PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA LA SINCRONIZACION DE RECEPTORES DE TELEFONIA MOVIL EN UN SISTEMA DE TELEFONIA MOVIL.
Procedimiento para sincronizar receptores de telefonía móvil CDMA en un sistema de telefonía móvil en el que a través de un primer canal de sincronización PSCH que presenta una primera frecuencia en el estándar UMTS,
se transmite el código de sincronización PSCH conocido por todos los receptores de telefonía móvil y por todas las estaciones de base del sistema de telefonía móvil mediante una señal de sincronización, llegando la señal de sincronización al receptor de telefonía móvil en una posición en el tiempo desconocida y estando desplazada la primera frecuencia hasta una segunda frecuencia, con las siguientes etapas:
- estimación de la posición en el tiempo desconocida de la señal de sincronización mediante filtrado de la misma con un filtro, cuya función de transmisión depende del código de sincronización PSCH conocido,
- desexpansión de la señal de sincronización recibida con el código de sincronización PSCH conocido, considerando la posición en el tiempo estimada,
- determinación de la desviación de frecuencia entre la primera y la segunda frecuencia en base a la señal de sincronización desexpandida, y
- ajuste fino de la segunda frecuencia a la primera frecuencia
Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W0002272DE.
Solicitante: INFINEON TECHNOLOGIES AG.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: ST.-MARTIN-STRASSE 53,81541 MUNCHEN.
Inventor/es: SCHNEIDER, MICHAEL, KELLA, TIDEYA, DOETSCH, MARKUS, JUNG, PETER, PLECHINGER, JIRG, SCHMIDT, PETER.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 30 de Septiembre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- H04B1/707A
Clasificación PCT:
- H04B1/707 ELECTRICIDAD. › H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS. › H04B TRANSMISION. › H04B 1/00 Detalles de los sistemas de transmision, no cubiertos por uno de los grupos H04B 3/00 - H04B 13/00; Detalles de los sistemas de transmisión no caracterizados por el medio utilizado para la transmisión. › que usa modulación en secuencia directa.
- H04B7/26 H04B […] › H04B 7/00 Sistemas de radiotransmisión, es decir, utilizando un campo de radiación (H04B 10/00, H04B 15/00 tienen prioridad). › en que al menos una es móvil.
Clasificación antigua:
Fragmento de la descripción:
Procedimiento y dispositivo para la sincronización de receptores de telefonía móvil en un sistema de telefonía móvil.
La invención se refiere a un procedimiento y un dispositivo para la sincronización de receptores de telefonía móvil en un sistema de telefonía móvil.
En sistemas de telefonía móvil, un receptor de telefonía móvil que se quiere "registrar" en el sistema de telefonía móvil debe sincronizarse. Entonces la sincronización incluye obtener una señal de sincronización y a continuación el seguimiento (tracking) de esa señal, así como eventualmente de otras señales de un enlace.
En los sistemas de telefonía móvil según el estándar GSM (Global System for Mobile Communications, sistema global para comunicaciones móviles) se utiliza para la obtención un llamado canal de control de la transmisión (Broadcast Control Channel BCCH), que envía señales unidireccionales de cada estación de base a receptores de telefonía móvil. En un Broadcast Control Channel se transmiten informaciones importantes para un receptor de telefonía móvil, como por ejemplo para la regulación de potencia, sobre la intensidad mínima de campo para la recepción y sobre la posición en cuanto a frecuencias del BCCH. Además se transmiten en el BCCH un canal de control de la frecuencia (Frequency Control Channel FCCH) para la corrección de la frecuencia, que presenta una ráfaga (burst) de corrección de la frecuencia y un canal de sincronización Synchronisations-Channel SCH) para la sincronización. El SCH presenta entonces una llamada ráfaga (burst) de sincronización, mediante la que el receptor de telefonía móvil puede sincronizarse.
Al conectar un receptor de telefonía móvil GSM, se busca en todas las frecuencias portadoras posibles el BCCH. A continuación se evalúa la ráfaga (burst) de corrección de la frecuencia para elegir una frecuencia adecuada y la ráfaga de sincronización, para ajustar una referencia de tiempo correcta.
Los sistemas de telefonía móvil que se basan en el procedimiento de acceso de multiplexado en códigos (CDMA: Code Division Multiple Access, acceso múltiple con división por códigos), como por ejemplo el UMTS (Universal Mobile Telecommunication System, sistema universal de telecomunicación móvil), presentan un canal de sincronización primaria Primary Synchronization Channel (PSCH), que se transmite como el BCCH en sistemas GSM unidireccionalmente desde cada estación de base a receptores de telefonía móvil. La frecuencia del PSCH es la misma para todas las estaciones de base del sistema de telefonía móvil. Al conectar un receptor de telefonía móvil, busca éste primeramente el PSCH, para realizar una sincronización de tiempo y frecuencia. Entonces se realiza posteriormente un ajuste fino de un ajuste inicialmente demasiado basto de la frecuencia del PSCH en el receptor de telefonía móvil mediante los correspondientes algoritmos para la corrección de la frecuencia.
Una señal s(t) que se transmite a través del PSCH y que envía una estación de base, presenta la siguiente forma:
siendo g(t) una función de formación de impulsos (por ejemplo la señal rectangular) Tc la duración de un chip, cn los chips del PSCH y ?0 = 2pf0 la frecuencia portadora del PSCH. Td es un tiempo de retardo que desconoce el receptor, que resulta entre otros debido al tiempo de recorrido desde la estación de base hasta un receptor de telefonía móvil.
Los chips cn están codificados en la técnica de expansión de banda usualmente en forma binaria mediante los valores +1 y -1:
siendo bn una secuencia de bits 1/0. Desde luego son perfectamente posibles otros alfabetos de chips, por ejemplo derivados de la transformación BTQ.
Con el PSCH se transmiten en total 256 chips binarios cn. Los chips son conocidos entonces por todo receptor de telefonía móvil y cada estación de base y representan una secuencia inequívoca de bits para identificar el PSCH.
En la transmisión a través del PSCH se distorsiona la señal s(t) debido a ruidos e interferencias, que se presentan por ejemplo debido a un canal de sincronización secundario (Secondary Synchronisation Channel, SCHC) y otros canales contiguos.
Una señal de recepción desmodulada r(t) que sirve de base a la señal de emisión s(t), presenta entonces en un receptor de telefonía móvil la siguiente forma:
La función n(t) representa las perturbaciones que se presentan debido a ruidos e interferencias. La frecuencia ?? es aquí la desviación en el receptor de telefonía móvil de la frecuencia de la señal de emisión ?0. Para la frecuencia utilizada para la desmodulación rige:
Al respecto es problemática la detección correcta de los chips a partir de la señal de recepción r(t), es decir, la sincronización y el ajuste exacto de la frecuencia de desmodulación ?d respecto a la frecuencia de la señal de emisión ?0, para sincronizar correctamente el receptor de telefonía móvil. Para la detección es necesario precisamente el tiempo de retardo Td desconocido, así como una frecuencia de desmodulación ?d lo más próxima posible a la frecuencia de la señal de emisión ?0.
El documento WO 98/59427 A1 se refiere a un equipo de sincronización que funciona en base al principio de correladores controlados decalados en fase entre sí.
El documento "Intrabuilding Data Transmission Using Powe-Line Wiring" (transmisión de datos en edificios usando cableado power-line), de R.A. Piety. publicado en mayo 1987 en la revista de Hewlett-Packard HEWLETT PACKARD Co, Palo Alto, EEUU, páginas 35 - 40 (XP-000984462), describe una sincronización de un receptor en una LAN (Local Area Network, red de área local) de líneas físicas en la que se transmiten datos en forma codificada en expansión. El receptor utiliza para la sincronización dos filtros, que contienen respectivos registros deslizantes de varias etapas.
En el documento EP 0 892 523 A2 se propone, para acelerar la obtención de una señal de recepción, desexpandir la señal de recepción utilizando distintas hipótesis de posición en el tiempo y averiguar sobre la base de la señal desexpandida una desviación de frecuencia, utilizando una transformación de Fourier.
Es tarea de la presente invención indicar un procedimiento y un dispositivo para sincronizar receptores de telefonía móvil en un sistema de telefonía móvil al que sirve de base el procedimiento de multiplexado en códigos.
La tarea se resuelve mediante un procedimiento para sincronizar receptores de telefonía móvil en un sistema de telefonía móvil con las características de la reivindicación 1 y un dispositivo para realizar el procedimiento con las características de la reivindicación 5. Preferentes formas de ejecución de la invención son objeto de las correspondientes reivindicaciones subordinadas.
Según la invención, se resuelve la tarea mediante un procedimiento para sincronizar receptores de telefonía móvil CDMA en un sistema de telefonía móvil en el que a través del primer canal de sincronización PSCH que presenta una primera frecuencia en el estándar UMTS se transmite mediante una señal de sincronización el código de sincronización PSCH conocido por todos los receptores de telefonía móvil y por todas las estaciones de base del sistema de telefonía móvil, llegando la señal de sincronización al receptor de telefonía móvil con una posición en el tiempo desconocida y estando desplazada la primera frecuencia hasta una segunda frecuencia. En el procedimiento se estima la posición en el tiempo desconocida de la señal de sincronización mediante filtrado de la misma con un filtro cuya función de transmisión depende del código de sincronización PSCH conocido. La señal de sincronización recibida se desexpande con el código de sincronización PSCH conocido teniendo en cuenta la posición en el tiempo estimada....
Reivindicaciones:
1. Procedimiento para sincronizar receptores de telefonía móvil CDMA en un sistema de telefonía móvil en el que a través de un primer canal de sincronización PSCH que presenta una primera frecuencia en el estándar UMTS, se transmite el código de sincronización PSCH conocido por todos los receptores de telefonía móvil y por todas las estaciones de base del sistema de telefonía móvil mediante una señal de sincronización, llegando la señal de sincronización al receptor de telefonía móvil en una posición en el tiempo desconocida y estando desplazada la primera frecuencia hasta una segunda frecuencia, con las siguientes etapas:
- - estimación de la posición en el tiempo desconocida de la señal de sincronización mediante filtrado de la misma con un filtro, cuya función de transmisión depende del código de sincronización PSCH conocido,
- - desexpansión de la señal de sincronización recibida con el código de sincronización PSCH conocido, considerando la posición en el tiempo estimada,
- - determinación de la desviación de frecuencia entre la primera y la segunda frecuencia en base a la señal de sincronización desexpandida, y
- - ajuste fino de la segunda frecuencia a la primera frecuencia.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el código de sincronización PSCH transmitido con la señal de sincronización presenta una secuencia de 256 chips.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la estimación de la posición en el tiempo desconocida mediante filtrado de la señal de sincronización incluye las siguientes etapas:
- a) fraccionamiento de la señal de sincronización recibida en señales parciales real e imaginaria,
- b) exploración de cada señal obtenida en a) mediante fraccionamiento,
- c) filtrado digital de cada señal explorada en b) para la correlación de la misma con el código de sincronización PSCH conocido,
- d) elevación al cuadrado de cada señal filtrada en c),
- e) averiguación del nivel de señal más alto de ambas señales elevadas al cuadrado en d) y
- f) estimación de la posición en el tiempo desconocida con el nivel de señal más alto averiguado en e).
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque las señales parciales real e imaginaria obtenidas mediante fraccionamiento se exploran con una velocidad de exploración en la que por cada chip del código de sincronización PSCH se toman dos valores de exploración.
5. Dispositivo para sincronizar receptores de telefonía móvil CDMA en un sistema de telefonía móvil en el que a través del primer canal de sincronización PSCH que presenta una primera frecuencia en el estándar UMTS se transmite mediante una señal de sincronización el código de sincronización PSCH conocido por todos los receptores de telefonía móvil y por todas las estaciones de base del sistema de telefonía móvil, llegando la señal de sincronización al receptor de telefonía móvil con una posición en el tiempo desconocida y desplazada hasta una segunda frecuencia, incluyendo el receptor de telefonía móvil:
- - medios para estimar la posición en el tiempo desconocida de la señal de sincronización mediante filtrado de la misma con el filtro cuya función de transmisión depende del código de sincronización PSCH conocido,
- - medios para desexpandir la señal de sincronización recibida con el código de sincronización PSCH conocido,
- - medios para determinar la desviación de frecuencia entre la primera y la segunda frecuencia en base a la señal de sincronización desexpandida, y
- - medios para el ajuste fino de la primera frecuencia a la segunda frecuencia.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque en el medio para estimar la posición en el tiempo desconocida mediante filtrado de la señal de sincronización están previstas unidades de procesamiento de la señal de entrada (E1, E2) para las partes real e imaginaria de una señal recibida, a las que se llevan las señales parciales real e imaginaria (1, 2) y que generan valores de exploración, que se llevan para la correlación de las señales parciales real e imaginaria con el código de sincronización PSCH conocido, en cada caso a circuitos de retardo conectados en serie (80 a 84, 90 a 94), llevándose en cada caso la señal de entrada y la señal de salida de cada circuito de retardo a un multiplicador (100 a 105, 110 a 115), que multiplica una señal que le llega por un coeficiente y las señales de salida de los multiplicadores se llevan a primeros sumadores (12, 13), que llevan posconectados elevadores al cuadrado (14, 15) y llevándose las señales de salida de los elevadores al cuadrado (14, 15) a un segundo sumador (16).
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque la unidad de procesamiento de la señal de entrada (E1, E2) presenta un filtro pasobajo analógico (4, 5), un explorador (6, 7), así como una memoria (8, 9).
8. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque están previstos (K+1) coeficientes distintos (c0 a ck).
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