BRPI0512123B1

BRPI0512123B1 - aquisição de sinal em um sistema de comunicação sem fio

Info

Publication number: BRPI0512123B1
Application number: BRPI0512123A
Authority: BR
Inventors: Khandekar Aamod; Agrawal Avneesh
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2018-11-21
Also published as: CA2742640C; KR100899316B1; CA2570748A1; EP2247058A1; JP2013258723A; RU2395170C2; US20050281290A1; MXPA06014845A; JP2010213317A; IL210873A; EP1766913A2; EP2247057A1; AU2009251108A1; PT1766913E; RU2010111718A; WO2006009711A2; JP2008503932A; DK2247056T3; AU2005264973A1; IL179984A

Abstract

aquisição de sinal em um sistema de comunicação sem fio. cada estação base transmite um piloto tdm 1 que tem várias instâncias de uma seqüência-piloto 1 gerada com uma seqüência pn1 e um piloto tdm 2 que tem pelo menos uma instância de uma seqüência-piloto 2 gerada com uma seqüência pn2. a cada estação base é atribuída uma seqüência pn2 que identifica de maneira única a estação base. um terminal utiliza o piloto tdm 1 de modo a detectar a presença de um sinal e utiliza o piloto tdm 2 de modo a identificar as estações base e obter temporização precisa. para a detecção de sinal, o terminal efetua correlação retardada nas amostras recebidas e determina se um sinal está presente. se um sinal for detectado, o terminal efetua correlação direta nas amostras recebidas com seqüências pnl para k~ 1~ diferentes offsets de tempo e identifica as k~ 2~ instâncias de piloto tdm 1 mais fortes. para a sincronização no tempo, o terminal efetua correlação direta nas amostras recebidas com seqüências pn2 de modo a detectar o piloto tdm 2.

Description

A presente invenção refere-se de maneira geral a comunicações e, mais especificamente, a técnicas para efetuar aquisição de sinal em um sistema de comunicação sem fio.

Fundamentos

Em um sistema de comunicação, uma estação base processa (codifica e mapeia em símbolos, por exemplo) dados de modo a obter símbolos de modulação e processa também os símbolos de modulação de modo a gerar um sinal modulado. A estação base em seguida transmite o sinal modulado por meio de um canal de comunicação. 0 sistema pode utilizar um esquema de transmissão pelo qual os dados são transmitidos em quadros, com cada quadro tendo uma duração de tempo específica. Diferentes tipos de dados (como, por exemplq, dados de tráfego/em pacote, dados de overhead/de controle, piloto e assim por diante) podem ser enviados em partes diferentes de cada quadro.

Um terminal sem fio no sistema pode não saber quais estações base, se existentes, perto de sua vizinhança estão transmitindo. Além disto, o terminal pode não conhecer o início de cada quadro para uma dada estação base, o tempo no qual cada quadro é transmitido pela estação base ou o retardo de propagação introduzido pelo canal de comunicação. 0 terminal efetua a aquisição de sinal de modo a detectar transmissões de estações base no sistema e sincronizar-se com a temporização e a freqüência de cada uma das estações base detectadas de interesse. Por meio do processo de aquisição de sinal, o terminal pode verificar a temporização de cada estação base detectada e

2/4 pode efetuar apropriadamente a demodulação complementar para essa estação base.

As estações base gastam tipicamente os recursos do sistema de modo a suportar a aquisição de sinal, e os terminais também consumem recursos de modo a efetuarem a aquisição. Uma vez que a aquisição de sinal é necessária em termos de overhead para a transmissão de dados, é desejável reduzir ao mínimo a quantidade de recursos utilizados tanto pelas estações base quanto pelos terminais para a aquisição.

Há, portanto, necessidade na técnica de técnicas para efetuar de maneira eficaz a aquisição de sinal em um sistema de comunicação sem fio.

SUMÁRIO

São descritas aqui técnicas para efetuar de maneira eficaz a aquisição de sinal em um sistema de comunicação sem fio. Em uma modalidade, cada estação base transmite dois pilotos multiplexados por divisão de tempo (TDM). 0 primeiro piloto TDM (ou piloto TDM 1) é composto de várias ocorrências de uma seqüência piloto 1 que é gerada com uma primeira seqüência de números pseudoaleatórios (PN) (ou seqüência PN1). Cada ocorrência da seqüência piloto 1 é uma cópia ou réplica da seqüência piloto 1. O segundo piloto TDM (ou piloto TDM 2) é composto de pelo menos uma ocorrência de uma seqüência piloto 2 que é gerada com uma segunda seqüência PN2, que identifica de forma única essa estação base entre estações base vizinhas. De modo a se reduzir a computação para a aquisição de sinal, as seqüências PN2 disponíveis para o sistema podem ser dispostas em Μχ conjuntos. Cada conjunto contém M2 seqüências PN2 e está associado a uma seqüência PN1 diferente. Assim, Μχ seqüências PN1 e Μχ M2 seqüências PN2 estão disponíveis para o sistema.

t )

3/43

Um terminal pode utilizar o piloto TDM 1 de modo a detectar a presença de um sinal, obter temporização e estimar erro de frequência. 0 terminal pode utilizar ,o piloto TDM 2 de modo a identificar um estação base especifica que transmite um piloto TDM 2. A utilização de dois pilotos TDM para a detecção de sinal e a sincronização no tempo pode reduzir a quantidade de processamento necessária para a aquisição de sinal.

Em uma modalidade para detecção de sinal, o terminal efetua uma correlação retardada nas amostras recebidas em cada período de amostras, computa uma métrica de correlação retardada para o período de amostras e compara esta métrica com um primeiro limite de modo a determinar se um sinal está presente. Se um sinal for detectado, então o terminal obtém uma temporização grosseira com base no pico da correlação retardada. 0 terminal efetua então uma correlação direta nas amostras recebidas com seqüências PN1 para Kj. diferentes offsets de tempo dentro de uma janela de incerteza e identifica as 1<₂ocorrências de piloto TDM 1 mais potentes, onde Ki>l e K₂>1. Se cada seqüência PN1 estiver associada a M₂seqüências PN, então cada ocorrência de piloto TDM 1 detectada está associada a M₂ hipóteses de piloto 2. Cada hipótese de piloto 2 corresponde a um offset de tempo específico e a uma seqüência PN2 específica para o piloto TDM 2.

Em uma modalidade para sincronização no tempo, o terminal efetua correlação direta nas amostras recebidas com seqüências PN2 para as diferentes hipóteses de piloto 2 de modo a detectar o piloto TDM 2. O terminal só precisa avaliar M₂ seqüências PN para cada ocorrência de piloto TDM detectada, em vez de todas as M_x

M₂ seqüências PN2

t

I possíveis. O terminal computa uma métrica de correlação direta para cada hipótese de piloto 2 e compara esta métrica com um segundo limite de modo a determinar se o piloto TDM 2 está presente. Para cada ocorrência de piloto TDM 2 detectada, a estação base que transmite o piloto TDM 2 é identificado com base na seqüência PN2 para a hipótese de piloto 2, e a temporização para a estação base é dada pelo offset de tempo para a hipótese.

Diversos aspectos e modalidades da invenção são descritos em mais detalhes a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os aspectos e a natureza da presente invenção se tornarão mais evidentes com a descrição detalhada

apresentada a seguir	quando	considerada em	conjunto com	ós
desenhos, nos quais	as mesmas referências	identificam	os
mesmos elementos em toda parte.
A figura 1	mostra	um sistema de	comunicação	sem
fio.
A figura 2A	mostra	pilotos TDM 1	e 2 gerados	no
domínio do tempo.
A figura 2B	mostra	pilotos TDM 1	e 2 gerados	no

domínio da frequência.

A	figura	3A mostra	uma	transmissão	de	pilotos
síncrona no	link direto.
A	figura	3B mostra	uma	transmissão	de	pilotos
escalonados	no link	direto.
A	figura	3C mostra	uma	transmissão	de	pilotos
assíncrona :	no link	direto.
A	figura	3D mostra	uma	transmissão	de	pilotos

variável no tempo no link direto.

A figura 4 mostra um processo executado por um terminal para aquisição de sinal.

5/43

A figura 5 mostra um diagrama de blocos de uma estação base e um terminal.

A figura 6 mostra um processador de pilotos de transmissão (TX) na estação base.

A figura 7 mostra uma unidade de sincronização no terminal.

A figura 8A mostra um correlator retardado para o piloto TDM 1.

A figura 8B mostra um correlator direto para o piloto TDM 1.

DESCRIÇÃO DETALHADA

A palavra exemplar é utilizada aqui como significando que serve de exemplo, caso ou ilustração. Qualquer modalidade ou desenho descrito aqui como exemplar não deve ser necessariamente interpretado como preferido ou vantajoso comparado com outras modalidades ou desenhos.

As técnicas de aquisição de sinal descritas aqui podem ser utilizadas em sistemas de comunicação de mais pilotos portadora única ou várias portadoras. Além disto, um

TDM podem ser utilizados para facilitar ou aquisição de sinal. Para bem da clareza, determinados aspectos das técnicas são descritos a seguir para um esquema de transmissão de pilotos TDM especifico em um sistema de várias portadoras que utiliza multiplexação por divisão de freqüência ortogonal (OFDM)

A OFDM é uma técnica de modulação de várias portadoras que particiona efetivamente a largura de banda total do sistema em várias (N_f) sub-bandas de freqüência ortogonal. Estas sub-bandas são também chamadas tons, sub-portadoras, faixas e canais de freqüência. Com a OFDM, cada sub-banda é associada a uma respectiva sub-portadora que pode ser modulada com dados.

t

6/43

A figura 1 mostra um sistema de comunicação sem fio 100. O sistema 100 inclui várias estações base 110, que suportam comunicação para vários terminais sem fio 120. Uma estação base é uma estação fixa utilizada para comunicação com os terminais e pode ser também referida como ponto de acesso, Nó B ou alguma outra terminologia. Os terminais 120 são tipicamente dispersos por todo o sistema, e cada terminal pode ser fixo ou móvel. Um terminal pode ser também referido como estação móvel, equipamento de usuário (UE) , dispositivo de comunicação sem fio ou alguma outra terminologia. Cada terminal pode comunicar-se com uma ou várias estações base nos links direto e reverso a qualquer dado momento. 0 link direto (ou downlink) refere-se ao link de comunicação das estações base com os terminais, e o link reverso (ou uplink) refere-se ao link de comunicação dos terminais com as estações base. Por simplificação, a figura 1 só mostra transmissões no link direto.

Cada estação base 110 proporciona cobertura de comunicação para uma respectiva área geográfica. O termo célula pode referir-se a uma estação base e/ou sua área de cobertura, dependendo do contexto no qual· o termo é utilizado. Para se aumentar a capacidade, a área de cobertura de cada estação base pode ser particionada em várias regiões (três regiões, por exemplo). Cada região pode ser servida por um subsistema transceptor base (BTS) correspondente. O termo setor pode referir-se a um BTS e/ou sua área de cobertura, dependendo do contexto no qual o termo é utilizado. Para uma célula setorizada, a estação base para essa célula inclui tipicamente os BTSs para todos os setores dessa célula. Por simplificação, na descrição seguinte, o termo estação base é utilizado genericamente tanto para uma estação fixa que serve uma célula quanto para uma estação fixa que serve um setor. Assim, uma ι

7/43 estação base na descrição seguinte pode ser para uma célula ou um setor, dependendo de o sistema ter células não setorizadas ou setorizadas, respectivamente.

A figura 2A mostra um esquema de transmissão de pilotos e dados para o link direto no sistema 100. Cada estação base transmite dados e piloto em quadros, com cada quadro 210 tendo uma duração de tempo predeterminada. Um quadro pode ser também referido como partição ou alguma outra terminologia. Em uma modalidade, cada quadro 210 inclui um campo 220 para pilotos TDM e um campo 230 para dados. Em geral, um quadro pode incluir qualquer número de campos para qualquer tipo de transmissão. Um intervalo de transmissão refere-se a um intervalo de tempo no qual os pilotos TDM são transmitidos uma vez. Em geral, um intervalo de transmissão pode ter uma duração de tempo fixa (um quadro, por exemplo) ou uma duração de tempo variável..

Para a modalidade mostrada na figura 2A, o campo 220 inclui um sub-campo 222 para o piloto TDM 1 e um subcampo 224 para o piloto TDM 2. O piloto TDM 1 tem uma extensão total de Tj amostras e compreende Si seqüências de piloto 1 idênticas, onde em geral Si>l. O piloto TDM 2 tem uma extensão total de T₂ amostras e compreende S2 seqüências de piloto 2, onde em geral S₂>1. Assim, pode haver uma ou várias ocorrências de seqüência piloto 1 para o piloto TDM 1 e uma ou várias ocorrências de seqüência piloto 2 para o piloto TDM 2. Os pilotos TDM 1 e 2 podem ser gerados no domínio do tempo ou no domínio da frequência (com a OFDM, por exemplo).

A figura 2A mostra também uma modalidade de pilotos TDM 1 e 2 gerados no domínio do tempo. Para esta modalidade, cada seqüência piloto 1 é gerada com uma seqüência PN1 que tem Li chips PN, onde Li>l. Cada chip PN pode assumir um valor de +1 ou de -1 e é transmitido em um

8/43 período de amostras/chips. O piloto TDM 1 compreende Si seqüências de piloto 1 completas e, se Si-Li<Ti, uma seqüência piloto 1 parcial de extensão Ci, onde Ci=Ti-Si*Li. A extensão total do piloto TDM 1 é, portanto, Ti=Si*Li+Ci. Para a modalidade mostrada na figura 2A, o piloto TDM 2 compreende uma seqüência piloto 2 completa gerada com uma seqüência PN2 de extensão T₂. Em geral, o piloto TDM 2 pode compreender S₂ seqüências de piloto 2 completas geradas com uma seqüência PN2 de extensão L₂ e, se S2'L₂<T₂, uma seqüência piloto 2 parcial de extensão C₂, onde C₂=-T₂-S₂'L₂.

A extensão total do piloto TDM 2 é então T₂=S₂'L2=C₂.

Conforme utilizada aqui, uma seqüência PN pode ser qualquer seqüência de chips que pode ser gerada de qualquer maneira e tem de preferência boas propriedades de correlação. Por exemplo, uma seqüência PN pode ser gerada com um polinômio gerador, conforme é sabido na técnica. A seqüência PN para cada estação base (cada setor, por exemplo) pode ser também um código embaralhador utilizado para aleatorizar dados. Neste caso, os pilotos TDM podem gerados aplicando-se o código embaralhador a uma seqüência de todos os uns ou todos os zeros.

A figura 2B mostra uma modalidade de pilotos TDM 1 e 2 gerados no domínio da frequência utilizando-se a OFDM. Para esta modalidade, o piloto TDM 1 compreende Li (6) símbolos piloto que são transmitidos em Li sub-bandas, um símbolo piloto por sub-banda utilizada para o piloto TDM

1. As Li sub-bandas são distribuídas uniformemente através das N_F sub-bandas totais e são igualmente afastadas entre si por Si sub-bandas, onde Si=N_f/Li e Si>l. Por exemplo, se N_f=512, Li =256 e Si=2, então 256 símbolos piloto são

9/43 transmitidos em 256 sub-bandas que são afastadas entre si por duas sub-bandas. Outros valores podem ser também utilizados para N_F, Li e Si. Os Li símbolos piloto para as Li sub-bandas e N_F - Li valores de sinal zero para as subbandas restantes são transformados no domínio do tempo com uma transformada discreta de Fourier inversa (IDFT) de N_Fpontos, de modo a se gerar um símbolo transformado que contenha N_F amostras no domínio do tempo. Este símbolo transformado tem Si seqüências de piloto 1 idênticas, com cada seqüência piloto 1 contendo Li amostras no domínio do tempo. Uma seqüência piloto 1 pode ser também gerada efetuando-se uma IDFT de Li pontos nos Li símbolos piloto para o piloto TDM 1. Para a OFDM, C amostras direitas do símbolo transformado são frequentemente copiadas e anexadqs em frente do símbolo transformado, de modo a se gerar um símbolo OFDM que contenha N_F + C amostras. A parte repetida é freqüentemente chamada de prefixo cíclico e é utilizada para anular a interferência inter-simbolos (ISI). Por exemplo, se N_F=512 e C=32, então cada símbolo OFDM contém 544 amostras. Outras estruturas de sub-banda OFDM com diferentes números de sub-bandas totais e extensões de prefixo cíclico podem ser também utilizadas.

Ά seqüência PN1 pode ser aplicada no domínio da freqüência multiplicando-se os Li símbolos piloto pelos Li chips da seqüência PN1. A seqüência PN1 pode ser também aplicada no domínio do tempo multiplicando-se as Li amostras no domínio do tempo para cada seqüência piloto 1 pelos Li chips da seqüência PN1.

O piloto TDM 2 pode ser gerado no domínio da freqüência de maneira semelhante à descrita acima para o piloto TDM 1. Para o piloto TDM 2, L₂ símbolos piloto são transmitidos em L₂ sub-bandas, que são uniformemente afastadas entre si por S₂ sub-bandas, onde S₂ = N/L₂ e S₂>1.

10/43

A seqüência PN2 pode ser aplicada no domínio do tempo ou da freqüência. Se os pilotos TDM 1 e 2 forem gerados no domínio da freqüência, então as seqüências de piloto 1 e piloto 2 contêm valores complexos em vez de ±1. Para a modalidade mostrada na figura 2B, os pilotos TDM 1 e 2 são, cada um, enviados dentro de um símbolo OFDM. Em geral, cada piloto TDM pode incluir qualquer número de símbolos OFDM. ’

Estações base vizinhas podem utilizar as mesmas ou diferentes seqüências PN1 para o piloto TDM 1. Um conjunto de Mi seqüências PN1 pode ser formado, e ca<ja estação base pode utilizar uma das Mi seqüências PN1 neste conjunto. Em uma modalidade, estações base vizinhas utilizam diferentes seqüência PN2 para o piloto TDM 2, e a seqüência PN2 para cada estação base é utilizada para identificar de forma única essa estação base entre estações base vizinhas.

De modo a se reduzir a computação para a aquisição de sinal, cada seqüência PN1 pode estar associada a um conjunto diferente de M₂ seqüências PN2. Um conjunto composto de MrM₂ diferentes seqüências PN2 está então disponível. A cada estação base pode ser atribuída uma das seqüências PN1 do conjunto composto assim como a seqüência PN1 associada à seqüência PN2 atribuída à estação base. Cada estação base utiliza assim um par de seqüências PN1 e PN2 que é diferente dos pares de seqüências PN1 e PN2 utilizados pelas estações base vizinhas. Mi e M₂ podem ser selecionados de modo a serem valores razoavelmente pequenos de modo a se reduzir a complexidade, mas grandes o bastante para assegurar que nenhum terminal observe duas estações base com a mesma seqüência PN2 (MrM₂ = 256, por exemplo),

Um terminal pode utilizar o piloto TDM 1 para detectar a presença de um sinal, obter uma temporização *

11/43 grosseira e estimar erro de freqüencia. O terminal pode utilizar o piloto TDM 2 para identificar uma estação base específica que transmite um piloto TDM 2 e para obter uma temporização (ou sincronização no tempo) mais precisa. A utilização de dois pilotos TDM separados para a detecção de sinal e sincronização no tempo pode reduzir a quantidade de processamento necessária para a aquisição de sinal, conforme descrito a seguir. A extensão de cada piloto TE)M pode ser selecionada com base em uma compensação entre a realização da detecção e o grau de overhead no qual se incorre para esse piloto TDM. Em uma modalidade, o piloto TDM 1 compreende duas seqüências de piloto completas, cada uma tendo uma extensão de 256 chips (ou Si = 2 e Li = 256)·, e o piloto TDM 2 compreende uma seqüência piloto 2 completa com uma extensão de 512 ou 544 chips (ou S₂ = 1, e L₂ = 544 para a figura 2A e L₂ = 512 para a figura 2B). Em geral, o piloto TDM 1 pode compreender qualquer número de seqüências de piloto 1, que podem ter qualquer extensão, e o piloto TDM 2 pode compreender também qualquer número de seqüências de piloto 2, que podem ser também de qualquer extensão.

A figura 3A mostra um esquema de transmissão de pilotos síncrona para o link direto. Para este esquema, as estações base do sistema são síncronas e transmitem seus pilotos TDM aproximadamente ao mesmo tempo. Um terminal pode receber pilotos TDM de todas as estações base aproximadamente ao mesmo tempo, com qualquer distorção de temporização entre as estações base sendo devido a diferenças nos retardos de propagação e possivelmente a outros fatores. Pela sincronização dos pilotos TDM de diferentes estações base, é evitada a interferência dos pilotos TDM de uma estação base nas transmissões de dados de outras estações base, o que pode aperfeiçoar o desempenho da detecção de dados. Além disto, é também <

12/43 evitada a interferência das transmissões de dados nos pilotos TDM, o que pode aperfeiçoar o desempenho da aquisição.

A figura 3B mostra um esquema de transmissão de pilotos escalonados para o link direto. Para este esquema, as estações base do sistema são síncronas, mas transmitem seus pilotos TDM em tempos diferentes de modo que os pilotos TDM sejam escalonados. As estações base podem ser identificadas pelo momento em que transmitem seus pilotos TDM. A mesma seqüência PN pode ser reduzida acentuadamente com a utilização da mesma seqüência PN por todas as estações base. Para este esquema, a transmissão de pilotos de cada estação base observa interferência das transmissões de dados de estações base vizinhas.

A figura 3C mostra um esquema de transmissão de pilotos assíncrona para o link direto. Para este esquema, as estações base do sistema são assíncronas e cada estação base transmite seus pilotos TDM com base em sua temporizaçao. Os pilotos TDM de diferentes estações base podem assim chegar em momentos diferentes ao terminal.

Para o esquema de transmissão de pilotos sincrona mostrado na figura 3A, a transmissão de pilotos TDM de cada estação base pode observar a mesma interferência das transmissões de pilotos TDM de estações base vizinhas em cada quadro. Neste caso, efetuar a média dos pilotos TDM através de vários quadros não proporciona um ganho da média efetuada, uma vez que a mesma interferência está presente em cada quadro. A interferência pode variar pela alteração dos pilotos TDM através dos quadros.

A figura 3D mostra um esquema de transmissão de pilotos variável no tempo para o link direto. Para este esquema, a cada estação base é atribuído um conjunto de M_Bseqüências PN1 para o piloto TDM 1, onde M_B>1. Cada estação

13/43 base utiliza uma seqüência PN1 para o piloto TDM 1 para cada quadro e passa pelas M_B seqüências PN1 em M_B quadros. A diferentes estações base são atribuídos diferentes conjuntos de M_B seqüências PN1.

O conjunto de M_B seqüências PN1 para cada estação base pode ser visto como um código longo que se estende através de vários quadros. Cada uma das M_B seqüências PN1 pode ser considerada como um segmento do código longo e pode ser gerada com uma semente diferente para o código longo. De modo a se reduzir a complexidade de processamento no receptor, o mesmo código longo pode ser utilizado para todas as estações base, e a cada estação base pode ser atribuído um offset diferente do código longo. Por exemplo, à estação base i pode ser atribuído um offset do código longo de ki, onde ki está dentro da faixa de 0 a M_B - 1. As seqüências PN1 para a estação base i, que começam em um quadro designado, são então dadas como: PNl_ki, ΡΝΙ^ί+ι, PNl_ki+2 e assim por diante. A detecção de uma dada seqüência PN1 ou offset do código longo, juntamente com o quadro no qual a seqüência PN1 é detectada com relação ao quadro designado, pode identificar a qual conjunto de seqüências PN1 a seqüência PN1 detectada pertence.

Em geral, um desempenho de aquisição aperfeiçoado pode ser obtido se todas as estações base do sistema forem sincronizadas e transmitirem seus pilotos TDM ao mesmo tempo. Entretanto, esta não é uma condição necessária, e todas ou um subconjunto das estações base do sistema pode ser assíncrono. Para bem da clareza, muito da descrição seguinte presume que as estações base são sincronas.

As figuras 2A e 2B mostram a utilização de dois pilotos TDM, ou pilotos TDM 1 e 2. Em geral, qualquer número de pilotos TDM pode ser utilizado para facilitar a aquisição de sinal pelos terminais. Cada piloto TDM pode

14/43 estar associado a um diferente conjunto de seqüências PN. Uma estrutura hierárquica pode ser utilizada para as seqüências PN. Por exemplo, o piloto TDM 1 pode estar associado a Mi seqüências PN1 possíveis (ou Mi conjuntos possíveis de seqüências PN1), cada seqüência PN1 pode estar associada a M₂ seqüências PN2 possíveis, cada seqüência PN2 pode estar associada a M₃ seqüências PN3 possíveis e assim por diante. Cada seqüência PN1 pode ser atribuída um grande número de estações base no sistema, cada seqüência PN2 pode ser atribuída a um número menor de estações base e assim por diante. Em geral, cada piloto TDM pode ser gerado com uma seqüência PN ou sem uma seqüência PN. Por simplificação, a descrição seguinte presume a utilização de dois pilotos TDM gerados com duas seqüências PN selecionadas de dois conjuntos diferentes de seqüências PN.

O terminal executa um processamento diferente para a detecção de sinal e a sincronização no tempo. A utilização de seqüências PN diferentes para os pilotos TDM 1 e 2 permite que o terminal divida o processamento para estas duas tarefas, conforme descrito a seguir.

Em um terminal, a amostra recebida para cada período de amostras pode ser expressa da seguinte maneira:

r(rí) = h(ri) ® ό'(ο) + w(n) ⁼ + w(n),

Bq(l) onde n é o índice do período de amostras;

s(n) é amostra no domínio do tempo enviada por uma estação base no período de amostras n;

é um ganho de canal complexo observado pela amostra s(n) ;

r(n) é uma amostra recebida obtida pelo terminal para o período de amostras n;

w(w) é o ruído para o período de amostras n;

5/43 ι

y(ri) = h(rí) ® s(ri) ; e ® denota uma operação de convolução.

O piloto TDM 1 é um sinal periódico composto de Si ocorrências da seqüência piloto 1. O terminal pode efetuar correlação retardada de modo a detectar a presença de um sinal periódico subjacente (piloto TDM 1, por exemplo) no sinal recebido. A correlação retardada pode ser expressa da seguinte maneira:

W,-l

C(n) = Σ r*(n Tq(2) onde C(n) é um resultado de correlação retardada para o período de amostras n ;

Ni é a extensão da correlação retardada; e denota um conjugado complexo.

A extensão (N_x) da correlação retardada pode ser fixada na extensão total do piloto TDM 1 (Ti) menos a extensão de uma seqüência piloto 1 (Lj) e menos uma margem (Qi) para dar conta dos efeitos da ISI nas bordas do piloto TDM 1, ou Ni = Tj - Li - Qi. Para a modalidade mostrada nas figuras 2A e 2B, com o piloto TDM 1 compreendendo duas seqüências de piloto 1, a extensão Ni da correlação retardada pode ser fixada na extensão da seqüência piloto 1 ou Ni = Li.

A equação (2) computa uma correlação entre duas amostras recebidas r(n — í) e rtn-i-L^), que são afastadas entre si por Li períodos de amostras, que é a extensão da seqüência piloto 1. Esta correlação, que é c(n — i) = r*(n-í)-r(n-i~ L(), remove o efeito do canal de comunicação sem necessidade de uma estimativa de ganho de canal. Νχ correlações são computadas para N_x pares diferentes de amostras recebidas. A equação (2) em seguida acumula os Ni resultados de correlação de c(n) a ¢(/7-//,+1) de modo a se

16/43 obter o resultado de correlação C(ri), que é um valor complexo.

Uma métrica de correlação retardada pode ser definida como a magnitude elevada ao guadrado do resultado da correlação retardada, da seguinte maneira: '

S(n)=C(n)\\ Eq(3) onde | x |² denota a magnitude elevada ao quadrado de x.

O terminal pode declarar a presença do piloto TDM 1 se for verdadeira a condição seguinte: ' ^>2·|Ε_Κ|², Eq(4) onde E_rx é a energia das amostras recebidas e λ é um valor de limite. A energia E_rx pode ser computada com base nas amostras recebidas utilizadas para a correlação retardada e indica a energia temporalmente local. A equação (4) efetua uma comparação normalizada, em que a normalização é baseada na energia das amostras recebidas para o piloto TDM 1, se estiver presente. O valor de limite λ pode ser selecionado de modo a ser um meio termo entre a probabilidade de detecção e a probabilidade de alarme falso para o piloto TDM 1. A probabilidade de detecção é a probabilidade de indicar corretamente a presença do piloto TDM 1 quando está presente. A probabilidade de alarme falso é a probabilidade de indicar incorretamente a presença do piloto TDM 1 quando não estiver presente. Uma alta probabilidade de detecção e uma baixa probabilidade de alarme falso são desejáveis; Em geral, um alto valor de limite reduz tanto a probabilidade de detecção quanto a probabilidade de alarme falso.

A equação (4) mostra a utilização de um limite baseado na energia de modo a se detectar o piloto TDM 1. Outros esquemas de estabelecimento de limite podem ser também utilizados na detecção de pilotos TDM. Por exemplo,

17/43 se um mecanismo de controle de ganho automático (CAG) normaliza automaticamente a energia das amostras recebidas, então um limite absoluto pode ser utilizado na detecção de pilotos TDM.

Se o terminal for equipado com múltiplas (R) antenas, então o resultado da correlação retardada Cj(ri) pode ser computado para cada antena j, conforme mostrado na equação (2). Os resultados da correlação retardada papa todas as antenas podem ser combinados de maneira coerente da seguinte maneira: .

A magnitude elevada ao quadrado do resultado combinado da correlação retardada, ou \C_ÍO/ai(nf _r pode ser comparada com um R limite normalizado Ι-'Σ^· onde E_y· é a energia recebida j=i para a antena j .

terminal computa uma correlação retardada de Nj pontos C(n) para cada período de amostras n com base na seqüência de amostras recebidas {r(o-z)} e na seqüência de amostras recebidas retardada {r(n-i~Lf)}, conforme mostrado na equação (2) . Se Sj. — 2, então a magnitude da correlação retardada tem um formato triangular quando lançada contra o período de amostras n . O resultado da correlação retardada tem um valor de pico no período de amostras n_p . Este pico ocorre quando a correlação retardada estende-se pela extensão das duas sequências de piloto 1. Se a correlação retardada for efetuada conforme descrito acima e na ausência de ruido, então o período de amostras n_p está próximo do final da segunda sequência-piloto 1 para o piloto TDM 1. A imprecisão na localização do pico é devida

18/43 aos efeitos da ISI nas bordas do piloto TDM 1. A magnitude do resultado da correlação retardada diminui gradualmente em ambos os lados do período de amostras n , uma vez que o sinal é periódico ao longo de apenas uma parte da extensão da correlação retardada para todos os demais períodos de amostras.

O terminal declara a presença do piloto TDM 1 se a métrica de correlação retardada S{ri) cruzar o limite predeterminado em qualquer período de amostras, conforme mostrado na equação (4). Este período de amostras ocorre na borda esquerda ou dianteira do formato triangular. O terminal continua a efetuar a correlação retardada (para os Li períodos de amostras seguintes, por exemplo) de modo a detectar o pico no resultado da correlação retardada. Se o piloto TDM 1 tiver sido detectado, então a localização do pico da correlação retardada é utilizada como uma estimativa de tempo aproximada. Esta estimativa de tempo pode não ser muito precisa porque (1) o resultado da correlação retardada tem um pico gradual e a localização do pico pode ser imprecisa na presença de ruído e (2) a ISI nas bordas do piloto TDM 1 provoca deterioração no resultado da correlação retardada.

Em uma modalidade preferida, a correlação retardada é efetuada através de um quadro inteiro, de modo a se obter uma métrica de correlação retardada para cada período de amostras no quadro. A maior métrica de correlação retardada no quadro é então apresentada como a localização do piloto TDM detectado 1 e estimativa de tempo aproximada. Esta modalidade efetua a detecção do piloto TDM 1 sem a utilização de um limite e pode também reduzir a detecção de um falso pico devida à interferência de, por exemplo, um piloto multiplexado por divisão de freqüência

19/43 (FDM) que é transmitido continuamente através da parte de dados de cada quadro por estações base vizinhas e/ou pela estação base que está sendo detectada. Outros esquemas (que podem utilizar lógica de detecção mais sofisticada) podem ser também utilizados para detectar a presença do piloto TDM 1 e determinar a localização do pico da correlação retardada.

A correlação retardada é essencialmente utilizada para detectar a presença de um sinal periódico subjacente. A correlação retardada é assim imune a deteriorações por multipercurso, mas mesmo assim capta a diversidade de multipercurso. Isto é porque um sinal periódico permanece periódico na presença de multipercurso. Além disto, se múltiplas estações base transmitem sinais periódicos simultaneamente, então o sinal composto no terminal é também periódico. Para transmissão de pilotos sincrona, conforme mostrada na figura 3A, o piloto TDM 1 não observa essencialmente nenhuma interferência (para fins de correlação retardada) e é afetado principalmente por ruido térmico. Consequentemente, a relação sinal/ruido (SNR) ou relação portadora/interferência (C/I) para o piloto TDM 1 pode ser mais elevada que a SNR para outras transmissões. Ά SNR mais elevada para o piloto TDM 1 permite que o terminal obtenha bom desempenho de detecção com uma extensão de piloto TDM 1 mais curta, o que reduz o overhead.

terminal pode obter uma estimativa de erro de frequência aproximada com base no resultado da correlação retardada C(«) . Se a freqüência de um oscilador de radiofrequência (RF) para a conversão descendente de frequência no terminal estiver deslocada da frequência central do sinal recebido, então as amostras recebidas têm uma rampa de fase no domínio da freqüência e podem ser expressas das seguintes maneiras:

20/43 r(ri) = y(ri) · Μ^π'^'^τ,!'^η + w(ri), Eq(6) onde Δ/ é o offset/erro de frequência e T_c é um período de chips. A equação (6) difere da equação (1) pela rampa de fase e/^2π'^Α'^η provocada pelo erro de frequência Δ/ no oscilador RF no terminal.

Se a expressão para as amostras recebidas na equação (6) for utilizada para a correlação retardada na equação (2) , então a fase do resultado da correlação retardada (supondo-se uma ausência de ruído) pode ser expressa da seguinte maneira:

2^.4/-Â,-7_c=arg{C(n)}, £<?(7) onde arg { x } é o argumento de x, que é a arcotangente da parte imaginária de x sobre a parte real de x . O erro de frequência Δ/ pode ser obtido dividindo-se a fase do resultado da correlação retardada por 2π 'LrT_c, da seguinte maneira:

arg{C(«)}

2ΤΓ-Ζ] -T_c

A estimativa de erro de frequência na equação (8) é válida se a fase do resultado da correlação retardada estiver dentro da faixa de ~π a π ou 2π - Af ’Li‘T_c e(-?r , π) . Um erro de frequência que é grande demais não pode ser detectado pela correlação retardada. Assim, o erro de frequência deve ser mantido menor que uma faixa permissível máxima. Por exemplo, |Δ/| deve ser menor que 9,75 kHz ou 4,65 partes por milhão (ppm) se a frequência central for 2,1 GHz. Para um projeto conservador, o erro de frequência pode ser limitado a uma faixa ainda menor, como, por exemplo, |Δ/|<2,5 ppm. Um erro de frequência maior pode ser tolerado e detectado reduzindo-se a extensão da sequência-piloto 1.

21/43

Entretanto, uma sequência-piloto 1 mais curta também deteriora o desempenho da detecção de sinal.

O erro de freqüência Δ/pode ser corrigido de diversas maneiras. Por exemplo, a freqüência do oscilador RF no terminal pode ser ajustada por meio de um loop travado por fase (PLL) de modo a se corrigir o erro de freqüência. Como outro exemplo, as amostras recebidas podem ser giradas digitalmente da seguinte maneira:

r'(ri) = r(n)-_e-^j2^^T‘, Eq(9) onde r' (w) é uma amostra corrigida em freqüência. O terminal pode também efetuar a reamostragem das amostras corrigidas em freqüência de modo a se dar conta do erro de freqüência do relógio utilizado na amostragem, que pode ser gerado a partir do mesmo oscilador RF.

2. Correlação Direta para Piloto TDM 1

O pico da correlação retardada dá uma localização aproximada do piloto TDM 1. A localização real do piloto TDM 1 se insere dentro de uma janela de incerteza (denotada como W_u ) , que é centralizada na localização n_p do pico da correlação retardada. As simulações em computador para um sistema exemplar indicam que há uma alta probabilidade de o piloto TDM 1 se inserir dentro de +35 períodos de amostra da localização de pico n_p quando uma única estação base estiver transmitindo. Quando múltiplas estações base estiverem transmitindo em um sistema sincrono, a janela de incerteza depende do atraso ou retardo entre os tempos de chegada dos sinais transmitidos por estas estações base. Este atraso depende da distância entre as estações base. Como exemplo, uma distância de 5 quilômetros (km) corresponde a um atraso de aproximadamente 80 períodos de amostras, e a janela de incerteza é de cerca de ±80 períodos de amostra. Em geral, a janela de incerteza

22/43 depende de diversos fatores, tais como a largura de banda do sistema, a extensão do piloto TDM 1, a SNR recebida para o piloto TDM 1, o número de estações base gue transmitem piloto TDM 1, o retardo de tempo para as diferentes estações base e assim por diante. '

O terminal pode efetuar correlação direta de modo a detectar fortes ocorrências de piloto TDM 1 dentro da janela de incerteza. Para cada offset de tempo dentro da janela de incerteza, o terminal pode efetuar correlação direta para cada uma das M_x seqüências PN1 possíveis que podem ser utilizadas para o piloto TDM 1. Alternativamente, o terminal pode efetuar correlação direta para cada seqüência PN1 utilizada por uma estação base em um conjunto de candidatas para o terminal. Este conjunto de candidatas pode conter estações base (setores, por exemplo) identificadas pelas estações base com as quais o terminal está em comunicação, estações base que o terminal identificou ele mesmo por meio de uma busca de taxa baixa e assim por diante. Seja como for, cada hipótese de piloto 1 corresponde a (1) um offset de tempo específico no qual o piloto TDM 1 de uma estação base pode estar presente e (2) uma seqüência PN1 que pode ter sido utilizada para o piloto TDM 1.

A correlação direta para o piloto TDM 1 para a hipótese de piloto 1 (n,m), com offset de tempo de n e seqüência de , pode ser expressa da seguinte maneira:

^DM= £r‘0’-«) O)> £v(io) /-0 onde n é o offset de tempo para a hipótese de piloto 1 (n,ní), que se insere dentro da janela de incerteza, ou n

23/43 p'_m(i) é o z-ésimo chip em uma seqüência PN1 estendida para a hipótese de piloto 1 (n,m);

D_m(ri) é um resultado da correlação direta para a hipótese de piloto 1 (n,m) ; e

N_ld é a extensão da correlação direta para o piloto TDM 1 (Ni_d = Si'Li, por exemplo) .

A seqüência PN1 estendida p'_m(i) é obtida repetindo-se a seqüência PN1 p_m(í) para a hipótese de piloto 1 (n,m) tantas vezes quanto necessário para obter Ni_d chips PN. Por exemplo, se a correlação direta for efetuada através de duas ocorrências de piloto 1, ou Ni_d = 2·Σχ, então a seqüência PN1 p_m(i) de extensão Li é repetida duas vezes de modo a se obter a seqüência PN1 estendida p'_m(i) de extensão 2Ll

Para cada seqüência PN1 a ser avaliada, o terminal pode efetuar correlação direta a cada meio chip dentro da janela de incerteza, de modo a se reduzir a deterioração devida ao erro de temporização de amostras no terminal. Por exemplo, se a janela de incerteza for de ±80 chips, então o terminal pode efetuar 320 correlações diretas para cada seqüência PN1, o que corresponde a uma incerteza de 80 períodos de amostras em cada direção a partir do centro da janela de incerteza no período de amostras . Se todas as Mi seqüências PN1 forem avaliadas, então o número total de correlações diretas para o piloto TDM 1 é 320·Μι. Em geral, o terminal efetua Ki correlações diretas para K_x diferentes offsets de tempo para cada seqüência PN1 a ser avaliada, ou Ki · M_x correlações diretas se todas as Mi seqüências PN1 forem avaliadas.

24/43

A correlação direta é utilizada para identificar fortes ocorrências de piloto TDM 1 no sinal recebido. Depois de efetuar todas as correlações diretas para o piloto TDM 1, o terminal seleciona as K₂ ocorrências de piloto TDM 1 mais fortes que têm os maiores resultados de correlação direta. Cada ocorrência de piloto TDM 1 detectada está associada a um offset de tempo especifico e a uma seqüência PN1 especifica, como, por exemplo, a késima ocorrência de piloto TDM 1 detectada está associada ao offset de tempo n_k e à seqüência PN1 p_k(i) O terminal pode também comparar a métrica de correlação direta para cada ocorrência de piloto TDM 1 detectada com um limite normalizado e descartar a ocorrência se sua métrica estiver abaixo do limite. Seja como for, K₂ pode ser um valor pequeno para aquisição inicial quando o terminal estiver tentando detectar a estação base mais potente. Para handoff entre estações base, K₂ pode ser um valor maior, de modo a se obter a detecção de percursos de sinal que pertencem à estação base mais potente assim como a estações base mais fracas. Simulações em computador indicam que K₂=4 pode ser suficiente para aquisição inicial e K₂=16 pode ser suficiente para detectar múltiplas estações base para handoff.

A correção de direção pode ser também efetuada no domínio da frequência. Para correlação direta no domínio da frequência, uma transformada discreta de Fourier (DFT) de Nf pontos é efetuada em N_F amostras recebidas para um dado offset de tempo n de modo a se obterem N_F valores no domínio da frequência para as N_F sub-bandas totais. Os valores no domínio da frequência para as sub-bandas sem símbolos piloto são fixados em zero. Os N_F valores no domínio da frequência são então multiplicados por N_Fsímbolos piloto que incluem a seqüência PN1 para uma

25/43 hipótese de piloto 1 que é avaliada. Os N_F símbolos resultantes podem ser acumulados de modo a se obter um resultado de correlação direta para a hipótese de piloto 1 ao offset de tempo n . Alternativamente, uma IDFT de N_Fpontos pode ser efetuada nos N_F símbolos resultantes de modo a se obterem N_F valores no domínio do tempo, o que corresponde a diferentes offsets de tempo. Seja como for., os resultados da correlação podem ser pós-processados conforme descrito acima para identificar as K₂ ocorrências de piloto TDM 1 mais fortes.

3. Correlação Direta para Piloto TDM 2

O terminal avalia as K₂ ocorrências de piloto TDM detectadas efetuando a correlação direta nas amostras recebidas para o piloto TDM 2 com duas seqüências PN2. Para cada ocorrência de piloto TDM 1 detectada, o terminal determina o conjunto de M₂ seqüências PN2 { s_fk(i) } associado à seqüência PN1 P_k(J) utilizada para essa ocorrência de piloto TDM 1 detectada. Cada ocorrência de piloto TDM 1 detectada pode estar assim associada a M₂ hipóteses de piloto 2. Cada hipótese de piloto 2 corresponde a (1) um offset de tempo específico no qual o piloto TDM 2 de uma estação base pode estar presente e (2) uma seqüência PN2 específica que pode ter sido utilizada para o piloto TDM 2. Para cada hipótese de piloto 2, o terminal efetua correlação direta nas amostras recebidas para o piloto TDM com a seqüência PN2 para essa hipótese, de modo a se detectar a presença do piloto TDM 2.

A correlação direta para o piloto TDM 2 para a hipótese de piloto 2 (k,£), com offset de tempo de e seqüência PN2 de s_Ík(f)_r pode ser expressa da seguinte maneira:

26/43

G_t(ⁿk) =^rXi-n_k)'S^(i), Eq(ll) i=0 onde s_ek(í) é o z-ésimo chip na seqüência PN2 para a hipótese de piloto 2 (k,£);

r (i~n_k) é a z-ésima amostra recebida para o offset de tempo n_k ;

G_e {n_k) é um resultado de correlação direta para a hipótese de piloto 2 (k,£ ) ; e

N₂ é a extensão da correlação direta para o piloto TDM

2.

A extensão da correlação direta pode ser fixada na extensão da sequência-piloto 2 (isto é, N₂ = L₂) ou na extensão do piloto TDM 2 (isto é, N₂ = T₂) se T₂ 4 L₂.

Uma métrica de correlação direta para o piloto TDM 2 pode ser definida como a magnitude elevada ao quadrado do resultado da correlação direta, da seguinte maneira:

H_eM = \G_eM\² Eq(12)

O terminal pode declarar a presença do piloto TDM 2 se for verdadeira a condição seguinte:

H_t(n_k) > μ·Ε„, Eq(V>) onde E_rx é a energia das amostras recebidas e μ é um valor de limite para o piloto TDM 2. A energia E_n pode ser computada com base nas amostras recebidas utilizadas para a correlação direta para o piloto TDM 2 e indica a energia local. 0 valor de limite μ pode ser selecionado de modo a ser um meio termo entre a probabilidade de detecção e a probabilidade de alarme falso para o piloto TDM 2.

Se o terminal for equipado com múltiplas (R) antenas, então a correlação direta pode ser

27/43 computada para cada antena j para uma dada hipótese {k,£) _fconforme mostrado na equação (11). Os resultados da correlação direta para todas as R antenas podem ser combinados de maneira não coerente da seguinte maneira:

^,/(^)=ΣΚ.7·(^)|^{2 £}^(¹⁴) '

7=1 '

A equação (14) presume que o retardo de percurso em todas as R antenas é o mesmo, mas as magnitudes dos ganhos de canal para as R antenas são independentes. A métrica de correlação direta composta H_lo!al((n_k) pode ser comparada com um limite normalizado μ· E_{rx lolal} , onde E_{ri lolaí} é a energia total para todas as R antenas.

Os limites λ e μ são utilizados na detecção de pilotos TDM

2, respectivamente.

Estes limites determinam a probabilidade de detecção assim como a probabilidade de alarme falso. Os limites μ baixos aumentam a probabilidade de detecção, mas também aumentam a probabilidade de alarme falso, e o inverso é verdadeiro para os limites λ e μ. Para um dado limite, a probabilidade de detecção e a probabilidade de alarme falso geralmente aumentam com a

SNR crescente.

Os limites λ e μ podem ser apropriadamente selecionados de modo que (1) as taxas de detecção para a correlação retardada e a correlação direta, respectivamente, sejam suficientemente elevadas mesmo a

SNRs baixas (2) as taxas de alarme falso para a correlação retardada correlação direta, respectivamente, sejam suficientemente baixas mesmo a SNRs elevadas.

Uma probabilidade de detecção de Pdet corresponde a uma probabilidade de detecção incorreta de (1 - Pdet)· Uma detecção incorreta não detecta um piloto que está presente.

28/43

Uma detecção incorreta do piloto TDM 1 tem o efeito de prolongar o tempo de aquisição, até que a transmissão seguinte do piloto TDM 1 seja recebida. Se o piloto TDM 1 for transmitido periodicamente (a cada 20 milissegundos, por exemplo), então uma detecção incorreta do piloto TDM 1 não é problemática. ^!

Um alarme falso para a correlação retardada para o piloto TDM 1 não é catastrófico uma vez que muito provavelmente a correlação direta subsequente para o piloto TDM 2 tomará este alarme falso como uma má hipótese, isto é, muito provavelmente esta hipótese não passará no teste da comparação normalizada da equação (13). Um efeito adverso de um alarme falso de correlação retardada é uma computação adicional para as correlações diretas para os pilotos TDM tanto 1 quanto 2. O número de falsos alarmes e correlação retardada deve ser mantido pequeno, isto é, em uma dada probabilidade de alarme falso de correlação retardada alvo para qualquer quadro. Um alarme falso para a correlação direta para o piloto TDM 2 resulta em uma probabilidade aumentada de alarme falso para o sistema como um todo. A taxa de falsos alarmes para o piloto TDM 2 pode ser reduzida efetuando-se correlação direta apenas com as seqüências PN2 utilizadas pela(s) estação (ões) base do conjunto de candidatas. Um erro de frequência grande que ultrapasse uma faixa permissivel máxima não é corrigido nem detectado pelas correlações diretas para os pilotos TDM 1 e 2 e tem, portanto, o mesmo efeito que um alarme falso.

O mecanismo pode ser utilizado para recuperação de um evento de alarme falso na correlação direta para o piloto TDM 2. Se a correlação direta para o piloto TDM 2 declarar detecção, então o terminal deve poder demodular os canais de dados e controle enviados pela estação base depois que os loops de rastreamento de frequência e/ou

29/43 tempo tiverem convergido. O terminal pode verificar a presença de um alarme falso tentando decodificar um canal de controle. Por exemplo, cada estação base no sistema pode efetuar broadcast de um canal de controle no link direto de modo a enviar atribuição e confirmação a terminais dentro de sua área de cobertura. Pode ser necessário que este canal de controle tenha uma alta (99%, por exemplo) probabilidade de detecção para funcionamento satisfatório do sistema e ele pode utilizar um código de detecção de erro potente, como, por exemplo, uma verificação de redundância cíclica (CRC) de 16 bits, que corresponde a uma probabilidade de alarme falso de 0,5¹⁶ ® 1,5 χ 10^-5. Quando a correlação direta para o piloto TDM 2 declara detecção, o terminal pode tentar detectar um ou mais pacotes ou mensagens enviadas neste canal de controle. Se a decodificação fracassar, então o terminal pode declarar um alarme falso e reiniciar o processo de aquisição.

A figura 4 mostra um diagrama de fluxo de um processo de aquisição 400 executado pelo terminal. O terminal efetua correlação retardada nas amostras recebidas de modo a detectar a presença do piloto TDM 1 (bloco 410). Isto pode ser obtido efetuando-se correlação retardada para cada período de amostras e comparando-se a métrica de correlação retardada S(ri) com o limite normalizado. Se o piloto TDM 1 não for detectado, conforme determinado no bloco 412, então o terminal volta ao bloco 410 para efetuar a correlação retardada no período de amostras seguintes. Entretanto, se o piloto TDM 1 for detectado, então o terminal estima o erro de frequência na amostra recebida e corrige o erro de frequência (bloco 414).

terminal em seguida efetua correlação direta ou nas amostras recebidas ou nas amostras corrigidas na frequência com seqüências PN1 para Κχ diferentes offsets de *

30/43 tempo e identifica as K₂ melhores ocorrências de piloto TDM 1 detectadas que têm os K₂ maiores resultados de correlação direta para o piloto TDM 1 (bloco 416). Cada ocorrência de piloto TDM 1 detectada está associada a um offset de tempo especifico e a uma seqüência PN1 especifica. O terminal pode avaliar M₂ hipóteses de piloto 2 para cada ocorrência de piloto TDM 1 detectada, com cada hipótese de piloto 2 estando associada a um offset de tempo específico e a uma seqüência PN2 específica. Para cada hipótese de piloto 2,'o terminal efetua correlação direta nas amostras recebidas ou corrigidas na frequência com a seqüência PN2 para a hipótese e compara a métrica de correlação direta H₍ln_k) com o limite normalizado, de modo a detectar a presença do piloto TDM 2 (bloco 418).

Se o piloto TDM 2 não for detectado, conforme determinado no bloco 420, então o terminal volta ao bloco 410. Caso contrário, o terminal pode tentar decodificar um canal de controle de modo a detectar alarme falso (bloco 422) . Se o canal de controle for decodificado com sucesso, conforme determinado no bloco 424, então o terminal declara aquisição bem sucedida (bloco 426) . Caso contrário, o terminal volta do bloco 410.

O processo de aquisição pode ser executado em estágios, conforme mostrado na figura 4. O estágio 1 cobre as correlações retardada e direta para o piloto TDM 1 e é geralmente utilizado na detecção de sinal. O estágio 1 inclui o sub-estágio 1 para a correlação retardada para o piloto TDM 1 e o sub-estágio 2 para a correlação direta para o piloto TDM 1. O estágio 2 cobre a correlação direta para o piloto TDM 2 e é utilizado para sincronização no tempo e identificação de estação base. O estágio 3 cobre a decodificação de um canal de controle e é utilizado para verificar a existência de alarme falso. A aquisição de

31/43 sinal pode ser efetuada com menos que todos os estágios e sub-estágios mostrados na figura 4. Por exemplo, o estágio 3 pode ser omitido, o sub-estágio 2 pode ser omitido e assim por diante.

terminal efetua a aquisição inicial (quando da ativação, por exemplo) se já não estiver recebendo um sinal de uma estação base. O terminal, tipicamente, não tem uma temporização precisa do sistema para aquisição inicial e pode assim efetuar correlação direta para o piloto TDM 1 através de uma janela de incerteza maior, de modo a assegurar a detecção do piloto TDM 1. Para aquisição inicial, só é necessário que o terminal busque a estação base mais potente e pode assim selecionar um número menor de ocorrências de piloto TDM 1 detectadas para avaliação subsequente.

O terminal pode efetuar aquisição de handoff de modo a buscar melhores (isto é, mais potentes) estações base das quais receber serviço. Para o esquema de transmissão de pilotos escalonados mostrado na figura 3B ou o esquema de transmissão assíncrona de pilotos mostrado na figura 3C, o terminal pode buscar continuamente estações base potentes efetuando correlação retardada como uma tarefa em segundo plano enquanto o terminal estiver se comunicando com uma ou mais estações base de um conjunto ativo. A correlação retardada proporciona temporização aproximada para a estações base potentes encontradas pela busca. Para o esquema de transmissão sincrona de pilotos mostrado na figura 3A, a temporização das estações base do conjunto ativo pode ser utilizada como uma temporização aproximada de outras estações base potentes. Seja como for, o terminal pode efetuar correlação direta para o piloto TDM 2 para todas as novas estações base com potência de sinal recebida suficientemente alta. Uma vez que o terminal tem

32/43 temporização precisa do sistema da(s) estação(ões) base do conjunto ativo, não é necessário que o terminal utilize a estimativa de tempo aproximada da correlação retardada e ele pode efetuar correlação direta através de uma janela de incerteza centralizada na temporização da(s) estação(ões) base do conjunto ativo. O terminal pode iniciar um handoff com outra estação base que tenha potência de sinal recebida mais elevada que a da(s) estação(ões) base do conjunto ativo.

Para bem da clareza, foi descrito acima um esquema de transmissão de pilotos específico com dois pilotos TDM. A utilização de dois pilotos TDM pode reduzir a computação no terminal, uma vez que a aquisição de sinal pode ser efetuada em duas partes - a detecção de sinal e a sincronização no tempo. A correlação retardada para a detecção de sinal pode ser efetuada de maneira eficaz com apenas uma multiplicação para cada período de amostras, conforme descrito a seguir. Cada correlação direta exige várias (Nu ou N₂) multiplicações. 0 número de correlações diretas a serem computadas depende do número de seqüências PN a serem avaliadas e pode ser grande (como, por exemplo,

Kj/Mi. correlações diretas para o piloto TDM 1 e K₂-M₂correlações diretas para o piloto TDM 2). 0 préprocessamento com o piloto TDM 1 pode reduzir consideravelmente a quantidade de processamento necessário para o piloto TDM 2.

Mi seqüências PN1 podem ser utilizadas para o piloto TDM 1 e M₂ seqüências PN2 podem ser utilizadas para o piloto TDM 2 para cada seqüência PN1, o que dá um total de Mi*M₂ seqüências PN2. A escolha de Mi e M₂ afeta a complexidade da aquisição e a probabilidade de alarme falso, mas tem pouco ou nenhum efeito sobre as «

33/43 probabilidades de detecção para a correlação retardada e a correlação direta (para os mesmos valores de limite) . Como exemplo, se Ki = 320 correlações diretas forem efetuadas para cada seqüência PN1 (para um atraso de 80 chips, por exemplo) e K₂ = 16 correlações diretas forem efetuadas para cada seqüência PN2 (para aquisição de handoff, por exemplo), então o número total de correlações diretas é Κχ·Μι + Κ₂·Μ₂ = 320·Μχ + 16*M₂. Se Mi’M₂ = 256 seqüências PN2 forem necessárias para o sistema, então a computação é reduzida ao minio se Mi=4 e M₂=64, e o número de correlações diretas é 2304. Em geral, quaisquer valores podem ser escolhidos para Mi e M₂, dependendo de diversos fatores, tais como, por exemplo, o número total de seqüências PN2 exigidas pelo sistema, o tamanho da janela de incerteza (ou Κχ) , o número de ocorrências de piloto TDM 1 detectadas a serem avaliadas (K₂) e assim por diante. A complexidade pode ser também reduzida buscando-se pilotos com seqüências PN utilizadas pela(s) estação(Ões) base do conjunto de candidatas.

Os pilotos TDM podem também portar dados. Por exemplo, o piloto TDM 2 pode ser utilizado para enviar um ou mais bits de informação. Em vez de se ter MrM₂seqüências PN2 para o piloto TDM 2, um bit de informação pode ser transmitido utilizando-se 2·Μι·Μ₂ seqüências PN2 para o piloto TDM 2. A cada estação base pode ser então atribuído um par de seqüências PN2 e ela pode utilizar uma seqüência PN2 do par para transmitir um valor de bit de informação de '0' e utilizar a outra seqüência PN2 do par para transmitir um valor de bit de informação de '1' . 0 número de hipóteses a serem avaliadas para aquisição é duplicado porque há o dobro do número de seqüências PN2

34/43 possíveis. Após a aquisição, a seqüência PN2 é conhecida e valor do bit de informação afim pode ser verificado. Mais bits de informação podem ser transmitidos utilizando-se um conjunto maior de seqüências PN2 para cada estação base. Se a modulação de dados consistir em multiplicar da seqüência PN2 por um fator de fase, então não são necessárias correlações adicionais. Isto é porque apenas a magnitude da correlação é examinada e a fase é ignorada.

A aquisição de sinal pode ser também efetuada com um único piloto TDM. Por exemplo, cada estação base pode transmitir um piloto TDM utilizando uma seqüência PN que identifique de forma única essa estação base. O terminal recebe os pilotos TDM de todas as estações base e efetua correlação retardada nas amostras recebidas para detecção de sinal. Se um sinal for detectado, então o terminal pode efetuar correlação direta nas amostras recebidas para o piloto TDM com todas as seqüências PN e a diferentes offsets de tempo (ou Ki-MpNh correlações diretas, que podem ser muito maiores que KpMi + K₂*M₂) . A partir dos resultados da correlação direta, o terminal pode identificar cada estação base que transmite o piloto TDM e determinar sua temporização. Alternativamente, o terminal pode efetuar correlação direta nas amostras recebidas para o piloto TDM com um conjunto limitado de seqüências PN (para estações base do conjunto de candidatas, por exemplo) de modo a reduzir a complexidade.

Além do(s) piloto(s) TDM, cada estação base em um sistema baseado em OFDM pode transmitir um piloto multiplexado por divisão de frequência (FDM) em uma ou mais sub-bandas-piloto, que são sub-bandas designadas para o piloto FDM. Cada estação base pode transmitir o piloto FDM no campo de dados 230 da figura 2A e pode aplicar uma

35/43 seqüência PN única nos símbolos piloto enviados na(s) subbanda(s)-piloto. O primeiro chip PN nesta seqüência PN pode ser utilizado para o piloto FDM no período de símbolos 1, o segundo chip PN pode ser utilizado para o piloto FDM no período de símbolos 2 e assim por diante. A seqüência PN utilizada para o piloto FDM pode ser a mesma que a, ou diferente da, seqüência PN2 utilizada para o piloto TDM 2. O piloto TDM pode ser utilizado para aperfeiçoar o desempenho da aquisição, de modo a se reduzir a taxa de alarmes falsos, por exemplo. O piloto FDM pode ser também utilizado para identificar de forma única as estações base do sistema. Por exemplo, um número menor de seqüências PN2 pode ser utilizado para o piloto TDM 2, e o piloto FDM pode ser utilizado para resolver qualquer ambigüidade entre as estações base.

As correlações diretas para os pilotos TDM 1 e 2 computam a potência de sinal recebida a offsets de tempo específicos. As estações base são assim identificadas com base nos percursos de sinal mais potentes, em que cada percurso de sinal está associado a um offset de tempo específico. O receptor em um sistema baseado na OFDM pode captar a energia para todos os sinais dentro do prefixo cíclico. Assim, as estações base podem ser selecionadas com base em uma métrica de energia total em vez de uma métrica de percurso mais potente.

Para um sistema síncrono, as estações base podem transmitir seus pilotos TDM 1 e 2 ao mesmo tempo, conforme mostrado na figura 3 A. Alternativamente, as estações base podem transmitir seus pilotos TDM escalonados no tempo, conforme mostrado na figura 3B. Para pilotos TDM escalonados, o terminal pode obter picos de correlação retardada a diferentes offsets de tempo e pode comparar

36/43 estes picos de modo a se selecionar a estação base mais potente.

Algumas ou todas as estações base no sistema podem ser assíncronas. Neste caso, os pilotos TDM de diferentes estações base podem não chegar coincidentemente uns com os outros. O terminal pode ainda ser capaz de efetuar a aquisição de sinal descrita acima de modo ;a buscar e adquirir pilotos da estação base. Entretanto, se as estações base forem assíncronas, então o piloto TDM 1 de cada estação base pode observar interferência de outras estações base, e a realização da detecção para a correlação retardada se deteriora por causa da interferência. A extensão do piloto TDM 1 pode ser estendida de modo a dar conta da interferência e obter o desempenho de detecção desejado (a probabilidade de detecção desejada para o piloto TDM 1, por exemplo).

. Sistema

A figura 5 mostra um diagrama de blocos de uma estação base HOx e um terminal 120x, que são uma estação base e um terminal no sistema 100. Na estação base HOx, um processador de dados TX 510 recebe diferentes tipos de dados (dados de tráfego/em pacote e dados de overhead/controle) e processa (codifica, intercala e mapeia em símbolos) os dados recebidos de modo a gerar símbolos de dados. Conforme utilizado aqui, um símbolo de dados é um símbolo de modulação para dados, um símbolo piloto é um símbolo de modulação para piloto (que é um dado que é conhecido a priori tanto pela estação base quanto pelos terminais) e um símbolo de modulação é um valor complexo para um ponto em uma constelação de sinais para um esquema de modulação (como, por exemplo, M-PSK, M-QAM e assim por diante).

37/43

Um modulador OFDM 520 multiplexa os símbolos de dados nas sub-bandas apropriadas e efetua modulação OFDM nos símbolos multiplexados de modo a gerar símbolos OFDM. Um processador de pilotos TX 530 gera pilotos TDM 1 e 2 no domínio do tempo (conforme mostrado na figura 5) ou no domínio da frequência. Um multiplexador (Mux) 532 recebe e multiplexa pilotos TDM 1 e 2 do processador de pilotos TX 530 com os símbolos OFDM do modulador OFDM 520 e fornece um fluxo de amostras a uma unidade transmissora (TMTR) 534. Ά unidade transmissora 534 converte o fluxo de amostras em sinais analógicos de modo a gerar um sinal modulado. A estação base HOx em seguida transmite o sinal modulado de uma antena 536 a terminais no sistema.

No terminal 120x, os sinais transmitidos da estação base HOx assim como de outras estações base são recebidos por uma antena 552 e enviados a uma unidade receptora (RCVR) 554. A unidade receptora 554 condicioga (filtra, amplifica, converte descendentemente em frequência e digitaliza, por exemplo) o sinal recebido, de modo a gerar um fluxo de amostras recebidas. Uma unidade de sincronização (sinc) 580 obtém as amostras recebidas da unidade receptora 554 e efetua uma aquisição de modo a detectar sinais das estações base e determinar a temporização de cada estação base detectada. A unidade 580 fornece informações de temporização a um demodulador OFDM 560 e/ou controlador 590.

O demodulador OFDM 560 efetua demodulação OFDM nas amostras recebidas com base nas informações de temporização da unidade 580 e obtém os dados e símbolos piloto recebidos. O demodulador OFDM 560 também efetua detecção (ou filtragem casada) nos símbolos de dados recebidos com uma estimativa de canal (uma estimativa de resposta de freqüência) e obtém símbolos de dados

38/43 detectados, que são estimativas dos símbolos de dados enviados pela estação base HOx. O demodulador OFDM 560 envia os símbolos de dados detectados a um processador de dados de recepção (RX) 570. O processador de dados RX 570 processa (desmapeia em símbolos, deintercala e decodifica) os símbolos de dados detectados e gera dados decodificados. O processador de dados RX 570 e/ou o controlador 590 pode utilizar as informações de temporização para recuperar tipos diferentes de dados enviados pela estação base 110ά. Em geral, o processamento pelo demodulador OFDM 560 e pelo processador de dados RX 570 é complementar ao processamento pelo modulador OFDM 520 e pelo processador de dados TX 510, respectivamente, na estação base HOx.

Os controladores 540 e 590 orientam a operação na estação base HOx e no terminal 120x, respectivamente. As unidades de memória 542 e 592 proporcionam armazenamento para os códigos de programa e dados utilizados pelos controladores 540 e 590, respectivamente.

A figura 6 mostra um diagrama de blocos de uma modalidade do processador de pilotos TX 530 na estação base HOx. Para esta modalidade, o processador de pilotos 530 gera pilotos TDM 1 e 2 no domínio do tempo. Dentro do processador de pilotos TX 530, um gerador PN1 612 gera a seqüência PN1 atribuída à estação base HOx, e um gerador PN2 614 gera a seqüência PN2 atribuída à estação base HOx. Cada gerador PN pode ser implementado com, por exemplo, um registrador de offsets de realimentação linear (LFSR), que implementa um polinômio gerador para a seqüência PN. Os geradores PN 612 e 614 podem ser inicializados com os valores apropriados correspondentes às seqüências PN1 e PN2 atribuídas à estação base HOx. Um multiplexador 616 recebe as saldas dos geradores PN 612 e 614 e fornece a saída de

39/43 cada gerador PN no momento apropriado, conforme determinado por um sinal de TDM_Ctrl.

Os pilotos TDM podem ser também gerados no domínio da freqüência, conforme descrito acima. Neste caso, as seqüências PN1 e PN2 dos geradores PN 612 e 614, respectivamente, podem ser enviadas ao modulador OFDM 520 e utilizadas para multiplicar os símbolos piloto no domínio da freqüência ou as amostras no domínio do tempo para os pilotos TDM.

A figura 7 mostra um diagrama de blocos de uma modalidade da unidade de sincronização 580 no terminal 120x. A unidade de sinc 580 inclui um processador de piloto TDM 1 710 e um processador de piloto TDM 2 740. Dentro do processador de piloto TDM 1 710, um correlator retardado 720 efetua correlação retardada nas amostras recebidas e fornece um resultado de correlação retardada C(ri) para cada período de amostras. Um detector de pilotos/picos 722 detecta a.presença do piloto TDM 1 no sinal recebido com base nos resultados da correlação retardada e, se um sinal for detectado, determina o pico da correlação retardada. Um detector de erros de freqüência 724 estima o erro de freqüência nas amostras recebidas com base na fase do resultado da correlação retardada no pico detectado, conforme mostrado na equação (8), e fornece a estimativa de erro de freqüência. Uma unidade de correção de erros de freqüência 726 efetua correção de erros de freqüência nqs amostras recebidas e fornece amostras corrigidas na freqüência. Um correlator direto 730 efetua correlação direta nas amostras corrigidas na freqüência (conforme mostrado na figura 7) ou nas amostras recebidas (não mostradas) para diferentes offsets de tempo na janela de incerteza, que é centralizada no local do pico detectado, ,e fornece resultados de correlação direta para o piloto TDM

40/43

1. Um detector de picos 732 detecta as K2 ocorrências mais potentes do piloto TDM 1 dentro da janela de incerteza.

Dentro do processador de piloto TDM 2 740, um correlator direto 750 efetua correlação direta nas amostras recebidas ou corrigidas na frequência para as diferentes hipóteses de piloto 2 determinadas pelas K₂ (27) ocorrências de piloto TDM 1 detectadas mais potentes do detector de picos 732 e fornece resultados de correlação direta para estas hipóteses de piloto 2. Um detector de pilotos 752 detecta a presença do piloto TDM 2 efetuando a comparação normalizada mostrada na equação (13). O detector de pilotos 752 fornece a identidade assim como a temporização de cada estação base detectada como a saída do detector.

A figura 8A mostra um diagrama de blocos de uma modalidade do correlator retardado 720 para o piloto TDM 1. Dentro do correlator retardado 720, um registrador de deslocamento 812 (de extensão Li) recebe e armazena a amostra recebida r(n) para cada período de amostras n ,e fornece uma amostra recebida retardada r(n-L_})_r que foi retarda em Li períodos de amostras. Um buffer de amostras pode ser também utilizado no lugar do registrador de deslocamento 812. Uma unidade 816 também obtém a amostra recebida r(ri) e fornece uma amostra recebida conjugada complexa r* (ri). Para cada período de amostras n, um multiplicador 814 multiplica a amostra recebida r(n~L)) do registrador de deslocamento 812 com retardada amostra recebida conjugada complexa r*(ri) da unidade 816 fornece um resultado de correlação c(ri) = r*(ri) r(n -L_}) um registrador de deslocamento 822 um somador 824 .

registrador de

Para cada período de amostras deslocamento 822 recebe e armazena

41/43 resultado de correlação c(n) do multiplicador 814 e fornece um resultado de correlação cín — Nf) que foi retardado em Ni períodos de amostras. Para cada período de amostras η, o somador 824 recebe e soma a saída C(«-l) de um registrador 826 com o resultado c(n) do multiplicador, também subtraiío resultado retardado c(n-N\) do registrador de deslocamento 822 e fornece sua saída C(n) ao registrador 826. O somador 824 e o registrador 826 formam um acumulador que executa a operação de soma na equação (2). O registrador de deslocamento 822 e o somador 824 são também configurados para efetuar uma soma em execução e deslizante dos Ni resultados de correlação mais recentes de c(ri) a c(n-N, +1) . Isto é obtido somando-se o resultado de correlação mais recentes c(n) do multiplicador 814 e subtraindo-se o resultado de correlação c(n — N_}) dos Ni períodos de amostras anteriores, o que é feito pelo registrador de deslocamento 822.

Claims

A figura 8B mostra um diagrama de blocos de uma modalidade de correlator direto 730 para o piloto TDM 1. Dentro do correlator direto 730, um buffer 842 armazena as amostras recebidas. Quando o pico da correlação retardada para o piloto TDM 1 tiver sido detectado, um gerador de janelas 832 determina a janela de incerteza e fornece controles para avaliar cada uma das hipóteses de piloto 1. O gerador 832 fornece um offset de tempo e uma seqüência PN1 para cada hipótese de piloto 1. O buffer 842 fornece a seqüência apropriada de amostras (conjugadas) para cada hipótese de piloto 1 com base no offset de tempo indicado. Um gerador PN 834 gera a seqüência PN1 apropriada ao offset de tempo indicado. Um multiplicador 844 multiplica as amostras do buffer 842 pela seqüência PN1 do gerador PN 834 . Para cada hipótese de piloto 1, um acumulador 846 42/43 acumula os Nid resultados do multiplicador 844 e fornece o resultado da correlação direta para essa hipótese. O correlator direto 750 para o piloto TDM 2 pode ser implementado de maneira semelhante à do correlator direto 730 para o piloto TDM 1, embora com as diferenças seguintes. 0 gerador 832 gera os controles para avaliar as K2 ocorrências de piloto TDM 1 detectadas do detector de picos 7 32 em vez dos Ki offsets de tempo dentro da janela de incerteza. O gerador PN 834 gera a seqüência PN2 apropriada em lugar da seqüência PN1. O acumulador 846 efetua acumulação através de N2 amostras em vez de Nia amostras. As técnicas de aquisição de sinal descritas aqui podem ser implementadas por diversos aparelhos. Por exemplo, estas técnicas podem ser implementadas em hardware, software ou uma combinação deles. Para uma implementação em hardware, as unidades de processamento utilizadas para gerar e transmitir o(s) piloto (s) TDM podem ser implementadas dentro de um ou mais circuitos integrados específicos de aplicação (ASICs), processadores de sinais digitais (DSPs), dispositivos de processamento de sinais digitais (DSPDs), dispositivos lógicos programáveis (PLDs), arranjos de portas programáveis em campo (FPGAs), processadores, controladores, microcontroiadores, microprocessadores, outras unidades eletrônicas projetadas para executar as funções aqui descritas ou uma combinação deles. As unidades de processamento utilizadas para efetuar a aquisição podem ser também implementadas dentro de um ou mais ASICs, DSPs e assim por diante. Para uma implementação em software, as técnicas de aquisição de sinal podem ser implementadas com módulos (como, por exemplo, procedimentos, funções e assim por diante) que executem as funções aqui descritas. Os códigos 43/43 de software podem ser armazenados em uma unidade de memória (a unidade de memória 542 ou 592 da figura 5, por exemplo) e executados por um processador (o controlador 540 ou 590, por exemplo). A unidade de memória pode ser implementada dentro do processador ou fora do processador, e neste caso ela é acoplada comunicativamente ao processador por diversos aparelhos, conforme é conhecido na técnica. Conforme utilizada aqui, a OFDM pode incluir também uma arquitetura de acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA), na qual vários usuários compartilham os canais OFDM. Os cabeçalhos são incluídos aqui para referência e para ajudar na localização de determinadas seções. Estes cabeçalhos não se destinam a limitar o alcance dos conceitos descritos sob eles, e estes conceitos podem ter aplicabilidade em outras seções ao longo de todo o relatório. A descrição anterior das modalidades reveladas é apresentada para permitir que qualquer pessoa versada na técnica fabrique ou utilize a presente invenção. Diversas modificações nestas modalidades serão prontamente evidentes aos versados na técnica, e os princípios genéricos definidos aqui podem ser aplicados a outras modalidades sem que se abandone o espírito ou alcance da invenção. Assim, a presente invenção não pretende ser limitada às modalidades mostradas aqui, mas receberá o mais amplo alcance compatível com os princípios e aspectos inéditos revelados aqui.

............. 1..-..................

EFETUAR CORRELAÇÃO DIRETA NAS AMOSTRAS RECEBIDAS OU CORRIGIDAS NA FREOÜÉNCIA COM SEQUÊNCIAS PNI PARA K | DIFERENTES OFFSTES DE TEMPO E IDENTIFICAR AS K2 MELHORES

OCORRÊNCIAS DE PILOTO TDM ..........,ΣΣ.Σ.1 ................

EFETUAR CORRELAÇÃO DIRETA NAS AMOSTRAS RECEBIDAS OU CORRIGIDAS NA FREQUÊNCIA COM SÊOUÉNCIAS PN2 PARA AS IC MELHORES OCORRÊNCIAS DÊ PILOTO TDM 2

DECODIFICAR CANAL DE CONTROLE ^**^ÍÍÊCO^FICAÇKS^ NÃO ^BEM SUCEDIDA^^**.......... . /426 DECLARAR ÁõiUiSiÇAO BEM' ........

SUCEDIDA ( FIM

D FIG. 4 k» i 220 d

UM QUADRO 210

..........................

PILOTOS TDM

DADOS

PILOTOS TDM ·> TEMPO

I r _F

Γ....... ' ....... ...................... ......—.......... ¹ ................ SEQ PILOTO-1 PARCIAL SEQÜÊNCIA PILOTO 1 SEQÜÊNCIA PILOTO 1 SEQÜÊNCIA PILOTO 2 i Cf .L SEQUÊNCIA PH1 SEQUÊNCIA PII1 SEQÜÊNCIA PN2 J (AMOSTRAS l’ ^AMOSTRAS *;* L AMOSTRAS * ............................................T AMOSTRAS............... * T AMOSTRAS 1 2 _T AMOSTRAS

J

1/10 rãs

1. Método para efetuar aquisição em um sistema de comunicação (100), caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

efetuar uma primeira correlação em amostras recebidas com uma primeira sequência de números pseudoaleatórios para detectar um primeiro piloto multiplexado por divisão de tempo (222) compreendido por pelo menos uma ocorrência de uma primeira sequência piloto;

efetuar uma segunda correlação nas amostras recebidas com uma segunda sequência de números pseudoaleatórios para detectar um segundo piloto multiplexado por divisão de tempo (224) compreendido por pelo menos uma ocorrência de uma segunda sequência piloto, se o primeiro piloto multiplexado por divisão de tempo (222) for detectado; e identificar um transmissor (110) dos primeiro e segundo pilotos multiplexados por divisão de tempo (222, 224) com base pelo menos na segunda sequência de números pseudo-aleatórios.

1/5 reivindicações

2/10

PILOTO TDM 1 22Z

ΊΓ

PILOTO TDM 2 .224

FIG. 2A

PREFIXoLeQÜÊNCIA PILOTO

CÍCLICO 1

C : SEQÜÊNCIA PN1

-SEQÜÊNCIA PILOTO PREFIXO

I CÍCLICO j u t stiJUtociA hni s SEQÜÊNCIA PN1 ΐ C í •AMOSTRAS’ L AMOSTRAS I Uj AMOSTRAS (AMOSTRAS· «---------------T AMOSTRAS ---------------»4^--->-----: 1 »

SEQÜÊNCIA PILOTO 2

SEQÜÊNCIA PN2 l_2 AMOSTRAS

T AMOSTRAS---2 *4 *

♦

FIG. 2B

ALINHADOS NO TEMPO

I

TRANSMISSÃO DE PILOTOS ESCALONADOS NO LINK DIRETO

FIG.3B

2/5 efetuar correlação direta nas amostras recebidas para pelo menos uma hipótese, cada hipótese correspondendo a um offset de tempo particular e a uma segunda sequência de números pseudo-aleatórios hipotetizada para o segundo piloto multiplexado por divisão de tempo (224);

computar uma métrica de correlação direta para cada uma dentre a pelo menos uma hipótese;

comparar a métrica de correlação direta para cada hipótese com um limite; e declarar detecção do segundo piloto multiplexado por divisão de tempo (224) caso a métrica de correlação direta para qualquer uma dentre a pelo menos uma hipótese exceda o limite.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente : efetuar média de resultados de correlação da primeira correlação para uma pluralidade de intervalos de transmissão. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente : derivar um limite adaptativo com base nas amostras recebidas; e detectar o primeiro piloto multiplexado por divisão de tempo (222) com base no limite adaptativo. 4. Método, de acordo com a reivindicação 1,

caracterizado pelo fato de que efetuar a segunda correlação compreende:

Petição 870180128691, de 10/09/2018, pág. 9/28

3/10

3/5 estimar erro de frequência nas amostras recebidas com base em resultado da primeira correlação; e corrigir o erro de frequência estimado.
4/10

530

4/5 meios para efetuar média de resultados de correlação da primeira correlação para uma pluralidade de intervalos de transmissão.

11. Equipamento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

meios para derivar um limite adaptativo com base nas amostras recebidas; e meios para detectar o primeiro piloto multiplexado por divisão de tempo (222) com base no limite adaptativo.

12. Equipamento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os meios para efetuar a segunda correlação compreende:

meios para efetuar correlação direta nas amostras recebidas para pelo menos uma hipótese, cada hipótese correspondendo a um offset de tempo particular e a uma segunda sequência de números pseudo-aleatórios hipotetizada para o segundo piloto multiplexado por divisão de tempo (224);

meios para computar uma métrica de correlação direta para cada uma dentre a pelo menos uma hipótese;

meios para comparar a métrica de correlação direta para cada hipótese com um limite; e meios para declarar detecção do segundo piloto multiplexado por divisão de tempo (224) caso a métrica de correlação direta para qualquer uma dentre a pelo menos uma hipótese exceda o limite.

13. Equipamento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os meios para efetuar a

primeira correlação compreende: meios para efetuar correlação direta entre as amostras recebidas e pelo menos uma primeira sequência de números pseudo-aleatórios hipotetizada, para uma

pluralidade de offsets de tempo;

Petição 870180128691, de 10/09/2018, pág. 12/28
5/10

Χ~ Μ

5/5 meios para identificar K maiores resultados de correlação direta obtidos para a pluralidade de offsets de tempo e a pelo menos uma primeira sequência de números pseudo-aleatórios hipotetizada, onde K é um número inteiro um ou maior; e meios para prover K ocorrências detectadas da primeira sequência piloto que correspondem aos K maiores resultados de correlação direta, cada ocorrência detectada da primeira sequência piloto sendo associada a um offset de tempo particular e a uma primeira sequência de números pseudo-aleatórios hipotetizada particular.

14. Equipamento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

meios para estimar erro de frequência nas amostras recebidas com base em resultado da primeira correlação; e meios para corrigir o erro de frequência estimado.

15. Equipamento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os meios para identificar o transmissor (110) compreendem meios para identificar o transmissor (110) dos primeiro e segundo pilotos multiplexados por divisão de tempo (222, 224) com base adicionalmente na primeira sequência de números pseudoaleatórios.

Petição 870180128691, de 10/09/2018, pág. 13/28

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que efetuar a primeira correlação compreende:

efetuar correlação direta entre as amostras recebidas e pelo menos uma primeira sequência de números pseudo-aleatórios hipotetizada, para uma pluralidade de offsets de tempo;

identificar K maiores resultados de correlação direta obtidos para a pluralidade de offsets de tempo e a pelo menos uma primeira sequência de números pseudoaleatórios hipotetizada, onde K é um número inteiro um ou maior; e prover K ocorrências detectadas da primeira sequência piloto que correspondem aos K maiores resultados de correlação direta, cada ocorrência detectada da primeira sequência piloto sendo associada a um offset de tempo particular e a uma primeira sequência de números pseudoaleatórios hipotetizada particular.
6/10

Ή

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

Petição 870180128691, de 10/09/2018, pág. 10/28
7/10 ( INÍCIO

EFETUAR CORRELAÇÃO RETARDADA NAS AMOSTRAS RECEBIDAS PARA DETECTAR PRESENÇA DE PILOTO TDM 1

ESTIMAR E CORRIGIR ERROS DE

FREQÜÊNCIA NAS AMOSTRAS

RECEBIDAS

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que identificar o transmissor (110) compreende identificar o transmissor (110) dos primeiro e segundo pilotos multiplexados por divisão de tempo (222, 224) com base adicionalmente na primeira sequência de números pseudo-aleatórios.
8/10

PILOTOS TDM

F/G. 6

AMOSTRAS RECEBIDAS

8. Memória legível por computador, caracterizada pelo fato de que compreende gravado na mesma o método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7.
9/10 fíG,7

AMOSTRAS RECEBIDAS

RESULTADO DE CORRELAÇÃO RETARDADA

F/G, 84

9. Equipamento em um sistema de comunicação, caracterizado pelo fato de que compreende:

meios para efetuar uma primeira correlação em amostras recebidas com uma primeira sequência de números pseudo-aleatórios para detectar um primeiro piloto multiplexado por divisão de tempo (222) compreendido por pelo menos uma ocorrência de uma primeira sequência piloto;

meios para efetuar uma segunda correlação nas amostras recebidas com uma segunda sequência de números pseudo-aleatórios para detectar um segundo piloto multiplexado por divisão de tempo (224) compreendido por pelo menos uma ocorrência de uma segunda sequência piloto, se o primeiro piloto multiplexado por divisão de tempo (222) for detectado; e meios para identificar um transmissor (110) dos primeiro e segundo pilotos multiplexados por divisão de tempo (222, 224) com base pelo menos na segunda sequência de números pseudo-aleatórios.

10. Equipamento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

Petição 870180128691, de 10/09/2018, pág. 11/28
10/10

730

AMOSTRAS CORRIGIDAS NA FREQÜÊNCIA

LOCALIZAÇÃO DO PICO

FÍG.8B