ES2911557T3 - Asignación de ranuras de preámbulo de acceso aleatorio - Google Patents
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Abstract
Un método (500), en un dispositivo inalámbrico (50), para transmitir un preámbulo de acceso aleatorio, comprendiendo el método (500): seleccionar (502) una configuración de preámbulo de acceso aleatorio de entre una pluralidad de configuraciones predeterminadas de preámbulo de acceso aleatorio; determinar (504) un intervalo de tiempo en el que transmitir el preámbulo de acceso aleatorio; y transmitir (506) el preámbulo de acceso aleatorio según la configuración de preámbulo de acceso aleatorio seleccionada; caracterizado por que cada una de la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio comprende una combinación de (a) una sola secuencia de raíz de un conjunto predeterminado de una o más secuencias de raíz, (b) un solo desplazamiento cíclico de entre una pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia de raíz, y (c) una sola posición de inicio de entre dos o más posiciones de inicio predeterminadas dentro de cada intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio.
Description
DESCRIPCIÓN
Asignación de ranuras de preámbulo de acceso aleatorio
Sector técnico
La presente invención se refiere, en general, a las técnicas de acceso aleatorio en redes de comunicaciones inalámbricas, y se refiere, más concretamente, a las técnicas y dispositivos para transmitir y detectar preámbulos de acceso aleatorio.
Antecedentes
El procedimiento de acceso aleatorio (RA, Random Access, en inglés) es una función clave en los sistemas de comunicación celular. En el sistema de comunicaciones inalámbricas Evolución a largo plazo (LTE - Long-Term Evolution, en inglés) estandarizado por miembros del Proyecto de colaboración de 3a generación (3GPP - 3rd-Generation Partnership Project, en inglés), un dispositivo inalámbrico (“equipo de usuario” o UE - User Equipment, en inglés) que desee acceder a la red inicia el procedimiento de acceso aleatorio mediante la transmisión de un preámbulo (Msg1) en el enlace ascendente, en el canal físico de acceso aleatorio (PRACH - Physical Random Access CHannel, en inglés). Una estación base, un nodo de acceso u otro punto de transmisión y recepción (RTP) recibe y detecta el preámbulo y responde en el enlace descendente transmitiendo una respuesta de acceso aleatorio (RAR (Random Access Response, en inglés o Msg2). La RAR contiene una concesión de programación de enlace ascendente para el dispositivo inalámbrico, con la cual el dispositivo inalámbrico continúa el procedimiento mediante la transmisión de un mensaje posterior en el enlace ascendente (Msg3), para la identificación del terminal.
Se prevé un procedimiento similar para el Diseño de red inalámbrica de 5a generación (5G) que se encuentra actualmente en desarrollo, en el que la red de acceso por radio (RAN - Radio Access NetWork, en inglés) se puede denominar, por ejemplo, Nueva Tecnología de Acceso por radio, o simplemente “NR” (New Radio, en inglés). La figura 1 ilustra un ejemplo de las etapas básicas en el procedimiento de acceso inicial para NR, que incluye un procedimiento de acceso aleatorio.
Tal como se ve en la figura 1, antes de la transmisión del preámbulo de PRACH, el UE recibe una o varias Señales de sincronización (SS - Synchronization Signals, en inglés), que se pueden denominar o incluir, por ejemplo, una Señal de Sincronización Principal (PSS - Primary Synchronization Signal, en inglés), una Señal de Sincronización Secundaria (SSS - Secondary Synchronization Signal, en inglés), una NR-PSS y/o una NR-SSS. El UE recibe, además, diversos parámetros de configuración en uno o más canales de transmisión, que se pueden denominar o incluir, por ejemplo, un canal físico de transmisión (PBCH - Physical Broadcast CHannel, en inglés) y/o un NR-PBCH, posiblemente complementados con parámetros de configuración recibidos en otro canal adicional.
Se ha definido un recurso de PRACH común para varios SS (NR-PSS y NR-SSS), tal como se describe en el documento del 3GPP R1 -1609670, “NR random Access procedure”, 3GPP TSG-RAN WG1 #86bis, Lisboa, Portugal, 10 a 14 de septiembre, 2016. La figura 2 ilustra la relación entre los tiempos del recurso de PRACH y las SS y/o los bloques principales de información (MIB - Master Information Block, en inglés). Los tiempos desde la SS hasta el recurso de PRACH (por ejemplo, desde un punto de referencia conocido en la SS hasta el inicio del intervalo de tiempo asignado al recurso de PRACH) se pueden indicar en el MIB. Alternativamente, estos tiempos son concebibles en la propia SS o en otro campo relacionado, si se debe acordar otro formato de información del sistema. Por lo tanto, se pueden utilizar diferentes SS para diferentes tiempos, de modo que la secuencia detectada dentro de una SS proporcione el recurso de PRACH. Esta configuración de PRACH se puede especificar como un tiempo relativo a la SS y al PBCH, y puede ser proporcionada como una combinación de la carga útil en el MIB y otra información del sistema difundida. Tal como se ve en la figura 2, el enfoque propuesto permite el ajuste dinámico de los tiempos entre las SS y los intervalos de tiempo asignados para el recurso de PRACH, es decir, los intervalos de tiempo asignados para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio. Esta indicación de tiempos flexible del recurso de PRACH tiene una sobrecarga de recursos más baja en comparación con la utilización de unos tiempos fijos.
Un diseño de preámbulo de PRACH se describe en el documento del 3GPP R1-1609671, “NR PRACH preamble design”, 3GPP TSG-RAN WG1 #86bis, Lisboa, Portugal, 10 a 14 de septiembre, 2016. Este diseño se ilustra en la figura 3, en la que se muestra el PRACH junto con un canal físico compartido de enlace ascendente (PUSCH - Physical Uplink Shared CHannel, en inglés). Este formato de PRACH se basa en repetir la misma secuencia de PRACH, es decir, el mismo símbolo de multiplexación por división ortogonal de la frecuencia (OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplexing, en inglés) del PRACH, varias veces, sin un prefijo cíclico entre las repeticiones. Debido a que los símbolos repetidos son los mismos, un símbolo de OFDM de PRACH actúa como un prefijo cíclico para el siguiente símbolo de OFDM de PRACH.
Para NR, se espera que se utilice habitualmente una separación entre subportadoras de OFDM de 15 kHz o 30 kHz, para frecuencias de las portadoras por debajo de 6 GHz. Los formatos de separación entre subportadoras pequeña se pueden utilizar en celdas más grandes en comparación con la separación entre subportadoras más grande. La separación entre subportadoras grande es adecuada para un acceso inicial crítico en tiempo, canales de datos de baja latencia y planteamientos de alta velocidad.
También se espera que NR soporte preámbulos de PRACH de diferentes longitudes. La figura 4 ilustra seis formatos (x0 a x5) con diferentes longitudes del preámbulo de PRACH. Los diferentes formatos se pueden utilizar para diferentes situaciones de cobertura o para diferentes barridos de formación de haz del receptor. La longitud de cada formato cambia según la separación entre subportadoras (SCS - SubCarrier Spacing, en inglés); este cambio de escala de los formatos de preámbulo de PRACH con respecto a la separación entre subportadoras también se ilustra en la figura 4. En este caso, se utiliza una ranura como unidad de tiempo en el eje horizontal, con 14 símbolos de OFDM de PUSCH en cada ranura.
Quedan por definir más detalles del procedimiento de acceso aleatorio para NR, incluidos más detalles de la configuración del preámbulo de acceso aleatorio.
Otra técnica relacionada en el sector técnico se describe en la Patente US 2014/286261 A1, que describe un método en una red de LTE para seleccionar y transmitir un preámbulo de acceso aleatorio (RA), donde la capa de MAC selecciona el preámbulo de RA y señala el preámbulo de RA seleccionado a la capa física.
Compendio
Las realizaciones dadas a conocer en el presente documento proporcionan una configuración eficiente de formatos de preámbulo de PRACH corto, tales como cuando la longitud del preámbulo corresponde solo a una fracción de un ranura.
Un método de ejemplo para transmitir un preámbulo de acceso aleatorio según algunas de las realizaciones descritas en el presente documento se implementa en un dispositivo inalámbrico, tal como un UE. Este método de ejemplo comprende seleccionar una configuración de preámbulo de acceso aleatorio de entre una pluralidad de configuraciones predeterminadas de preámbulo de acceso aleatorio. El método incluye, además, determinar un intervalo de tiempo en el que transmitir el preámbulo de acceso aleatorio. El método comprende, además, transmitir el preámbulo de acceso aleatorio según la configuración de preámbulo de acceso aleatorio seleccionada. Cada una de la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio comprende una combinación de (a) una sola secuencia de raíz de un conjunto predeterminado de una o más secuencias de raíz, (b) un solo desplazamiento cíclico de entre una pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia de raíz, y (c) una sola posición de inicio de entre dos o más posiciones de inicio predeterminadas dentro de cada intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio.
En algunas realizaciones, la pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio se define de tal manera que (i) el conjunto de una o más secuencias de raíz consiste solo en una primera secuencia de raíz, de tal manera que la pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio consiste en combinaciones de la primera secuencia de raíz con diversos desplazamientos cíclicos y diversas posiciones de inicio, o (ii) el conjunto de una o más secuencias de raíz comprende dos o más secuencias de raíz, y la pluralidad de configuraciones predeterminadas de preámbulo de acceso aleatorio comprende todas las combinaciones posibles de desplazamientos cíclicos y posiciones de inicio para, como mínimo una, de las dos o más secuencias de raíz.
Otro método de ejemplo, implementado en un dispositivo inalámbrico tal como una estación base, es para recibir y detectar un preámbulo de acceso aleatorio. Este método de ejemplo incluye recibir una señal que comprende, como mínimo, un preámbulo de acceso aleatorio, en un intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio. El método incluye, además, detectar el preámbulo de acceso aleatorio correlacionando la señal recibida con una o más configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio de entre una pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio predeterminadas, y determinar que un máximo de correlación resultante de dicha correlación cumple un criterio predeterminado. Finalmente, el método comprende transmitir un mensaje de respuesta de acceso aleatorio en respuesta a dicha detección.
En este método de ejemplo, cada una de la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio comprende una combinación de (a) una sola secuencia de raíz de un conjunto predeterminado de una o más secuencias de raíz, (b) un solo desplazamiento cíclico de una pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia de raíz, y (c) una sola posición de inicio de entre dos o más posiciones de inicio predeterminadas dentro del intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio. En algunas realizaciones, la pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio se define de manera que: (i) el conjunto de una o más secuencias de raíz consiste solo en una primera secuencia de raíz, de tal manera que la pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio consiste en combinaciones de la primera secuencia de raíz con diversos desplazamientos cíclicos y diversas posiciones de inicio, o (ii) el conjunto de una o más secuencias de raíz comprende dos o más secuencias de raíz, y la pluralidad de configuraciones predeterminadas de preámbulo de acceso aleatorio comprende todas las combinaciones posibles de desplazamientos cíclicos y de posiciones de inicio para, como mínimo, una de las dos o más secuencias de raíz.
Según algunas realizaciones, un dispositivo inalámbrico incluye un circuito transceptor y un circuito de procesamiento acoplado en funcionamiento al circuito transceptor. El circuito de procesamiento está configurado para seleccionar una configuración de preámbulo de acceso aleatorio de entre una pluralidad de configuraciones predeterminadas de preámbulo de acceso aleatorio, y determinar un intervalo de tiempo en el que transmitir el preámbulo de acceso aleatorio. El circuito de procesamiento también está configurado para transmitir el preámbulo de acceso aleatorio
según la configuración de preámbulo de acceso aleatorio seleccionada. Cada una de la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio incluye una combinación de (a) una sola secuencia de raíz de un conjunto predeterminado de una o más secuencias de raíz, (b) un solo desplazamiento cíclico de una pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia de raíz, y (c) una sola posición de inicio de entre dos o más posiciones de inicio predeterminadas dentro de cada intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio.
La pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio puede ser definida de tal manera que: (i) el conjunto de una o más secuencias de raíz consiste solo en una primera secuencia de raíz, de tal manera que la pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio consiste en combinaciones de la primera secuencia de raíz con diversos desplazamientos cíclicos y diversas posiciones de inicio, o (ii) el conjunto de una o más secuencias de raíz comprende dos o más secuencias de raíz, y la pluralidad de configuraciones predeterminadas de preámbulo de acceso aleatorio comprende todas las combinaciones posibles de desplazamientos cíclicos y posiciones de inicio para, como mínimo, una de entre las dos o más secuencias de raíz.
Según algunas realizaciones, un dispositivo inalámbrico incluye un circuito transceptor y un circuito de procesamiento acoplado en funcionamiento al circuito transceptor. El circuito de procesamiento está configurado para recibir una señal que comprende, como mínimo, un preámbulo de acceso aleatorio en un intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio, y detectar el preámbulo de acceso aleatorio correlacionando la señal recibida con una o más configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio de entre una pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio, y determinar que un máximo de correlación resultante de la correlación cumple un criterio predeterminado. El circuito de procesamiento también está configurado para transmitir un mensaje de respuesta de acceso aleatorio en respuesta a la detección. Cada una de la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio incluye una combinación de (a) una sola secuencia de raíz de un conjunto predeterminado de una o más secuencias de raíz, (b) un solo desplazamiento cíclico de entre una pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia de raíz, y (c) una sola posición de inicio de entre dos o más posiciones de inicio predeterminadas dentro del intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio.
La pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio se puede definir de tal manera que (i) el conjunto de una o más secuencias de raíz consiste solo en una primera secuencia de raíz, de tal manera que la pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio consiste en combinaciones de la primera secuencia de raíz con diversos desplazamientos cíclicos y diversas posiciones de inicio, o (ii) el conjunto de una o más secuencias de raíz comprende dos o más secuencias de raíz, y la pluralidad de configuraciones predeterminadas de preámbulo de acceso aleatorio comprende todas las combinaciones posibles de desplazamientos cíclicos y posiciones de inicio durante, como mínimo, una de las dos o más secuencias de raíz.
Otras realizaciones detalladas en el presente documento incluyen dispositivos inalámbricos, tales como un UE y estaciones base, configurados y/o adaptados para llevar a cabo uno o varios de los métodos resumidos anteriormente, o variantes de los mismos, así como implementaciones funcionales correspondientes, productos de programa informático y portadoras de dichos productos de programa informático.
Breve descripción de las figuras
La figura 1 ilustra un procedimiento de acceso inicial.
La figura 2 ilustra una relación de ejemplo entre las señales de sincronización (SS), el MIB y los recursos de PRACH, con tiempos dinámicos entre SS y PRACH.
La figura 3 ilustra un ejemplo de formato de preámbulo de PRACH y canal de datos de PUSCH.
La figura 4 ilustra seis formatos de preámbulo de PRACH de ejemplo, con reescalado según la separación entre subportadoras.
La figura 5 es un diagrama de flujo del proceso que ilustra un método de ejemplo, según algunas realizaciones.
La figura 6 es un diagrama de flujo del proceso que ilustra otro método de ejemplo, según algunas realizaciones.
La figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra un dispositivo inalámbrico de ejemplo, según algunas realizaciones.
La figura 8 es un diagrama de bloques que ilustra una implementación funcional del dispositivo inalámbrico, según algunas realizaciones.
La figura 9 es un diagrama de bloques que ilustra otra implementación funcional del dispositivo inalámbrico, según algunas realizaciones.
Descripción detallada
A continuación, se describen en detalle realizaciones de varias técnicas y dispositivos, presentándose gran parte de la
descripción detallada desde la perspectiva de la NR, y/o utilizando la terminología utilizada por el 3GPP para describir la LTE y/o la NR. Sin embargo, se apreciará que las técnicas inventivas y los dispositivos descritos en el presente documento pueden ser aplicados a otras tecnologías de comunicación inalámbrica que tengan diseños y/o limitaciones similares con respecto a los procedimientos de acceso aleatorio. Se apreciará de manera similar que gran parte de la terminología específica y de las abreviaturas utilizadas en el presente documento son ilustrativas y no limitativas: el documento futuro para NR, por ejemplo, puede utilizar terminología y/o abreviaturas diferentes para referirse a cosas iguales o similares, como puede ser documentación para otras redes de comunicaciones inalámbricas.
Tal como se explicó en la sección de antecedentes anterior, la NR puede soportar varias longitudes de preámbulo de PRACH, algunas de las cuales tienen menos de un ranura de longitud. Un ranura, en, como mínimo algunas, realizaciones, es el intervalo más pequeño utilizado para transmisiones de datos por parte del dispositivo inalámbrico, por ejemplo, en el canal PUSCH o en un canal comparable. Un ranura puede tener, por ejemplo, 14 símbolos de OFDM de longitud. Una pregunta que surge de la disponibilidad de estos formatos cortos es cómo configurar de manera eficiente esos preámbulos de PRACH cortos que solo utilizan una fracción de un ranura (por ejemplo, con un ranura de 14 símbolos de OFDM de PUSCH). Habrá una gran sobrecarga si, por ejemplo, los preámbulos de PRACH que solo utilizan un cuarto de una ranura son transmitidos siempre al inicio de la ranura.
Tal como se explica con más detalle a continuación, esta sobrecarga se puede reducir mediante la creación de preámbulos disponibles para su utilización por parte de un dispositivo inalámbrico mediante la definición de un conjunto de configuraciones de preámbulo, donde cada configuración de preámbulo comprende una combinación de uno de varios desplazamientos cíclicos de una secuencia de base (o “de raíz”)con una de varias posibles posiciones de inicio, dentro de la ranura que se utiliza para la transmisión del preámbulo (por ejemplo, con cuatro posiciones diferentes si el preámbulo de PRACH utiliza un cuarto de ranura), donde la secuencia de raíz, los diversos desplazamientos cíclicos, y las diversas posiciones posibles se fijan según un estándar, se configuran según una señalización de capa superior, o según una combinación de ambas. Cuando se necesitan más configuraciones de preámbulo de las que se pueden proporcionar con una sola secuencia de raíz, dada la cantidad de desplazamientos cíclicos y posiciones de inicio diferentes dentro de la ranura, se pueden utilizar una o más secuencias de raíz adicionales, nuevamente en combinación con los diversos desplazamientos cíclicos y diversas posiciones de inicio. Sin embargo, tal como se explica con mayor detalle a continuación, las configuraciones de preámbulo se asignan ventajosamente utilizando todas las combinaciones posibles de desplazamientos cíclicos y posiciones de inicio con una sola secuencia de raíz antes de pasar a una segunda secuencia de raíz.
Según algunas realizaciones, tal como se explica con mayor detalle a continuación, el conjunto de N secuencias de preámbulo (configuraciones) en una celda se encuentra incluyendo, en primer lugar, en orden de desplazamiento cíclico creciente, todos los desplazamientos cíclicos disponibles de una secuencia de base, y, en segundo lugar, las posiciones de inicio disponibles dentro de la ranura (o grupo de ranuras, en algunas realizaciones), en el orden de desplazamiento del tiempo creciente dentro de una ranura. Secuencias de preámbulos adicionales, en caso de que no se puedan generar N preámbulos a partir de una sola secuencia de base, se pueden obtener utilizando secuencias de base adicionales, por ejemplo, con índices consecutivos, hasta que se encuentren todas las N secuencias. En algunas realizaciones, el conjunto de N secuencias de preámbulo se encuentra alternativamente incluyendo, en primer lugar, en orden creciente de desplazamiento del tiempo dentro de una ranura, todas las posiciones de inicio disponibles dentro de la ranura (o grupo de ranuras, en algunas realizaciones), y, a continuación, en segundo lugar, los desplazamientos cíclicos disponibles de una secuencia de base, en orden de desplazamiento cíclico creciente, utilizándose las secuencias de base adicionales solo si es necesario. Téngase en cuenta que, en el presente documento el término “secuencia de preámbulo” se refiere a una combinación de secuencia de base, desplazamiento cíclico de la secuencia de base y una posición de inicio. (El término “preámbulo”, cuando se utiliza solo, habitualmente se refiere a la señal modulada que transporta la secuencia de preámbulo). En otra parte del presente documento, el término “configuración de preámbulo de acceso aleatorio” se utiliza para referirse a la misma combinación. Obsérvese también que los términos “secuencia de base” y “secuencia de raíz” se utilizan indistintamente en el presente documento. Finalmente, se comprenderá que “acceso aleatorio”, tal como se utiliza en los términos “preámbulo de acceso aleatorio” y “configuración de preámbulo de acceso aleatorio” es un término genérico, no específico de estándares, mientras que el término correspondiente “PRACH” se refiere al nombre específico otorgado por el 3GPP al canal (al canal físico de acceso aleatorio) utilizado para transmisiones de preámbulo de acceso aleatorio. En consecuencia, aunque se pueden describir diversos aspectos de la presente invención utilizando términos tales como “preámbulo de PRACH”, “transmisión de PRACH”, “recurso de PRACH”, etc., se debe comprender que estos términos incluyen terminología específica de estándares, y se utilizan para facilitar la referencia a ejemplos no limitativos de acceso aleatorio, transmisiones de preámbulo de acceso aleatorio, recursos de preámbulo de acceso aleatorio y similares.
Las ventajas de las técnicas y dispositivos descritos en el presente documento incluyen que la sobrecarga en recursos de tiempo y frecuencia se puede reducir, en comparación con tener solo un preámbulo de PRACH en cada ranura y asignar diferentes ranuras a cada preámbulo. Además, se consigue menos interferencia entre preámbulos de PRACH con la multiplexación del tiempo descrita en el presente documento, en comparación con la utilización de muchas secuencias de preámbulo dentro del mismo recurso de tiempo y frecuencia.
La figura 5 ilustra un método de ejemplo 500, implementado en un dispositivo inalámbrico tal como un UE, para transmitir un preámbulo de acceso aleatorio según algunas de las técnicas descritas en el presente documento. El
método 500 comprende, tal como se muestra en el bloque 502, seleccionar una configuración de preámbulo de acceso aleatorio de entre una pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio predeterminadas. El método 500 incluye, además, tal como se muestra en el bloque 504, determinar un intervalo de tiempo, tal como una ranura, en el que transmitir el preámbulo de acceso aleatorio. Se apreciará que las etapas mostradas en los bloques 502 y 504 pueden ser realizadas en cualquier orden. El método comprende, además, tal como se muestra en el bloque 530, transmitir el preámbulo de acceso aleatorio según la configuración de preámbulo de acceso aleatorio seleccionada. Tal como se explicó anteriormente, cada una de la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio comprende una combinación de (a) una sola secuencia de raíz de un conjunto predeterminado de una o más secuencias de raíz, (b) un solo desplazamiento cíclico de entre una pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia de raíz, y (c) una sola posición de inicio de entre dos o más posiciones de inicio predeterminadas dentro de los intervalos de tiempo asignados para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio.
En algunas realizaciones, la pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio se define de tal manera que (i) el conjunto de una o más secuencias de raíz consta solo de una primera secuencia de raíz, de modo que la pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio consiste en combinaciones de las primera secuencia de raíz con diversos desplazamientos cíclicos y diversas posiciones de inicio, o (ii) el conjunto de una o más secuencias de raíz comprende dos o más secuencias de raíz, y la pluralidad de configuraciones predeterminadas de preámbulo de acceso aleatorio comprende todas las combinaciones posibles de desplazamientos cíclicos y posiciones de inicio para, como mínimo, una de las dos o más secuencias de raíz.
En algunas realizaciones, el conjunto de una o más secuencias de raíz consiste en solo la primera secuencia de raíz. En algunas de estas realizaciones, la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio predeterminadas puede comprender todas las combinaciones posibles de la primera secuencia de raíz con la pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos, pero no necesariamente todas las combinaciones posibles de la primera secuencia de raíz, desplazamientos cíclicos y posibles posiciones inicio. En otras realizaciones donde el conjunto de una o más secuencias de raíz consiste en solo la primera secuencia de raíz, la pluralidad de configuraciones predeterminadas de preámbulo de acceso aleatorio puede comprender todas las combinaciones posibles de la primera secuencia de raíz con la pluralidad predeterminada de posiciones de inicio, pero no necesariamente todas las posibles combinaciones de la primera secuencia de raíz, posibles tiempos de inicio y desplazamientos cíclicos. Se apreciará que estas variaciones corresponden a los dos procesos de asignación de secuencias de preámbulo descritas anteriormente, por ejemplo, en los que, según un primer proceso, el conjunto de N secuencias de preámbulo en una celda se encuentra incluyendo, en primer lugar, en orden de desplazamiento cíclico creciente, todos los desplazamientos cíclicos disponibles de una secuencia de base y, en segundo lugar, las posiciones de inicio disponibles dentro de la ranura (o grupo de ranuras, en algunas realizaciones), en orden creciente de desplazamiento del tiempo dentro de una ranura, y en los que, según un segundo proceso, el conjunto de N secuencias de preámbulo se encuentra alternativamente incluyendo, en primer lugar, en orden creciente de desplazamiento del tiempo dentro de una ranura, todas las posiciones de inicio disponibles dentro de la ranura (o grupo de ranuras, en algunas realizaciones), y, a continuación, en segundo lugar, los desplazamientos cíclicos disponibles de una secuencia de base, en orden de desplazamiento cíclico creciente.
En algunas realizaciones, el conjunto de una o más secuencias de raíz comprende entre dos o más secuencias de raíz. En algunas de estas realizaciones, la pluralidad de configuraciones predeterminadas de preámbulo de acceso aleatorio puede comprender todas las combinaciones posibles de desplazamientos cíclicos y posiciones de inicio con todas menos una de las dos o más secuencias de raíz. Estas realizaciones reflejan un enfoque de asignación ordenada en el que todas las posiciones de inicio y todos los desplazamientos disponibles que utilizan una primera secuencia de raíz son asignados en primer lugar y, si esto no produce suficientes configuraciones de preámbulo, se aplica un proceso de asignación similar a una o varias secuencias de raíz adicionales, de una manera ordenada. Para una secuencia de raíz determinada, los desplazamientos cíclicos y las posiciones de inicio disponibles pueden ser asignados de tal manera que todos los desplazamientos cíclicos disponibles se asignan, para una posición de inicio determinada, una posición de inicio cada la vez. Por el contrario, se puede aplicar el otro orden, es decir, de tal manera que todas las posiciones de inicio disponibles se asignan, para un desplazamiento cíclico determinado, un desplazamiento cíclico cada la vez. Se apreciará que cualquiera de estos enfoques puede resultar, dependiendo del número de configuraciones de preámbulo que se definan, en que una o más combinaciones de secuencia de raíz, desplazamiento cíclico y posición de inicio no son asignadas.
Una vez que se utiliza más de una secuencia de raíz para definir el conjunto de configuraciones predeterminadas de preámbulo de acceso aleatorio, las propiedades de correlación cruzada para el conjunto, en su conjunto, se degradan, en comparación con un conjunto que solo utiliza una sola secuencia de raíz y, por lo tanto, no hay ninguna degradación adicional, desde un punto de vista cualitativo, resultante de la utilización de secuencias de raíz aún adicionales. En algunas realizaciones en las que se invocan múltiples secuencias de raíz, por lo tanto, la asignación se puede realizar para minimizar el tiempo total asignado a las transmisiones de preámbulo, puesto que ya no existe un beneficio en realizar una multiplexación también en el tiempo más allá de un recuento mínimo posible de ranuras, como podría ocurrir cuando se invoca una sola secuencia de raíz.
En algunas realizaciones de los métodos descritos anteriormente, el método comprende, además, determinar una longitud del preámbulo de acceso aleatorio a partir de dos o más longitudes predeterminadas. En algunas de estas realizaciones, las dos o más posiciones de inicio predeterminadas pueden depender, por lo tanto, de la longitud determinada del preámbulo de acceso aleatorio.
El conjunto de una o más secuencias de raíz puede comprender una o más secuencias de Zadoff-Chu, en algunas realizaciones. En otras, el conjunto de una o más secuencias de raíz puede comprender, en cambio, una o más secuencias m. En otras, cada secuencia de raíz del conjunto de una o más secuencias de raíz es un producto de una secuencia de Zadoff-Chu y una secuencia m.
En algunas realizaciones, cada intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio tiene una longitud de una ranura, siendo una ranura el intervalo más pequeño utilizado por el dispositivo inalámbrico para las transmisiones de datos. En algunas de estas o en otras realizaciones, la longitud del preámbulo de acceso aleatorio es aproximadamente un cuarto de una ranura, y las dos o más posiciones de inicio predeterminadas consisten en cuatro posiciones de inicio dentro de una ranura asignada para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio. En otras, la longitud del preámbulo de acceso aleatorio es aproximadamente la mitad de una ranura, y las dos o más posiciones de inicio predeterminadas consisten en dos posiciones de inicio dentro de una ranura asignada para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio.
En algunas realizaciones, cada intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio comprende dos o más ranuras, donde una ranura puede ser, por ejemplo, el intervalo más pequeño utilizado por el dispositivo inalámbrico para transmisiones de datos, a diferencia de las transmisiones de información de control. (Alternativamente, una ranura, en algunas realizaciones, puede corresponder a un intervalo de programación, pero donde es posible que alguna transmisión de datos sea más corta que una ranura). En algunas de estas realizaciones, las dos o más posiciones de inicio predeterminadas incluyen posiciones de inicio en más de una de las dos o más ranuras.
La etapa de determinación de la figura 5, tal como se ilustra en el bloque 520, puede comprender la determinación de unos tiempos desde una señal de sincronización (SS) hasta el recurso PRACH, es decir, hasta el intervalo de tiempo en el que se transmitirá el preámbulo de acceso aleatorio. Estos tiempos pueden estar indicados en el bloque de información principal (MIB), por ejemplo, o en la propia SS, en diversas realizaciones. Por lo tanto, se pueden utilizar diferentes SS para diferentes tiempos, de modo que la secuencia detectada dentro de SS proporcione la tiempos del recurso PRACH. En algunas realizaciones, la tiempos determinados pueden comprender unos tiempos desde una SS u otro punto de referencia en una señal recibida, hasta un grupo de varios intervalos de tiempo asignados para la transmisión del preámbulo, comprendiendo este grupo un conjunto consecutivo de intervalos de tiempo o algunos patrones de intervalos de tiempo predeterminados o preconfigurados. Se apreciará que estos tiempos determinados desde la SS hasta el recurso de PRACH indican un punto de referencia de tiempos, relativo al intervalo de tiempo en el que se va a transmitir el preámbulo. Este punto de referencia de tiempos puede indicar el inicio del intervalo de tiempo en el que se transmitirá el preámbulo, por ejemplo, pero, por supuesto, se pueden utilizar otros puntos de referencia, siempre que los nodos del lado de la red y los dispositivos inalámbricos tengan una comprensión común. Se apreciará, además, que la longitud del intervalo de tiempo es un parámetro separado y, habitualmente, está especificada en los estándares de la industria para el sistema. Por ejemplo, tal como se explica en otra parte del presente documento, este intervalo de tiempo puede corresponder a una “ranura” definida por el estándar industrial que es la unidad de tiempo más pequeña asignada a las transmisiones de datos, o a dos o más de estas ranuras. En los sistemas en los que este intervalo de tiempo puede variar de vez en cuando, la longitud del intervalo, por ejemplo, el número de ranuras en el intervalo de tiempo, puede ser indicado a los dispositivos inalámbricos mediante señalización de red.
Mientras que la figura 5 ilustra un ejemplo de selección y transmisión de un preámbulo de acceso aleatorio, la figura 6 ilustra un método 600, implementado en un dispositivo inalámbrico, para recibir y detectar un preámbulo de acceso aleatorio. El método 600 de la figura 6 puede ser implementado, por ejemplo, en una estación base, que, en algunos casos, se puede denominar eNodoB, eNB, gNodoB, gNB o similar.
Tal como se muestra en el bloque 610, el método 600 de la figura 6 incluye recibir una señal que comprende, como mínimo, un preámbulo de acceso aleatorio en un intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio. Tal como se muestra en el bloque 620, el método 600 incluye detectar, además, el preámbulo de acceso aleatorio correlacionando la señal recibida con una o más configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio de entre una pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio predeterminadas, y determinando que un máximo de la correlación resultante de dicha correlación cumple un criterio predeterminado. Finalmente, tal como se muestra en el bloque 630, el método 600 comprende transmitir un mensaje de respuesta de acceso aleatorio en respuesta a dicha detección.
En el método ilustrado 600, cada una de entre la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio comprende una combinación de (a) una sola secuencia de raíz de un conjunto predeterminado de una o más secuencias de raíz, (b) un solo desplazamiento cíclico de entre una pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia de raíz, y (c) una sola posición de inicio de entre dos o más posiciones de inicio predeterminadas dentro de cada intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio. En algunas realizaciones, la pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio está definida de tal manera que: (i) el conjunto de una o más secuencias de raíz consiste solo en una primera secuencia de raíz, de tal manera que la pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio consiste en combinaciones de la primera secuencia de raíz con diversos desplazamientos cíclicos y diversas posiciones de inicio, o (ii) el conjunto de una o más secuencias de raíz comprende dos o más secuencias de raíz, y la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio predeterminadas comprende todas las combinaciones posibles de desplazamientos cíclicos y de posiciones de
inicio para, como mínimo, una de las dos o más secuencias de raíz.
Como fue el caso con el método complementario 500 que se muestra en la figura 5, en algunas realizaciones del método 600 de la figura 6, el conjunto de una o más secuencias de raíz consiste en solo la primera secuencia de raíz. En algunas de estas realizaciones, la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio predeterminadas puede comprender todas las combinaciones posibles de la primera secuencia de raíz con la pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos, pero no necesariamente todas las combinaciones posibles de la primera secuencia de raíz, desplazamientos cíclicos y posibles posiciones inicio. En otras realizaciones, donde el conjunto de una o más secuencias de raíz consiste en solo la primera secuencia de raíz, la pluralidad de configuraciones predeterminadas de preámbulo de acceso aleatorio puede comprender todas las combinaciones posibles de la primera secuencia de raíz con la pluralidad predeterminada de posiciones de inicio, pero no necesariamente todas las posibles combinaciones de la primera secuencia de raíz, posibles tiempos de inicio y desplazamientos cíclicos. Nuevamente, se apreciará que estas variaciones corresponden a los dos procesos de asignación de secuencias de preámbulo descritos anteriormente, por ejemplo, en los que, según un primer proceso, el conjunto de N secuencias de preámbulo en una celda se encuentra incluyendo, en primer lugar, en el orden de desplazamiento cíclico creciente, todos los desplazamientos cíclicos disponibles de una secuencia de base y, en segundo lugar, las posiciones de inicio disponibles dentro de la ranura (o grupo de ranuras, en algunas realizaciones), en orden de desplazamiento del tiempo creciente, dentro de una ranura, y en los que, según un segundo proceso, el conjunto de N secuencias de preámbulo se encuentra alternativamente incluyendo, en primer lugar, en orden creciente de desplazamiento del tiempo dentro de una ranura, todas las posiciones de inicio disponibles dentro de la ranura (o grupo de ranuras, en algunas realizaciones), y a continuación, en segundo lugar, los desplazamientos cíclicos disponibles de una secuencia de base, en el orden de desplazamiento cíclico creciente.
Asimismo, en algunas realizaciones, el conjunto de una o más secuencias de raíz comprende dos o más secuencias de raíz. En algunas de estas realizaciones, la pluralidad de configuraciones predeterminadas de preámbulo de acceso aleatorio puede comprender todas las combinaciones posibles de desplazamientos cíclicos y posiciones de inicio con todas menos una de entre las dos o más secuencias de raíz. Estas realizaciones reflejan un enfoque de asignación ordenada en el que todas las posiciones de inicio y todos los desplazamientos disponibles que utilizan una primera secuencia de raíz se asignan primero y, si esto no produce suficientes configuraciones de preámbulo, se aplica un proceso de asignación similar a una o varias secuencias de raíz adicionales, de una manera ordenada. Para una secuencia de raíz determinada, los desplazamientos cíclicos y las posiciones de inicio disponibles pueden ser asignados de tal manera que todos los desplazamientos cíclicos disponibles se asignan, para una posición de inicio determinada, una posición de inicio cada vez. Por el contrario, se puede aplicar el otro orden, es decir, de tal manera que todas las posiciones de inicio disponibles se asignan, para un desplazamiento cíclico determinado, un desplazamiento cíclico cada vez. Se apreciará que cualquiera de estos enfoques puede resultar, dependiendo del número de configuraciones de preámbulo que se definan, en una o más combinaciones de secuencia de raíz, desplazamiento cíclico y posición de inicio sin asignar.
En algunas realizaciones del método que se muestra en la figura 6, se selecciona una longitud de preámbulo de acceso aleatorio entre dos o más longitudes predeterminadas, en cuyo caso las dos o más posiciones de inicio predeterminadas dependen de la longitud determinada del preámbulo de acceso aleatorio. En algunas realizaciones, el conjunto de una o más secuencias de raíz comprende una o más secuencias de Zadoff-Chu, mientras que, en otras, el conjunto de una o más secuencias de raíz comprende una o más secuencias m. En otros, cada secuencia de raíz del conjunto de una o más secuencias de raíz es un producto de una secuencia Zadoff-Chu y una secuencia m.
En algunas realizaciones del método de la figura 6, la recepción, detección y transmisión se llevan a cabo para cada uno de una pluralidad de intervalos de tiempo asignados para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio, teniendo cada uno de entre la pluralidad de intervalos de tiempo asignados para el preámbulo de acceso aleatorio una longitud de una ranura, donde un ranura es el intervalo más pequeño utilizado para las transmisiones de datos recibidas por el dispositivo inalámbrico.
En algunas realizaciones, la longitud del preámbulo de acceso aleatorio es aproximadamente un cuarto de una ranura, y las dos o más posiciones de inicio predeterminadas consisten en cuatro posiciones de inicio dentro de una ranura asignada para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio. En otras, la longitud del preámbulo de acceso aleatorio es aproximadamente la mitad de una ranura, y las dos o más posiciones de inicio predeterminadas consisten en dos posiciones de inicio dentro de una ranura asignada para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio. Tal como fue el caso con el método de la figura 5, en algunas realizaciones, los intervalos de tiempo asignados para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio comprenden cada uno dos o más ranuras, donde una ranura es el intervalo más pequeño utilizado para transmisiones de datos por el dispositivo inalámbrico, y donde las dos o más posiciones de inicio predeterminadas incluyen posiciones de inicio en más de una de los dos o más ranuras .
La figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra los componentes de un dispositivo inalámbrico 50 de ejemplo, que, en diversas realizaciones, puede ser configurado para llevar a cabo uno o más de los métodos descritos anteriormente. En algunas realizaciones, el dispositivo inalámbrico 50 puede ser un UE, por ejemplo, mientras que, en otras realizaciones, el dispositivo inalámbrico 50 puede ser una estación base u otro nodo de acceso.
El dispositivo inalámbrico 50 comprende un circuito transceptor 56 y una o más antenas 54. En realizaciones en las
que el dispositivo inalámbrico 50 es un UE, por ejemplo, el dispositivo inalámbrico 50 está configurado, por ejemplo, con la programación adecuada de los circuitos de procesamiento 52, para comunicarse con un nodo de radio o estación base, utilizando el circuito transceptor 56 y la o las antena 54. Del mismo modo, en realizaciones en las que el dispositivo inalámbrico es una estación base u otro nodo de acceso, el dispositivo inalámbrico 50 está configurado, por ejemplo, con la programación adecuada de los circuitos de procesamiento 52, para utilizar el circuito transceptor 56 y la o las antena 54 para comunicarse con uno o más UE o con otros dispositivos inalámbricos.
El circuito transceptor 56 puede incluir circuitos de transmisión, circuitos de recepción y circuitos de control asociados, que están configurados conjuntamente para transmitir y recibir señales según una o más tecnologías de acceso por radio, con el fin de proporcionar servicios de comunicación celular. Según diversas realizaciones, los servicios de comunicación celular pueden funcionar según uno o más de los estándares celulares 3GPP, GSM, GPRS, WCDMA, HSDPA, LTE, LTE-Avanzada y NR.
Ya sea un UE o una estación base, el dispositivo inalámbrico 50 incluye uno o más circuitos de procesamiento 52 que están asociados operativamente con el circuito de transcepción de radio 56. El circuito de procesamiento 52 comprende uno o más circuitos de procesamiento digital, por ejemplo, uno o más microprocesadores, microcontroladores, procesadores de señales digitales (DSP - Digital Signal Processor, en inglés), matrices de puertas programables en campo (FPGA - Field Programmable Gate Arrays, en inglés), dispositivos lógicos programables complejos (CPLD - Complex Programmable Logic Devices, en inglés), circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC - Application Specific Integrated Circuit, en inglés) o cualquier combinación de los mismos. De manera más general, el circuito de procesamiento 52 puede comprender un circuito fijo o un circuito programable que está especialmente adaptado por medio de la ejecución de instrucciones de programa que implementan la funcionalidad enseñada en el presente documento, o puede comprender una combinación de circuitos fijos y programados.
El circuito de procesamiento 52 también incluye una memoria 64. La memoria 64, en algunas realizaciones, almacena uno o más programas informáticos 66 y, opcionalmente, datos de configuración 68. La memoria 64 proporciona almacenamiento no transitorio para el programa informático 66 y puede comprender uno o más tipos de medios legibles por ordenador, tales como almacenamiento en disco, almacenamiento en una memoria de estado sólido o cualquier combinación de los mismos. A modo de ejemplo no limitativo, la memoria 64 comprende una o más memorias SRAM, DRAM, EEPROM y FLASH, que pueden estar en el circuito de procesamiento 52 y/o separadas del circuito de procesamiento 52. En general, la memoria 64 comprende uno o más tipos de medios de almacenamiento legibles por ordenador que proporcionan almacenamiento no transitorio del programa informático 66 y cualquier dato de configuración 68 utilizado por el dispositivo inalámbrico 50.
En algunas realizaciones, el procesador 62 del circuito de procesamiento 52 puede ejecutar un programa informático 66 almacenado en la memoria 64 que configura el procesador 62 de un dispositivo inalámbrico, tal como el dispositivo inalámbrico 50, para realizar uno o más de los métodos descritos en el presente documento. Una parte o la totalidad del método puede ser realizada mediante lógica digital o circuitos codificados de manera rígida, en algunas realizaciones. Por tanto, el circuito de procesamiento 52 puede ser configurado para llevar a cabo un método para transmitir un preámbulo de acceso aleatorio según cualquiera de las técnicas descritas en el presente documento, por ejemplo. De manera similar, el circuito de procesamiento 52 puede ser configurado para llevar a cabo un método para recibir y detectar un preámbulo de acceso aleatorio según cualquiera de las técnicas descritas en el presente documento.
Se apreciará que el dispositivo inalámbrico 50 que se muestra en la figura 7 también se puede representar en términos funcionales, donde la funcionalidad de un método tal como el que se muestra en la figura 5 o la figura 6 se lleva a cabo mediante módulos funcionales, comprendiendo los módulos funcionales módulos de software para ejecución mediante un circuito de procesamiento, circuitos lógicos digitales o alguna combinación de los mismos. Así, por ejemplo, un dispositivo inalámbrico adaptado para transmitir un preámbulo de acceso aleatorio puede comprender, tal como se muestra en la figura 8, un módulo de selección 802, para seleccionar una configuración de preámbulo de acceso aleatorio de entre una pluralidad de configuraciones predeterminadas de preámbulo de acceso aleatorio, un módulo de determinación 804, para determinar un intervalo de tiempo en el que transmitir el preámbulo de acceso aleatorio, y un módulo de transmisión 806, para transmitir el preámbulo de acceso aleatorio según la configuración de preámbulo de acceso aleatorio seleccionada, donde cada una de entre la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio comprende una combinación de (a) una sola secuencia de raíz de un conjunto predeterminado de una o más secuencias de raíz, (b) un solo desplazamiento cíclico de entre una pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia de raíz, y (c) una posición de inicio única de entre dos o más posiciones de inicio predeterminadas dentro de intervalos de tiempo asignados para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio. De manera similar, un dispositivo inalámbrico adaptado para recibir y detectar un preámbulo de acceso aleatorio puede comprender, tal como se muestra en la figura 9, un módulo de recepción 902, para recibir una señal que comprende, como mínimo, un preámbulo de acceso aleatorio en un intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio, un módulo de detección 904, para detectar el preámbulo de acceso aleatorio correlacionando la señal recibida con una o más configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio de entre una pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio predeterminadas, y determinar que un máximo de correlación resultante de dicha correlación cumple un criterio predeterminado, y un módulo de transmisión 906, para transmitir un mensaje de respuesta de acceso aleatorio en respuesta a dicha detección, donde cada una de la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio comprende una combinación de (a) una sola secuencia de raíz de un conjunto predeterminado de una o más secuencias de raíz, (b) un solo desplazamiento cíclico
de entre una pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia de raíz, y (c) una sola posición de inicio de entre dos o más posiciones de inicio predeterminadas dentro del intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio. Estos dispositivos inalámbricos, como los otros dispositivos inalámbricos descritos en el presente documento, pueden ser adaptados para llevar a cabo una o más de cualquiera de las diversas variaciones de los métodos descritos en el presente documento, incluidas las diversas variaciones descritas en relación con los métodos 500, 600 de las figuras 5 y 6.
Otras realizaciones adicionales de las técnicas y dispositivos descritos actualmente incluyen productos de programas informáticos que comprenden instrucciones de programa configuradas para su ejecución mediante un procesador de un dispositivo inalámbrico, donde las instrucciones de programa están configuradas para hacer que el dispositivo inalámbrico lleve a cabo un método según cualquiera de los métodos descritos en el presente documento. De manera similar, otras realizaciones incluyen un soporte que comprende dicho producto de programa informático, comprendiendo el soporte, como mínimo, una señal electrónica, una señal de radio, una señal óptica y un medio legible por ordenador. El medio legible por ordenador puede ser un medio no transitorio legible por ordenador, por ejemplo.
En algunas realizaciones de los métodos y dispositivos descritos anteriormente, la secuencia de preámbulo es una secuencia m, en la que se crean secuencias de preámbulo adicionales mediante diferentes intervalos de tiempo de una secuencia m larga. En otras realizaciones, las secuencias de preámbulo son cada una un producto de una secuencia m y una secuencia de Zadoff-Chu.
Anteriormente, se han descrito diversas realizaciones utilizando la unidad de tiempo de una ranura como el intervalo de tiempo que utilizarán las transmisiones de PRACH desde la celda, en el que se asignarán las N (por ejemplo, 64) secuencias de preámbulo. Sin embargo, las técnicas también pueden ser aplicadas a otras definiciones de intervalos de tiempo. Por ejemplo, la red puede asignar múltiples (por ejemplo, 2) ranuras para la transmisión del preámbulo de PRACH, por ejemplo, si la carga de datos es baja mientras que la carga del PRACH es alta. Dicha asignación reduce la necesidad de utilizar múltiples secuencias de raíz, reduciendo de este modo la interferencia debida a propiedades de correlación cruzada imperfectas. En otro caso, solo se puede utilizar una parte de la ranura (por ejemplo, media ranura), creando una multiplexación por división del tiempo (TDM - Time Division Multiplexing, en inglés) efectiva entre las transmisiones de PRACH de las celdas vecinas, de nuevo para reducir la interferencia. Se puede aplicar un razonamiento similar a las configuraciones con preámbulos largos cuya longitud exceda una ranura; el intervalo de tiempo de asignación puede ser, por lo tanto, diferente de una sola ranura o de la longitud del preámbulo. Por lo tanto, la descripción anterior puede ser interpretada de manera más general leyendo “intervalo de programación de preámbulo” o “intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo RA” en lugar de “ranura”.
Canal físico de acceso aleatorio
A continuación, se presenta una descripción formalizada del canal físico de acceso aleatorio y de las estructuras y técnicas del preámbulo de acceso aleatorio. Se debe comprender, sin embargo, que son posibles variaciones de las estructuras y técnicas descritas, por ejemplo, según los métodos y dispositivos más generalizados descritos anteriormente.
Estructura de tiempo y frecuencia
El preámbulo de acceso aleatorio de la capa física consiste en una secuencia de símbolos de OFDM de PRACH repetidos, de longitud total Tsec según la Tabla 1 que se muestra a continuación, donde Ts,ra = 1/(A /ra- 2048), y donde A /ra es la separación entre subportadoras para el preámbulo de acceso aleatorio, según la Tabla 1. Los valores de los parámetros se enumeran en la Tabla 1 y la Tabla 2, y dependen de la configuración de acceso aleatorio. Las capas superiores controlan el formato del preámbulo.
Tabla 1: Separación entre subportadoras de preámbulo de acceso aleatorio
Tabla 2: Longitudes de los preámbulos de PRACH
La transmisión de un preámbulo de acceso aleatorio, si es activada por la capa de control de acceso al medio (MAC - Medium Access Control, en inglés), está limitada a ciertos recursos de tiempo y frecuencia. Una combinación de intervalo de frecuencia, intervalo de tiempo y secuencia identifica un preámbulo de acceso aleatorio. El intervalo de frecuencia se caracteriza por un índice de subbanda Nsub,RA y el intervalo de tiempo se caracteriza por índices de tiempo n ranura.RA y ninicio.RA = 0, ..., Nranura,RA - 1, donde Nranura.RA viene dado por la Tabla 3.
Tabla 3: Nranura,RA para configuración
Cada preámbulo de acceso aleatorio ocupa un ancho de banda correspondiente a 6 bloques consecutivos de recursos.
Generación de secuencia de preámbulo
Los preámbulos de acceso aleatorio se generan a partir de secuencias de Zadoff-Chu con zona de correlación cero, generadas a partir de una o varias secuencias de raíz de Zadoff-Chu.
Existen N preámbulos disponibles en cada celda, donde N puede ser igual a 64, en algunas realizaciones.
En algunas realizaciones, el conjunto de N secuencias de preámbulo en una celda se encuentra incluyendo, en primer lugar, en orden de desplazamiento cíclico creciente, todos los desplazamientos cíclicos disponibles de una secuencia de raíz de Zadoff-Chu con el índice uinicio dado por las capas superiores, y, en segundo lugar, en el orden de desplazamiento del tiempo creciente dentro de una ranura por Ninicio.RA = 0, ..., Nranura.RA - 1.
En otras realizaciones, las secuencias de preámbulo en una celda se encuentran incluyendo, en primer lugar, en orden creciente de desplazamiento del tiempo dentro de una ranura por Ninicio,RA = 0, ..., Nranura,RA -1, y, en segundo lugar, en orden de desplazamiento cíclico creciente, todos los desplazamientos cíclicos disponibles de una secuencia de raíz Zadoff-Chu con el índice uinicio dado por las capas superiores.
En algunas realizaciones, una secuencia de base de preámbulo se define como una secuencia de raíz de Zadoff-Chu. En el caso de que no se puedan generar N secuencias de preámbulo a partir de una sola secuencia de raíz de Zadoff-Chu, se obtienen secuencias de preámbulo adicionales a partir de las secuencias de raíz con índices consecutivos, hasta que se encuentran todas las N secuencias de preámbulo. El orden de secuencia de raíz es cíclico: el índice 1 es consecutivo a Nzc -1 donde Nzc es la longitud de la secuencia Zadoff-Chu.
La secuencia de raíz de Zadoff-Chu de orden u está definida por
. mk(k+l)
xu{k) = e J N- . 0<k<Nzc- l
donde Nzc = 71. Desde la secuencia de raíz Zadoff-Chu de orden u, los preámbulos de acceso aleatorio están definidos por
y Ncs viene dado por la Tabla 4, donde el parámetro zeroCorrelationZoneConfig es proporcionado por las capas superiores.
Tabla 4: N cs para la generación de preámbulos
Generación de señal de banda base
La señal de acceso aleatorio s(t) continua en el tiempo está definida por
zc "
¡2x(k+k<1)AfRA( t- t s(r) = /?PRACH ^ xu v (k ) • e start ¿0)
k- 0
donde t = 0 al inicio de una trama de radio, /inicio fo < t < Tsec + /inicio t0, y /inicio viene dado por
donde Nranura.RA viene dado por capas superiores, los valores de A/ra dependen del formato del preámbulo y de la separación entre subportadoras tal como se indica en la Tabla 5, y t0 viene dado por
donde l j designa el redondeo al entero inferior más cercano, 7sf. = 1 ms, Ts = 1/(15000x2048) segundos, y jSprach es un factor de escala de amplitud para ajustarse a la potencia de transmisión Pprach. La ubicación en el dominio de la frecuencia viene dada por la primera subportadora ko obtenida a partir del parámetro /Vsub.RA a través de k o =72n sub.RA se ¡ /2 rb , donde nsc es la numerología que cumple A/ra= 2nsc-15kHz.
Tabla 5: A/ra para la generación de preámbulos
Las ventajas de las realizaciones descritas en el presente documento incluyen que la sobrecarga en recursos de tiempo y frecuencia se reduce en comparación con tener solo un preámbulo de PRACH en cada ranura y asignar diferentes ranuras a cada preámbulo. Además, se consigue una menor interferencia entre los preámbulos de PRACH mediante la multiplexación del tiempo en comparación con la utilización de muchas secuencias de preámbulo dentro del mismo recurso de tiempo y frecuencia.
Claims (14)
1. Un método (500), en un dispositivo inalámbrico (50), para transmitir un preámbulo de acceso aleatorio, comprendiendo el método (500):
seleccionar (502) una configuración de preámbulo de acceso aleatorio de entre una pluralidad de configuraciones predeterminadas de preámbulo de acceso aleatorio;
determinar (504) un intervalo de tiempo en el que transmitir el preámbulo de acceso aleatorio; y
transmitir (506) el preámbulo de acceso aleatorio según la configuración de preámbulo de acceso aleatorio seleccionada; caracterizado por que cada una de la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio comprende una
combinación de (a) una sola secuencia de raíz de un conjunto predeterminado de una o más secuencias de raíz, (b) un solo desplazamiento cíclico de entre una pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia de raíz, y (c) una sola posición de inicio de entre dos o más posiciones de inicio predeterminadas dentro de cada intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio.
2. El método (500) de la reivindicación 1, en el que cada uno de los intervalos de tiempo asignados para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio tiene una longitud de una ranura, siendo una ranura el intervalo más pequeño utilizado para transmisiones de datos por el dispositivo inalámbrico.
3. El método (500) de cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que la pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio están definidas de tal manera que:
(i) el conjunto de una o más secuencias de raíz consiste solo en una primera secuencia de raíz, de tal manera que la pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio consiste en combinaciones de la primera secuencia de raíz con diversos desplazamientos cíclicos y diversas posiciones de inicio, o
(ii) el conjunto de una o más secuencias de raíz comprende dos o más secuencias de raíz, y la pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio comprenden todas las combinaciones posibles de desplazamientos cíclicos y posiciones de inicio para, como mínimo, una de las dos o más secuencias de raíz.
4. El método (500) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la pluralidad de configuraciones del preámbulo de acceso aleatorio se determina en un orden, en donde el orden comprende:
en primer lugar, en orden de desplazamiento cíclico creciente, todos los desplazamientos cíclicos disponibles de la pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia de raíz; y
en segundo lugar, en orden creciente de desplazamiento del tiempo, todas las posiciones de inicio disponibles dentro de una o más ranuras, siendo una ranura el intervalo de tiempo más pequeño utilizado para transmisiones de datos por el dispositivo inalámbrico.
5. El método (500) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio se determina en un orden, en el que el orden comprende:
en primer lugar, en orden creciente de desplazamiento del tiempo, todas las posiciones de inicio disponibles dentro de una o más ranuras, en donde una ranura es el intervalo de tiempo más pequeño utilizado para transmisiones de datos por el dispositivo inalámbrico; y
en segundo lugar, en orden de desplazamiento cíclico creciente, todos los desplazamientos cíclicos disponibles de la pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia de raíz.
6. Un método (600), en un dispositivo inalámbrico (50), para recibir y detectar un preámbulo de acceso aleatorio, comprendiendo el método (600):
recibir (602) una señal que comprende, como mínimo, un preámbulo de acceso aleatorio en un intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio;
detectar (604) el preámbulo de acceso aleatorio correlacionando la señal recibida con una o más configuraciones del preámbulo de acceso aleatorio de entre una pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio, y determinando que un máximo de la correlación resultante de la correlación cumple un criterio predeterminado; y
transmitir (606) un mensaje de respuesta de acceso aleatorio en respuesta a la detección (804);
caracterizado por que cada una de la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio comprende una combinación de (a) una sola secuencia de raíz de un conjunto predeterminado de una o más secuencias de raíz, (b) un solo desplazamiento cíclico de entre una pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia
de raíz, y (c) una sola posición de inicio de entre dos o más posiciones de inicio predeterminadas dentro del intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio.
7. El método (600) de la reivindicación 6, en el que la pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio está definida de tal manera que:
(i) el conjunto de una o más secuencias de raíz consiste solo en una primera secuencia de raíz, de tal manera que la pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio consiste en combinaciones de la primera secuencia de raíz con diversos desplazamientos cíclicos y diversas posiciones de inicio, o
(ii) el conjunto de una o más secuencias de raíz comprende dos o más secuencias de raíz, y la pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio comprende todas las combinaciones posibles de desplazamientos cíclicos y posiciones de inicio para, como mínimo, una de las dos o más secuencias de raíz.
8. El método (600) de cualquiera de las reivindicaciones 6 y 7, en el que la recepción (602), detección (604) y transmisión (606) se llevan a cabo para cada uno de una pluralidad de intervalos de tiempo asignados para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio, teniendo cada uno de la pluralidad de intervalos de tiempo asignados para el preámbulo de acceso aleatorio una ranura de longitud, siendo una ranura el intervalo más pequeño utilizado para las transmisiones de datos recibidas por el dispositivo inalámbrico.
9. El método (600) de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio se determina en un orden, en donde el orden comprende:
en primer lugar, en orden de desplazamiento cíclico creciente, todos los desplazamientos cíclicos disponibles de la pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia de raíz; y
en segundo lugar, en orden creciente de desplazamiento del tiempo, todas las posiciones de inicio disponibles dentro de una o más ranuras, siendo una ranura el intervalo de tiempo más pequeño utilizado para transmisiones de datos por el dispositivo inalámbrico.
10. El método (600) de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio se determina en un orden, en donde el orden comprende:
en primer lugar, en orden creciente de desplazamiento del tiempo, todas las posiciones de inicio disponibles dentro de una o más ranuras, en donde una ranura es el intervalo de tiempo más pequeño utilizado para transmisiones de datos por el dispositivo inalámbrico; y
en segundo lugar, en orden de desplazamiento cíclico creciente, todos los desplazamientos cíclicos disponibles de la pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia de raíz.
11. Un dispositivo inalámbrico (50) adaptado para transmitir un preámbulo de acceso aleatorio, en el que el dispositivo inalámbrico (50) está adaptado para:
seleccionar una configuración de preámbulo de acceso aleatorio de entre una pluralidad de configuraciones predeterminadas de preámbulo de acceso aleatorio;
determinar un intervalo de tiempo en el que transmitir el preámbulo de acceso aleatorio; y
transmitir el preámbulo de acceso aleatorio según la configuración de preámbulo de acceso aleatorio seleccionada; caracterizado por que cada una de la pluralidad de configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio comprende una combinación de (a) una sola secuencia de raíz de un conjunto predeterminado de una o más secuencias de raíz, (b) un solo desplazamiento cíclico de entre una pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia de raíz, y (c) una sola posición de inicio de entre dos o más posiciones de inicio predeterminadas dentro de cada intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio.
12. El dispositivo inalámbrico (50) de la reivindicación 11, en el que el dispositivo inalámbrico (50) está adaptado para llevar a cabo un método (500), según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5.
13. Un dispositivo inalámbrico (50) adaptado para recibir y detectar un preámbulo de acceso aleatorio, en el que el dispositivo inalámbrico (50) está adaptado para:
recibir una señal que comprende, como mínimo, un preámbulo de acceso aleatorio en un intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio;
detectar el preámbulo de acceso aleatorio correlacionando la señal recibida con una o más configuraciones de preámbulo de acceso aleatorio de entre una pluralidad de configuraciones predeterminadas del preámbulo de acceso aleatorio y determinando que un máximo de correlación resultante de la correlación cumple con un criterio predeterminado; y
transmitir un mensaje de respuesta de acceso aleatorio en respuesta a la detección;
caracterizado por que cada una de la pluralidad de configuraciones del preámbulo de acceso aleatorio comprende una combinación de (a) una sola secuencia de raíz de un conjunto predeterminado de una o más secuencias de raíz, (b) un solo desplazamiento cíclico de una pluralidad predeterminada de desplazamientos cíclicos para la secuencia de raíz, y (c) una sola posición de inicio de entre dos o más posiciones de inicio predeterminadas dentro del intervalo de tiempo asignado para la transmisión del preámbulo de acceso aleatorio.
14. El dispositivo inalámbrico (50) de la reivindicación 13, en el que el dispositivo inalámbrico (50) está adaptado para llevar a cabo un método (600), según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10.
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