MX2007008824A - Secuencia de codigo y estacion de radio. - Google Patents

Abstract

Secuencia de codigo, que se describe por la fila de una matriz de codigos, pudiendo obtenerse la matriz de codigos mediante las siguientes etapas: formar una matriz de Hadamard de longitud n y multiplicar filas de la matriz de Hadamard por -1.

Description

SECUENCIA DE CÓDIGO Y ESTACIÓN DE RADIO.

Campo de la invención La invención se refiere tanto a secuencias de código como a estaciones de radio, especialmente estaciones móviles o estaciones base, que están orientadas de manera correspondiente al uso de secuencias de código. Antecedentes de la invención El rapidísimo desarrollo técnico en el campo de la comunicación por radio móvil ha conducido en los últimos años al desarrollo y la normalización de la denominada tercera generación de sistemas de radiotelefonía móvil, especialmente del UMTS (Universal Mobile Telecommunicat ions System, sistema universal de telecomunicaciones móviles) , con los que, entre otras cosas, se persigue el objetivo de poner a disposición de los usuarios de estaciones móviles, tal como teléfonos móviles por ejemplo, mayores tasas de transferencia de datos.

Precisamente en los últimos meses, un denominado enlace ascendente mejorado constituye un punto principal de estas actividades de desarrollo y normalización. Con este enlace ascendente mejorado deben proporcionarse mayores tasas de transferencia de datos para la conexión de una estación móvil con una estación base. Para la construcción o el mantenimiento de un enlace ascendente mejorado de este tipo están previstos los canales de señalización E-HICH (Enhanced Up Link Dedicated Channel Hibrid ARQ Indicador channel) y E-RGCH (Enhanced Up Link Dedicated Channel Relative Grant Channel) en la dirección desde la estación base a la estación móvil. Con el E-HICH se señaliza una "ACK: confirmación" o una "NACK: no confirmación" en la estación móvil, según se haya recibido o no un paquete correctamente desde la estación base. Con el E-RGCH se señaliza en la estación móvil si debe enviarse a una tasa de transferencia de datos superior, igual o inferior. Los datos, especialmente bits de datos, que se envían a través de estos llamados canales de señalización, especialmente a través del mismo canal de radio, a diferentes estaciones móviles, se ensanchan para la separación de usuarios con una secuencia de código, también llamada secuencia de firma . Puesto que por ejemplo dentro del mismo canal de radio se envían diferentes datos a diferentes estaciones móviles, es necesario aplicar a los diferentes datos diferentes secuencias de código correspondientes, para permitir así a las estaciones móviles separar unos de otros los datos recibidos a través de este canal de radio y procesar posteriormente en una estación móvil sólo los datos dirigidos a esa estación móvil. Mientras el canal de enlace ascendente mejorado realiza una transmisión de datos desde la estación móvil a la estación base, los canales de señalización mencionados, E-HIHCH y E-RGCH, describen la dirección desde la estación base a las diferentes estaciones móviles. Véase a este respecto también los documentos: Rl-041421 "E-HICH/E-RGCH Signature Sequences", Ericsson Rl-041177, "Downlink Control Signaling", Ericsson todos de 3GPP, 3erd Generation Partnership Programm La finalidad ahora de los esfuerzos de desarrollo en todo el mundo es exponer un conjunto de secuencias de código o secuencias de firma que permita una realización eficaz de estos canales de señalización mencionados. La invención se basa por tanto en el problema de exponer una enseñanza técnica que permita una realización eficaz de los mencionados canales de señalización. Especialmente es un objetivo de la invención exponer secuencias de código que permitan una realización eficaz de los mencionados canales de señalización. Este objetivo se resuelve mediante las características de las reivindicaciones independientes. Los perfeccionamientos convenientes y ventajosos de la invención se definen mediante las características de las reivindicaciones dependientes .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se basa en este sentido, en primer lugar, en la idea de utilizar secuencias de código, que sean ortogonales entre sí. Esto tiene la ventaja de que un receptor (por ejemplo una estación móvil) , que se correlaciona con su secuencia de código en una secuencia de señal de recepción que no está determinada para él, no obtiene en el mejor de los casos ninguna señal de correlación. De ahí que, en una primera etapa, se demuestre ventajoso el uso de secuencias de código que forman las líneas de una matriz de Hadamard, ya que las filas de una matriz de Hadamard son ortogonales entre sí. Las matrices de Hadamard están definidas especialmente como matrices con elementos de valor 1, cuyas filas son ortogonales entre sí, y cuyas - columnas son ortogonales entre sí. En el marco de la solicitud sin embargo el concepto "matriz de Hadamard" debe describir en general todas las matrices con elementos de valor 1 cuyas filas sean ortogonales entre sí. No obstante, las investigaciones en las que se basa la invención dieron como resultado que el uso de las filas de una matriz de Hadamard como secuencias de código para aplicar en datos, especialmente bits de datos, no siempre lleva en el caso de aplicación mencionado a los resultados deseados. Investigaciones y consideraciones exhaustivas condujeron al reconocimiento de que el uso de secuencias de código desfavorables conducía en ocasiones a una potencia de emisión aumentada de la estación base, cuando para todas las estaciones móviles en el E-HICH o el E-RGCH se señaliza el mismo valor (todos ACK o todos tasa descendente) . La razón de esto es la siguiente: para los E-HICH y E-RGCH se utilizan secuencias ortogonales a modo de bits, para mantener separados envíos para diferentes usuarios. Las secuencias conocidas, que cumplen los requisitos de ortogonalidad, pueden conducir no obstante a una exigencia elevada de la potencia máxima de la estación base, si por ejemplo se envía el mismo valor al mismo tiempo a varios usuarios (abonados) . Esto ocurre por ejemplo cuando una instrucción para la reducción de la tasa de transferencia de datos se envía a todos (o muchos) usuarios que se separan mediante estas secuencias, en los respectivos canales E-RGCH. La matriz de Hadamard propuesta originalmente para UMTS es la matriz de Hadamard empleada convencionalmente. Tiene la propiedad de que en la primera columna sólo hay unos. Puede ocurrir ahora que en todas (o casi todas) las estaciones móviles (abonados o estaciones de abonado) se envíe la misma señal. En el E-HICH se comunica a las estaciones móviles, si deben aumentar o disminuir su tasa de transferencia de datos. En caso de que la estación base se sobrecargue repentinamente debido a una llegada de datos demasiado elevada (por ejemplo, porque casualmente un número relativamente grande de estaciones móviles desee enviar datos), entonces la estación base normalmente ordenará a todas (o al menos a bastantes) las estaciones móviles que disminuyan la tasa de transferencia de datos, para eliminar la sobrecarga lo más rápidamente posible. Entonces, (casi) todas las secuencias (secuencias de código) se multiplican por el mismo valor, se suman a modo de elementos y entonces se envían (en UMTS se realiza antes otro ensanchamiento más con el factor de ensanchamiento 128, lo que sin embargo no resulta relevante para la invención) . De este modo, en la primera columna se obtiene un valor muy alto de los elementos sumados, lo que tiene como consecuencia, durante el envío de estas sumas, una potencia de emisión correspondientemente elevada y una amplitud de emisión correspondientemente elevada. Esta elevada potencia de emisión o suma de columnas requiere de manera correspondiente amplificadores de emisión de alto rendimiento, que sin embargo sólo se necesitan durante periodos breves. Se obtendría por tanto una implementación ineficaz e innecesariamente cara. Especialmente es un objetivo de la invención por tanto exponer secuencias de código que tienen como consecuencia, en este sentido, una necesidad de potencia máxima lo más baja posible. Especialmente el objetivo es minimizar el máximo de la potencia, ya que la potencia media es independiente de las secuencias de código seleccionadas. Además se ha observado que los errores de frecuencia, especialmente la diferencia de la frecuencia de emisión y la frecuencia de recepción debido a un desplazamiento Doppler, reduce o empeora la ortogonalidad de las secuencias de código en la aplicación práctica. Esta reducción o empeoramiento de la ortogonalidad de las secuencias de código debido a un error de frecuencia se manifestaba ya como especialmente fuerte cuando se emplean como secuencias de código las filas de matrices de Hadamard conocidas. Un aspecto adicional de la invención es por tanto el reconocimiento de emplear para la realización de los canales de señalización anteriormente mencionados secuencias de código cuya ortogonalidad mutua no se vea perjudicada a ser posible incluso en presencia de un error de frecuencia. Por tanto también debe exponerse un conjunto de secuencias de código, especialmente de longitud 40, para las que se aplica que las secuencias de código son ortogonales entre sí y que el máximo de E = ?C{s )C(e,i) *e' f,,', = ?C(s )C(e,í)*e' JTl es pequeño, formándose el máximo para todos los pares s y e posibles, en el que s no es igual a e, siendo C(s, i) el elemento de la matriz de códigos en la fila s y columna i, y en el que se realiza la suma de todas las columnas de la matriz de códigos. Por tanto un objetivo adicional de esta invención es especialmente exponer una enseñanza para la formación de matrices de códigos, que tienen tanto buenas propiedades de error de frecuencia como sumas de columna bajas, es decir, en el sentido anteriormente mencionado tienen como consecuencia máximos de potencia bajos. En primer lugar, la invención aspira por tanto a exponer matrices de códigos que, con un uso de las filas de una matriz de códigos correspondiente en el sentido anteriormente mencionado, tienen como consecuencia máximos de potencia bajos. Adicionalmente, las filas de la matriz de códigos deben presentar, en el uso como secuencias de código (secuencias de firma) , también con errores de frecuencia, buenas propiedades de ortogonalidad. El primer objetivo puede lograrse multiplicando filas individuales de la matriz de Hadamard (de salida) por -1. La multiplicación de una fila significa en este sentido que cada elemento de esta fila se multiplica por -1. De este modo no se varían las propiedades de ortogonalidad: las filas de una matriz son ortogonales si el producto escalar de todos los pares de filas es igual a 0. El producto escalar de una fila multiplicada por-1 es igual a -1 por el producto escalar original y por tanto exactamente 0, si el producto escalar original también es 0. Por tanto, una matriz también es ortogonal si una o varias filas se multiplican por -1. Las sumas de columna se modifican no obstante por completo. Esto se ilustra en este caso en el ejemplo de la matriz de Hadamard convencional 4x4: Esta matriz tiene en la primera columna una suma de columna de 4 , en lugar de 0. En comparación con esto, la matriz que procede de la matriz anterior, en la que la fila Zl (indicada por Zl*) se multiplica por -1: La matriz modificada tiene en todas las columnas la suma 2. Esta matriz es por tanto ideal para la señalización, ya que durante el envío se reduce la amplitud de máxima en un factor de 2 (de 4 a 2) . La potencia de emisión se reduce por tanto en un factor de 4 o en 6 dB . El hecho de que esta potencia de emisión reducida aparezca más a menudo no es desventajoso en este sentido: el emisor debe estar dimensionado en cualquier caso para la potencia máxima, por lo que no es importante con qué frecuencia aparece esta potencia. Únicamente para la refrigeración es relevante todavía la potencia media. No obstante, esta potencia media es igual en ambas matrices. Debido al mantenimiento de la energía es igual a la suma de las potencias (medias) de todas las filas. Puesto que las filas están normalizadas a 1 (o bien puede suponerse sin limitar la generalidad que están normalizadas a 1) , la potencia media es por tanto 4=2A2. La energía irradiada (normalizada) es 4 filas por 4 columnas por 1 = 16. Por tanto, la suma de los cuadrados de las sumas de columna debe ser siempre igual a la suma de los cuadrados de los elementos de la matriz, en este caso igual a 16. Se ha comprobado con esto que la matriz modificada tiene las propiedades de suma de columna óptimas para todas las matrices de la dimensión 4. Por tanto un objetivo de esta invención es determinar también para matrices de dimensión 40, aquellas con buenas sumas de columna, mejor dicho, el máximo de los valores de las sumas de columna - - debería ser pequeño, especialmente, mínimo. Para ello se realizaron exhaustivas búsquedas por ordenador. El problema con esto es que hay 2A40 posibilidades de multiplicar una selección de las 40 filas de la matriz por -1. Por tanto es lo mismo multiplicar todas las filas por el valor -1 o 1. Para cada elección deben realizarse para 40 columnas, 40 multiplicaciones y sumas, en total aproximadamente 3,5*10A15 operaciones. Incluso para las estaciones de trabajo de alto rendimiento actuales esto no puede acometerse en poco tiempo. Por tanto se implementaron varias optimizaciones de la búsqueda por ordenador para poner un límite tolerable al tiempo de búsqueda. En esto se mostró sorprendentemente que las mejores soluciones son de tal modo que se obtuvieron 20 sumas de columna con el valor 8 y 20 sumas de columna con el valor 4. A diferencia de para el ejemplo de la matriz 4x4, no se obtuvo por tanto ninguna solución perfectamente equilibrada. Esto tampoco puede ser en absoluto: la suma de los cuadrados de la matriz 40x40 es 40*40*1=1600. Esta debería ser también la suma de los cuadrados de las sumas de columna de una solución de este tipo, por tanto el valor de las sumas de columna debería ser entonces igual a la raíz de 1600/40: raíz cuadrada ( 1600/40 ) =raíz cuadrada (40)= 6,3245. No obstante, puesto que los elementos de las columnas tienen todos el valor +1 o -1, la suma no puede ser de números impares. Puesto que el cambio de signo de un elemento siempre varía la suma de columna en 2 (-1 en lugar de +1) , y puesto que la matriz original sólo contiene sumas de columna pares, cualquier otra matriz que proceda de la matriz original mediante la multiplicación de filas por-1, sólo puede tener sumas de columna pares. El análisis de la búsqueda por ordenador ha dado como resultado además que no hay ninguna solución en la que la suma de columna 8 aparezca menos de 20 veces, aunque este podría ser el caso ciertamente según el criterio de la suma cuadrática. Por ejemplo podría esperarse una solución que contenga 18 veces 8, 6 veces 6, 14 veces 4 y 2 veces 2 como suma de columna, dado que 18*8*8 +6*6*6 + 14*4*4 + 2*2*2 = 1600. Tal como resultó de la búsqueda por ordenador, no existe sin embargo una solución de este tipo, u otra, con un número inferior de columnas con la suma 8. A continuación se describe la construcción de una matriz de Hadamard de illiamson como (matriz de Hadamard) de partida: Generación de una matriz de Hadamard C20 de - longitud 20 como una denominada matriz de Williamson, puede generarse como: A A C D -A -A D C -C -D A A A -A -C D C* = C'8 = -A A D -C -D C -A A -D C -A A -C -D -A -A o también como En las que A o C son en cada caso matrices de 5 x 5 con filas que consisten en permutaciones cíclicas de las secuencias [-1 1 1 1 1] o [1 -1 1 1 -1] y D=2I-C, representando I la matriz unitaria 5x5, por lo que D contiene las permutaciones cíclicas de la secuencia [1 1 -1 -1 1] . En general, una matriz de Williamson consiste, en el sentido de esta invención, en bloques de matrices elementales, conteniendo las matrices elementales filas con permutación cíclica. La matriz de Williamson es por tanto la siguiente matriz, en la que se resaltan cada uno de los bloques de 5 : 1 1 1 1 •1 1 1 •1 1 1 •1 •1 1 •1 •1 1 1 •1 -1 1 -1 -1 \ • 1 •1 1 1 •1 •1 1 •1 •1 1 1 -1 1 •1 •1 -1 1 -1 -1 1 •1 •1 .1 .1 1 .1 1 1 •1 Otra posibilidad para la generación de una matriz de Williamson es la regla de construcción: -A -A D c A -A -C D -D C -A A -C -D -A -A Esto lleva a la siguiente matriz C'20, de la que puede establecerse según la ley de formación una matriz 40*40 : De estas dos matrices se forma entonces, según la construcción estándar, una matriz de Hadamard de longitud 40 : c« En este caso, la suma de las columnas ya no es 40, como en la matriz originalmente propuesta sino sólo 12. Esto representa una mejora significativa. Se conocen en la literatura otras matrices de Hadamard con otras reglas de construcción, pero que tampoco tienen propiedades mejores.

- Tal como puede observarse mediante la construcción de las matrices de Hadamard de Williamson, la matriz consiste en bloques de 5x5 matrices, que son permutaciones cíclicas de secuencias con 5 elementos. Resulta ahora deseable obtener esta propiedad y, aún así, lograr una optimización de las sumas de columna. Esta propiedad de estar construida a partir de bloques cíclicos, puede obtenerse si las multiplicaciones por -1 se aplican siempre a tales bloques. La existencia de soluciones se posibilita mediante las siguientes propiedades de las matrices 5x5 cíclicas: puesto que todas las filas 5 y todas las columnas 5 de estas matrices son permutaciones cíclicas, todas las columnas de estas matrices tienen la misma suma de columna, ya que la suma es invariable en las permutaciones cíclicas. Las matrices de bloque individuales tienen las siguientes sumas de columna: Si ahora se multiplican en cada caso bloques enteros de filas por -1 (es decir, siempre las 5 filas sucesivas que pertenecen a los bloques A, C o D) , entonces se mantiene esta estructura de bloques. En lo sucesivo esta operación se denomina como "multiplicar un bloque de filas por -1". El problema puede reducirse entonces al siguiente problema más sencillo de resolver: Esta tabla muestra en las primeras 8 columnas una matriz de la suma de columna de bloque. Las sumas de columna totales son entonces las sumas de las sumas de columna de bloque, en su caso multiplicadas por -1, cuando un bloque de filas se ha multiplicado por -1. En la última fila de la tabla se introducen las sumas de columna que resultan cuando no se multiplica ningún bloque de filas por - 1. En este caso sólo hay 2A8 = 256 posibilidades diferentes para multiplicar las 8 filas por +1 ó -1, que pueden averiguarse todas fácilmente, incluso a mano. Aparentemente, los valores de las sumas de columna no varían, cuando todos los elementos de la matriz, se multiplican por -1 de manera equivalente con todas las filas o todos los bloques. Esto puede aprovecharse de manera que puede suponerse, sin limitar la generalidad, que el último bloque no se multiplica por -1. Hay ahora 32 soluciones que se enumeran en la siguiente tabla. En las columnas se encuentran en este caso los valores con los que deben multiplicarse los bloques de filas correspondientes. La primera columna (izquierda) es en este caso el primer bloque de filas (superior) . En la última columna se representa un índice. Si se lee como número binario, las posiciones con un 1 corresponden a los bloques de filas que se han multiplicado por -1.

Las soluciones con los índices 6, 24 y 96 se caracterizan además porque sólo deben multiplicarse por -1 dos bloques de filas y porque estos bloques de filas todavía son adyacentes. Entonces, sólo debe multiplicarse por -1 un bloque de 10 filas.

Para la solución con el índice 6 deben multiplicarse por -1, por ejemplo, las filas 5 a 14 (en este caso se aplica la convención de que las filas de la matriz de 0 a 39 se numeran en serie) . Las optimizaciones hasta ahora establecidas tienen el objetivo de optimizar la matriz para el caso de que se empleen realmente todas las filas, es decir, de que se de el número máximo de conexiones que puede alcanzarse mediante la aplicación de las secuencias de ensanchamiento de la matriz. Sin embargo, a menudo un sistema no se carga al máximo. En este caso, sólo se utiliza realmente una cantidad parcial de las filas, de modo que también sólo son relevantes las sumas de columna de estas filas utilizadas. Ahora las matrices pueden optimizarse todavía más porque también con una matriz aprovechada sólo en parte el máximo de las sumas de columna es lo más pequeño posible. Además de multiplicaciones de filas por -1, también pueden permutarse filas para hallar una solución de este tipo. Sin embargo, las permutaciones de filas no deben tenerse en cuenta obligatoriamente en la definición de la matriz: permutaciones de filas significa que las conexiones se asocian a las filas en otra sucesión. Esta asociación de las filas a conexiones individuales, y especialmente la - - elección de las filas que se utilizan en una utilización dada del sistema, puede seleccionarse libremente sin embargo, en cualquier caso, con la configuración de las conexiones mediante la red. Se indica además que, ciertamente, las multiplicaciones de filas por -1 tienen una influencia en las sumas de columna, pero que sin embargo hay además más operaciones adicionales que no tienen ninguna influencia y que tampoco perjudican las propiedades de ortogonalidad. Por tanto una matriz de códigos según la invención puede convertirse con estas operaciones en otras matrices diferentes que tienen también las propiedades según la invención. Entre estas operaciones se encuentran: permutar filas de la matriz permutar columnas de la matriz invertir la sucesión de las columnas o filas de toda la matriz multiplicar una selección de columnas por el valor constante -1, etc. Por este motivo, las matrices de códigos que proceden de matrices de códigos según la invención mediante la aplicación de una o varias de estas operaciones, y su uso según la invención, se encuentran por supuesto también en el marco de la invención . Estas operaciones pueden aplicarse especialmente para optimizar aún más propiedades adicionales de las matrices. Puesto que las permutaciones de columnas no perjudican la distribución de las sumas de columna, para éstas para las matrices optimizadas para errores de frecuencia puede mejorarse también la distribución de las sumas de columna mediante multiplicación de las mismas filas por -1, como para la matriz no optimizada para errores de frecuencia. Por tanto pueden unirse ambas optimizaciones entre sí. Simulaciones exhaustivas con herramientas de simulación establecidas exclusivamente con este fin dieron como resultado que las secuencias de código que se describen mediante las filas de una matriz de códigos optimizada de este modo, conservan su ortogonalidad entre sí lo mejor posible incluso con errores de frecuencia, y por tanto permiten a las estaciones móviles una buena capacidad de separación de señales, que se basan en un ensanchamiento con este tipo de secuencias de código. Mediante esta optimización se obtiene, por ejemplo, la siguiente matriz optimizada. Esta es: Se ha demostrado como especialmente adecuada la siguiente matriz de códigos, que está optimizada tanto con respecto a las propiedades de ortogonalidad con errores de frecuencia como con respecto al criterio de sumas de columna (véase arriba) : Esta matriz de códigos tiene, con un error de frecuencia de 200 Hz, correlaciones secundarias máximas de 2,7 con respecto a un valor de 8,3, que se alcanza empleando una matriz de códigos convencional. Esto significa una supresión para la recepción de envíos para otras estaciones móviles de aproximadamente 9,5 dB . La correlación secundaria máxima resulta del o los peores pares de secuencias (pares de secuencias de código) de la matriz de códigos, correspondiendo una secuencia a una fila de la matriz de códigos. Si se indican los elementos de la matriz con x(i,k) , siendo i el índice de fila y k el índice de columna, entonces se calculan los valores NC de correlación secundaria de dos filas (secuencias de código) a y b (a?b) mediante su producto escalar, teniendo en cuenta el error de frecuencia, como sigue: NC(a,b)= abs( S x(a,k) ? (b, k) oxp(j*2*p*k*T*f) ) k Si se emplean como secuencias de código para la separación de datos que deben transmitirse, filas de esta matriz de códigos, se garantiza así que los datos transmitidos pueden separarse especialmente bien en el lado de recepción incluso con la presencia de un error de frecuencia. Esto se aplica especialmente cuando los datos se envían a través de los canales de señalización anteriormente mencionados desde una estación base a diferentes estaciones móviles. La optimización establecida hasta ahora es ideal especialmente cuando los bits (o +1, -1) generados mediante el ensanchamiento se envían uno detrás de - otro en el tiempo. Esto corresponde a la denominada modulación BPSK. Utilizando la denominada modulación QPSK también es posible transmitir dos valores binarios al mismo tiempo. En este sentido, un valor binario se transmite mediante la parte I (parte real, parte en fase) y el segundo mediante la parte Q (parte imaginaria, parte desfasada) de un símbolo complejo. Si las señales se superponen para varias estaciones móviles, entonces se suman los correspondientes símbolos complejos, es decir, se suman las partes I y Q. La potencia en un instante determinado resulta entonces de la potencia del símbolo complejo, que es proporcional a la suma de los cuadrados de la parte I y Q. Para conseguir una distribución de potencia lo más equilibrada posible, es deseable por tanto que la suma de los cuadrados de sumas de columna sucesivas sea lo más uniforme posible. Como ya se ha mostrado anteriormente, para el caso de UMTS es posible lograr que los valores de las sumas de columna tomen cada 20 veces el valor 8 y 4. Una distribución equilibrada puede lograrse por tanto consiguiendo que de las dos columnas que están asociadas a un símbolo, una presente el valor 8 y la otra, el valor 4. Como suma de los cuadrados se obtiene entonces siempre 8*8+4*4=64+16 = 80, es - decir, una distribución de potencia perfectamente uniforme. La distribución de potencia está en estos casos por tanto perfectamente equilibrada. A continuación, los modelos de búsqueda exhaustiva se seleccionaron ahora para saber si tienen esta propiedad. En este caso se encontraron sólo dos modelos, que se reproducen en el presente documento : Primer modelo: i, i, i, i, -i, i, -i, i, ?f i, -i, - , i, i, i, -i, i, -i, - 1, -1, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 1, -1, -1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, -1, -1 Segundo modelo: —1, —1, —1, —1, 1, "1, 1, ~1, —i, ""1, i, i, —1, —i, "1, 1/ — 1, 1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1-1, -1, 1, -1, -1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 , -1, -1 Los modelos significan en este caso, respectivamente, los valores ( + 1 ó -1) por los que se multiplican las filas correspondientes de la matriz. Estos valores se multiplican por las filas correspondientes de la matriz optimizada en frecuencia. Esta matriz es una matriz optimizada, en la que mediante permutación de columnas se consiguió que el máximo de las correlaciones cruzadas en caso de errores de frecuencia fuese lo más pequeño posible. fD Otra matriz de códigos correspondiente se obtiene aplicando el segundo modelo. En el marco de la invención se encuentran, por supuesto, también estaciones de radio, especialmente estaciones base y estaciones móviles que están orientadas de manera adecuada para utilizar secuencias de código según la invención, especialmente para la realización o la transmisión de los canales de señalización anteriormente mencionados. En este sentido, los bits de datos que deben transmitirse a través de estos canales de señalización pueden multiplicare (ensancharse) en el lado emisor para una mejor capacidad de separación con las secuencias de código según la invención. En el lado de recepción, el receptor puede correlacionar, para una mejor separación de las señales recibidas, una secuencia de código según la invención con las señales recibidas, es decir, formar sumas de correlación y procesar posteriormente éstas de manera correspondiente. La formación de las sumas de correlación se realiza, por ejemplo, como se describe posteriormente, mediante el cálculo de la señal de recepción E. Una posibilidad de procesamiento posterior es entonces, por ejemplo, comparar la intensidad de la señal con un umbral. Si se supera éste, el receptor sabe que se recibió la secuencia (secuencia de código) asignada a él y valora la información. En el ejemplo del canal E-HICH UMTS, el contenido de la información de la señal de recepción es un ACK o NACK de la estación base a la estación móvil en respuesta a un paquete de datos enviado desde la estación móvil a la estación base sobre el E-DCH. La información ACK o NACK puede señalizarse mediante el signo de la señal E recibida. A continuación se describen detalladamente ejemplos de realización de la invención con ayuda de las figuras. A este respecto muestran: BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 es una representación simplificada de una conexión de enlace ascendente o enlace descendente; la figura 2, una matriz de códigos; la figura 3, un resultado de simulación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓ La figura 1 muestra dos canales EUO y EU1 de datos (de enlace ascendente mejorado) desde dos estaciones MSO y MSI móviles hacia una estación BS base de un sistema UMTS. Para formar mantener un enlace ascendente mejorado de este tipo están previstos los canales de señalización E-HICHO y E-HICH1 (Enhanced Up Link Dedicated Channel Hybrid ARQ Indicator Channel) y E-RGCHO y E-RGCH1 (Enhanced Up Link Dedicated Channel Relative Grant Channel) en la dirección desde la estación BS base hacia las estaciones MSO, MSI móviles . Para hacer que los canales de señalización realizados desde la estación BS base hacia las estaciones MSO, MSI móviles dentro de un canal de radio (mismo recurso de tiempo y frecuencia) puedan - separarse en el lado de recepción para las diferentes estaciones MSO, MSI móviles, a los bits de datos que deben transmitirse a través de estos canales de señalización se les aplican en el lado emisor (lado de la estación base) diferentes secuencias de código. Las estaciones de radio (estaciones móviles, estaciones base) están equipadas mediante hardware, por ejemplo mediante dispositivos receptores y/o emisores adecuados o mediante dispositivos de procesador adecuados, y/o mediante software, de tal manera que para la transmisión de datos se emplean secuencias de código según la invención, especialmente se multiplican (ensanchan) los datos que deben enviarse por una secuencia de código según la invención o se correlacionan las señales recibidas con una secuencia de código según la invención . Además del ensanchamiento con las secuencias de código descritas, puede realizarse aún un ensanchamiento adicional con las denominadas secuencias OVSF (Orthogonal Variable Spreading Factor, factor de ensanchamiento variable ortogonal) , ya que UMTS es un sistema CDMA. Este ensanchamiento tiene lugar no obstante sólo en el plano de símbolo, es decir, en un intervalo de - - tiempo muy corto, de modo que este ensanchamiento sólo tiene una influencia insignificante en las propiedades de error de frecuencia y, por tanto, en este punto, sólo se menciona para completar. Por ejemplo, una estación base presenta un dispositivo emisor para enviar datos a diferentes abonados y un dispositivo de procesador que está orientado de tal manera que, a los datos que están dirigidos a diferentes abonados, se les aplican diferentes secuencias de código, derivándose las secuencias de código de una matriz de códigos que puede obtenerse mediante las siguientes etapas: formar una matriz de Hadamard de longitud n ; multiplicar filas de la matriz de Hadamard por - 1 ; permutar columnas de la matriz de Hadamard. Por ejemplo, una estación móvil presenta un dispositivo de recepción para la recepción de una sucesión de señales de recepción y un dispositivo de procesador, que está orientado de tal manera la sucesión de señales de recepción se correlaciona de manera correspondiente con una de las secuencias de código anteriormente mencionadas. A causa de la mejor capacidad de separación, estas secuencias de código deben ser ortogonales entre sí. Esto significa que un receptor (por ejemplo una estación móvil) , que se correlaciona en una fila - (secuencia de código) , no obtiene ninguna señal si se envió otra fila (secuencia de código) : La señal E recibida es entonces, si el emisor envía la secuencia s (secuencia de código) y el receptor se correlaciona en la secuencia e (secuencia de código) : £ = ?C(S>i)C(e,/) = 0, en la que C(s,i) representa el elemento de orden i de la secuencia de códigos empleada en el lado del emisor y C(e,i) es el elemento de orden i de la secuencia de código empleada en el lado del receptor . Por tanto (dado que las filas de la matriz de Hadamard empleada para las secuencias de código son ortogonales entre sí) , los envíos para otros usuarios que se basan en la secuencia de código s no interfieren con los envíos para un usuario dado, que espera datos basándose en la secuencia de código e. Esta ortogonalidad perfecta se pierde sin embargo cuando las señales presentan un error de frecuencia. Entonces se aplica: E = ?C(sMe,i)*e t > 'w ^ ?Cis?C^i)*^2* 1 ' ' ? O en la que f indica el valor del error de frecuencia, t(i)=Ti es el tiempo en el que se - - transmite el bit de orden i, T la duración de un bit. Como es habitual en el procesamiento de señales el cálculo es complejo. En este caso se parte de que el símbolo de orden i se envía en el tiempo T por i. En rigor, este es el caso sólo cuando los bits se transmiten uno tras otro en serie. También es posible transmitir, por ejemplo, dos bits en paralelo al mismo tiempo, por ejemplo empleando un denominado procedimiento de mult iplexación I-Q, es decir, en una señal de emisión compleja un bit se transmite como parte real y el otro como parte imaginaria. En este caso se transmiten dos bits respec ivamente al mismo tiempo, de modo que t(i)= ( int ( i/2 ) *2+0 , 5 ) *T . int ( ) indica en este caso la parte de número entero. La diferencia entre estos dos casos sólo es de 0,5T y generalmente es insignificante, de modo que en lo sucesivo no se hará referencia adicional a este detalle. Una formulación equivalente es que los dos bits i e i + 1 del símbolo (i/2) se envían en el tiempo i*T. La diferencia entre ambas nomenclaturas es únicamente un desajuste de 0,5*T. Este desajuste es sin embargo irrelevante, desplazaría sólo el envío de todos los símbolos, pero el problema permanece invariable con respecto al desplazamiento temporal .

- Por tanto los envíos se influyen de manera recíproca, es decir, cuando se envían datos a una estación móvil basándose en la secuencia de códigos s, esto interfiere en la recepción en la estación móvil que espera los datos basados en la secuencia de código e . Esta interferencia se mantiene baja mediante la presente invención. Resultaría óptimo que pudiesen encontrarse conjuntos (matrices de códigos) de secuencias (secuencias de código) ortogonales, que tuvieran buenas características incluso en presencia de un error de frecuencia. Especialmente, en el peor de los casos, la influencia anteriormente mencionada debería ser lo más baja posible para el peor par de secuencias. El objetivo de la invención es por tanto también facilitar un procedimiento para generar tales secuencias y la aplicación de estas secuencias para fines de transmisión. Las matrices cuadráticas con n filas ortogonales se denominan también matrices de Hadamard. La siguiente ley de formación para la construcción de una matriz de Hadamard de longitud 2n a partir de una matriz de longitud n se conoce de manera general y se aplica en múltiples ocasiones: C, = c -c„ Partiendo de la matriz de Hadamard H2 de longitud 2, pueden crearse por tanto matrices cuya longitud sea una cantidad elevada al cuadrado: 1 1 " • 1 - 1 Además, se conocen matrices de Hadamard de longitud 20, a partir de las cuales pueden generarse con esta regla matrices de longitud 40, 80, 160... En la figura 3 se ofrece la distribución de las correlaciones en caso de errores de frecuencia y, concretamente, para el estado de la técnica (UMTS) y el procedimiento propuesto con la permutación de columnas (opt) mejorada anteriormente mostrada (agrupación de columnas pares e impares) . Como error de frecuencia se supuso 200 Hz . En el eje y se indica el valor de las correlaciones cruzadas, clasificadas según el valor. El eje x corresponde por tanto al número del par para el que se calculó la correlación cruzada, asignándose este número a un par de manera que los pares están ordenados según el valor de su correlación cruzada. Tal como se representa en la figura 3, la distribución (aprox.) de las sumas de correlaciones - usando una matriz de códigos optimizada de este modo, tal como se representa en la figura 2, (véase también la reivindicación 3), se equilibra ahora adecuadamente y no contiene especialmente ningún pico en el máximo. La distribución se aproxima a la evolución (Teo.) ideal teórica, en la que todas las líneas secundarias tendrían el mismo valor. En este caso, cada suma de correlación tendría el valor 1,53. Este caso ideal no puede lograrse sin embargo en la práctica debido al gran número de pares de correlación teóricamente posibles. Mediante la optimización puede lograrse sin embargo un valor que se acerca ciertamente a este valor para la aplicación práctica. Tal como puede observarse, según el estado de la técnica se producen 40 líneas secundarias con un valor mayor de 8. Tras la mejora, el máximo se sitúa sólo en aproximadamente 6 y se alcanza además con menos frecuencia. Puede verse que la suma de los cuadrados de todas las líneas secundarias es constante. Por tanto, si se reducen los máximos, los valores aumentan forzosamente con líneas secundarias más pequeñas. Son sin embargo esencialmente los máximos los que determinan la capacidad de potencia del sistema. Esto se debe a que aparece un error precisamente - cuando se adultera un valor de recepción debido a la interferencia de la correlación cruzada. Esto se produce principalmente por los grandes máximos secundarios, y menos por los pequeños. Por tanto, la elevación de las líneas secundarias (correlaciones cruzadas) más pequeñas no sólo es inevitable sino que tampoco es dañino.

Claims (8)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecedente, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Estación de radio con un procesador para generar una secuencia de código que se describe por una fila de la matriz de códigos mostrada a continuación : -

2. Estación de radio con un procesador que está configurado de manera que se aplica a los datos que van a transmitirse una secuencia de código que se describe por una fila de la matriz de códigos mostrada a continuación:

3. Estación de radio con - un dispositivo emisor para enviar datos a varias estaciones de abonado, - un procesador que está configurado de manera que a los datos dirigidos a las estaciones de abonado se les aplican diferentes secuencias de código que se toman de la siguiente matriz de código

4. Estación de radio según la reivindicación 3, implementada como una estación base.

5. Estación de radio según la reivindicación 3 o la reivindicación 4, para la que las estaciones de abonado están implementadas como estaciones móviles .

6. Estación de radio con - un dispositivo de recepción para recibir una secuencia de señales de recepción, - un procesador que está configurado de manera que la secuencia de señales de recepción se correlaciona con una secuencia de código que se describe por una fila de la matriz de códigos mostrada a continuación:

7. Estación de radio según la reivindicación 6, implementada como una estación móvil.

8. Procedimiento para transmitir datos desde un dispositivo emisor a varias estaciones de abonado, con datos que se dirigen a diferentes estaciones de abonado a los que se les aplican diferentes secuencias de código que se toman de la matriz de O O H- O ? 3 O ? rt fu O 0 rr µ- 13 C $u o H- 0* 3