BRPI0616427A2 - localização de posição utilizando transmissores com offset de temporização - Google Patents

Abstract

LOCALIZAçãO DE POSIçãO UTILIZANDO TRMANSMISSORES COM OFFSET DE TEMPORIZAçãO. Sistemas e métodos são fornecidos para determinar informações de localização de posição em uma rede sem fio. Em uma modalidade, informações de offset de temporização são comunicadas entre múltiplos transmissores e um ou mais receptores. Tais informações habilitam determinações de posição ou localização precisas a serem feitas que compensam por diferenças de temporização por toda a rede. Em outra modalidade, ajustes de fase de transmissor são realizados que avançam ou retardam transmissões a partir dos transmissores para compensar por potenciais diferenças de temporização em receptores. Em ainda outro aspecto, combinações de ajustes de fase de transmissor e/ou comunicações de offset de temporização podem ser empregadas na rede sem fio para facilitar determinações de localização de posição.

Description

"LOCALIZAÇÃO DE POSIÇÃO UTILIZANDO TRANSMISSORES COM OFFSETDE TEMPORIZAÇÃO"

Campo da Invenção

A presente tecnologia se refere geralmente asistemas de comunicações e métodos, e mais particularmentea sistemas e métodos que determinam localizações de posiçãode acordo com redes sem fio pelo emprego de offsets detempo ou técnicas de ajuste de fase de transmissor dentrodas redes.

Descrição da Técnica Anterior

Uma tecnologia que tem dominado os sistemas semfio é a tecnologia sem fio digital de Acesso Múltiplo porDivisão de Código (CDMA). Em adição ao CDMA, umaespecificação de interface aérea define tecnologia FLO(Link Direto Somente) que foi desenvolvida por um grupoliderado pela indústria de provedores sem fio. Em geral,FLO tem alavancado as características mais vantajosas dastecnologias sem fio disponíveis e utilizado os últimosavanços em codificação e projeto de sistema para alcançarde forma consistente o desempenho de mais alta qualidade.Um objetivo é que FLO seja um padrão adotado globalmente.

A tecnologia FLO foi projetada em um caso para umambiente de multimídia móvel e exibe características dedesempenho adequadas de forma ideal para uso em aparelhoscelulares. Utiliza os últimos avanços em codificação eintercalamento para alcançar a mais alta qualidade derecepção durante todo o tempo, ambos para streaming deconteúdo em tempo atual e outros serviços de dados. Atecnologia FLO pode fornecer desempenho móvel robusto ealta capacidade sem comprometer o consumo de energia. Atecnologia também reduz o custo da rede de entrega deconteúdo multimídia reduzindo drasticamente o número detransmissores necessários. Adicionalmente, multicast demultimídia baseada em tecnologia FLO complementa serviçosde dados e voz de rede celular do operador sem fio,entregando conteúdo para os mesmos equipamentos celularesutilizados em redes 3G.

0 sistema sem fio FLO foi projetado para difundirsinais de áudio e vídeo em tempo real, além de serviços detempo não atual para usuários móveis. A transmissão FLOrespectiva é realizada utilizando-se transmissores altos ede alta potência para garantir uma ampla cobertura em umadada área geográfica. Adicionalmente, é comum seimplementar 3 a 4 transmissores na maior parte dos mercadospara se garantir que o sinal FLO alcance uma partesignificativa da população em um dado mercado. Devido àcobertura do transmissor FL0, é possível se determinarlocalizações de posição com base em técnicas detriangulação, por exemplo. As técnicas de localização deposição tradicionais fazem uso de sinais GPS com base emsatélite para medições de faixa. No entanto, o problema comos sinais com base em satélite é a falta de disponibilidadede sinal em ambientes fechados, por exemplo, onde a linhade visão para os satélites não está disponível.

Resumo da Invenção

A seguir é apresentado um sumário simplificado devárias modalidades a fim de fornecer uma compreensão básicade alguns aspectos das modalidades. Esse sumário não é umavisão geral extensa. Não pretende identificar os elementoschave/crít icos ou delinear o escopo das modalidadesdescritas aqui. Seu único propósito é apresentar algunsconceitos de forma simplificada como um prelúdio para adescrição mais detalhada que será apresentadaposteriormente.

Os sistemas e métodos são fornecidos paradeterminar informações de posição ou localização através deredes sem fio e no lugar de (ou com relação a) técnicas deSistema de Posicionamento Global (GPS) convencionais. Emuma modalidade, a localização de posição em uma rede dedifusão é determinada utilizando-se múltiplos transmissoresque compensam diferenças de temporização entretransmissores. Muitos algoritmos de localização de posiçãoassumem que sinais emanando dos transmissores para mediçõesde alcance sao alinhados com o tempo utilizando um relógiocentral comum tal como GPS, por exemplo. No entanto, évantajoso em determinados sistemas de difusão seavançar/retardar as transmissões de alguns dostransmissores com relação ao relógio central para facilitara recepção de sinal e qualidade por toda a rede. Em taiscasos, algoritmos de localização de posição fazem uso deinformações de offset de temporização dos transmissorespara resultar em medições de alcance mais precisas atravésde componentes de localização de posição convencionais.Dessa forma, em algumas modalidades, informações deparâmetro de overhead (por exemplo, informações de offsetde temporização) podem ser transmitidas além do uso destasinformações adicionais no receptor para resultar emmedições de alcance precisas.

Em outra modalidade, temporização de transmissãode sinal pode ser avançada ou retardada nos transmissoresrespectivos para aliviar a necessidade de se compensaroffsets de temporização no receptor. Pelo ajuste detemporização de sinais transmitidos nos transmissores,informações de posição precisas podem ser determinadas nosreceptores respectivos enquanto mitigando cálculos deoffset de temporização uma vez que divergências detemporização de um relógio centralizado já foramcompensadas nos transmissores. Como pode ser apreciado,alguns sistemas podem incluir combinações de offsets detemporização que são comunicadas para os receptores e/ouajustes de temporização nos transmissores para facilitardeterminações de localização de posição precisas.

Para a realização do acima exposto e finalidadesrelacionadas, determinadas modalidades ilustrativas sãodescritas aqui com relação à descrição a seguir e desenhosem anexo. Esses aspectos são indicativos de várias formasnas quais as modalidades podem ser praticadas, todas asquais devem ser cobertas.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é um diagrama de blocos esquemáticoilustrando um sistema de posicionamento de rede sem fio;

A figura 2 é um sistema exemplar que empregainformações de offset de temporização para determinações delocalização de posição;

A figura 3 ilustra técnicas exemplares paratransmitir informações de offset de temporização;

A figura 4 ilustra um sistema exemplar paraajustar informações de temporização em um sistema deposicionamento sem fio;

A figura 5 é um diagrama ilustrando camadas derede exemplares para um sistema de posicionamento sem fio;

A figura 6 é um diagrama ilustrando uma estruturade dados e sinal exemplares para iam sistema deposicionamento sem fio;

A figura 7 ilustra um processo de temporizaçãoexemplar para um sistema de posicionamento sem fio;

A figura 8 é um diagrama ilustrando umdispositivo de usuário exemplar para um sistema sem fio;

A figura 9 é um diagrama ilustrando uma estaçãobase exemplar para um sistema sem fio;

A figura 10 é um diagrama ilustrando umtransceptor exemplar para um sistema sem fio.Descrição Detalhada da Invenção

Os sistemas e métodos são fornecidos paradeterminar informações de localização de posição em umarede sem fio. Em uma modalidade, informações de offset detemporização são comunicadas entre múltiplos transmissorese um ou mais receptores. Tais informações habilitamdeterminações precisas de posição ou localização quecompensam diferenças de temporização por toda a rede. Emoutra modalidade, os ajustes de fase de transmissor sãorealizados e avançam ou atrasam as transmissões ostransmissores para compensar potenciais diferenças detemporização em receptores. Dessa forma, determinações delocalização de posição podem ser feitas sem computação detemporização adicional nos receptores. Em outro aspecto,combinações de comunicações de offset de temporização e/ouajustes de fase de transmissor podem ser empregados na redesem fio para facilitar computações ou determinações delocalização de posição.

Como utilizado nesse pedido, os termos"componente", "rede", "sistema", e similares se referem auma entidade relacionada a computador, seja hardware, umacombinação de hardware e software, software ou software emexecução. Por exemplo, um componente pode ser, mas não estálimitado a, um processo rodando em um processador, umprocessador, um objeto, um elemento executável, uma cadeiade execução, um programa e/ou um computador. Por meio deilustração, ambos um aplicativo rodando em um dispositivode comunicações e o dispositivo podem ser um componente. Umou mais componentes podem residir dentro de um processoe/ou cadeia de execução e um componente pode estarlocalizado em um computador e/ou distribuído entre dois oumais computadores. Além disso, esses componentes podem serexecutados a partir de várias mídias legíveis porcomputador possuindo várias estruturas de dados armazenadasnas mesmas. Os componentes podem se comunicar através deprocessos locais e/ou remotos tal como de acordo com umsinal possuindo um ou mais pacotes de dados (por exemplo,dados de um componente interagindo com outro componente emum sistema local, sistema distribuído, e/ou através de umarede com ou sem fio tal como a Internet).

A figura 1 ilustra um sistema de posicionamentode rede sem fio 100. 0 sistema 100 inclui um ou maistransmissores 110 que se comunicam através de uma rede semfio com um ou mais receptores 120. Os receptores 120 podemincluir substancialmente qualquer tipo de dispositivo decomunicação tal como um telefone celular, computador,assistente pessoal, dispositivos portáteis ou laptops, :eassim por diante. 0 sistema 100 emprega um ou maiscomponentes de localização de posição 130 para facilitardeterminar uma posição ou localização para os receptores120. Em geral, informações de sincronização de temporizaçãoentre os transmissores 110 e os receptores 120 podemprecisar ser ajustadas em várias modalidades descritas aquipara facilitar determinações de localização de posiçãoprecisa nos receptores. Em um caso, componentes de offsetde temporização 140 podem ser comunicados entre otransmissor 110 e o receptor 120 para indicar diferenças detemporização ou ajustes na rede sem fio a serem compensadosem um componente ou algoritmo de determinação delocalização de posição. Outro caso emprega componentes deajuste de fase 150 nos transmissores 110 para avançar ouretardar sinais que têm o efeito de compensar pordivergências de temporização ou diferenças que podemocorrer no sistema 100. Em outras modalidades, váriascombinações de componentes de offset de temporização 140e/ou componentes de ajuste de fase 150 podem ser empregadassimultaneamente para facilitar determinações de localizaçãode posição no sistema de posicionamento de rede sem fio100.

Geralmente, técnicas de localização de posiçãoconvencionais fazem uso de sinais GPS com base em satélitespara medições de alcance. No entanto, um problema comsinais com base em satélite é a falta de disponibilidade desinal tal como em ambientes fechados onde a linha de visãodos satélites não está disponível. Por outro lado, anatureza de alta potência de transmissão de Link DiretoSomente (FLO) facilita que a forma de onda FLO estejadisponível em ambientes fechados onde o sinal GPS não estádisponível. Dessa forma, existe uma alternativa paralocalização de posição com base em medições feitas a partirde sinais FLO quando o sinal FLO a partir de múltiplostransmissores está disponível. Na descrição a seguir, podeser considerado que um receptor FLO seja capaz de acessarsinais de, pelo menos, três transmissores FLO diferentes(outras configurações sendo possível), que podem ou nãoestar transmitindo o mesmo conteúdo de informações.

A rede FLO é geralmente implementada para modo deoperação de Rede de Freqüência Única (SFN) onde ostransmissores são sincronizados com uma fonte de relógiocomum. A fonte de relógio, por exemplo, pode ser derivadade um sinal IPPS do GPS, por exemplo, A forma de onda FLO ébaseada em sinalização de Multiplexação por Divisão deFreqüência Ortogonal (OFDM) e pode ser projetada sob aconsideração de que espalhamento de retardo de um canãlpode ser inferior a cerca de 135 με, por exemplo. Quandomúltiplos transmissores 110 são visíveis para um receptor120, o espalhamento de retardo percebido pelo receptor éuma função da posição relativa do receptor a partir devários transmissores. Em alguns casos, é possível que oreceptor 120 esteja perto de um dos transmissores 110 elonge de outro transmissor, resultando, assim, em um grandeespalhamento de retardo. Se o espalhamento de retardoresultante exceder a especificação do projeto de 135 με (ououtra referência), pode incorrer em penalidadesignificativa em desempenho do sistema. No entanto, épossível se controlar o espalhamento de retardo percebidopelo receptor 120 em vários pontos na rede pelo retardo ouavanço de um limite de superquadro com relação a um pulsode sincronização a partir do relógio central. Dessa forma,em uma implementação de rede FLO otimizada, pode serrealista se assumir que existe um offset de temporizaçãofixo entre diferentes transmissores 110.

Em uma implementação SFN de uma rede FLO, ostransmissores 110 provavelmente são sintonizados paraoperar um offset de tempo fixo com relação a um relógiocentral (e, dessa forma, um ao outro) para otimizar oespalhamento de retardo observado no receptor 120 e, dessaforma, o desempenho do sistema. Os offsets de temporizaçãorelativos no transmissor podem afetar de forma adversamedições de alcance para localização de posição se nãoforem compensados. No entanto, em localização de posiçãocom base em móvel e em localização de posição com base emrede, é possível se compensar offset de temporização dotransmissor pela modificação dos cálculos de alcance. Issopode incluir a rede FLO fornecendo as informações de offsetde temporização de transmissor para o receptor 120 em umsistema de localização de posição com base em móvel,ajustando temporização de transmissão e sinais de fase, òuuma combinação de offsets de temporização com ajustes desinal.

A figura 2 ilustra um sistema exemplar 200 qüeemprega offsets de temporização para determinações deposição. Nesse exemplo, transmissores A, B e C em 210 podemser três transmissores FLO diferentes transportando sinaisFLO que estão dentro do alcance de recepção de um receptor220 em um determinado ponto no tempo. Adicionalmente,deixemos da, db e dc se referir a um offset de temporização230 dos transmissores respectivos com relação a uma fontede relógio comum 240. Aqui, offset positivo se refere aavançar a transmissão com relação ao relógio central 240enquanto um offset negativo se refere a retardar atransmissão com relação ao relógio central. Pode serconsiderado que um relógio receptor seja sincronizado com afonte de relógio comum 240 em fase e freqüência.

A especificação de interface aérea FLO que écomumente disponível permite que cada transmissor 210insira símbolos (conhecidos como canal piloto deposicionamento) únicos ao transmissor. Esses símbolos podemser projetados para permitir que o receptor 220 estime oretardo de propagação a partir de cada um dos transmissores210. O canal piloto de posicionamento é essencialmente umconjunto de tons piloto específico para cada transmissor,projetado com alto ganho de processamento de forma que umcanal com espalhamento de retardo longo além de baixapotência ainda possa ser detectado no receptor 220. No casode propagação de linha de visão sem espalhamentosignificativo a partir do transmissor 210 para o receptor220, a estimativa de canal obtida através do piloto deposicionamento geralmente compreende um único percurso. Adistância do receptor 220 do transmissor 210 é determinadacom base na localização do percurso de canal na estimativa de canal.

No exemplo de sistema 200, considere τ3 comosendo a localização do percurso único (ou o primeiropercurso de chegada no caso de múltiplos percursos) naestimativa de canal com base em canal piloto deposicionamento do transmissor A. De forma similar, deixemosxb e Tc serem o retardo do primeiro percurso de chegada naestimativa de canal dos transmissores B e C,respectivamente. Se os relógios nos três transmissores 210,além do receptor 220, forem sincronizados em freqüênciaalém de fase, então a distância do receptor a partir dostransmissores é calculada como a velocidade da luzmultiplicada pelo retardo de propagação medido através daestimativa de canal. No entanto, na presença de offsets detemporização nos transmissores 210, os retardos medidos noreceptor 220 devem ser corrigidos por offset detemporização 230 entre o transmissor e o receptor. Dessaforma, a distância do receptor a partir do transmissor A édada por:

Sa ={da+Ta)xc , onde c é a velocidade da luz.

De forma similar, Sb = (db + Tb)xc e Sc =(dc+tc)xc .

Quando a distância relativa do receptor 220 a partir detrês localizações conhecidas é determinada (nesse caso, aslocalizações conhecidas são os transmissores FLO), alocalização do receptor pode ser obtida pelo método detriangulação bem conhecido. 0 método de triangulação éessencialmente determinar o único ponto de interseção paracírculos desenhados em torno dos três transmissores A, B eC com raios Sa, Sb e Sc, respectivamente. Dessa forma, éclaro que no caso de offsets de temporização relativos nostransmissores 210, é útil que o receptor 220 esteja cientedos valores de offset de temporização 230 para determinarposição ou localização com precisão.

A figura 3 ilustra métodos exemplares paracomunicar informações de temporização 300. Como pode serapreciado, existem várias técnicas possíveis paratransmitir informações de offset de temporização 300 paraum receptor. É notado que é suficiente para o receptorestar ciente do offset de temporização de cada um dostransmissores com relação a um relógio central comum talcomo o relógio GPS ou outro relógio comum.

Em 310, um possível mecanismo de transmissãoserve para os transmissores difundirem as informações sobreo offset de temporização utilizando símbolos de overhead.Por exemplo, no sistema FLO, as informações de temporizaçãoa partir de todos os transmissores em uma dada área localpode ser contida no campo OIS de área local (Símbolos deInformações de Overhead) que é específico para uma árealocal determinada, mas muda através de diferentes áreaslocais em uma dada área ampla. Uma vantagem de talabordagem é que as informações de temporização detransmissor são localizadas. É notado que pode não ofereceruma vantagem para informações de offset de temporização dereceptor-para-receptor sobre um transmissor a partir doqual não pode receber o canal piloto de posicionamento. Poroutro lado, o campo OIS local pode ser mais suscetível ainterferência na borda de cobertura do que o canal pilotode posicionamento. Como resultado, o receptor pode sércapaz de decodificar o canal piloto de posicionamento deforma bem sucedida enquanto é incapaz de obter asinformações de temporização a partir do canal OIS local.Uma variação dessa abordagem seria a inclusão dásinformações de temporização no OIS de área ampla o queremoveria os problemas de borda de cobertura ao custo dedifundir as informações de temporização de transmissoratravés de uma área geográfica muito maior (e, dessa forma,uma largura de banda útil).Em 320, outra técnica possível para transmissãode informações de temporização é embutir as informações detemporização de transmissor no canal piloto deposicionamento (PPC). Nesse caso, o receptor pode primeiroestimar o canal a partir de um dado transmissor utilizandoo PPC a partir do transmissor e então decodificar asinformações de temporização embutidas no PPC. 0 ganho deprocessamento do PPC pode precisar ser aumentadosuficientemente nesse caso para facilitar que aprobabilidade de detecção do PPC não seja afetada pelapresença de informações adicionais embutidas nos símbolos.

Em 330, uma terceira técnica possível de setransmitir informações de temporização é se difundir umalmanaque dos transmissores como um MLC (Centro deLocalização Móvel) de tempo não-real periodicamente parafacilitar que o receptor decodifique esse MLC deinformações em particular. Em 340, outra técnica atrativamitiga as informações de offset de temporização notransmissor pela modificação da forma de onda dotransmissor para os símbolos PPC levando em consideração osoffsets de temporização como discutido abaixo com relação'àfigura 4.

A figura 4 ilustra um sistema exemplar 400 paraajustar informações de temporização em um sistema deposicionamento sem fio. Nesse exemplo, dois transmissores Ae B são mostrados em 410. Um sinal a partir dostransmissores 410 pode ser avançado ou retardado em 420para compensar por possíveis diferenças de temporização nosistema. Dessa forma, um receptor 430 pode ser capaz dedeterminar localizações de posição sem ter que determinardesvios a partir de um relógio centralizado como descritoacima. O conceito de avançar ou retardar a temporização dotransmissor em 420 é introduzido no sistema FLO de forma aregular o espalhamento de retardo de canal efetivo comopercebido pelo receptor 430. Em um caso, em um sistemaOFDMf a convolução linear do canal com o sinal transmitidopode ser tratada como uma convolução cíclica se oespalhamento de retardo do canal for inferior ao prefixocíclico empregado pelo sinal OFDM.

Nesse exemplo, considere-se os transmissores A eB em 410 com offsets de temporização da e db. Deixe Ta sero retardo atual que seria percebido por um componente depropagação de linha de visão com base na distância entre otransmissor Aeo receptor 430. De forma similar, deixe Tb

ser o retardo atual que seria percebido por um componentede linha de visão a partir do transmissor B para o receptor430. Note-se que os retardos adicionais, da e db sãointroduzidos nos transmissores quando o espalhamento deretardo Tb-Ta excede o prefixo cíclico (assumindo-se umcomponente de linha de visão de cada um dos transmissores).Com retardos da e db nos transmissores, o sinal recebido noreceptor é dado por:

y (n) =ha (n) *xa (n-da) +hb (n) *xb (n-db) +w (η) ,

Equação 1

onde ha(n) e xa(n) são o canal e o sinal comrelação ao transmissor A. * representa a operação deconvolução linear e w(n) é o ruído adicionado ao receptor.No caso de canal de tráfego em uma rede de área ampla,xa (n) e xb (n) são geralmente iguais (digamos x(n)).

Utilizando-se as propriedades de convoluçãolinear a equação acima pode ser escrita como:

y (n) =ha (n-da) *x (n) +hb (n-db) *x (n) +w (n)

Equação 2De forma que o espalhamento de retardo de canal percebido éagora fornecido por (Tb -db) - (ra-da) e pode ser controladopela introdução de offsets de tempo no transmissor. Quandoo espalhamento de retardo efetivo é inferior ao prefixocíclico, o sinal recebido na Equação 1 pode ser escritocomo a convolução cíclica ao invés de uma convoluçãolinear. Dessa forma:

<formula>formula see original document page 15</formula>

Equação 3

ou, de forma equivalente,

<formula>formula see original document page 15</formula>

Equação 4

onde ® denota a convolução circular. Se o prefixo cíclicofor longo o suficiente, então a operação de retardar osinal xa (n) por da na equação 1 para resultar na equação 3pode ser realizada pela rotação circular de xa(n) por da naequação 3.

Com base nos casos acima, o seguinte é propostopara o canal piloto de posicionamento com relação a canaisde tráfego regular. Durante o canal de tráfego regular, oprefixo cíclico empregado é tipicamente curto (512 chips nocaso de FLO) e, dessa forma, a técnica de deslocamentocíclico discutida na equação 3 não pode ser empregada pararegular o espalhamento de retardo efetivo do canal.

Portanto, as transmissões dos respectivos transmissoresserão fisicamente retardadas (transmissores AeB por da edb nesse exemplo) para corresponder às requisitos deprefixo cíclico. Por outro lado, para o canal piloto deposicionamento, um prefixo cíclico longo (da ordem de 2500chips em FLO) pode ser empregado de modo a habilitarestimativa de retardo de transmissores fracos que estãodistantes. Adicionalmente, os retardos da e db introduzidospelos transmissores para o canal de tráfego afetam asobservações de retardo feitas no canal piloto deposicionamento, exigindo, dessa forma, estas informações deoverhead no receptor como discutido previamente.

Dada a disponibilidade de um prefixo cíclicolongo para o canal piloto de posicionamento, o transmissorpode desfazer o efeito dos retardos físicos reais da e dbpor uma mudança cíclica no sinal de posicionamento. Sexa,ρ(n) for o sinal de posicionamento pretendido a partir dotransmissor A com retardo de temporização da, então otransmissor pode enviar uma versão ciclicamente alteradafornecida por xa,p(n+da). De forma similar, mudarciclicamente o sinal do transmissor B. Devido à presença deum prefixo cíclico longo, a equação 3 ainda é válida edessa forma:

<formula>formula see original document page 16</formula>

Equação 5 aliviando, dessa forma, a necessidade de se enviar asinformações de retardo de transmissor para o receptor. Estatécnica pode ser utilizada para se compensar os offsets detemporização de transmissor resultantes de retardosintroduzidos como parte do planejamento de rede assim comooutros retardos de temporização que podem surgir devido afiltros, cabos e tais outros componentes, por exemplo.

Com referência a outra modalidade, a discussãoacima pode assumir que as medições de faixa estão sendocalculadas no receptor móvel. No entanto, é possível que oscálculos sejam realizados na rede onde as informações detemporização estão disponíveis offline. Neste caso, oreceptor pode medir as pseudo-faixas Sa, Sb e Sc, onde, porexemplo, Sa=raxc, sem levar o offset de temporização detransmissor em consideração. 0 receptor pode retransmitir apseudo-faixa Sa para a rede e as correções adicionaispelos offsets de temporização podem ser facilmenterealizadas na rede uma vez que todo o almanaque pode serdisponibilizado na rede.

A figura 5 ilustra camadas de rede exemplares 500para um sistema de posicionamento sem fio. Um modelo dereferência de protocolo de interface aérea de Link SomenteDireto (FLO) é mostrado na figura 5. Geralmente, aespecificação de interface aérea FLO cobre protocolos eserviços correspondentes a 0SI6 possuindo Camadas 1 (camadafísica), e Camada 2 (Camada de Link de Dados). A camada deLink de Dados é adicionalmente subdividida em duas sub-camadas, isto é, sub-camada de Acesso ao Meio (MAC) e sub-camada de Fluxo. As Camadas Superiores podem incluircompressão de conteúdo multimídia, controle de acesso amultimídia, juntamente com conteúdo e formatação deinformações de controle.

A especificação de interface aérea FLOtipicamente não especifica as camadas superiores parapermitir flexibilidade de projeto em suporte a váriosaplicativos e serviços. Essas camadas são mostradas parafornecer contexto. A Camada de Fluxo inclui multiplexar at'étrês correntes de camada superior em um canal lógico,vincular pacotes de camada superior a fluxos para cadacanal lógico, e fornecer funções de empacotamento etratamento de erro residual. Características da Camada deControle de Acesso ao Meio (MAC) incluem controlar o acessoà camada física, realizar o mapeamento entre canais lógicose canais físicos, multiplexar canais lógicos paratransmissão através do canal físico, demultiplexar canaislógicos no dispositivo móvel, e/ou garante requisitos deQualidade de Serviço (QoS). As características da CamadaFísica incluem fornecer estrutura de canal para o linkdireto, e definir requisitos de freqüência, modulação ecodificação.

Em geral, tecnologia FLO utiliza Multiplexaçãopor Divisão de Freqüência Ortogonal (OFDM), que também éutilizada pelo Broadcasting de Áudio Digital (DAB)7,Broadcasting de Vídeo Digital Terrestre (DVB-T)8, eBroadcasting Digital de Serviços Integrados Terrestres(ISDB-T)9. Geralmente, tecnologia OFDM pode alcançar altaeficiência espectral enquanto corresponde efetivamenterequisitos de mobilidade em um SFN de célula grande. Alémdisso, OFDM pode tratar longos retardos de múltiplostransmissores com um comprimento adequado de prefixocíclico; um intervalo de proteção adicionado à frente dosímbolo (que é uma cópia da última parte do símbolo dedados) para facilitar ortogonalidade e mitigarinterferência inter-portadora. Desde que o comprimentodeste intervalo seja maior do que o retardo máximo decanal, reflexos de símbolos anteriores são removidos e aortogonalidade é preservada.

Prosseguindo para a figura 6, uma camada físicaFLO 600 é ilustrada. A camada física FLO utiliza um modo 4K(resultando em um tamanho de transformação de 4096 sub-portadoras), fornecendo desempenho móvel superior móvelcomparado com um modo 8K, enquanto retém um intervalo deproteção suficientemente longo que é útil em células SFNrelativamente grandes. Aquisição rápida de canal pode séralcançada através de um projeto de estrutura deintercalador e de piloto otimizada. Os esquemas deintercalamento incorporados na interface aérea FLOfacilitam diversidade de tempo. Os projetos de intercaladore estrutura piloto otimizam utilização de canal semperturbar o usuário com os tempos de aquisição longos..Geralmente, sinais transmitidos por FLO são organizados emsuperquadros como ilustrado em 600. Cada superquadro éconstituído por quatro quadros de dados, incluindo pilotosTDM (Multiplexados por Divisão de Tempo), Símbolos deInformações de Overhead (OIS) e quadros contendo dados deárea ampla e área local. Os pilotos TDM são fornecidos parapermitir aquisição rápida do OIS. 0 OIS descreve alocali zação dos dados para cada serviço de mídia nosuperquadro.

Tipicamente, cada superquadro consiste de 200símbolos OFDM por MHz de largura de banda alocada (1200símbolos para 6 MHz), e cada símbolo contém 7entrelaçamentos de sub-portadoras ativos. Cadaentrelaçamento é uniformemente distribuído em freqüência,de forma que alcance toda a diversidade de freqüênciadentro da largura de banda disponível. Essesentrelaçamentos são atribuídos a canais lógicos que variamem termos de duração e número de entrelaçamentos atualmenteutilizados. Isso fornece flexibilidade na diversidade detempo alcançada por qualquer fonte de dados dada. A canaisde taxa de dados inferiores podem ser atribuídos menosentrelaçamentos para aperfeiçoar diversidade de tempo,enquanto canais de taxa de dados superiores utilizam maisentrelaçamentos para minimizar o tempo, de rádio e reduzirconsumo de potência.

0 tempo de aquisição para ambos canais de taxa dedados baixa e alta é geralmente o mesmo. Dessa forma,diversidade de tempo e freqüência podem ser mantidas sem secomprometer tempo de aquisição. Mais freqüentemente, canaislógicos FLO são utilizados para transportar conteúdo emtempo atual (streaming ao vivo) em taxas variáveis paraobter ganhos de multiplexação estatística possíveis comcodecs de taxa variável (Compressor e Descompressor em um).Cada canal lógico pode ter diferentes taxas de codificaçãoe modulação para suportar varias requisitos deconfiabilidade e qualidade de serviço para diferentesaplicações. O esquema de multiplexação FLO habilita osreceptores do dispositivo a demodular o conteúdo do canallógico único no qual está interessado para minimizarconsumo de potência. Dispositivos móveis podem demodularmúltiplos canais lógicos simultaneamente para habilitar quevídeo e áudio associado sejam enviados em canaisdiferentes.

Técnicas de correção de erro e codificação tambémpodem ser empregadas. Geralmente, FLO incorpora um códigointerno turbo 13 e um código externo Reed Solomon (RS) 14.Tipicamente, o pacote de código turbo contém umaVerificação por Redundância Cíclica (CRC). 0 código RS nãoprecisa ser calculado para dados que são recebidoscorretamente, o que, sob condições de sinal favoráveis,resulta em economia adicional de potência. Outro aspecto-éque a interface aérea FLO é projetada para suportarlarguras de banda de freqüência de 5, 6, 7 e 8 MHz. Umaoferta de serviço altamente desejável pode ser alcançadacom um único canal de Radiofreqüência.

A figura 7 ilustra um processo de posição elocalização 700 para sistemas sem fio. Enquanto, para finsde simplicidade de explicação, a metodologia é mostrada edescrita como uma série ou número de atos, deve sercompreendido e apreciado que os processos descritos aquinão estão limitados pela ordem dos atos, visto que algunsatos podem ocorrer em diferentes ordens e/ousimultaneamente com outros atos em comparação com o que foimostrado e descrito aqui. Por exemplo, os versados natécnica compreenderão e apreciarão que uma metodologia podeser alternativamente representada como uma série de estadosou eventos inter-relacionados, tal como em um diagrama deestado. Ademais, nem todos atos ilustrados podem sernecessários para se implementar uma metodologia de acordocom as metodologias descritas aqui.

Prosseguindo para 710, várias correções detemporização são determinadas. Isso pode incluir realizarcálculos para determinar diferenças de temporização entretransmissores, receptores e/ou uma fonte de relógiocentralizada. Tais diferenças podem ser empregadas paradeterminar offsets de temporização que podem ser empregadosem receptores para corrigir diferenças com um relógio outais cálculos podem ser utilizados para determinar o quantose avançar ou retardar difusões de transmissor a fim decompensar diferenças de temporização. Dispositivos de testepodem ser empregados para monitorar por mudanças de sistemaem potencial, onde realimentação é recebida de taisdispositivos para facilitar determinar desvios ou ajustesde sinal de transmissor. Em 720 um ou mais offsets de temposão transmitidos como parte de um pacote de dados paraindicar como receptor em potencial deve ajustar cálculos deposição ou localização. Alternativamente, sinais podem seravançados ou retardados em 730 para compensar diferenças detemporização na rede sem fio e com relação a um relógiocentralizado. Como pode ser apreciado, ambas abordagens em720 e 730 podem ser aplicadas simultaneamente. Por exemplo,pode ser vantajoso se transmitir offsets de tempoconstantes em 720 e utilizar um avanço ou retardo de sinalajustável em 730 em mudanças de condições ambientais ouelétricas. Essas mudanças podem ser monitoradas emecanismos de malha fechada podem ser empregados paraajustar automaticamente transmissões ou temporização dosistema. Em outro aspecto, um avanço ou retardo emtemporização de transmissão pode ser aplicado como umaconstante e offsets de tempo computados e transmitidosdinamicamente em 720 para compensar por mudanças detectadasem potencial.

Em 740, sinais corrigidos ou ajustados e/ouoffsets de tempo são recebidos. Como notado acima, offsetsde tempo podem ser recebidos, sinais ajustados com relaçãoa um relógio podem ser recebidos, ou combinações de offsetsde tempo e sinais ajustados podem ser recebidos. Em 750,offsets de tempo e/ou sinais ajustados em fase sãoutilizados para determinar uma posição em um receptor oureceptores. Tais informações podem ser empregadas paracomputar automaticamente informações de localização deposição que compensam por diferenças que podem ocorrerentre relógios e fontes de referência. Por exemplo, offsetsde tempo ou sinais ajustados em fase podem ser recebidosinternamente para determinar posição de um receptor.

A figura 8 é uma ilustração de um dispositivo deusuário 800 que é empregado em um ambiente de comunicaçãosem fio, de acordo com um ou mais aspectos apresentadosaqui. O dispositivo de usuário 800 compreende um receptor802 que recebe um sinal a partir de, por exemplo, umaantena receptora (não ilustrada), e realiza as açõestípicas na mesma (por exemplo, filtra, amplifica, convertedescendentemente, etc.) o sinal recebido e digitaliza osinal condicionado para obter amostras. O receptor 802 podeser um receptor não linear, tal como um receptor de vidaútil máxima (ML)-MMSE ou similar. Um demodulador 804 podedemodular e fornecer símbolos piloto recebidos para umprocessador 806 para estimativa de canal. Um componente decanal FLO 810 é fornecido para processar os sinais FLO comodescrito anteriormente. Isso pode incluir processamento deseqüência digital e/ou cálculos de localização deposicionamento entre outros processos. 0 processador 806pode ser um processador dedicado à análise de informaçõesrecebidas pelo receptor 802 e/ou geração de informaçõespara transmissão por um transmissor 816, um processador quecontrola um ou mais componentes do dispositivo de usuário800, e/ou um processador que analisa as informaçõesrecebidas pelo receptor 802, gera informações paratransmissão pelo transmissor 816, e controla um ou maiscomponentes do dispositivo de usuário 800.

0 dispositivo de usuário 800 pode compreenderadicionalmente memória 808 que é operacionalmente acopladaao processador 806 e que armazena informações relacionadasa classificações calculadas para dispositivo de usuário800, um protocolo de cálculo de classificação, tabela(s) deconsulta compreendendo informações relacionadas, equaisquer outras informações adequadas para suportardecodificar lista-circular para calcular classificação emum receptor não linear em um sistema de comunicação sem fiocomo descrito aqui. A memória 808 pode armazenaradicionalmente protocolos associados a cálculo declassificação, geração de matriz, etc., de forma quedispositivo de usuário 800 possa empregar protocolos e/oualgoritmos armazenados para alcançar determinação declassificação em um receptor não linear como descrito aqui.

Será apreciado que os componentes dearmazenamento de dados (por exemplo, memórias) descritosaqui podem ser memória volátil ou memória não volátil, oupodem incluir tanto memória volátil quanto memória nãovolátil. Por meio de ilustração, e não de limitação, amemória não volátil pode incluir memória somente leitura(ROM), ROM programável (PROM), ROM eletricamenteprogramável (EPROM), ROM eletricamente apagável (EEPROM),ou memória flash. A memória volátil pode incluir memória deacesso aleatório (RAM), que age como memória cache externa.Por meio de ilustração e não de limitação, RAM estádisponível em muitas formas tal como RAM sincronizada(SRAM), RAM dinâmica (DRAM), DRAM sincronizada (SDRAM)',SDRAM de taxa de dados dupla (DDR SDRAM) , SDRAMaperfeiçoada (ESDRAM), DRAM Synchlink (SLDRAM) e RAM RambusDireta (DRRAM). A memória 808 dos sistemas e métodosapresentados aqui deve compreender, sem ser limitada a,esses e quaisquer outros tipos adequados de memória. 0dispositivo de usuário 800 compreende adicionalmente ummonitor de segundo plano 814 para processamento de dadosFLO, um modulador de símbolo 814 e um transmissor 816 quetransmite o sinal modulado.

A figura 9 ilustra um sistema exemplar 900 quecompreende uma estação base 902 com um receptor 910 querecebe sinais a partir de um ou mais dispositivos deusuário 904 através de uma pluralidade de antenas derecepção 906, e um transmissor 922 que transmite para um oumais dispositivos de usuário 904 através de uma antena detransmissão 908. 0 receptor 910 pode receber informações apartir de antenas receptoras 906 e é associado de formaoperacional a um demodulador 912 que demodula informaçõesrecebidas. Símbolos demodulados são analisados por umprocessador 914 que é similar ao processador descrito acimacom relação à figura 8, e que é acoplado a uma memória 916que armazena informações referentes a classificações deusuário, tabelas de consulta relacionadas com o mesmo, e/ouquaisquer outras informações adequadas relacionadas comrealizar as várias ações e funções apresentadas aqui.Processador 914 é adicionalmente acoplado a iam componentede canal FLO 918 que facilita processar informações FLOassociada com um ou mais dispositivos de usuáriorespectivos 904.

Um modulador 922 pode multiplexar um sinal paratransmissão por um transmissor 922 através da antena detransmissão 908 para dispositivos de usuário 904.

Componente de canal FLO 918 pode anexar informações a iimsinal relacionado a um fluxo de dados atualizado para umdado fluxo de transmissão para comunicação com umdispositivo de usuário 904, que pode ser transmitida paradispositivo de usuário 904 para fornecer uma indicação deque um novo canal ideal foi identificado e reconhecido.

Dessa forma, estação base 902 pode interagir com umdispositivo de usuário 904 que fornece informações FLO eemprega um protocolo de decodificação em conjunto com umreceptor não linear, tal como um receptor ML-MIMO, e assimpor diante.

A figura 10 mostra um sistema de comunicação semfio exemplar 1000. 0 sistema de comunicação sem fio 1000apresenta uma estação base e um terminal para fins debrevidade. No entanto, deve-se apreciar que o sistema podeincluir mais de uma estação base e/ou mais de um terminal·,em que estações base e/ou terminais adicionais podem sersubstancialmente similares ou diferentes para a estaçãobase ilustrativa e terminal descritos abaixo.

Com referência agora à figura 10, em um downlink,no ponto de acesso 1005, um processador de dados detransmissão (TX) 1010 recebe, formata, codifica, intercala,e modula (ou mapeia em símbolos) dados de tráfego e fornecesímbolos de modulação ("símbolos de dados"). Um moduladorde símbolos 1015 recebe e processa os símbolos de dados <esímbolos piloto e fornece um fluxo de símbolos. Ummodulador de símbolo 1015 multiplexa dados e símbolospiloto e fornece os mesmos para uma unidade transmissora(TMTR) 1020. Cada símbolo de transmissão pode ser umsímbolo de dados, um símbolo piloto, ou um sinal de valorzero. Os símbolos piloto podem ser enviados continuamenteem cada período de símbolo. Os símbolos piloto podem sermultiplexados por divisão de freqüência (FDM),multiplexados por divisão de freqüência ortogonal (OFDM),multiplexados por divisão de tempo (TDM), ou multiplexadospor divisão de código (CDM).

TMTR 1020 recebe e converte o fluxo de símbolosem um ou mais sinais analógicos e condiciona adicionalmente(por exemplo, amplifica, filtra e converte ascendentementeem freqüência) os sinais analógicos para gerar um sinal dedownlink adequado para transmissão através do canal semfio. 0 sinal de downlink é então transmitido através de umaantena 1025 para os terminais. No terminal 1030, uma antena1035 recebe o sinal de downlink e fornece um sinal recebidopara uma unidade receptora (RCVR) 1040. A unidade receptora1040 condiciona (por exemplo, filtra, amplifica e convertedescendentemente em freqüência) o sinal recebido edigitaliza o sinal condicionado para obter amostras. Umdemodulador de símbolos 1045 demodula e fornece símbolospiloto recebidos para um processador 1050 para estimativade canal. O demodulador de símbolo 1045 recebeadicionalmente uma estimativa de resposta de freqüênciapara downlink a partir de processador 1050, realizademodulação de dados nos símbolos de dados recebidos paraobter estimativas de símbolos de dados (que são estimativasdos símbolos de dados transmitidos), e fornece asestimativas de símbolo de dados para um processador dedados RX 1055, que demodula (isso é, desmapeia emsímbolos), deintercala, e decodifica as estimativas desímbolos de dados para recuperar os dados de tráfegotransmitidos. O processamento pelo demodulador de símbolos1045 e processador de dados RX 1055 é complementar aoprocessamento pelo modulador de símbolo 1015 e processadorde dados TX 1010, respectivamente, no ponto de acesso 1005.

No uplink, um processador de dados TX 1060processa dados de tráfego e fornece símbolos de dados. Ummodulador de símbolos 1065 recebe e multiplexa os símbolosde dados com símbolos piloto, realiza modulação, e forneceum fluxo de símbolos. Uma unidade transmissora 1070 entãorecebe e processa o fluxo de símbolos para gerar um sinalde uplink, que é transmitido pela antena 1035 para o pontode acesso 1005.

No ponto de acesso 1005, o sinal de uplink apartir do terminal 1030 é recebido pela antena 1025 eprocessado por uma unidade receptora 1075 para obteramostras. Um demodulador de símbolos 1080 então processa asamostras e fornece estimativas de símbolos piloto esímbolos de dados recebidas para uplink. Um processador dedados RX 1085 processa as estimativas de símbolo de dadospara recuperar os dados de tráfego transmitidos peloterminal 1030. Um processador 1090 realiza estimação decanal para cada terminal ativo transmitindo no uplink.Múltiplos terminais podem transmitir pilotossimultaneamente no uplink em seus conjuntos de sub-bandaspiloto atribuídos respectivos, onde os conjuntos de sub-banda piloto podem ser entrelaçados.

Processadores 1090 e 1050 orientam (por exemplo,controlam, coordenam, gerenciam, etc.) operação no ponto deacesso 1005 e terminal 1030, respectivamente. Processadoresrespectivos 1090 e 1050 podem ser associados com unidadesde memória (não mostradas) que armazenam códigos deprograma e dados. Os processadores 1090 e 1050 também podémrealizar computações para derivar estimativas de resposta aimpulso e freqüência para uplink e downlink,respectivamente.

Para um sistema de acesso múltiplo (por exemplo,5 FDMA, OFDMA, CDMA, TDMA, etc.), múltiplos terminais podemtransmitir simultaneamente no uplink. Para tal sistema, assub-bandas piloto podem ser compartilhadas entre diferentesterminais. As técnicas de estimativa de canal podem serutilizadas em casos onde as sub-bandas piloto para cadaterminal abrangem toda a banda operacional (possivelmenteexceto pelas bordas de banda). Tal estrutura de sub-bandapiloto seria desejável para obtenção de diversidade defreqüência para cada terminal. As técnicas descritas aquipodem ser implementadas por vários mecanismos. Por exemplo, essas técnicas podem ser implementadas em hardware,software, ou uma combinação dos mesmos. Para umaimplementação de hardware, as unidades de processamentoutilizadas para estimativa de canal podem ser implementadasdentro de um ou mais circuitos integrados de aplicação especifica (ASICs), processadores de sinal digital (DSPs),dispositivos de processamento de sinal digital (DSPDs) ,dispositivos lógicos programáveis (PLDs), arranjos deportas programáveis em campo (FPGAs), processadores,controladores, microcontroladores, microprocessadores, outras unidades eletrônicas projetadas para realizar asfunções descritas aqui, ou uma combinação dos mesmos. Comsoftware, a implementação pode ser através de módulos (porexemplo, procedimentos, funções e assim por diante) querealizam as funções descritas aqui. Os códigos de softwarepodem ser armazenados na unidade de memória e executadospelos processadores 1090 e 1050.

Para uma implementação de software, as técnicasdescritas aqui podem ser implementadas com módulos (porexemplo, procedimentos, funções e assim por diante) querealizam as funções descritas aqui. Os códigos de softwarepodem ser armazenados em unidades de memória e executadospor processadores. A unidade de memória pode serimplementada dentro do processador ou externa aoprocessador, caso no qual pode ser acoplada de formacomunicativa ao processador através de vários mecanismoscomo é conhecido na técnica.

O que foi descrito acima inclui modalidadesilustrativas. É, obviamente, impossível se descrever cadacombinação concebível de componentes ou metodologias parafins de descrição das modalidades, mas os versados natécnica reconhecerão que muitas combinações e permutaçõesadicionais são possíveis. De acordo, essas modalidadesdevem englobar todas as alterações, modificações evariações que se encontrem dentro do espírito e escopo dasreivindicações em anexo. Adicionalmente, até onde o termo"inclui" é utilizado na descrição detalhada ou nasreivindicações, tal termo deve incluir de forma similar otermo "compreendendo" como "compreendendo" é interpretadoquando empregado como uma palavra de transição em uniareivindicação.

Claims (98)

1. Método para determinar informações de posiçãoem uma rede sem fio, compreendendo:determinar informações de offset de tempo entreum relógio comum e pelo menos um outro relógio;transmitir as informações de offset de tempo parapelo menos um receptor através de uma rede sem fio; edeterminar uma posição para o receptor com baseem parte nas informações de offset de tempo.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, emque o relógio comum é baseado em um sinal de sistema deposicionamento global.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1,compreendendo adicionalmente comunicar as informações deoffset de tempo para um telefone celular, computador,assistente pessoal, ou dispositivo laptop.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1,compreendendo adicionalmente transmitir as informações deoffset de temporização em uma rede FLO (Forward Link Only).

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, emque a rede FLO é desenvolvida para modo de operação de Redede Freqüência Única (SFN) onde transmissores sãosincronizados ao relógio comum.

6. Método, de acordo com a reivindicação 4,compreendendo adicionalmente empregar um espalhamento deretardo de cerca de 135ps na rede FLO.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6,compreendendo adicionalmente controlar o espalhamento deretardo retardando ou avançando um limite de superquadrocom relação a um pulso de sincronização a partir de umrelógio comum.

8. Método, de acordo com a reivindicação 4,compreendendo adicionalmente configurar um offset detemporização fixo entre pelo menos dois transmissores.

9. Método, de acordo com a reivindicação 4,compreendendo adicionalmente enviar um parâmetro positivoou negativo na rede FLO para indicar um avanço ou umretardo de uma transmissão com relação a um relógio comum.

10. Método, de acordo com a reivindicação 4,compreendendo adicionalmente sincronizar pelo menos umrelógio receptor a uma fonte de relógio comum com relação afase e freqüência.

11. Método, de acordo com a reivindicação 4,compreendendo adicionalmente empregar símbolos piloto paraestimar um retardo de propagação para um transmissor.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1,compreendendo adicionalmente determinar uma distânciarelativa de um receptor a partir de três localizaçõesconhecidas através de métodos de triangulação.

13. Método para comunicar informações de offsetem um sistema de rede sem fio, compreendendo:determinar pelo menos um offset de temporizaçãoentre um receptor e um transmissor em vista de uma fonte derelógio comum em um sistema de rede sem fio;transmitir o offset de tempo para o receptor; ecalcular uma posição no receptor com base nooffset de tempo.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13,compreendendo adicionalmente difundir o offset detemporização utilizando os símbolos de overhead.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14,compreendendo adicionalmente difundir o offset detemporização em um campo de Símbolo de Informações deOverhead de área local.

16. Método, de acordo com a reivindicação 14,compreendendo adicionalmente difundir o offset detemporização em um campo de Símbolo de Informações deOverhead de área ampla.

17. Método, de acordo com a reivindicação 13,compreendendo adicionalmente embutir o offset detemporização em um canal piloto de posicionamento (PPC).

18. Método, de acordo com a reivindicação 17,compreendendo adicionalmente aumentar um parâmetro de ganhopara o PPC.

19. Método, de acordo com a reivindicação 13,compreendendo adicionalmente difundir um almanaque detransmissores possuindo o offset de temporização.

20. Sistema de posicionamento sem fio,compreendendo:mecanismos para determinar um offset detemporização entre um relógio comum e pelo menos um outrorelógio em uma rede sem fio;mecanismos para transmitir o offset detemporização na rede sem fio; emecanismos para determinar uma localização paraum dispositivo com base pelo menos em parte no offset detemporização.

21. Sistema, de acordo com a reivindicação 20,compreendendo adicionalmente mecanismos para ajustardiferenças de temporização entre pelo menos um transmissore pelo menos um receptor.

22. Sistema, de acordo com a reivindicação 20,compreendendo adicionalmente mecanismos para codificar ooffset de temporização em um pacote de dados.

23. Meio legível por computador possuindoinstruções executáveis por computador armazenadas no mesmopara executar componentes de uma rede sem fio,compreendendo:determinar diferenças de temporização entre umrelógio comum com relação a um subconjunto de relógios detransmissor;comunicar as diferenças de temporização para pelomenos um receptor; edeterminar uma localização para o receptor combase no subconjunto de relógios de transmissor e asdiferenças de temporização determinadas.

24. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 23, compreendendo adicionalmente empregartécnicas de triangulação com o subconjunto de relógios detransmissor para determinar a localização.

25. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 23, compreendendo adicionalmente determinarpelo menos um parâmetro de superquadro.

26. Meio legível por computador possuindo umaestrutura de dados armazenada no mesmo para executarcomponentes de uma rede sem fio, compreendendo:determinar offsets de temporização entre umrelógio comum com relação a um subconjunto de relógios detransmissor;armazenar os offsets de temporização em pelomenos um campo de dados; edeterminar uma localização para pelo menos umdispositivo com base nos offsets de temporização no campode dados.

27. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 26, compreendendo adicionalmente umcomponente de camada possuindo pelo menos uma dentre umacamada física, uma camada de fluxo, uma camada de acesso aomeio, e uma camada superior.

28. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 27, em que a camada física compreendeadicionalmente pelo menos um dentre um campo de quadro, umcampo piloto, um campo de informações de overhead, um campode área ampla, e um campo de área local.

29. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 27, compreendendo adicionalmente um campo decorreção de erro.

30. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 27, compreendendo adicionalmente embutir osoffsets de tempo em pelo menos um campo da camada física.

31. Equipamento de comunicações sem fio,compreendendo:uma memória que inclui um componente paradeterminar uma base de tempo ajustada a partir deparâmetros de offset de tempo recebidos através de uma redesem fio; eum processador que determina diferenças detemporização entre um relógio local e um relógio comum emvista dos parâmetros de offset de tempo para determinar umalocalização para pelo menos um equipamento sem fio.

32. Equipamento, de acordo com a reivindicação-31, compreendendo adicionalmente um ou mais componentespara decodificar um fluxo de dados FLO (Forward Link Only)e os parâmetros de offset de tempo.

33. Equipamento, de acordo com a reivindicação-31, em que o processador é empregado para processar pelomenos uma camada de comunicação em um grupo de camadas.

34. Equipamento para operar recursos de estaçãobase em uma rede sem fio, compreendendo:mecanismos para determinar offsets detemporização para um conjunto de transmissores;mecanismos para comunicar offsets de temporizaçãopara pelo menos um receptor; emecanismos para coordenar com o receptor paradeterminar uma posição para o receptor com base nos offsetsde temporização.

35. Método para ajustar informações de posição emuma rede sem fio, compreendendo:determinar informações de diferença de tempoentre um relógio comum e pelo menos um outro relógio;ajustar a fase de pelo menos um relógio detransmissor em vista das informações de diferença de tempo;edeterminar uma posição para pelo menos umreceptor com base em parte na fase ajustada do relógio detransmissor.

36. Método, de acordo com a reivindicação 35,compreendendo adicionalmente gerar um sinal a partir depelo menos dois transmissores que é avançado ou retardadopara compensar as diferenças de temporização em uma redesem fio.

37. Método, de acordo com a reivindicação 35,compreendendo adicionalmente avançar ou retardartemporização de transmissor em uma rede FLO (Forward LinkOnly) para regular um espalhamento de retardo de canalefetivo como percebido pelo receptor.

38. Método, de acordo com a reivindicação 37,compreendendo adicionalmente realizar uma convolução linearde um canal com um sinal transmitido que é processado comouma convolução cíclica se o espalhamento de retardo docanal for inferior a um prefixo cíclico empregado por úmsinal de Multiplexação por Divisão de Freqüência Ortogonal(OFDM).

39. Método, de acordo com a reivindicação 35,compreendendo adicionalmente gerar pelo menos dois offsetsde temporização denotados como da e db.

40. Método, de acordo com a reivindicação 39,compreendendo adicionalmente determinar um primeiroparâmetro Ta que é um retardo atual percebido por umcomponente de propagação de linha de visão com base em umadistância entre um primeiro transmissor Aeo receptor, edeterminar um segundo parâmetro Tb que é um retardo atualque é percebido por um componente de linha de visão apartir de um segundo transmissor B para o receptor.

41. Método, de acordo com a reivindicação 40,compreendendo adicionalmente processar retardos adicionaisda e db no primeiro e segundo transmissores quando umespalhamento de retardo Tb-Ta excede um prefixo cíclico.

42. Método, de acordo com a reivindicação 41,compreendendo adicionalmente processar a equação a seguir:y (n) =ha (n) *xa (n-da) +hb (n) *xb (n-db) +w (η) ,onde ha(n) e xa(n) são um canal e um sinal com relação aoprimeiro transmissor A, * representa uma operação deconvolução linear, w(n) é ruído adicionado no receptor.

43. Método, de acordo com a reivindicação 42,compreendendo adicionalmente processar a equação a seguir:y (n) =ha (n-da) *x (n) +hb (n-db) *x (n) +w (η) ,onde um espalhamento de retardo de canal percebido éfornecido por (Tb -db) - (τ'α -da) e controlado ao introduziroffsets de temporização no transmissor.

44. Método, de acordo com a reivindicação 42,compreendendo adicionalmente determinar uma convoluçãocíclica quando um espalhamento de retardo efetivo é menorque um prefixo cíclico como na equação a seguir:y (n) =ha (n) <8>xa (n-da) +hb (n) <8>xb (n-db) +w (η) ,ouy (n) =ha (n-da) <8>xa (n) +hb (n-db) <8>xb (n) +w (n)onde <8> denota a convolução circular.

45. Método, de acordo com a reivindicação 44,compreendendo adicionalmente retardar transmissões detransmissores para satisfazer aos requisitos de prefixocíclico.

46. Método, de acordo com a reivindicação 44,compreendendo adicionalmente empregar um prefixo cíclicolongo para permitir uma estimativa de retardo detransmissores fracos que estão distantes.

47. Método, de acordo com a reivindicação 46,compreendendo adicionalmente desfazer um efeito de retardosfís icos por um deslocamento cíclico do sinal deposicionamento, onde xa,p(n) é um sinal de posicionamentopretendido do transmissor A com retardo de temporização da,e um transmissor envia uma versão ciclicamente deslocadafornecida por xa,p(n+da).

48. Método, de acordo com a reivindicação 47,compreendendo adicionalmente processar a equação a seguir:y (n) =ha (n) <8>xa,p (n) +hb (n) <S>xb,p (n) +w (η) ,para mitigar o envio de informações de retardo detransmissor para um receptor.

49. Método, de acordo com a reivindicação 35,compreendendo adicionalmente determinar ajustes detemporização de transmissor a partir de uma fonte de redeoffIine.

50. Método, de acordo com a reivindicação 4 9,compreendendo adicionalmente medir pseudo-faixas para atemporização de transmissor.

51. Método, de acordo com a reivindicação 50,compreendendo adicionalmente retardar as pseudo-faixas paraum almanaque de rede.

52. Sistema para ajustar informações de posiçãoem uma rede sem fio, compreendendo:mecanismos para determinar diferenças detemporização entre pelo menos dois transmissores e pelomenos um receptor em uma rede sem fio; emecanismos para ajustar os transmissores deacordo com uma fase de sinal ou uma freqüência de sinal emvista das diferenças de temporização.

53. Sistema, de acordo com a reivindicação 52,compreendendo adicionalmente mecanismos para determinar umaposição no receptor tendo em vista da fase de sinal oufreqüência de sinal ajustada.

54. Meio legível por computador possuindoinstruções executáveis por computador armazenadas no mesmopara executar componentes de uma rede de posicionamento semfio, compreendendo:determinar diferenças de temporização entre umrelógio comum com relação a um subconjunto de relógios detransmissor; eajustar uma fase ou uma freqüência de pelo menosum relógio de transmissor tendo em vista as diferenças detemporização determinadas.

55. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 54, compreendendo adicionalmente determinaruma localização para pelo menos um receptor com base nafase ou freqüência ajustada do transmissor.

56. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 54, compreendendo adicionalmente empregartécnicas de triangulação com o subconjunto de relógios detransmissor para determinar a localização.

57. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 54, compreendendo adicionalmente determinarpelo menos um parâmetro de FLO (Forward Link Only).

58. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 54, compreendendo adicionalmente umcomponente de camada possuindo pelo menos uma camadafísica, uma camada de fluxo, uma camada de acesso ao meioe uma camada superior.

59. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 58, a camada física compreendendoadicionalmente pelo menos um dentre um campo de quadro, umcampo piloto, um campo de informações de overhead, um campode área ampla, e um campo de área local.

60. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 59, compreendendo adicionalmente um campo decorreção de erro.

61. Equipamento de comunicações sem fio,compreendendo:uma memória que inclui um componente paradeterminar uma base de tempo ajustada entre receptores etransmissores através de uma rede sem fio; e um processador que ajusta uma fase de sinal ouuma freqüência a fim de determinar uma localização parapelo menos um equipamento sem fio.

62. Equipamento, de acordo com a reivindicação 61, compreendendo adicionalmente um componente paradeterminar uma localização para o equipamento sem fio.

63. Equipamento, de acordo com a reivindicação-61, compreendendo adicionalmente um ou mais componentespara decodificar um fluxo de dados FLO (Forward Link Only).

64. Equipamento para operar recursos de estaçãobase em uma rede sem fio, compreendendo:mecanismos para determinar diferenças detemporização para um subconjunto de transmissores e pelomenos um receptor;mecanismos para ajustar as diferenças de tempoatravés de um sinal no subconjunto de transmissores; emecanismos para determinar uma posição para oreceptor a partir do sinal.

65. Equipamento, de acordo com a reivindicação-64, compreendendo adicionalmente mecanismos parar gerar osinal a partir de pelo menos dois transmissores dosubconjunto que são avançados ou retardados para compensarpor diferenças de temporização em uma rede sem fio.

66. Equipamento, de acordo com a reivindicação-65, compreendendo adicionalmente mecanismos para computaruma convolução linear de um canal com um sinal transmitido.

67. Método para determinar informações de posiçãoem uma rede sem fio, compreendendo:determinar informações de offset de tempo entreum relógio comum e pelo menos um outro relógio;ajustar uma fase ou freqüência de pelo menos umrelógio de transmissor com base em parte nas informações deoffset de tempo; edeterminar uma posição para o receptor com baseem parte nas informações de offset de tempo ou na faseajustada do relógio de transmissor.

68. Método, de acordo com a reivindicação 67, emque o relógio comum é baseado em um sinal de sistema deposicionamento global.

69. Método, de acordo com a reivindicação 67,compreendendo adicionalmente comunicar as informações deoffset de tempo para pelo menos um receptor.

70. Método, de acordo com a reivindicação 69,compreendendo adicionalmente transmitir as informações deoffset de temporização em uma rede FLO (Forward Link Only);e avançar ou retardar temporização de transmissor em umarede FLO (Forward Link Only) para regular um espalhamentode retardo de canal efetivo como percebido pelo receptor.

71. Método, de acordo com a reivindicação 70, emque a rede FLO é desenvolvida para o modo de operação deRede de Freqüência Única (SFN) onde transmissores sãosincronizados a um relógio comum ou realizam uma convoluçãolinear de um canal com um sinal transmitido.

72. Método, de acordo com a reivindicação 67,compreendendo adicionalmente gerar pelo menos dois offsetsde temporização.

73. Método, de acordo com a reivindicação 72,compreendendo adicionalmente controlar um espalhamento deretardo retardando ou avançando um sinal com relação a umpulso de sincronização a partir de um relógio comum.

74. Método, de acordo com a reivindicação 72,compreendendo adicionalmente configurar um offset detemporização fixo entre pelo menos dois transmissores.

75. Método, de acordo com a reivindicação 72,compreendendo adicionalmente enviar um parâmetro positivoou negativo para indicar um avanço ou um retardo de umatransmissão com relação a um relógio comum ou retardartransmissões a partir de transmissores para satisfazerrequisitos de prefixo cíclico.

76. Método, de acordo com a reivindicação 75,compreendendo adicionalmente empregar um prefixo cíclicolongo para permitir uma estimativa de retardo detransmissores que estão mais distantes.

77. Método, de acordo com a reivindicação 67,compreendendo adicionalmente determinar uma distânciarelativa de um receptor a partir de três localizaçõesconhecidas através de métodos de triangulação.

78. Método para determinar informações de posiçãoem um sistema de rede sem fio, compreendendo:determinar pelo menos um offset de temporizaçãoentre um receptor e um transmissor em vista de uma fonte derelógio comum em um sistema de rede sem fio;transmitir o offset de tempo para o receptor oudeslocar um sinal no transmissor tendo em vista da fonte derelógio comum; ecalcular uma posição no receptora com base nooffset de tempo ou no sinal deslocado.

79. Método, de acordo com a reivindicação 78,compreendendo adicionalmente difundir o offset detemporização utilizando símbolos de overhead; em um campode Símbolo de Informações de Overhead de área local, ou umcampo de Símbolo de Informações de Overhead de área ampla.

80. Método, de acordo com a reivindicação 78,compreendendo adicionalmente embutir o offset detemporização em um canal de posicionamento de piloto (PPC).

81. Método, de acordo com a reivindicação 79,compreendendo adicionalmente difundir um almanaque detransmissores possuindo o offset de temporização ouretardar uma ou mais pseudo-faixas para o almanaque detransmissores.

82. Sistema de posicionamento sem fio,compreendendo:mecanismos para determinar um offset detemporização entre um relógio comum e pelo menos um outrorelógio em uma rede sem fio;mecanismos para transmitir o offset detemporização na rede sem fio; emecanismos para alterar uma fase de sinal detransmissor ou uma freqüência de sinal de transmissor combase em parte no offset de temporização.

83. Sistema, de acordo com a reivindicação 82,compreendendo adicionalmente mecanismos para determinar umalocalização para um dispositivo com base pelo menos emparte no offset de temporização, fase de sinal detransmissor, ou na freqüência de sinal de transmissor.

84. Meio legível por computador possuindo instruções executáveis por computador armazenadas paraexecutar componentes de uma rede de posicionamento sem fio,compreendendo:determinar diferenças de temporização entre umrelógio comum com relação a um subconjunto de relógios de transmissor;comunicar as diferenças de temporização para pelomenos um receptor; eajustar os relógios de transmissor com base émparte nas diferenças de temporização.

85. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 84, compreendendo adicionalmente determinaruma localização para o receptor com base nos relógios detransmissor ajustados ou nas diferenças de temporizaçãodeterminadas.

86. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 84, compreendendo adicionalmente empregartécnicas de triangulação com o subconjunto de relógios detransmissor para determinar a localização.

87. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 84, compreendendo adicionalmente umcomponente para realizar cálculos para determinardiferenças de temporização entre transmissores, receptores,ou uma fonte de relógio de posicionamento global.

88. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 87, compreendendo adicionalmente umcomponente para determinar o quanto avançar ou retardardifusões de transmissor a fim de compensar por diferençasde temporização.

89. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 84, compreendendo adicionalmente fornecer umou mais dispositivos de teste para monitorar mudanças desistema em potencial, onde realimentação é recebida apartir dos dispositivos de teste para facilitar determinaroffsets ou ajustes de sinal de transmissor.

90. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 84, compreendendo adicionalmente umcomponente para transmitir offsets de tempo constantes eutilizar uma fonte de sinal ajustável para avançar ouretardar temporização quando condições ambientais ouelétricas mudam.

91. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 90, compreendendo adicionalmente mudaroffsets de tempo ou temporização de sinal com base emmecanismos de malha fechada.

92. Meio legível por computador possuindo umaestrutura de dados armazenada no mesmo para executarcomponentes de uma rede de posicionamento sem fio,compreendendo:determinar offsets de temporização entre umrelógio comum com relação a um subconjunto de relógios detransmissor;armazenar os offsets de temporização em pelomenos um campo de dados; edeterminar um ajuste de fase ou freqüência desinal de transmissor para pelo menos um dispositivo combase em parte nos offsets de temporização no campo dedados.

93. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 92, compreendendo adicionalmente umcomponente de camada possuindo pelo menos uma dentre umacamada física, uma camada de fluxo, uma camada de acesso aomeio, e uma camada superior, a camada física compreendendoadicionalmente pelo menos um dentre um campo de quadro, umcampo piloto, um campo de informações de overhead, um campode área ampla, e um campo de área local.

94. Meio legível por computador, de acordo com areivindicação 93, compreendendo adicionalmente umcomponente para determinar uma posição para pelo menos umdispositivo sem fio.

95. Equipamento de comunicações sem fio, compreendendo:uma memória que inclui um componente paradeterminar uma base de tempo a partir de parâmetros deoffset de tempo recebidos através de uma rede sem fio; eum processador que determina uma posição parapelo menos um receptor com base nos parâmetros de offset detempo ou a partir de ajustes de sinal ou fase recebidos apartir de pelo menos um transmissor.

96. Equipamento, de acordo com a reivindicação 95, compreendendo adicionalmente um ou mais componentespara decodificar um fluxo de dados FLO (Forward Link Only),parâmetros de offset de tempo, ou sinais de transmissorajustados.

97. Equipamento para operar recursos de estaçãobase em uma rede de posicionamento sem fio, compreendendo:mecanismos para determinar offsets detemporização para um conjunto de transmissores;mecanismos para comunicar os offsets detemporização para pelo menos um receptor; emecanismos para ajustar uma fase de sinal ou umafreqüência de sinal para o conjunto de transmissores tendoem vista os offsets de temporização.

98. Equipamento, de acordo com a reivindicação-97, compreendendo adicionalmente mecanismos para coordenarcom o receptor para determinar uma posição para o receptorcom base nos offsets de temporização ou na fase de sinal efreqüência de sinal ajustadas.