Adquisición de señales en un sistema de comunicación inalámbrica.

Un procedimiento de transmisión de señales piloto multiplexadas por división del tiempo,

TDM, en un sistema de comunicación (100), que comprende:

identificar una primera secuencia de números seudo-aleatorios, PN, entre un primer conjunto de posibles secuencias PN para una primera señal piloto TDM (222);

generar la primera señal piloto TDM (222) con la primera secuencia PN;

identificar una segunda secuencia PN entre un segundo conjunto de posibles secuencias PN para una segunda señal piloto TDM (224),

en donde el primer conjunto de secuencias PN es distinto al segundo conjunto de secuencias PN y el par de la primera secuencia PN y la segunda secuencia PN está asociado a una identidad de una entidad transmisora (110);

generar la segunda señal piloto TDM (224) con una segunda secuencia PN;

transmitir la primera señal piloto TDM (222) en una primera parte de cada intervalo de transmisión para las señales piloto TDM primera y segunda (222, 224); y

transmitir la segunda señal piloto TDM (224) en una segunda parte de cada dicho intervalo de transmisión.

Adquisición de señales en un sistema de comunicación inalámbrica REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUD RELACIONADA

Esta solicitud reivindica prioridad sobre la Solicitud de Patente Estadounidense Provisional N° 60 / 580.809, presentada el 18 de junio de 2004.

ANTECEDENTES

I. Campo

La presente invención se refiere, en general, a la comunicación y, más específicamente, a técnicas para realizar la adquisición de señales en un sistema de comunicación inalámbrica.

II. Antecedentes

En un sistema de comunicación, una estación base procesa (p. ej., codifica y correlaciona con símbolos) datos para obtener símbolos de modulación, y además procesa los símbolos de modulación para generar una señal modulada. La estación base transmite luego la señal modulada mediante un canal de comunicación. El sistema puede usar un esquema de transmisión por el cual los datos sean transmitidos en tramas, teniendo cada trama una duración temporal específica. Distintos tipos de datos (p. ej., datos de tráfico / paquetes, datos de sobregasto / control, piloto, etc.) pueden ser enviados en distintas partes de cada trama.

Un terminal inalámbrico en el sistema puede no conocer cuáles estaciones base, si las hubiera, cerca de su vecindad están transmitiendo. Además, el terminal puede no conocer el comienzo de cada trama para una estación base dada, el momento en que cada trama es transmitida por la estación base, o el retardo de propagación introducido por el canal de comunicación. El terminal realiza la adquisición de señales para detectar transmisiones desde las estaciones base en el sistema, y para sincronizarse con la temporización y la frecuencia de cada estación base de interés detectada. Mediante el proceso de adquisición de señales, el terminal puede averiguar la temporización de cada estación base y puede realizar debidamente la demodulación complementaria para esa estación base.

Las estaciones base gastan habitualmente recursos del sistema para dar soporte a la adquisición de señales, y los terminales también consumen recursos para realizar la adquisición. Dado que la adquisición de señales es sobregasto necesario para la transmisión de datos, es deseable minimizar la cantidad de recursos usados, tanto por las estaciones base como por los terminales, para la adquisición.

Existe, por lo tanto, la necesidad en la tecnología de técnicas para realizar eficazmente la adquisición de señales en un sistema de comunicación inalámbrica.

El documento US2002 / 0159422 divulga la transmisión de dos secuencias PN.

Sumario

Este necesidad es satisfecha por la materia objeto de las reivindicaciones independientes de la solicitud actual.

Se describen en la presente memoria técnicas para realizar eficazmente la adquisición de señales en un sistema de comunicación inalámbrica. En una realización, cada estación base transmite dos señales piloto multiplexadas por división del tiempo (TDM). La primera señal piloto TDM (o "Señal piloto TDM 1") está compuesta de múltiples instancias de una secuencia piloto-1 que es generada con una primera secuencia de números seudo-aleatorios (PN) (o secuencia "PN1"). Cada ejemplo de la secuencia piloto-1 es una copia o réplica de la secuencia piloto-1. La segunda señal piloto TDM (o "Señal piloto TDM 2") está compuesta por al menos un ejemplo de una secuencia piloto-2 que es generada con una segunda secuencia de PN (o secuencia "PN2"). Cada estación base tiene asignada una secuencia PN2 específica que identifica unívocamente esa estación base entre las estaciones base vecinas. Para reducir el cálculo para la adquisición de señales, las secuencias PN2 disponibles para el sistema pueden ser dispuestas en Mi conjuntos. Cada conjunto contiene M2 secuencias PN2 y está asociado a una secuencia PN1 distinta. Así, Mi secuencias PN1 y Mi M2 secuencias PN2 están disponibles para el sistema.

Un terminal puede usar la señal piloto TDM 1 para detectar la presencia de una señal, obtener la temporización y estimar el error de frecuencia. El terminal puede usar la señal piloto TDM 2 para identificar una estación base específica que transmite una señal piloto TDM 2. El uso de dos señales piloto TDM para la detección de señales y la

sincronización temporal puede reducir la magnitud del procesamiento necesario para la adquisición de señales.

En un ejemplo para la detección de señales, el terminal realiza una correlación retardada sobre las muestras recibidas en cada periodo de muestreo, calcula una métrica de correlación retardada para el periodo de muestreo y compara esta métrica con un primer umbral, para determinar si está o no presente una señal. Si se detecta una señal, entonces el terminal obtiene una temporlzaclón grosera en base a un valor máximo en la correlación retardada. El terminal realiza entonces la correlación directa sobre las muestras recibidas con secuencias PN1 para Ki desplazamientos temporales distintos dentro de una ventana de incertidumbre e identifica los K2 ejemplos más potentes de señales piloto TDM 1, donde K1 > 1 y K2 > 1. Si cada secuencia PN1 está asociada a M2 secuencias de PN, entonces cada caso detectado de señal piloto TDM 1 está asociado a M2 hipótesis de señal piloto-2. Cada hipótesis de señal piloto-2 corresponde a un desplazamiento temporal específico y a una secuencia PN2 específica para la señal piloto TDM 2.

En un ejemplo para la sincronización temporal, el terminal realiza la formación directa sobre las muestras recibidas con secuencias PN2 para las distintas hipótesis de señal piloto-2, para detectar la señal piloto TDM 2. El terminal solamente necesita evaluar M2 secuencias PN para cada ejemplo detectado de señal piloto TDM 1, en lugar de todas las Mi M2 posibles secuencias PN2. El terminal calcula una métrica de correlación directa para cada hipótesis de señal piloto-2 y compara esta métrica con un segundo umbral para determinar si está o no presente la señal piloto TDM 2. Para cada

ejemplo detectado de señal piloto TDM 2, la estación base que transmite la señal piloto TDM 2 es identificada en base

a la secuencia PN2 para la hipótesis de señal piloto-2, y la temporización para la estación base está dada por el desplazamiento temporal para la hipótesis.

Diversos aspectos y realizaciones de la invención están descritos en mayor detalle más adelante.

Breve descripción de los dibujos

Las características y la naturaleza de la presente invención devendrán más evidentes a partir de la descripción detallada enunciada a continuación, cuando se considere conjuntamente con los dibujos, en los cuales los caracteres iguales de referencia identifican de manera correspondiente en toda su extensión.

La FIG. 1 muestra un sistema de comunicación inalámbrica.

La FIG. 2A muestra las señales piloto TDM 1 y 2 generadas en el dominio del tiempo.

La FIG. 2B muestra las señales piloto TDM 1 y 2 generadas en el dominio de la frecuencia.

La FIG. 3A muestra la transmisión síncrona de señal piloto por el enlace directo.

La FIG. 3B muestra la transmisión escalonada de señal piloto por el enlace directo.

La FIG. 3C muestra la transmisión asincrona de señal piloto por el enlace directo.

La FIG. 3D muestra la transmisión variable en el tiempo de señal piloto por el enlace directo.

La FIG. 4 muestra un proceso realizado por un terminal para la adquisición de señales.

La FIG. 5 muestra un diagrama de bloques de una estación base y un terminal.

La FIG. 6 muestra un procesador de señal piloto de transmisión (TX) en la estación base.

La FIG. 7 muestra una unidad de sincronización en el terminal.

La FIG. 8A muestra un correlacionador retardado para la señal piloto TDM 1.

La FIG. 8B muestra un correlacionador directo para la señal piloto TDM 1.

Descripción detallada

La palabra "ejemplar" se usa en la presente memoria para significar "que sirve como un ejemplo, caso o ilustración". Cualquier realización o diseño descrito en la presente memoria como "ejemplar" no ha de ser necesariamente interpretado como preferido o ventajoso sobre otras realizaciones o diseños.

Las técnicas de adquisición de señales descritas en la presente memoria pueden ser usadas para sistemas de

comunicación de portadora única y de múltiples portadoras. Además, una o más señales piloto TDM pueden ser usadas para facilitar la adquisición de señales. Para mayor claridad, ciertos aspectos de las técnicas son descritas más adelante para un esquema específico de transmisión de señal piloto TDM en un sistema de múltiples portadoras que utiliza el multlplexado por división ortogonal... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de transmisión de señales piloto multiplexadas por división del tiempo, TDM, en un sistema de comunicación (100), que comprende:

identificar una primera secuencia de números seudo-aleatorios, PN, entre un primer conjunto de posibles secuencias PN para una primera señal piloto TDM (222);

generar la primera señal piloto TDM (222) con la primera secuencia PN;

identificar una segunda secuencia PN entre un segundo conjunto de posibles secuencias PN para una segunda señal piloto TDM (224),

en donde el primer conjunto de secuencias PN es distinto al segundo conjunto de secuencias PN y el par de la primera secuencia PN y la segunda secuencia PN está asociado a una identidad de una entidad transmisora

(110);

generar la segunda señal piloto TDM (224) con una segunda secuencia PN;

transmitir la primera señal piloto TDM (222) en una primera parte de cada intervalo de transmisión para las señales piloto TDM primera y segunda (222, 224); y

transmitir la segunda señal piloto TDM (224) en una segunda parte de cada dicho intervalo de transmisión.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la generación de la primera señal piloto TDM (222) comprende generar una secuencia piloto, y

generar la primera señal piloto TDM (222) con al menos un ejemplo de la secuencia piloto.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la generación de la segunda señal piloto TDM (224) comprende

generar una secuencia piloto con la segunda secuencia PN, y

generar la segunda señal piloto TDM (224) con al menos un ejemplo de la secuencia piloto.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la generación de la primera señal piloto TDM (222) comprende generar la primera señal piloto TDM (222) en el dominio de la frecuencia con un primer conjunto de símbolos piloto para un primer conjunto de sub-portadoras, y en el que la generación de la segunda señal piloto TDM (224) comprende generar la segunda señal piloto TDM (224) en el dominio de la frecuencia, en base a un segundo conjunto de símbolos piloto para un segundo conjunto de sub-portadoras.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la transmisión de la segunda señal piloto TDM (224) comprende transmitir la segunda señal piloto TDM (224) en la segunda parte, siguiente a la primera parte, de cada dicho intervalo de transmisión.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la generación de la primera señal piloto TDM (222) comprende generar un primer símbolo de OFDM que comprende la primera señal piloto TDM (222), y en el que la generación de la segunda señal piloto TDM (224) comprende generar un segundo símbolo de OFDM que comprende la segunda señal piloto TDM (224).

7. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que la generación del primer símbolo de OFDM comprende

aplicar una secuencia piloto a múltiples sub-portadoras, y generar el primer símbolo de OFDM que comprende la secuencia piloto aplicada a las múltiples sub-portadoras.

8. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que la generación del segundo símbolo de OFDM comprende aplicar la segunda secuencia PN a múltiples sub-portadoras, y

generar el segundo símbolo de OFDM, que comprende la segunda secuencia PN aplicada a las múltiples sub- portadoras.

9. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que la transmisión de la primera señal piloto TDM (222) comprende transmitir el primer símbolo de OFDM en un primer periodo de símbolos de cada dicho intervalo de transmisión, y en el que la transmisión de la segunda señal piloto TDM (224) comprende la transmisión del segundo símbolo de OFDM en un segundo periodo de símbolos de cada dicho intervalo de transmisión.

10. Un aparato de comunicación Inalámbrica, que comprende:

medios para identificar una primera secuencia de números seudo-aleatorios, PN, entre un primer conjunto de posibles secuencias PN para una primera señal piloto multlplexada por división del tiempo, TDM (222);

medios para generar la señal piloto TDM (222) con la primera secuencia PN;

medios para identificar una segunda secuencia PN a partir de un segundo conjunto de posibles secuencias PN para una segunda señal piloto TDM (224), en donde el primer conjunto de secuencias PN es distinto al segundo conjunto de secuencias PN, y el par de la primera secuencia PN y la segunda secuencia PN está asociado a una identidad de una entidad transmisora (110);

medios para generar la segunda señal piloto TDM (224) con la segunda secuencia PN;

medios para transmitir la primera señal piloto TDM (222) en una primera parte de cada intervalo de transmisión para las señales piloto TDM primera y segunda (222, 224); y

medios para transmitir la segunda señal piloto TDM (224) en una segunda parte de cada dicho intervalo de transmisión.

11. El aparato de la reivindicación 10, en el que el medio para generar la primera señal piloto TDM (222) comprende medios para generar una secuencia piloto, y

medios para generar la primera señal piloto TDM (222) con al menos un ejemplo de la secuencia piloto.

12. El aparato de la reivindicación 10, en el que el medio para generar la segunda señal piloto TDM (224) comprende

medios para generar una secuencia piloto con la segunda secuencia PN, y

medios para generar la segunda señal piloto TDM (224) con al menos un ejemplo de la secuencia piloto.

13. El aparato de la reivindicación 10, en el que el medio para generar la primera señal piloto TDM (222) comprende medios para generar la primera señal piloto TDM (222) en el dominio de la frecuencia con un primer conjunto de símbolos piloto para un primer conjunto de sub-portadoras, y en el que el medio para generar la segunda señal piloto TDM (224) comprende medios para generar la segunda señal piloto TDM (224) en el dominio de la frecuencia con un segundo conjunto de símbolos piloto para un segundo conjunto de sub-portadoras.

14. El aparato de la reivindicación 10, en el que el medio para transmitir la segunda señal piloto TDM (224) comprende medios para transmitir la segunda señal piloto TDM (224) en la segunda parte, siguiente a la primera parte, de cada dicho intervalo de transmisión.

15. Un programa de ordenador para realizar un procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.