Sincronización mejorada para secuencias de chip.

Un procedimiento de identificación de un pico correcto en una salida de un filtro adaptado (MF;

902) en un equipode usuario (28, 30) para un sistema de comunicación (10), que comprende las etapas de:

correlacionar una señal multiplexada por división de frecuencia ortogonal recibida con una réplica de una señal desincronización, lo que produce una señal de salida de correlación;

detectar picos en la señal de salida de correlación;

evaluar las posiciones de pico detectadas y posiciones de los picos derivadas, donde las posiciones de los picosderivadas están basadas en las propiedades de la señal de sincronización, produciendo de ese modo una pluralidadde señales de evaluación de posición de picos prueba; y

determinar el máximo de las señales de prueba de posición del pico y por lo tanto una temporización desincronización correcta.

Sincronización mejorada para secuencias de chip

Antecedentes El Informe Técnico (TR) del “Third Generation Partnership Project” (3GPP) 25.814 V7.0.0, “Physical Layer Aspects for Evolved Universal Terrestrial Radio Access” (UTRA) (Versión 7) , junio de 2006, y la Especificación Técnica (TS) 3GPP 36.211 V8.1.0, “Physical Channels and Modulation” (Versión 8) , noviembre de 2007, describen la capa física de una red UTRA evolucionada (E-UTRAN) capaz de operar en un rango muy amplio de anchos de banda de canales y frecuencias de portadoras y con células "micro" de pequeño diámetro hasta células "macro" de gran diámetro que tienen rangos de células 100-km. 3GPP promulga especificaciones que estandarizan muchos tipos de sistemas de comunicaciones inalámbricas celulares.

La figura 1 muestra un típico sistema de telecomunicaciones inalámbricas celular 10. Los controladores de red de radio (RNC) 12, 14 controlan diversas funciones de red de radio, incluyendo por ejemplo la instalación del portador de acceso de radio, traspaso de la diversidad, etc. En general, cada RNC dirige las llamadas hacia y desde una estación móvil (MS) , o un terminal remoto o equipo de usuario (UE) , a través de la estación (es) de base apropiada (BSs) , que se comunican entre sí a través de canales de enlace descendente (DL) (es decir, base-a-móvil o hacia delante) y UL (es decir, de móvil-a-base o hacia atrás) . En la figura 1, el RNC 12 se muestra acoplado a la BS 16, 18, 20, y el RNC 14 se muestra acoplado a la BS 22, 24, 26.

Cada BS, o Nodo B en el vocabulario de 3G, sirve a un área geográfica que se divide en una o más células. En la figura 1, la BS 26 se muestra teniendo cinco sectores de antena S1-S5, que se puede decir que constituyen la célula de la BS 26, aunque un sector u otra área servida por las señales de una BS también pueden ser llamados una célula. Además, una BS puede utilizar más de una antena para transmitir señales a un UE. Las BSs son típicamente acopladas a sus RNCs correspondientes por líneas telefónicas dedicadas, enlaces de fibra óptica, enlaces de microondas, etc. Los RNCs 12, 14 están conectados con redes externas tales como la red telefónica pública conmutada (PSTN) , Internet, etc. a través de uno o más nodos de red de núcleo, tales como un centro de conmutación móvil (no mostrado) y/o un nodo de servicio de radio por paquetes (no mostrado) .

Debe entenderse que la disposición de funcionalidades representada en la figura 1 puede ser modificada en una E-UTRAN y otras redes de comunicación. Por ejemplo, la funcionalidad de los RNCs 12, 14 puede ser movida hacia los nodos Bs 22, 24, 26, y otras funcionalidades se pueden mover a otros nodos de la red.

Con el fin de manejar las diferentes condiciones de radio que pueden ocurrir en una E-UTRAN, se utiliza multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) , o acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA) , en el enlace descendente. El OFDMA es una tecnología de acceso de radio (RAT) que puede adaptarse a las condiciones de propagación de radio diferentes que pueden ocurrir en una E-UTRAN. En particular, un sistema OFDM puede adaptar sus parámetros de transmisión DL no sólo en el dominio del tiempo, como en los sistemas de comunicación actuales, sino también en el dominio de la frecuencia. Los sistemas de comunicación OFDMA también se describen en la bibliografía, por ejemplo, la solicitud de patente US No. 11/289.184 de B. Lindoff et al.

En un sistema de comunicación OFDMA, el flujo de datos disponible está en porciones en un número de subportadoras de banda estrecha que se transmiten en paralelo. Debido a que cada subportadora es de banda estrecha, cada portadora experimenta sólo desvanecimiento plano, lo que hace que sea fácil demodular cada subportadora. Una estructura de tiempo-frecuencia básica en un DL en un sistema OFDM se representa en la figura 2, que muestra una pluralidad de subportadoras OFDM que son contiguas en la dirección de la frecuencia. El recurso de radio dedicado a un usuario en particular puede ser llamado un "bloque" o un "trozo", que es un número particular de subportadoras particulares utilizadas por un período de tiempo particular. Los diferentes grupos de subportadoras se utilizan en momentos diferentes para los diferentes usuarios, y la figura 2 ilustra bloques de recursos para los cuatro usuarios A, B, C, D. En el enlace descendente del sistema OFDM ejemplar representado en la figura 2, un bloque incluye 12 subportadoras (no todas de las cuales se muestran, para mayor claridad) separadas entre sí por 15 kilohercios (kHz) , que juntos ocupan aproximadamente 180 kHz en la frecuencia, y 1, 0 milisegundos (ms) en el tiempo. Se entenderá que la disposición de la figura 2 es sólo un ejemplo y que se pueden utilizar otras disposiciones.

Para la sincronización del receptor y otros fines, símbolos o señales de referencia, que pueden ser llamados pilotos, pueden ser transmitidos desde cada estación base a la frecuencia y los instantes de tiempo conocidos. Dichas señales de referencia se describen por ejemplo en la Sección 7.1.1.2.2 de 3GPP TR 25.814 y las Secciones 6.10 y

6.11 de 3GPP TS 36.211. Un ejemplo de estructura de tiempo-frecuencia 302 con ocho pilotos como se representa en la figura 3, que muestra ocho subportadoras que tienen los pilotos 302 en el plano de tiempo-frecuencia de OFDM. Otras subportadoras OFDM 304 transportan datos, pero para mayor claridad, éstos se indican en la figura 3 en sólo un instante en el plano de tiempo-frecuencia. Se entenderá que cada bloque de recursos incluye típicamente unos pocos pilotos en diferentes sub-portadoras. También se entenderá que una BS puede utilizar múltiples antenas de transmisión para transmitir la información en una célula/sector/área, y las diferentes antenas de transmisión pueden enviar pilotos respectivos, diferentes.

De acuerdo con la Sección 7.1.2.4 del 3GPP TR 25.814 y las Secciones 6.11 y 5.7 de 3GPP TS 36.211, un E-UTRAN tiene canales de acceso inicial, como una señal de sincronización (SyS) y un canal de acceso aleatorio (RACH) , que son robustos, lo que permite a un UE acceder al sistema bajo muchas condiciones de radio diferentes. La SyS en E-UTRAN se compone de una señal de sincronización primaria (P-SyS) y una señal de sincronización secundaria (S-SyS) . Tres P-SYS se definen actualmente en E-UTRAN y se distribuyen a través de las células E-UTRAN. Los canales de sincronización y de acceso aleatorio comparables se proporcionan a menudo en otros sistemas de comunicación digital, aunque pueden tener nombres diferentes.

Con el fin de acceder a la red, un UE lleva a cabo un algoritmo de búsqueda de células que se inicia con el UE correlacionado su señal recibida con sus réplicas locales de las tres P-SyS para sincronizarse con la temporización del sistema. Después de esta etapa, el UE conoce la posición de la S-SyS y procede a una segunda etapa del algoritmo de búsqueda de células, en el que el UE decodifica la S-SyS, que contiene la identificación del grupo de la célula (ID) . La ID del grupo de la célula, junto con la información acerca de cuál de las tres P-SyS está presente, establece la ID de la célula de la capa física de la célula. El UE entonces tiene toda la información que necesita para leer la información de sistema de difusión y para establecer la comunicación con la red.

Las P-SyS en E-UTRAN se basan en secuencias Zadoff-Chu (ZC) , que son una clase especial de secuencias de tipo de alta frecuencia generalizadas (GCL) . Una secuencia de ZC que tiene una longitud N, donde N es impar, y un índice de secuencia u que está definida por la siguiente expresión:

Las tres señales P-SYS diferentes en E-UTRAN son secuencias de ZC de la misma longitud N con diferentes índices de secuencia u.

Las secuencias ZC tienen propiedades especiales, algunas de las cuales son deseables, pero algunas de las mismas necesitan una atención especial. En el lado positivo, las secuencias de ZC pertenecen a la clase de secuencias CAZAC, que tienen una amplitud constante (CA) , correlaciones cruzadas de magnitud constante en todos los retardos y una auto correlación cero (ZAC) para retardos no iguales a cero. Estas propiedades hacen a las secuencias ZC muy atractivas para aplicaciones de sincronización. En el lado negativo, el comportamiento de auto correlación de las secuencias ZC en la presencia de desplazamientos de frecuencia debe ser considerado porque produce múltiples picos en la señal de auto correlación que interfieren con la sincronización exacta.

Con múltiples picos en la señal de auto correlación, puede ser difícil para un UE decidir qué pico es el correcto y lograr la sincronización... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de identificación de un pico correcto en una salida de un filtro adaptado (MF; 902) en un equipo de usuario (28, 30) para un sistema de comunicación (10) , que comprende las etapas de:

correlacionar una señal multiplexada por división de frecuencia ortogonal recibida con una réplica de una señal de sincronización, lo que produce una señal de salida de correlación;

detectar picos en la señal de salida de correlación;

evaluar las posiciones de pico detectadas y posiciones de los picos derivadas, donde las posiciones de los picos derivadas están basadas en las propiedades de la señal de sincronización, produciendo de ese modo una pluralidad de señales de evaluación de posición de picos prueba; y

determinar el máximo de las señales de prueba de posición del pico y por lo tanto una temporización de sincronización correcta.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la señal de sincronización es una secuencia Zadoff-Chu y los lugares predeterminados son n0, No ± ul módulo N, y n0 ± u (I - 1) módulo N, donde no indica una ubicación del pico correcto; u es un índice de la secuencia de Zadoff-Chu, L es un entero positivo que es un múltiplo más pequeño de un ancho de banda de la subportadora df que está mayor que una magnitud |fos| de un desplazamiento de frecuencia fos de los equipos de usuario con respecto a la señal recibida, I = 1, 2, ..., L, y (L-1) df : |fos| : Ldf.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la señal de sincronización es una secuencia Zadoff-Chu y los lugares predeterminados son no y n0 ± u, donde no indica una posición del pico correcto; u es un índice de la secuencia de Zadoff-Chu, y una magnitud de una frecuencia de desplazamiento del equipo de usuario con respecto a la señal recibida es menor que o igual a un ancho de banda de la subportadora.

4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa de evaluar un pico incluye decodificar una segunda señal recibida en base a un tiempo de sincronización asumido en cada una de la pluralidad de posiciones predeterminadas.

5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa de ensayo incluye la correlación de la señal recibida con una señal esperada que tiene una posición conocida relativa a la señal de sincronización.

6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la correlación de la señal recibida con la señal esperada se lleva a cabo alrededor de las ubicaciones predeterminadas.

7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa de evaluar el pico incluye correlacionar diferencialmente la señal recibida, produciendo de este modo una señal de salida de correlación diferencial.

8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la etapa de evaluar el pico incluye además suavizar la correlación diferencial de la señal de salida.

9. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la señal recibida es correlacionada diferencialmente con un prefijo cíclico, una señal de referencia, o una señal de dominio de tiempo repetitiva.

10. Un aparato en un receptor (28, 30) para la identificación de un pico correcto en una salida de un filtro adaptado, que comprende:

un filtro adaptado (MF; 902) configurado para correlacionar una señal multiplexada por división de frecuencia ortogonal recibida con una réplica de una señal de sincronización, y de ese modo producir una señal de salida de correlación;

un detector de picos (904) configurado para detectar picos en la señal de salida de correlación; y

un procesador (906, 908, 910, 912) configurado para evaluar posiciones de los picos detectados y posiciones de los picos derivadas, donde las posiciones de los picos derivadas están basados en las propiedades de la señal de sincronización, y de ese modo producen una pluralidad de picos de señales de posición de prueba, y a determinar el máximo de las señales de evaluación de posición de pico y por lo tanto una temporización de sincronización correcta.

11. El aparato de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la señal de sincronización es una secuencia Zadoff-Chu y los lugares predeterminados son n0, No ± ul módulo N, y

no ± u (I - 1) módulo N, donde no indica una posición del pico correcto; u es un índice de la secuencia de Zadoff-Chu, L es un entero positivo que es un múltiplo más pequeño de un ancho de banda de la subportadora df que es mayor que una magnitud |fos| de un desplazamiento de frecuencia fos del receptor con respecto a la señal recibida, I = 1, 2, ..., L, y (L-1) df : |fos| : Ldf.

12. El aparato de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el procesador está configurado para poner a prueba los picos mediante la descodificación de una segunda señal recibida en base a un tiempo de sincronización asumido en cada una de la pluralidad de posiciones predeterminadas.

13. El aparato de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el procesador está configurado para poner a prueba los picos mediante la correlación de la señal recibida con una señal esperada que tiene una posición conocida respecto a la señal de sincronización.

14. El aparato de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el procesador está configurado para correlacionar la señal recibida con la señal de espera alrededor de los lugares predeterminados.

15. El aparato de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el procesador está configurado para poner a prueba los picos correlacionando diferencialmente la señal recibida, produciendo de este modo una correlación diferencial de la señal de salida.

16. El aparato de acuerdo con la reivindicación 15, en el que el procesador está configurado además para evaluar los picos al suavizar la correlación diferencial de la señal de salida.

17. El aparato de acuerdo con la reivindicación 15, en el que la señal recibida es correlacionada diferencialmente con un prefijo cíclico, una señal de referencia, o una señal de dominio de tiempo repetitiva.

18. Un medio legible por ordenador codificado con un programa informático que, cuando es ejecutado por el ordenador, hace que el ordenador lleve a cabo un procedimiento de identificación de un pico correcto en una salida de un filtro adaptado (MF; 902) en un equipo de usuario (28; 30) para un sistema de comunicación (10) , en el que el procedimiento comprende las etapas de:

correlacionar una señal multiplexada por división de frecuencia ortogonal recibida con una réplica de una señal de sincronización, lo que produce una señal de salida de correlación;

detectar picos en la señal de salida de correlación;

evaluar las posiciones de pico detectadas y posiciones de los picos derivadas, donde las posiciones de los picos derivadas están basadas en las propiedades de la señal de sincronización, produciendo de ese modo una pluralidad de picos de señales de posición de prueba; y

determinar el máximo de las señales de prueba de posición de pico y por lo tanto una temporización de sincronización correcta.

19. El medio de acuerdo con la reivindicación 18, en el que la señal de sincronización es una secuencia Zadoff-Chu y los lugares predeterminados son n0, No ± ul módulo N, y no ± u (I - 1) módulo n, donde no indica una posición del pico correcto; u es un índice de la secuencia de Zadoff-Chu, L es un entero positivo que es un múltiplo más pequeño de un ancho de banda sub-portadora df que es mayor que una magnitud |fos| de un desplazamiento de frecuencia fos del equipo de usuario con respecto a la señal recibida, I = 1, 2, ..., L, y (L-1) df : |fos| : Ldf.

20. El medio de acuerdo con la reivindicación 18, en el que la etapa de evaluación de un pico incluye decodificar una segunda señal recibida en base a un tiempo de sincronización asumida en cada una de la pluralidad de posiciones predeterminadas.

21. El medio de acuerdo con la reivindicación 18, en el que la etapa de evaluación incluye la correlación de la señal recibida con una señal esperada que tiene una posición conocida relativa a la señal de sincronización.

22. El medio de acuerdo con la reivindicación 18, en el que la etapa de evaluar el pico diferencialmente incluye correlacionar la señal recibida, produciendo de este modo una correlación diferencial de la señal de salida.