Emisor con sincronización de señal piloto.

Un dispositivo de comunicación adaptado para transmitir patrones de bit piloto en un sistema de comunicación móvil,

el dispositivo de comunicación que comprende:

medios para transmitir patrones de bit piloto a través de un canal físico que tiene una trama radio con 15 intervalos, cada intervalo que incluye Npiloto bits piloto, donde 2

Emisor con sincronización de señal piloto.

Antecedentes de la invención Campo de la invención La presente invención se refiere a sistemas de comunicación, y más particularmente, a sistemas de comunicación celular.

Antecedentes de la técnica relacionada El uso de técnicas de modulación de acceso múltiple por división de código (CDMA) es una de diversas técnicas para facilitar comunicaciones en las que están presentes un gran número de sistemas. La Figura 1 ilustra de manera general un sistema 10, que usa técnicas de modulación CDMA en una comunicación entre el equipo de usuario (UE) 12a y 12b, cada UE que incluye un teléfono celular, y las estaciones base (BTS) 14a y 14b. Un controlador de estación base (BSC) 16 típicamente incluye una interfaz y circuitería de procesamiento para proporcionar control del sistema a la BTS 14a, 14b. El BSC 16 controla el encaminamiento de llamadas de teléfono desde la red pública telefónica conmutada (PSTN) a la BTS adecuada para transmisión al UE adecuado. El BSC 16 también controla el encaminamiento de llamadas desde los UE, a través de al menos una BTS a la PSTN. El BSC 16 puede dirigir llamadas entre los UE a través de la BTS adecuada dado que los UE no comunican típicamente directamente uno con otro. El BSC 16 se puede acoplar a la BTS 14a y 14b por diversos medios incluyendo líneas de teléfono dedicadas, enlaces de fibra óptica o por enlaces de comunicación de microondas.

Las flechas 13a-13d definen los enlaces de comunicación posibles entre la BTS 14a y los UE 12a y 12b. Las flechas 15a-15d definen los enlaces de comunicación posibles entre la BTS 14ba y los UE 12a y 12b. En el canal inverso o enlace ascendente (es decir, desde el UE a la BTS) , las señales del UE se reciben por la BTS 14a y/o BTS 14b, que, después de la demodulación y combinación, pasa la señal hacia delante al punto de combinación, típicamente al BSC 16. En el canal directo o enlace descendente (es decir, desde la BTS al UE) , las señales de la BTS se reciben por el UE 12a y/o UE 12b. El sistema anterior se describe en las Patentes de EE.UU. Nº 5.101.501; 5.103.459; 5.109.390; y 5.416.797, cuya descripción entera se incorpora por este medio por referencia dentro del mismo.

Un canal radio es un medio generalmente hostil por naturaleza. Es más bien difícil predecir su comportamiento. Tradicionalmente, los canales radio se modelan de una forma estadística usando datos de medición de propagación reales. En general, el desvanecimiento de señal en un entorno radio se puede descomponer en una componente de pérdidas de trayecto a gran escala junto con una componente que varía lento a media escala que tiene una distribución logarítmico normal, y una componente que varía rápido a pequeña escala con una distribución de Rician o Rayleigh, dependiendo de la presencia o ausencia de la situación de línea de vista (LOS) entre el transmisor y el receptor.

La Figura 2 ilustra estos tres fenómenos de propagación diferentes. Se puede encontrar una variación extrema en el trayecto de transmisión entre el transmisor y el receptor, que oscila desde la LOS directa a trayectos severamente obstruidos debido a edificios, montañas, o follaje. El fenómeno de disminución de la potencia recibida con la distancia debido a la reflexión, difracción alrededor de las estructuras, y la refracción se conoce como pérdida de trayecto.

Como se muestra, la señal transmitida se refleja por muchos obstáculos entre un transmisor y un receptor, creando de esta manera un canal multitrayecto. Debido a la interferencia entre muchos multitrayectos con diferentes retardos de tiempo, la señal recibida sufre de desvanecimiento multitrayecto selectivo en frecuencia. Por ejemplo, cuando se usa la banda de frecuencia portadora de 2GHz y un coche que tiene un UE está viajando a una velocidad de 100km/h, la frecuencia Doppler máxima de desvanecimiento es 185Hz. Mientras que se puede usar detección coherente para aumentar la capacidad de enlace, bajo tal desvanecimiento rápido, la estimación de canal para detección coherente generalmente es muy difícil de lograr. Debido a los canales de desvanecimiento, es difícil obtener una referencia de fase para la detección coherente de una señal modulada de datos. Por lo tanto, es beneficioso tener un canal piloto separado.

Típicamente, se obtiene una estimación de canal para detección coherente a partir de un canal piloto común. No obstante, un canal piloto común transmitido con una antena omnidireccional experimenta un canal radio diferente de una señal de canal de tráfico transmitida a través de un haz estrecho. Se ha señalado que los canales de control común a menudo son problemáticos en el enlace descendente cuando se usan antenas adaptativas. El problema se puede eludir mediante símbolos piloto dedicados de usuario, que se usan como una señal de referencia para la estimación de canal. Los símbolos piloto dedicados se pueden multiplexar o bien en tiempo o bien en código.

La Figura 3 representa un diagrama de bloques de un transmisor y un receptor para símbolos piloto multiplexados en el tiempo para un método de estimación de canal mejorado que funciona satisfactoriamente bajo entornos de desvanecimiento lento a rápido. Los símbolos piloto conocidos se multiplexan periódicamente con la secuencia de los datos transmitidos. Los símbolos piloto y los símbolos de datos que siguen a los símbolos piloto constituyen un intervalo, como se muestra en la Figura 3.

Además, en un transmisor DS-CDMA, la señal de información se modula por un código de dispersión, y en el receptor, se correlaciona con una réplica del mismo código. De esta manera, es importante una correlación cruzada baja entre los usuarios deseados e interferentes para suprimir la interferencia de acceso múltiple. Se requieren buenas propiedades de autocorrelación para sincronización inicial fiable, dado que lóbulos laterales grandes de la función de autocorrelación pueden conducir a decisiones de sincronización de código erróneas. Adicionalmente, son importantes buenas propiedades de autocorrelación para separar de manera fiable las componentes multitrayecto.

Dado que la función de autocorrelación de un código de dispersión se asemejaría, tanto como sea posible, a la función de autocorrelación de ruido blanco Gaussiano, las secuencias de código DS también se denominan secuencias de pseudo ruido (PN) . Las funciones de autocorrelación y correlación cruzada están conectadas de tal forma que no es posible lograr buenos valores de autocorrelación y correlación cruzada simultáneamente. Esto se puede explicar intuitivamente señalando que tener buenas propiedades de autocorrelación es también una indicación de buena aleatoriedad de una secuencia. Los códigos aleatorios presentan peores propiedades de correlación cruzada que los códigos determinísticos.

Tal sistema de comunicación móvil ha pasado a través de de diferentes etapas de evolución, y diversos países usaron diferentes estándares. Los sistemas móviles de primera generación en los 80 usaban transmisión analógica para servicios de habla. El Servicio Avanzado de Telefonía Móvil (AMPS) en los Estados Unidos, el Sistema de Comunicación de Acceso Total (TACS) en el Reino Unido, los Teléfonos Móviles Nórdicos (NMT) en Escandinavia, Teléfonos y Telégrafos Nipones (NTT) en Japón, etc., pertenecían a la primera generación.

Los sistemas de segunda generación que usan transmisión digital fueron introducidos a finales de los 80. Ofrecen mayor eficiencia espectral, mejores servicios de datos, e itinerancia más avanzada que los sistemas de primera generación. El Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM) en Europa, Celular Digital Personal (PDC) en Japón, e IS-95 en los Estados Unidos pertenecían a la segunda generación.

Recientemente, las redes radio móvil de tercera generación han estado bajo intensa investigación y discusión y emergerán alrededor del año 2000. En la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) , las redes de tercera generación se denominan Telecomunicaciones Móviles Internacionales – 2000 (IMT-2000) y en Europa, Sistema Universal de Telecomunicación Móvil (UMTS) . IMT-2000 proporcionará una multitud de servicios, incluyendo multimedia y datos por paquetes de alta tasa de bit.

El CDMA de banda ancha ha emergido como la corriente principal de solución de interfaz aérea para las redes de tercera generación. Los sistemas CDMA de banda ancha están siendo estandarizados actualmente por el Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicaciones (ETSI) de Europa, la Asociación para la Industria y Negocios de Radio (ARIB) de Japón, los Comités de Ingeniería de la TIA TR45 y TR46 y el comité T1P1... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de comunicación adaptado para transmitir patrones de bit piloto en un sistema de comunicación móvil, el dispositivo de comunicación que comprende: medios para transmitir patrones de bit piloto a través de un canal físico que tiene una trama radio con 15

intervalos, cada intervalo que incluye Npiloto bits piloto, donde 2<Npiloto<16, caracterizado porque los patrones de bit piloto incluidos en los 15 intervalos de la trama radio incluyen al menos dos patrones de bit piloto consecutivos seleccionados entre los siguientes patrones de bit piloto:

C1= (100011110101100) , C2= (101001101110000) ,

C3= (110001001101011) , C4= (001010000111011) , C5= (111010110010001) , C6= (110111000010100) , C7= (100110101111000) , y

C8= (000011101100101) .

2. El dispositivo de comunicación de la reivindicación 1, en donde Npiloto es igual a 5 o 6, los patrones de bit piloto incluidos en los 15 intervalos de la trama radio son como sigue:

Npiloto = 5 Npiloto = 6

Bit # 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 5

Intervalo # 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0

2 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0

3 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1

4 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0

5 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1

6 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0

7 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0

8 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0

9 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0

10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

11 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1

12 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1

13 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0

14 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1

15 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1

3. El dispositivo de comunicación de la reivindicación 1, en donde Npiloto es igual a 7 u 8, los patrones de bit piloto 20 incluidos en los 15 intervalos de la trama radio son como sigue:

Npiloto = 7 Npiloto = 8

Bit # 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 7

Intervalo #1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0

2 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0

3 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1

4 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0

5 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1

6 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0

7 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0

8 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0

9 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0

10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

11 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1

12 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1

13 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0

14 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1

15 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1

4. El dispositivo de comunicación de la reivindicación 2 o 3, en donde dicho canal físico es un canal de control físico dedicado (DPCCH) .

5. El dispositivo de comunicación de la reivindicación 3, en donde dicho canal físico transporta un canal de acceso aleatorio (RACH) cuando Npiloto es igual a 8.

6. El dispositivo de comunicación de la reivindicación 1, en donde, cuando Npiloto es igual a 2, 4, 6 u 8, los patrones de bit piloto incluidos en los 15 intervalos de la trama radio son como sigue:

7. El dispositivo de comunicación de la reivindicación 1, en donde, cuando Npiloto es igual a 4, 8 o 16, los patrones de bit piloto incluidos en los 15 intervalos de la trama radio son como sigue:

8. El dispositivo de comunicación de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 7, en donde el canal físico es un canal de control físico dedicado de enlace descendente (DPCCH) .

9. El dispositivo de comunicación de la reivindicación 7, en donde el canal físico es un canal físico de control común secundario (S-CCPCH) donde Npiloto es igual a 8 o 16.

Npiloto = 2 Npiloto = 4 Npiloto = 8 Npiloto = 16

Símbolo # 0 0 1 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7

Intervalo #1 11 11 11 11 11 11 10 11 11 11 10 11 11 11 10

2 00 11 00 11 00 11 10 11 00 11 10 11 11 11 00

3 01 11 01 11 01 11 01 11 01 11 01 11 10 11 00

4 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 01 11 10

5 10 11 10 11 10 11 01 11 10 11 01 11 11 11 11

6 11 11 11 11 11 11 10 11 11 11 10 11 01 11 01

7 11 11 11 11 11 11 00 11 11 11 00 11 10 11 11

8 10 11 10 11 10 11 00 11 10 11 00 11 10 11 00

9 01 11 01 11 01 11 10 11 01 11 10 11 00 11 11

10 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 00 11 11

11 01 11 01 11 01 11 01 11 01 11 01 11 11 11 10

Npiloto = 2 Npiloto = 4 Npiloto = 8 Npiloto = 16

12 10 11 10 11 10 11 11 11 10 11 11 11 00 11 10

13 10 11 10 11 10 11 00 11 10 11 00 11 01 11 01

14 00 11 00 11 00 11 11 11 00 11 11 11 00 11 00

15 00 11 00 11 00 11 11 11 00 11 11 11 10 11 01

Npiloto = 4 Npiloto = 8 Npiloto = 16

Símbolo # 0 1 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7

Intervalo #1 01 10 11 00 00 10 11 00 00 10 11 00 00 10

2 10 10 11 00 00 01 11 00 00 01 11 10 00 10

3 11 10 11 11 00 00 11 11 00 00 11 10 00 11

4 10 10 11 10 00 01 11 10 00 01 11 00 00 00

5 00 10 11 11 00 11 11 11 00 11 11 01 00 10

6 01 10 11 00 00 10 11 00 00 10 11 11 00 00

7 01 10 11 10 00 10 11 10 00 10 11 01 00 11

8 00 10 11 10 00 11 11 10 00 11 11 10 00 11

9 11 10 11 00 00 00 11 00 00 00 11 01 00 01

10 01 10 11 01 00 10 11 01 00 10 11 01 00 01

11 11 10 11 11 00 00 11 11 00 00 11 00 00 10

12 00 10 11 01 00 11 11 01 00 11 11 00 00 01

13 00 10 11 10 00 11 11 10 00 11 11 11 00 00

14 10 10 11 01 00 01 11 01 00 01 11 10 00 01

15 10 10 11 01 00 01 11 01 00 01 11 11 00 11