, algunos de los intercalados utilizados por la red 1 en el instante 1 de la trama n no pueden ser utilizados por la red 2, dependiendo de la planificación y la carga del sistema, por lo tanto, no recibiendo ninguna interferencia de la red 2. Este desequilibrio entre el piloto y los datos hace que este tipo de estructura sea eventualmente de "interferencia de pilotos limitada", es decir, reducir la carga del sistema (reducción de interferencias totales entre redes) no mejora la calidad de recepción o la cobertura.

En La Figura 8, se muestra una ilustración de la estructura aleatoria de intercalado de frecuencias de pilotos 800 según una realización de la presente invención. La presente invención reduce el desequilibrio entre el piloto y de datos. La Figura 8 muestra una estructura de pilotos 800 que utiliza un intercalado aleatorio de pilotos al comienzo de una trama. Dos patrones de escalonamiento de pilotos se muestran como ejemplos. Al comienzo de cada trama, se determina aleatoriamente un intercalado inicial para un escalonamiento de secuencia piloto, es decir, un número de intercalado de pilotos es determinado por un generador de números aleatorios, tal como, por ejemplo, un generador de secuencia de pseudo-ruido (PN), sembrado por un número de identificación de red. Los intercalados de pilotos para los siguientes símbolos OFDM son determinados por la secuencia de escalonamiento. Para el patrón de escalonamiento (2,6), el intercalado de pilotos del primer símbolo OFDM de una trama se selecciona al azar de entre el intercalado 2 y el intercalado 6. Para el patrón de escalonamiento (0, 3,6,...), el intercalado piloto para el primer símbolo OFDM de cada trama se selecciona aleatoriamente de entre ocho intercalados, intercalado 0 a intercalado 7. Esto reduce la probabilidad de una colisión entre los pilotos de dos redes. Por ejemplo, para el caso de escalonamiento (2,6) en la Figura 8, en el instante 1 de la trama n, el intercalado de pilotos para la red 1 es 2 y para la red 2 es 6. El intercalado 2 de la red 1 no puede ser ocupado por los datos para ese símbolo OFDM, por lo tanto, el piloto de red 1 no puede recibir interferencias de la red 2 para ese símbolo OFDM. Por lo tanto, el piloto puede utilizar el descanso de interferencia al igual que los datos. Esto efectivamente mejora el equilibrio entre el piloto y los datos y, en consecuencia, mejora la calidad de recepción y/o la cobertura. También hace que el sistema sea más escalable, es decir, el ancho de banda del sistema puede intercambiarse por cobertura. Es decir, la carga del sistema se puede reducir para aumentar la cobertura.

En vista de los sistemas de ejemplo mostrados y descritos anteriormente, las metodologías que pueden ser implementadas según la presente invención se apreciarán mejor con referencia a los diagramas de flujo de las Figuras 9-10. Mientras que, por simplicidad de explicación, las metodologías se muestran y describen como una serie de bloques, debe entenderse y apreciarse que la presente invención no está limitada por el orden de los bloques, ya que algunos bloques pueden, según la presente invención, ocurrir en órdenes diferentes y/o de forma simultánea con otros bloques de entre los mostrados y descritos en la presente memoria. Además, no todos los bloques ilustrados pueden ser necesarios para aplicar las metodologías según la presente invención.

En la Figura 9, se muestra un diagrama de flujo de un procedimiento 900 para facilitar la comunicación de datos según una realización de la presente invención. El procedimiento 900 comienza 902 obteniendo una secuencia de escalonamiento de pilotos 904. Un número inicial de intercalado de pilotos se determina entonces en base a los intercalados de la secuencia de escalonamiento de pilotos 906. La determinación puede basarse en un proceso de selección aleatoria y/o en un proceso predeterminado de selección. El proceso de selección aleatoria también puede ser sembrado por los parámetros del sistema de comunicación y similares, para reducir aún más la probabilidad de generar secuencias de escalonamiento de pilotos similares para dos redes. El proceso de selección predeterminado también puede emplear parámetros del sistema de comunicación. Esto permite llevar a cabo una determinación automatizada de tal manera que, por ejemplo, las redes dentro de un sistema particular, tienen la mayor probabilidad de no interferir unas con otras. Este tipo de sistema de selección se puede construir mediante la maximización de una ecuación de probabilidad que se basa en los intercalados disponibles de la secuencia de escalonamiento de pilotos y un procedimiento predeterminado de desplazamiento del intercalado inicial de cada red. El desplazamiento en sí mismo puede ser predeterminado y/o desplazado en un parámetro del sistema de comunicación. El número inicial de intercalado de pilotos se utiliza entonces para volver a iniciar la secuencia de escalonamiento de pilotos 908, finalizando el flujo 910. De esta manera, las secuencias adicionales con una alta probabilidad de no interferencia son generadas para una red y/o un conjunto de redes. Si las comunicaciones entre redes están disponibles en un sistema, puede establecerse una mayor probabilidad de no interferencia asegurando que cada red tiene un intercalado inicial diferente.

Haciendo referencia a la Figura 10, se representa otro diagrama de flujo de un procedimiento 1000 para facilitar la comunicación de datos según una realización de la presente invención. El procedimiento 1000 comienza 1002 mediante obteniendo información de intercalado de frecuencia de pilotos 1004. La información de intercalado de frecuencia de pilotos puede incluir una lista de intercalados que forman una secuencia de intercalado de pilotos. Un ID de red asociado con la información de intercalado de frecuencia de pilotos se obtiene entonces también 1006. Un sistema de comunicación y/o parámetros de red adicionales también pueden ser utilizados por la presente invención. Un generador aleatorio tal como, por ejemplo, un generador de secuencia PN sembrado por la ID de red se emplea entonces para generar un número inicial aleatorio de intercalado basado en la información de intercalado de pilotos 1008, finalizando el flujo 1010. El número inicial de intercalado puede ser empleado por un sistema de comunicación para disminuir la probabilidad de interferencias de señales piloto mediante la mejora de sus secuencias de escalonamiento de pilotos.

La Figura 11 es un diagrama de bloques de un entorno de sistema de comunicación de muestra 1100 con el que la presente invención puede interactuar. El sistema 1100 ilustra, además, dos sistemas de comunicación representativos A 1102 y B 1104. Una posible la comunicación entre los sistemas A 1102 y B 1104 puede ser en forma de un paquete de datos adaptado para ser transmitido entre dos o más sistemas de comunicación. El sistema 1100 incluye un entorno de comunicación 1106 que pueden ser empleado para facilitar las comunicaciones entre el sistema de comunicación A 1102 y el de sistema de comunicación B 1104.

En una realización, un paquete de datos transmitido entre dos o más componentes del sistema de comunicación que facilita las comunicaciones de datos se compone de, al menos en parte, información relativa a un intercalado inicial de secuencia de escalonamiento de pilotos seleccionada para mitigar las colisiones de señales piloto.

Claims

REIVINDICACIONES

1.

Un procedimiento (902) para facilitar la comunicación de datos en un sistema de comunicación que incluye al menos dos redes en el que las señales de datos se dividen en diferentes subportadoras transmitidas simultáneamente en paralelo a diferentes frecuencias y en el que señales piloto de al menos dos redes cambian como una función temporal según un patrón de escalonamiento de pilotos que incluye dos o más números de intercalado en donde cada número de intercalado representa al menos una subportadora, que comprende las etapas de:

determinar (906) un primer número inicial de intercalado de pilotos para una primera red, en donde el primer número inicial de intercalado de pilotos es uno de los dos o más números de intercalado del patrón de escalonamiento de pilotos; determinar (906) un segundo número inicial de intercalado de pilotos para una segunda red, en donde el segundo número inicial de intercalado de pilotos es otro de los dos o más números de intercalado del patrón de escalonamiento de pilotos; transmitir una primera señal piloto a través de la primera red de acuerdo con el patrón inicial de escalonamiento de pilotos empezando por el primer número inicial de intercalado de pilotos, y transmitir una segunda señal piloto a través de la segunda red de acuerdo con el patrón inicial de escalonamiento de pilotos empezando por el segundo número inicial de intercalado de pilotos, para mitigar colisiones de la primera señal piloto con la segunda señal piloto.
2.

El procedimiento según la reivindicación 1 que comprende además:

utilizar el primer número inicial de interfaz de pilotos en un primer símbolo de una trama de una señal de comunicación transmitida por la primera red.
3.

El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la transmisión de la primera señal piloto a través de la primera red de acuerdo con el patrón inicial de escalonamiento de pilotos empezando por el número inicial de intercalado de pilotos comprende además:

generar una primera secuencia de escalonamiento de pilotos de acuerdo con el patrón de escalonamiento de pilotos y empezando por el primer número inicial de intercalado de pilotos; y transmitir la primera señal piloto a través de la primera red según la primera secuencia de escalonamiento de pilotos.
4.

El procedimiento según la reivindicación 3, que comprende además: emplear al menos un parámetro de identificación de sistema de comunicación para facilitar la determinación del primer número inicial de intercalado de pilotos.
5.

El procedimiento según la reivindicación 4, en el que el parámetro de identificación de sistema de comunicación comprende al menos un identificador de red, ID, (310).
6.

El procedimiento según la reivindicación 3, en el que determinar el número inicial de intercalado de pilotos comprende:

emplear un generador de números aleatorios que selecciona el primer número inicial de intercalado de pilotos de entre los dos o más números de intercalado del patrón de escalonamiento de pilotos.
7.

El procedimiento según la reivindicación 6, en el que el generador de números aleatorio comprende un generador de secuencias de pseudo-ruido, PN, (304).
8.

El procedimiento según la reivindicación 7 que comprende además:

utilizar al menos una identificación de red, ID, (310) para sembrar el generador de secuencias de pseudoruido, PN, (304).
9.

El procedimiento según la reivindicación 3, en el que determinar el primer número inicial de intercalado de pilotos comprende:

utilizar un desplazamiento inicial predeterminado de intercalado en base a un parámetro de identificación del sistema de comunicación.
10.

El procedimiento según la reivindicación 9, en el que el parámetro de identificación del sistema de comunicación comprende una identificación de red, ID, (310).
11.

Un sistema para facilitar la comunicación de datos en un sistema de comunicación que incluye al menos dos redes en el que las señales de datos se dividen en diferentes subportadoras transmitidas simultáneamente en paralelo a diferentes frecuencias y en el que señales piloto de al menos dos redes cambian en el tiempo según un patrón de escalonamiento de pilotos que incluye dos o más números de intercalado en donde cada número de intercalado representa al menos una subportadora, que comprende:

un componente receptor que recibe una secuencia inicial de escalonamiento de piloto, y un componente de determinación de secuencia (102) adaptado para:

determinar un primer número inicial de intercalado de pilotos para una primera red, en donde el primer número inicial de intercalado de pilotos es uno de los dos o más números de intercalado del patrón de escalonamiento de pilotos; determinar un segundo número inicial de intercalado de pilotos para una segunda red, en donde el segundo número inicial de intercalado de pilotos es otro de los dos o más números de intercalado del patrón de escalonamiento de pilotos; estando el sistema además adaptado para transmitir una primera señal piloto a través de la primera red de acuerdo con el patrón inicial de escalonamiento de pilotos empezando por el primer número inicial de intercalado de pilotos, y transmitir una segunda señal piloto a través de la segunda red de acuerdo con el patrón inicial de escalonamiento de pilotos empezando por el segundo número inicial de intercalado de pilotos, para mitigar colisiones de la primera señal piloto con la segunda señal piloto.
12.

El sistema según la reivindicación 11, en el que el componente de determinación de secuencia (102) emplea el primer número inicial de intercalado para facilitar el desplazamiento del patrón de intercalado de piloto.
13.

El sistema según la reivindicación 12, en el que el componente de determinación de secuencia (102) utiliza al menos un parámetro de identificación de sistema de comunicación para facilitar el determinar el primer número inicial de intercalado.
14.

El sistema según la reivindicación 13, en el que el parámetro de identificación de sistema de comunicación comprende una identificación de red, ID, (310).
15.

El sistema según la reivindicación 12, en el que el parámetro de identificación de sistema de comunicación utiliza un generador de números aleatorios para facilitar el determinar el primer número inicial de intercalado.
16.

El sistema según la reivindicación 15, en el que el generador de números aleatorios se compone de un generador de secuencias de pseudo-ruido, PN, (304).
17.

El sistema según la reivindicación 16, en el que el componente de determinación de secuencia utiliza al menos una identificación de red, ID, (310) para sembrar el generador de secuencias de pseudo-ruido, PN, (304).
18.

El sistema según la reivindicación 12, en el que el componente de determinación de secuencia (102) emplea un desplazamiento inicial predeterminado de intercalado en base a un parámetro de identificación del sistema de comunicación para facilitar el determinar el número inicial de intercalado.
19.

El sistema según la reivindicación 18, en el que el parámetro de identificación de sistema de comunicación comprende una identificación de red, ID, (310).
20.

Un sistema de comunicación multimedia que emplea el sistema según la reivindicación 11.
21.

Un sistema de comunicación basado en OFDM que emplea el sistema según la reivindicación 11 para eliminar las limitaciones de interferencia de señal de la portadora de piloto.
22.

Un medio legible por ordenador que contiene instrucciones ejecutables por máquina para hacer que al menos un ordenador lleve a cabo un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10 al ejecutarse.