BRPI0707532A2

BRPI0707532A2 - método e aparelho para um canal de sincronização em um sistema ofdma

Info

Publication number: BRPI0707532A2
Application number: BRPI0707532-4A
Authority: BR
Inventors: Hidenori Akita; Kevin L Baum; Brian K Classon; Masaya Fukuta; Hiroshi Hayashi; Vijay Nangia; Robert T Love; Kenneth A Stewart
Original assignee: Motorola Inc
Priority date: 2006-02-08
Filing date: 2007-01-27
Publication date: 2011-05-03
Also published as: US7706249B2; CN102281250B; EP1985048B1; EP1985048A4; CN101379745A; EP1985048A2; BRPI0707532A8; ES2725798T3; KR20080099313A; US20070183306A1; WO2007092693A2; KR101323449B1; WO2007092693A3; CN102281250A

Abstract

MéTODO E APARELHO PARA UM CANAL DE SINCRONIZAçAO EM UM SISTEMA OFDMA Um método e aparelho são providos para transmitir um sinal de acesso múltiplo de domínio de freqúência ortogonal (OFDMA) incluindo um sinal de canal de sincronização transmitido dentro de uma porção localizada de uma largura de banda do sinal OFDMA (818), o sinal de canal de sincronização tendo simetria de domínio de tempo predeterminada dentro da porção localizada da largura de banda (816). O sinal de canal de sincronização habilita um método de pesquisa de célula e aquisição inicial com baixa carga computacional que proporciona detecção de temporização de símbolo OFDMA e detecção de erro de freqúência mediante processamento diferencial dos elementos de seqúência do sinal de canal de sincronização (1112) e detecção de informação específica de célula e detecção de limite de quadro (1114), em um sistema OFDMA suportando múltiplas larguras de banda de sistema, ambos os sistemas, sincronizado e não sincronizado, um índice de célula grande e uma estrutura de símbolo OFDMA com ambos, comprimento de prefixo cíclico curto e longo.

Description

MÉTODO E APARELHO PARA UM CANAL DE SINCRONIZAÇÃO EM UMSISTEMA OFDMA

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção se refere geralmente aossistemas de comunicação sem fio e mais especificamente serefere a um método e aparelho para um canal desincronização em um sistema de acesso múltiplo por divisãode freqüência ortogonal (OFDMA).

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Em um sistema de comunicação sem fio que incluium número de estações base ou células, uma tarefa inicialpara um dispositivo de comunicação sem fio é a dereconhecer e adquirir os sinais transmitidos a partir dascélulas. Outra tarefa principal é a de pesquisar as célulaspara determinar qual é a melhor célula com a qualestabelecer comunicação. Como sistemas de sinalização cadavez mais complexos são desenvolvidos, essas tarefasimportantes se tornam mais difíceis e mais demoradas.Recentemente, foram propostos sistemas de sinalização deacesso múltiplo por divisão de freqüência ortogonal(OFDMA). Os sistemas OFDMA são sistemas de largura de bandaescalonável projetados para trabalhar em diferenteslarguras de banda. Além disso, os sistemas OFDMA utilizamuma abordagem de modulação de multiportadora tendo, talvez,centenas de subportadoras dentro de uma faixa de freqüênciaestreita (por exemplo, 5 MHz) . Embora a propriedade deescalonamento dos sistemas OFDMA facilite a introdução eexpansão de tais sistemas, a complexidade dos sistemasOFDMA não obstante deve permitir aquisição de sinal pelosdispositivos de comunicação sem fio OFDMA de uma maneiraoportuna para rápida ativação e transição contínua decélula para célula. Um canal de sincronização é providopara aquisição de sinal inicial e pesquisa de célula.Contudo, como o número de locais de célula aumenta e acomplexidade dos sistemas OFDMA aumenta, o sinal de canalde sincronização deve incluir cada vez mais informação.Subdividir o sinal em elementos de seqüência para recepçãorápida e segura alivia alguns dos problemas, mas oselementos da seqüência devem eles próprios transportarindividualmente informação de índice de seqüência.

Desse modo, o que é necessário é um método eaparelho para gerar e processar um canal de sincronizaçãoaperfeiçoado incluindo uma pluralidade de elementos deseqüência em um sistema OFDMA. Além disso, outrascaracterísticas e recursos desejáveis da presente invençãose tornarão evidentes a partir da descrição detalhadasubseqüente da invenção e reivindicações anexas,consideradas em conjunto com os desenhos anexos e essefundamento da invenção.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A presente invenção será descrita em seguida comconjunto com as figuras de desenho seguintes, em queminerais semelhantes denotam elementos semelhantes, e

A FIGURA 1 é um diagrama de um sistema decomunicação sem fio de acordo com uma modalidade dapresente invenção;

A FIGURA 2 é um diagrama de uma estrutura dequadro de um sinal de acesso múltiplo de domínio defreqüência ortogonal (OFDMA) de acordo com uma modalidadeda presente invenção;A FIGURA 3 é um diagrama de uma estrutura dequadro de um sinal OFDMA de acordo com uma modalidadealternativa da presente invenção;

A FIGURA 4 é um diagrama da ocupação de largurade banda de canal de sinal de acordo com uma modalidade dapresente invenção;

A FIGURA 5 é um diagrama do mapeamento de blocode recurso do canal de sincronização de acordo com umamodalidade da presente invenção;

A FIGURA 6A é um diagrama da atribuição deseqüência de canal de sincronização de acordo com umamodalidade da presente invenção;

A FIGURA 6B é um diagrama da atribuição deseqüência de canal de sincronização de acordo com umamodalidade alternativa da presente invenção;

A FIGURA 6C é um diagrama da atribuição deseqüência de canal de sincronização de acordo com aindaoutra modalidade alternativa da presente invenção;

A FIGURA 7 é um diagrama do mapeamento desubportadora do sinal de canal de sincronização de acordocom a modalidade da presente invenção;

A FIGURA 8 é um diagrama de blocos de uma estaçãobase do sistema de comunicação da Figura 1 de acordo com amodalidade da presente invenção;

A FIGURA 9 é um fluxograma da sinalização decanal de sincronização de estação base da estação base daFigura 8 de acordo com a modalidade da presente invenção;

A FIGURA 10 é um diagrama de blocos de umdispositivo de comunicação sem fio do sistema decomunicação da Figura 1 de acordo com a modalidade dapresente invenção; e

A FIGURA 11 é um fluxograma da ativação inicial e

pesquisa de célula do dispositivo de comunicação sem fio daFigura 10 de acordo coma modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

De acordo com uma modalidade da presenteinvenção, um método em um sistema de comunicação sem fioinclui a etapa de transmitir um sinal de acesso múltiplo dedomínio de freqüência ortogonal (OFDMA) incluindo um sinalde canal de sincronização transmitido dentro de uma porçãolocalizada de uma largura de banda do sinal OFDMA, o sinalde canal de sincronização tendo simetria de domínio detempo predeterminada dentro da porção localizada da largurade banda e incluindo informação para prover informação deidentificação de célula ao menos parcial. Além disso, ummétodo em um sistema de comunicação sem fio de acordo comuma modalidade da presente invenção inclui a etapa detransmitir um sinal OFDMA incluindo um sinal de canal desincronização, o sinal de canal de sincronização incluindouma pluralidade de elementos de seqüência de sinal de canalde sincronização e o sinal OFDMA incluindo uma pluralidadede subportadoras e uma pluralidade de períodos de símboloOFDMA, em que a pluralidade de elementos de seqüência desinal de canal de sincronização é distribuída entrequalquer uma ou ambas, a pluralidade de subportadoras e umapluralidade de intervalos de tempo tal como a pluralidadede períodos de símbolo OFDMA.

Além disso, de acordo com uma modalidade dapresente invenção, um método para receber sinais OFDMAinclui as etapas de isolar uma porção de uma largura debanda dos sinais OFDMA que inclui um sinal de canal desincronização, detectar uma posição do canal desincronização dentro da porção da largura de banda dossinais OFDMA, e decodificar o sinal de canal desincronização para derivar a partir dele a informação deidentificação de célula ao menos parcial.

Com referência à Figura 1, um sistema decomunicação sem fio de acesso múltiplo por divisão defreqüência ortogonal (OFDMA) 100 de acordo com umamodalidade da presente invenção inclui uma pluralidade deestações base 110 e um dispositivo de comunicação sem fio120. Várias estações base 110 se comunicam com odispositivo de comunicação sem fio 120 por intermédio desinais de radiofreqüência (RF) OFDMA em váriassubportadoras para comunicações sem fio. Associada a cadauma das várias estações base 110 está uma área de cobertura125 em que o dispositivo de comunicação sem fio 120 podereceber sinais OFDMA a partir de uma ou mais das váriasestações base 110, e transmitir os sinais para uma ou maisdas mesmas. 0 dispositivo de comunicação sem fio 120tipicamente receberá a sinalização e outras mensagens apartir de uma estação base tendo a intensidade de sinalmais forte, ou de outro modo algumas característicaspreferíveis do sinal de tal modo que a estação baseespecífica 110 é o "melhor servidor" para o dispositivo decomunicação sem fio 120, específico. As várias estaçõesbase 110 são acopladas a um controlador de sistema de rede13 0 para controle centralizado do sistema de comunicaçãosem fio OFDMA.

Um sistema de comunicação sem fio OFDMA é umesquema de modulação de multiportadora o qual foi propostocomo uma solução da próxima geração para os sistemas decomunicação sem fio de acesso múltiplo por divisão decódigo de banda larga (WCDMA) atuais. OFDMA é um caso maisgenérico de um sistema de multiplexação de domínio defreqüência ortogonal (OFDM) para diferentes usuáriospoderem ser transmitidos simultaneamente em diferentessubportadoras. Os sistemas de comunicação sem fio OFDMA têmum grande número de subportadoras, em que uma subportadoraocupa apenas uma pequena fração da largura de banda decanal OFDMA (por exemplo, 15 quilohertzes (kHz) porsubportadora em uma largura de banda de canal OFDMA e cincomegahertz (MHz)). Desse modo, por exemplo, em uma faixa decinco MHz, poderia haver aproximadamente 300 subportadoras.0 modelo de sistema OFDMA proporciona uma solução delargura de banda de sistema múltiplo, altamenteescalonável, porque como os sistemas OFDMA são projetadospara funcionar em diferentes larguras de banda, maissubportadoras podem ser adicionadas conforme necessário.Além disso, o modelo de sistema OFDMA sendo consideradopara evolução da próxima geração do sistema WCDMA suportaambos, sistema sincronizado e sistema não sincronizado epermite um grande número de identificadores de estação base(índice de célula) e estruturas de símbolo OFDMA com ambosos comprimentos de prefixo cíclico, curtos e longos.

Um sistema OFDMA de acordo com a modalidade dapresente invenção define um canal de sincronização o qualreduz significativamente o tempo exigido para umdispositivo de comunicação sem fio 120 sincronizar com osistema OFDMA mediante aquisição de um sincronismo desistema OFDMA simultaneamente com identificação da estaçãobase mais forte 110, ou "melhor servidor" conforme descritoacima, para com ela estabelecer comunicação (isto é, otempo de pesquisa de célula e aquisição inicial). 0processo de pesquisa de célula e aquisição inicial OFDMAdeve detectar uma temporização de símbolo OFDMA, um limitede quadro e um erro de freqüência assim como detectarinformação específica de célula tal como uma identificaçãoda estação base 110 e, se necessário, outra informaçãoespecífica de célula tal como a largura de banda desistema, o número de antenas de transmissão na estação base110 ou um comprimento de prefixo cíclico. 0 sinal desincronização de acordo com a modalidade da presenteinvenção inclui informação de identificação de célula (istoé, estação base) ao menos parcial. A informação deidentificação de célula do canal de sincronização deve serinformação de identificação de célula parcial identificandoum grupo de estações base individuais 110 (por exemplo,informação de identificação de grupo de célula) ou poderiaser informação de identificação de célula completaidentificando uma estação base singular 110, e pode proverainda informação de identificação de setor em modalidadesnas quais as estações base 110 são divididas por padrões decobertura de antena e alocação de recursos em múltiplossetores.

Com referência à Figura 2, uma estrutura dequadro OFDMA exemplar ilustra um único quadro OFDMA 200 detempo de transmissão de dez milissegundos compreendendo 14 0símbolos OFDMA. 0 quadro 200 inclui 20 subquadros 210, 220,onde o primeiro subquadro 210 é o canal de sincronizaçãoocupando um subquadro de 7 símbolos OFDMA 210 onde os 7símbolos OFDMA 23 0 formam um subquadro de prefixo cíclicocurto (CP) . Os restantes 19 subquadros 240 podem ser ousubquadro CP longo tendo 6 símbolos OFDM 24 0, ou umsubquadro CP curto tendo 7 símbolos OFDMA 23 0. Embora oexemplo na Figura 2 ilustre o canal de sincronização em umprimeiro subquadro 210 tendo um prefixo cíclico curto, alocalização do canal de sincronização e o seu prefixocíclico podem ser definidos de uma maneira ou localizaçãopara acomodar o modelo de sistema OFDMA. Mediantelocalização do canal de sincronização no primeiro subquadro230 (conforme mostrado) ou no último subquadro de acordocom a outra modalidade da presente invenção, o limite dequadros é definido pelo canal de sincronização.

Com referência à Figura 3, é ilustrada umaestrutura de quadro OFDMA de acordo com uma modalidadealternativa da presente invenção. De acordo com essamodalidade alternativa, o canal de sincronização 310 éatribuído ao fim de mais do que um dos 20 subquadros 320para detectar o canal de sincronização 310independentemente do comprimento CP. 0 canal desincronização 310 é transmitido a cada N subquadros 320para reduzir o tempo de pesquisa de célula e aquisiçãoinicial e o tamanho de memória da aquisição inicial nossistemas OFDMA não sincronizados, onde N é uma alíquota de20. Será reconhecido por aqueles versados na técnica que osparâmetros de sistema dos subquadros, o comprimento enúmero de símbolos do quadro de sistema OFDMA e outrosparâmetro de estrutura de quadro podem ser modificados deacordo com uma pluralidade de modelos de sistema, e aestrutura de quadro de um sistema OFDMA de acordo com apresente invenção não é limitada às modalidades da Figura 2ou Figura 3.

0 canal de sincronização, de acordo com umamodalidade da presente invenção, é transmitido dentro deuma porção localizada da largura de banda do sinal OFDMA,por exemplo, a largura de banda de 1.25 MHz central dosinal OFDMA, independentemente da largura de banda desistema, desse modo reduzindo o tempo inicial de pesquisade célula e aquisição enquanto preservando a propriedade deescalonamento do sistema de comunicação sem fio OFDMA. Comreferência à Figura 4, blocos de recurso predeterminados410 são bandas de freqüência predefinidas. Embora sejareconhecido que qualquer banda de freqüência possa serdefinida para os blocos de recurso, de acordo com umamodalidade da presente invenção, o tamanho do bloco derecursos (RB) é de 0,375 MHz e o canal de sincronização 420geralmente é definido como sendo de 1,5 MHz, desse modoocupando quatro blocos de recursos 410. Símbolos desubportadora na largura de banda de sistema exceto para osblocos de recursos centrais 410 ocupados pelo canal desincronização 420 são utilizados para outros canais. Emoutra modalidade, a largura de banda do canal desincronização está relacionada à largura de banda de sinalOFDMA. Alguns exemplos disso são as larguras de banda desistema OFDMA 430, 440, 450, 460, 480.

Em um sistema OFDMA de 20 megahertz 430 (tendo 48blocos de recursos 410) e um sistema OFDMA de 10 megahertz440 (tendo 24 blocos de recurso 410) , o canal desincronização 420 utiliza os doze blocos centrais derecurso 410. Em um sistema OFDMA de 5 megahertz 450 (tendodoze blocos de recurso 410), o canal de sincronização 420utiliza todos os doze blocos de recurso 410. Em um sistemaOFDMA de 2.5 MHz 460 (tendo seis blocos de recurso 410),canal de sincronização 420 utiliza apenas os quatro blocoscentrais de recurso 410. Utilizando a simetria do canal desincronização 420, o espectro 470 do canal de sincronização420 cobre a porção central dos quatro blocos de recurso 410do canal de sincronização 420. Subportadoras não utilizadasem qualquer lado do espectro do canal de sincronização 470podem ser usadas para faixas de proteção, ou de dados (porexemplo, canais de baixa taxa tal como confirmação detráfego de ligação ascendente superior, ou outrosfluxos/canais de dados).

Em outra modalidade onde a largura de banda docanal de sincronização está relacionada à largura de bandade sinal OFDMA, o sinal de canal de sincronização pode serrepetido na dimensão de freqüência para adicionalmenteaperfeiçoar o desempenho. Por exemplo, a informação desinal de canal de sincronização pode ser contida nos quatroblocos centrais de recurso. Então, cada conjunto adicionalde quatro blocos de recurso que estão dentro da largura debanda de canal de sincronização pode conter outratransmissão ou repetição do sinal de canal de sincronizaçãocontido nos quatro blocos centrais de recurso.

Em adição à informação de identificação decélula, parcial ou completa, ou a repetição ou transmissãodo sinal de canal de sincronização, para sistemas OFDMA delargura de banda de 5 megahertz ou superior, o canal desincronização 420 pode usar faixas de freqüência diferentesdos quatro blocos centrais de recurso para melhorar odesempenho de pesquisa de célula. Por exemplo, toda ou umaparte da informação específica de célula adicional tal comoinformação de referência de freqüência, informação deantena de transmissão, informação de fluxo piloto ouinformação de comprimento de prefixo cíclico (CP) poderiaser incluída na informação de canal de sincronização 420.Além disso, o sistema OFDMA poderia ser projetado paratransmitir de forma redundante o canal de sincronização emduas ou mais de uma pluralidade de subportadoras da porçãode largura de banda ocupada pelo canal de sincronização420.

Para o caso onde a largura de banda do sistemaOFDMA é de 1.25 MHz 480, apenas os blocos de recurso 410devem ser acomodados e o canal de sincronização 420 utilizatodos os três blocos de recurso 410. Embora algumasvariações de largura de banda de sistema OFDMA tenham sidomostradas, outras estruturas são possíveis em que o canalde sincronização é transmitido em uma porção localizada dalargura de banda de sistema OFDMA.

A Figura 5 ilustra uma largura de banda de sinalde sistema de comunicação OFDMA de 5 megahertz onde alargura de banda de canal de sincronização localizada 510está localizada nos 1.25 MHz central da largura de banda de5 megahertz e dentro, mas menor do que uma largura de bandacoberta por um número múltiplo de blocos de recurso 520.Nesse caso, a largura de banda de canal de sincronização510 não cobre um múltiplo do tamanho de bloco de recurso520. De acordo com a modalidade da presente invenção, umsinal de dados 53 0 é transmitido simultaneamente com ocanal de sincronização em uma porção da largura de bandacoberta por um número inteiro de blocos de recurso 52 0 quenão é utilizado pelo canal de sincronização 510. Paradetecção aperfeiçoada do sinal de dados 53 0, ele pode estarseparado do canal de sincronização mediante larguras debanda onde nenhuma informação é transmitida, denominadasfaixas de proteção 540.

O sinal de canal de sincronização é uma seqüênciadividida em elementos de seqüência de sinal de canal desincronização. Um exemplo de um tipo de seqüência preferidade acordo com a presente invenção é uma seqüênciasemelhante a zunido generalizado (GCL). Por exemplo, umaseqüência GCL de comprimento-NG de "índice" u que édefinida como

sk=akb, k = Q,---,NG-1 (1)

onde b é um escalar complexo da amplitude deunidade e

<formula>formula see original document page 13</formula>

(qualquer númerointeiro q e 1 < u < NG -l) e NG éum número primo (isto é,Ng=Ngx1) é particularmente adequado para uma seqüênciadividida em elementos de seqüência de sinal de canal desincronização de acordo com a presente invenção. Onde Ng éum número primo, a correlação cruzada entre quaisquer duasseqüências de "classe", distintas, é ótima e haverá Ng-Iseqüências singulares no conjunto que podem ser usadas comoidentificadores de grupos singulares ou informação deidentificação de célula singular. A seqüência GCL pode serrepresentada mais simplesmente e compactamente medianteescolha de b=l e q=0.Exemplos adicionais de tipos de seqüência quepodem ser usados para os elementos de seqüência de canal desincronização de acordo com a presente invenção podemincluir uma seqüência de Ruído Pseudo-aleatório (PN) ou umaseqüência binária de comprimento maximal. Quando umaseqüência estruturada com escolhas limitadas de comprimentode seqüência (tal como GCL ou binário de comprimentomaximal) é usada, o número de elementos na seqüênciaoriginal pode não combinar com o tamanho do canal desincronização. Nesse caso, a seqüência pode ser modificadapara se ajustar dentro dos recursos disponíveis para aseqüência de sinal de canal de sincronização (por exemplo,mediante truncamento ou extensão cíclica do mesmo). Deacordo com outro aspecto da modalidade da presenteinvenção, o sinal de sincronização inclui uma pluralidadede elementos de seqüência de sinal de canal desincronização que são distribuídos através dassubportadoras de sinal OFDMA e/ou períodos de símbolo OFDMAconforme determinado pelo modelo de sistema OFDMA ou pelascondições de propagação de sinal nas quais o sistema deveoperar.

A Figura 6, compreendendo as Figuras 6A, 6B e 6C,ilustra estruturas de quadro para atribuição de elemento deseqüência de canal de sincronização de acordo com apresente invenção em que os elementos de seqüência de canalde sincronização são distribuídos através de freqüência (assubportadoras) em primeiro lugar e, então, através dotempo. A presente invenção, contudo, não é limitada a esseesquema de atribuição de elemento de seqüência de canal desincronização e pode alternativamente distribuir oselementos de seqüência de canal de sincronização através dotempo em primeiro lugar e, então, freqüência se, porexemplo, o modelo do sistema permitir mudanças em tempomais rápidas do que em freqüência. Com referência à Figura6A, o sinal de canal de sincronização é transmitido atravésde um subquadro 610 com uma estrutura de quadro de setesímbolos OFDMA, em que os elementos de seqüência de canalde sincronização são transmitidos em uma pluralidade desubportadoras em períodos de símbolo OFDMA adjacentes ouproximais. Embora não seja mostrado, símbolos pilotos dealgumas modalidades ou outros símbolos tais como ossímbolos de controle podem ocupar parte ou o todo de um oumais dos períodos de símbolo OFDMA no subquadro 610, e talmodo que o espaçamento temporal entre alguns dos períodosde símbolo OFDMA proximais anteriormente mencionados podemser mais do que um período de símbolo OFDMA.

De acordo com a presente invenção, um primeiroperíodo de símbolo OFDMA 62 0 inclui uma seqüência GCL comumde símbolos de modulação ou zeros formando 3 8 elementos deseqüência mapeados em 3 8 subportadoras, a seqüência GCL noprimeiro período de símbolo OFDMA 610, sendo comum paratodas as estações base 110 no sistema de comunicação semfio OFDMA 100. Mediante uso de subportadoras alternadas(por exemplo, subportadoras de números pares) para essaseqüência GCL comum 620, a forma de onda pode ter umasimetria de domínio de tempo, predeterminada. Essaseqüência GCL comum 620 pode estar presente em todas astransmissões de canal de sincronização e pode estarlocalizada no primeiro período de símbolo OFDMA dosubquadro 610, desse modo utilizado como um indicador delimite de quadro. Com referência à Figura 7, um exemplo domapeamento de subportadora do sinal de canal desincronização no primeiro período de símbolo OFDMA 620 émostrado onde os símbolos modulados são mapeados parasubportadoras alternadas (as 38 subportadoras ocupadas 7 02)com as subportadoras intermediárias 7 04 tendo zeros ouconjuntos nulos mapeados para elas. Os símbolos demodulação são mapeados para subportadoras de números parespara criar ou definir a simetria da forma de onda nodomínio de tempo (isto é, a simetria de domínio de tempopredeterminado da forma de onda de sinal de canal desincronização). Essa característica de simetria pode serutilizada para detecção de temporização de símbolo OFDMAgrosseira e detecção de erro de freqüência.

Com referência de volta à Figura 6A, os seisperíodos de símbolo OFDMA subseqüentes 630 incluem aseqüência GCL única para um grupo de células ou estaçõesbase, ou única para a célula ou estação base 110(dependendo da modalidade) como uma pluralidade deelementos de seqüência de canal de sincronização mapeadospara uma pluralidade de subportadoras, cada período desímbolo OFDMA tendo todas as 75 subportadoras usadas paraos elementos de seqüência de canal de sincronização GCL epreenchendo os seis períodos de símbolo OFDMA 63 0 em ummodo em "ziguezague" . Por exemplo, a Figura 6A ilustra aseqüência de sinal de canal de sincronização GCL incluindo44 9 elementos de seqüência de canal de sincronização. 0segundo período de símbolo OFDMA 63 0 é preenchido comelementos (fases) de seqüência de sinal de canal desincronização 0 a 74 ordenados de cima para baixo. 0terceiro período de símbolo OFDMA 63 0 é preenchido comelementos de seqüência de sinal de canal de sincronização75 a 14 9 ordenados de baixo para cima, mas em umamodalidade alternativa também poderiam ser ordenados decima para baixo. De forma semelhante, os períodos desímbolo OFDMA 63 0 restantes são preenchidos com oselementos de seqüência de sinal de canal de sincronizaçãorestantes, com o sexto símbolo OFDMA sendo preenchido comelementos (fases) de seqüência de sinal de canal desincronização 3 75 a 44 9 ordenados de baixo para cima. Emvez de preencher os períodos de símbolo OFDMA do canal desincronização em um modo em "ziguezague", os períodos desímbolos OFDMA 630 poderiam ser todos preenchidos de cimapara baixo ou vice-versa de acordo com o modelo de sistemaOFDMA, o tipo de seqüência e/ou o processamento necessáriopara combinar os elementos de seqüência de canal desincronização. Além disso, em vez de preencher o canal desincronização em um modo de freqüência em primeiro lugar,os períodos de símbolo OFDM 63 0 poderiam ser preenchidos emuma forma de tempo em primeiro lugar (por exemplo, daesquerda para a direita em cada subportadora, da direitapara a esquerda em cada subportadora, ou da esquerda para adireita em algumas subportadoras e da direita para aesquerda em outras subportadoras). Ou, em vez dos métodosde preenchimento descritos acima, qualquer padrão depreenchimento bidimensional arbitrário poderia ser usado.

Com referência à Figura 6B, um sinal de canal desincronização único para uma célula ou estação base 110 ouum grupo de células (por exemplo, uma seqüência GCL comum amúltiplas células) também é transmitido através de umsubquadro 610 com uma estrutura de quadro de sete símbolosOFDMA, em que os elementos de seqüência de canal desincronização são transmitidos em uma pluralidade desubportadoras em períodos de símbolo OFDMA adjacentes ouproximais. De acordo com essa modalidade da presenteinvenção, o primeiro período de símbolo OFDMA 620 incluizeros mapeados em 3 7 subportadoras e elementos de umaseqüência GCL de grupo específico ou de célula específicaformando 3 8 elementos de seqüência mapeados em 3 8subportadoras, para uma estação base ou um grupo dasestações base 110 no sistema de comunicação sem fio OFDMA100. Os seis períodos de símbolo OFDMA subseqüentes 630incluem elementos adicionais da seqüência GCL de célulaespecífica mapeados em uma pluralidade de subportadoras,cada período de símbolo OFDMA tendo todas as 7 5subportadoras (fases), preenchendo os seis períodos desímbolo OFDMA 630 no modo em "ziguezague". A Figura 6Bilustra a seqüência GCL de sinal de canal de sincronizaçãoincluindo 487 elementos de seqüência de canal desincronização. 0 segundo período de símbolo OFDMA 630 épreenchido com elementos de seqüência de sinal de canal desincronização (fases) 3 8 a 112 ordenados de baixo paracima. 0 terceiro período de símbolo OFDMA 63 0 é preenchidocom elementos de seqüência de sinal de canal desincronização 113 a 187 ordenados de cima para baixo. Deuma maneira similar, os períodos de símbolo OFDMA restantes63 0 são preenchidos com os elementos de seqüência de sinalde canal de sincronização, restantes, com o sexto símboloOFDMA sendo preenchido com os elementos (fases) deseqüência de sinal de sincronização 413 a 487 ordenados decima para baixo.

Com referência à Figura 6C, é mostrada outraestrutura alternativa de uma atribuição de seqüência decanal de sincronização. De acordo com a presente invenção,os elementos de seqüência de canal de sincronização podemser distribuídos através dos períodos de símbolo OFDMA(conforme mostrado na Figura 6A) ou podem ser distribuídosatravés de mais do que uma das várias subportadoras dosinal OFDMA, ou uma combinação de ambas as distribuições.

Na modalidade alternativa da Figura 6C, existem dezperíodos de símbolo de canal de sincronização na estruturade quadro 640. Para acomodar uma seqüência GCL comum maislonga (por exemplo, mais longa do que 38 elementos deseqüência), uma primeira porção 650 do canal desincronização inclui dois períodos de símbolo OFDMA 660,670. 0 primeiro período de símbolo OFDMA 660 pode ser usadocomo um indicador de limite de quadro. De acordo com amodalidade alternativa da presente invenção, os elementosde seqüência de canal de sincronização são mapeados para

cada segundo subquadro de tal modo que os primeiros canaisde sincronização 650, os quais incluem 75 subportadoras,são mapeados para o primeiro período de símbolo OFDMA 660 epara o segundo período de símbolo OFDMA 670. Cada um dosperíodos de símbolo OFDMA 660, 670 com a seqüência GCL

comum inclui 3 8 subportadoras, onde o uso de subportadoras

de número par mantém a simetria de domínio de tempopredeterminada do canal de sincronização conforme mostradona Figura 7 e discutido acima.

As condições do canal poderiam mudar durante umintervalo entre os subquadros. Para acomodar oprocessamento diferencial dos elementos de seqüência decanal de sincronização, o período de símbolos OFDMAsubseqüente 670 pode repetir, conforme mostrado na Figura6C, o último elemento da seqüência (por exemplo, fase 37)do período de símbolo OFDMA anterior 620. Após os primeiroscanais de sincronização 660, os segundos canais desincronização 680 incluem oito períodos de símbolo OFDMAtendo 592 elementos de seqüência de canal de sincronizaçãomapeados para 75 subportadoras para cada período de símboloOFDMA. Os oito períodos de símbolo OFDMA 680 para ossegundos canais de sincronização utilizam cada segundosubquadro e são preenchidos de uma forma em "ziguezague"(conforme mostrado) ou qualquer padrão de preenchimentobidimensional arbitrário conforme discutido acima,repetindo o último elemento da seqüência de um período desímbolo OFDMA como o primeiro elemento da seqüência dopróximo período de símbolo OFDMA. Conseqüentemente, oterceiro período de símbolo OFDMA é preenchido comelementos (fases) de seqüência de sinal de canal desincronização 0 a 74 ordenados de cima para baixo. 0 quartoperíodo de símbolo OFDMA é preenchido com elementos deseqüência de sinal de canal de sincronização 74 a 14 8coordenados de baixo para cima.

Dentro de cada elemento de seqüência de canal desincronização, elementos de seqüência GCL podem serpreferivelmente empregados de tal modo que processamentodiferencial dos elementos de seqüência GCL proporcionarádeterminação do índice de seqüência. Elementos de seqüênciaGCL têm relação de potência máxima/média de 0 dB (PAPR) epropriedades de correlação cruzada, ótimas. Se umaseqüência GCL for aplicada no domínio de freqüência emtodas as subportadoras, as propriedades serão mantidas paraa forma de onda de tempo-domínio correspondente uma vez quea transformada de Fourier de uma seqüência GCL também é umaseqüência GCL. Além disso, se uma seqüência GCL é passadaatravés de um demodulador diferencial, a seqüência de saídaresultante é um exponencial complexo com uma freqüência quecorresponde ao índice de seqüência original. Desse modo,utilizando elementos de seqüência GCL, cada elemento deseqüência de sinal de canal de sincronização terápropriedades de índice de seqüência para determinarinerentemente o seu índice de seqüência. Conformemencionado anteriormente, outros tipos de seqüênciapoderiam ser usados, mas é preferido que a seqüência tenhapropriedades que permitam a detecção de índice de seqüênciacom base na demodulação diferencial da seqüência. Umexemplo de uma seqüência diferente de GCL que tem taispropriedades é uma seqüência binária de comprimentomaximal, uma vez que uma demodulação diferencial de uma

seqüência binária de comprimento maximal produz uma versãociclicamente deslocada da mesma seqüência com um valor dedeslocamento predeterminado. Desse modo, com uma seqüênciabinária de comprimento maximal, cada ID de célula pode serassociado com um valor de deslocamento cíclico específicoda seqüência, e o ID de célula pode ser recuperado com baseno processamento diferencial.

Com referência ã Figura 8, um diagrama de blocoda estação base OFDMA 110 inclui um controlador de estaçãobase 810 acoplado ao controlador de rede 130 e controlandoa operação da estação base 110. 0 controlador é acoplado aoconjunto de circuitos de receptor 812 e conjunto decircuitos de transmissor 814, e pode incluir ainda uracomutador de receptor/transmissor 816 para controlar atransmissão e a recepção dos sinais OFDMA através da antena818 se as comunicações através da antena 818 foremduplexadas. Sinais OFDMA recebidos pelo conjunto decircuitos de receptor 812 são demodulados por intermédiodele e providos ao controlador 810 para decodificação dosmesmos. Além disso, o controlador 810 provê sinais aoconjunto de circuitos de transmissor 814 para modulação porintermédio dele e transmissão a partir do mesmo. Embora umaúnica antena 818 seja mostrada, deve ser entendido que asestações base 110 podem ser, e tipicamente são,configuradas em setores e podem empregar múltiplas antenaspara receber diversidade, e/ou aplicações de formação defeixe de transmissão, codificação de espaço-tempo,múltiplas entradas, múltiplas saídas (MIMO), ou outrosesquemas de sinalização de transmissão de modelo desistema. Portanto, muitas configurações de antena detransmissão e de recepção são possíveis em váriasmodalidades e a Figura 8 não pretende ser uma representaçãoesquemática completa de tais configurações de antena, mas,mais propriamente serve para exemplificar os componentesúteis para o entendimento das modalidades aqui reveladas.Com múltiplas antenas, é útil conduzir o número de antenaspara os dispositivos de comunicação sem fio 12 0 para saberquantos fluxos piloto pesquisar durante pesquisa de célulae aquisição inicial. Desse modo, de acordo com umamodalidade da presente invenção, a informação de célulaespecífica adicional que pode ser transmitida como parte dosinal de canal de sincronização pode incluir o número deantenas da estação base 110 ou informação de fluxo piloto.0 controlador 810 é acoplado a um dispositivo dearmazenamento 820 o qual armazena informação para aoperação da estação base 110, tal como informação deidentificação de célula e outra informação de célulaespecífica tal como informação de referência de freqüência,informação de antena de transmissão (tal como o número deantenas), informação de fluxo piloto e informação decomprimento de prefixo cíclico.

De acordo com a presente invenção, o controlador810 inclui um gerador de canal de sincronização 822 paragerar um sinal de canal de sincronização tendo a simetriade domínio de tempo dentro de uma porção da largura debanda de sinal OFDMA e compreendendo informação deidentificação de célula ao menos parcial, o gerador decanal de sincronização 822 proporcionando sinal de canal desincronização para o conjunto de circuitos de transmissor816 para transmissão a partir do mesmo. Algumas vezes ogerador de canal de sincronização 822 gera um sinal decanal de sincronização incluindo ao menos uma porção dainformação de célula específica adicional. Um gerador desinal de dados 824 gera um sinal de dados OFDMA para proverao conjunto de circuitos de transmissor 816 paratransmissão a partir do mesmo e, de acordo com um aspectoda presente invenção em que a largura de banda é dividida eum conjunto de blocos de recurso, o sinal de dados étransmitido simultaneamente com o sinal de canal desincronização em uma porção de uma largura de banda cobertapor um número inteiro de blocos de recurso, predeterminadosquando o sinal de canal de sincronização cobre uma largurade banda menor do que uma largura de banda coberta pelonúmero inteiro de blocos de recurso predeterminados. Osdados poderiam ser transmissões de voz ou MBMS que sãogerados por um dispositivo de comunicação sem fio chamador12 0 ou por um provedor de conteúdo e podem sermultiplexados nas subportadoras e intercalados na estaçãobase 110 o multiplexação pode ser realizada pelocontrolador de rede 13 0. 0 gerador de canal desincronização 822 define a simetria de domínio de tempo dosinal de canal de sincronização em uma modalidade mediantemapeamento dos sinais de modulação e zeros para umapluralidade de subportadoras dos mesmos.

Com referência à Figura 9, a operação do geradorde canal de sincronização 822 de acordo com a modalidade dapresente invenção começa mediante recuperação de informação910 a partir do dispositivo de armazenamento 820. Nomínimo, essa informação inclui informação de identificaçãoidentificando de forma única a estação base 110 ouinformação de identificação de célula ao menos parcial, talcomo informação de identificação de célula de grupo.Informação de célula específica adicional, conformediscutido acima, também poderia ser recuperada 910.

A seguir, o sinal de canal de sincronização égerado 912 mediante codificação da informação deidentificação de célula. 0 sinal de canal de sincronizaçãoé subdividido em uma pluralidade de elementos de seqüênciade canal de sincronização 914. A simetria de domínio detempo predeterminada do sinal de canal de sincronização éentão definida 916. De acordo com a presente invenção, aetapa 916 incluiria prover um número par de subportadorasem um bloco de recurso e pode incluir mapear o sinal decanal de sincronização gerado como símbolos de modulação ezeros para uma pluralidade de subportadoras onde ossímbolos de modulação são mapeados para cada n°subportadora de ao menos uma porção das subportadorasutilizadas pelo sinal de canal de sincronização, onde η éum número inteiro maior do que ou igual a dois.

Após a simetria de domínio de tempo ser definida916, o sinal de canal de sincronização é provido 918 aoconjunto de circuitos de transmissor 816 para transmissão apartir da estação base 110. 0 sinal de canal de transmissãoé periodicamente transmitido a partir da estação base 110para possibilitar pesquisa de célula e aquisição inicial.Desse modo, o sinal de canal de sincronização, além doanteriormente mencionado, pode ser provido ao conjunto decircuitos de transmissor 816 de forma redundante seja emtempo ou através de subportadoras para pesquisa de célula eaquisição inicial aperfeiçoada. A redundância e o conteúdodo sinal de canal de sincronização podem ser revisados e/ouredefinidos com base na largura de banda do sinal OFDMA(isto é, em resposta ao escalonamento da largura de bandade sinal OFDMA).

Com referência à Figura 10, é mostrado umdispositivo de comunicação sem fio 120 de acordo com amodalidade da presente invenção. O dispositivo decomunicação sem fio 120 inclui uma antena 1002 para recebere transmitir sinais de radiofreqüência (RF) . Um comutadorde recepção/transmissão 1004 seletivamente acopla a antena1002 ao conjunto de circuitos de receptor 1006 e conjuntode circuitos de transmissor 1008 de uma maneira familiarpara aqueles versados na técnica. O conjunto de circuitosde receptor 1006 demodula e decodifica os sinais de RF paraderivar informação a partir deles e acoplado a umcontrolador 1010 para prover a informação decodificada aele para utilização por seu intermédio de acordo com afunção(ões) do dispositivo de comunicação sem fio 120. 0controlador 1010 também provê informação ao conjunto decircuitos de transmissor 1008 para codificar e modular ainformação em sinais de RF para transmissão a partir daantena 1002. Embora uma única antena 1002 seja ilustrada,aqueles versados na técnica reconhecerão que antenas dediversidade poderiam ser usadas com receptores dediversidade para recepção de sinal aperfeiçoada.

O controlador 1010 é acoplado ao conjunto decircuitos de interface de usuário 1012 incluindo, porexemplo, um display para apresentar saída de vídeo a umusuário, um alto-falante para prover saída de áudio aousuário, um microfone para receber entrada de voz, e ocontrole de usuário, tal como um teclado, para receberdesse modo entrada de usuário. O controlador 1010 éacoplado adicionalmente a um dispositivo de memória não-volátil 1014 para armazenar informação no mesmo e pararecuperar e utilizar informação a partir do mesmo.

De acordo com a modalidade da presente invenção,o conjunto de circuitos de receptor 1006 inclui umdispositivo de filtro de sinal de canal de sincronização1016 para isolar uma porção da largura de banda de sinalOFDMA que inclui o sinal de canal de sincronização. 0dispositivo de filtro de sinal de canal de sincronização1016 poderia ser um filtro passa-faixa ou qualquer outrodispositivo ou processo para filtrar o sinal OFDMA paraisolar a porção localizada da largura de banda de sinalOFDMA. Por exemplo, uma transformada rápida de Fourier(FFT) poderia ser usada para isolar a porção localizada dalargura de banda de sinal OFDMA durante processamento emvez de um filtro de hardware. Quando isolado, o sinal éprovido ao controlador para processamento de pesquisa decélula e aquisição inicial.

Com referência à Figura 11, o processo depesquisa de célula e aquisição de sinal inicial começamediante exame do sinal filtrado pelo filtro 1016 paradeterminar se existe qualquer sinal 1010. Quanto um sinal édetectado 1110, o método de pesquisa de célula e aquisiçãoinicial é realizado de acordo com a presente invenção. Emprimeiro lugar, a simetria de domínio de tempopredeterminada do sinal de canal de sincronização éutilizada para realizar detecção de temporização de símboloOFDMA, grosseira, e detecção de deslocamento de freqüênciafracionária 1112. Essa etapa 1112 poderia ser realizadamediante correlação diferencial do sinal de canal desincronização recebido sendo calculado no domínio de tempoou mediante cálculo de correlação com elementos deseqüência de sinal de canal de sincronização conhecidos nodomínio de tempo.

Seqüências semelhantes a zunido generalizado(GCL) são preferivelmente adequadas para processamentodiferencial de acordo com a modalidade da presenteinvenção. Contudo, como mencionado anteriormente, apresente invenção pode utilizar outros tipos de seqüência.As formas de onda de domínio de tempo dos sinais OFDM GCL-modulados têm baixa PAPR. Além disso, devido ao uso dediferentes índices das seqüências GCL, qualquer par doselementos de seqüência terá baixa correlação cruzada emtodos os retardos de tempo, o que melhora a detecção decódigo e avaliação de CIR. Além disso, as seqüências GCLtêm amplitude constante, e o DFT de NG-ponto de seqüênciaGCL também tem amplitude constante. Seqüências GCL dequalquer comprimento têm adicionalmente uma autocorrelaçãocíclica "ideal" (isto é, a correlação com a versãocircularmente deslocada de si própria é uma função delta).Ε, o valor absoluto da função de correlação cruzada cíclicaentre quaisquer duas seqüências GCL é constante e igual aVtJKg , quando | Ui-U21, U1 e U2 são todos relativamenteprimos para Ng (uma condição que pode ser facilmentegarantida se Ng for um número primo.).

A correlação cruzada l7V^e em todos os retardosefetivamente obtém o valor de relação cruzada mínima paraquaisquer dois elementos de seqüência que têm a propriedadede autocorrelação ideal (significando que o mínimo teóricodo valor máximo da correlação cruzada por todos os retardosé obtido). 0 mínimo é obtido quando as correlações cruzadasde todos os retardos é igual a 17V^ . A propriedade decorrelação cruzada permite o impacto de um sinalinterferente seja igualmente espalhado no domínio de tempoapós correlacionar o sinal recebido com a seqüênciadesejada no domínio de tempo. Portanto, o símbolo depesquisa de célula também pode ser usado para realizar ouauxiliar a estimativa de canal coerente no dispositivo semfio mesmo antes de os símbolos piloto, transmitidos, seremprocessados. Em comparação com BPSK ou até mesmo preâmbulosQPSK, as seqüências GCL de valor complexo podem serconstruídas sistematicamente com boa correlação e PAPR boagarantida.

Processamento diferencial dos elementos deseqüência GCL permite a pesquisa rápida de célula em umaetapa para os elementos de seqüência GCL, etapa 1112. Parafacilitar o processamento diferencial de acordo com amodalidade da presente invenção, os elementos de seqüênciaforam preferivelmente gerados de acordo com uma metodologiade modelo de seqüência para um comprimento de seqüência Nponde o número primo Ng é o menor número primo maior do queNp. O número inteiro "u" é o índice de seqüência. Oselementos de seqüência foram gerados de acordo com=-Is and ^I-W0-I

Ng-I elementos de seqüência são gerados tendo umacorrelação cruzada cíclica ótima entre qualquer par dosmesmos. Os elementos de seqüência foram truncados para Np edistribuídos através de Np subportadoras. Devido àsobreamostragem introduzida em sinalização OFDMA comsubportadoras nulas, e também o uso de largura de bandalocalizada para o sinal de sincronização, a PAPR serádegradada para diferentes graus para diferente "u" do valorteórico de OdB (na taxa de amostragem Nyquist) . Sedesejado, índices que têm a melhor PAPR entre N0-Icandidatos podem ser escolhidos. As seqüências de pesquisade célula usadas por diferentes células são obtidas apartir de diferentes índices "u" desses elementos deseqüência GCL. 0 índice "u" também atuará como um ID decélula.

A pesquisa de célula 1112 determina diretamenteos índices de seqüência "u" (e, portanto, o ID de célulamais forte ou candidata ou ID de grupo) a partir do sinalrecebido. Em primeiro lugar, a temporização de símbolo depesquisa de célula OFDMA grosseira é determinada (porexemplo, utilizando a simetria de domínio de tempo dosímbolo de pesquisa de célula). Então, a parte fracionáriado deslocamento de freqüência é estimada e removida (porexemplo, com base na fase do pico de correlação diferencialde meio símbolo). Após essas etapas, um bloco de N amostrasde tempo-domínio recebidas representando o símbolo depesquisa de célula recebido é transformado para o domíniode freqüência utilizando o processo FFT usual.

Supondo que um deslocamento de freqüência denúmero inteiro possa ainda estar presente, as subportadorasocupadas (par versus ímpar) podem ser determinadas a seguirmediante várias técnicas tal como detector de energiamáximo (por exemplo, energia total nas subportadoras paresdo símbolo de pesquisa de célula versus energia nassubportadoras ímpares). Os dados de domínio de freqüêncianas subportadoras ocupadas como Y(m) para m = 1 a Np (istoé, ignorando as subportadoras não utilizadas) são denotadosonde Su (m) é a seqüência GCL mapeada para essassubportadoras.

A seguir, um vetor de valores "baseados emdiferencial" é computado com base nos pares desubportadoras ocupadas. Esses valores, os quais são obtidosmediante demodulação diferencial das subportadoras ocupadasdo símbolo recebido, são convenientemente coletados noformato de vetor (por exemplo, um vetor baseado emdiferencial) para processamento eficiente baseado em FFT. 0vetor baseado em diferencial é computado como

<formula>formula see original document page 31</formula>

onde "0*" denota conjugação. Outras formas deobter o vetor "baseado em diferencial" podem incluir, masnão são limitadas a:

<formula>formula see original document page 31</formula>

OU

<formula>formula see original document page 31</formula>

onde "absO" denota o valor absoluto.

Supondo que existe apenas uma estação base, e queela esteja transmitindo um símbolo de pesquisa de célulacom um índice de seqüência GCL de u, e que o canal não mudesignificativamente entre duas subportadoras ocupadasadjacentes, o que é aproximadamente satisfeito desde que oespaçamento das subportadoras ocupadas não seja muitogrande, ignorando a amplitude de canal e deslocamento defreqüência, é aproximadamente igual a

<formula>formula see original document page 31</formula>

Desse modo a informação de índice de seqüência ué carregada no vetor baseado em diferencial. No caso demúltiplas células, mediante processamento do vetor baseadoem diferencial e identificando um conjunto de componentesde freqüência proeminentes do vetor, podemos identificar oíndice de célula mais forte e um ou mais índices e tambémpotenciais candidatos handoff. Para obter os componentes dedomínio de freqüência, um instrumento comumente usado é ode pegar uma FFT ou IFFT (digamos ponto-T, T>=NP-1) no{Z(m)} (etapa 1114) para obter

<formula>formula see original document page 32</formula>.

A posição de pico (digamos nmax de {z(n)} forneceinformação sobre o índice mais forte da célula u, isto é, omapeamento entre o componente de freqüência proeminenteidentificado em nmax para um índice de seqüênciacorrespondente transmitido é determinado como

<formula>formula see original document page 32</formula>.

Os valores de pico também são estimativasaproximadas da potência de canal nas subportadorasocupadas. Desse modo, IFFT no sinal de canal desincronização no domínio de freqüência é usado paradetectar o limite de quadro e decodificar a informação deidentificação de célula 114. Desse modo, utilizando aspropriedades de índice de seqüência dos elementos deseqüência de canal de sincronização, multiplicando-se umelemento de seqüência pelo conjugado complexo de um próximoelemento de seqüência será derivado o índice de seqüência u1114. Conseqüentemente, em uma única etapa, o controlador1010 pode realizar detecção de índice de seqüência GCL paraextrair a informação de célula específica (por exemplo, u)a partir do sinal de canal de sincronização. Quando o sinalde canal de sincronização é determinado como sendo, emalgumas modalidades, o mais forte sinal de canal desincronização 1116, comunicação OFDMA sem fio éestabelecida com a estação base 1118.

Observar que com o propósito de explanação, asequações acima foram descritas para o caso dos elementos deseqüência GCL sendo mapeados para diferentes subportadorasde um período de símbolo OFDMA. Contudo, o método dedetecção proposto também pode ser aplicado quando aseqüência é mapeada em outras formas, tal como em"ziguezague". Em geral, a etapa de demodulação diferencialpode ser realizada através de elementos de seqüênciasadjacentes mesmo se os elementos de seqüências adjacentesforem mapeados para diferentes períodos de símbolo OFDMA e/ou diferentes subportadoras. Além disso, o processamentodiferencial a partir de múltiplas instâncias recebidas docanal de sincronização pode ser combinado para melhoraradicionalmente a robustez de detecção. Múltiplas instânciasrecebidas do canal de sincronização podem estar disponíveis ou devido à diversidade de recepção com múltiplas antenas,ou a partir de sinais de sincronização subseqüentementerecebidos que são transmitidos periodicamente pela estaçãobase, por exemplo.

Conforme descrito para algumas modalidades dainvenção, a simetria do domínio de tempo do sinal desincronização pode ser provida mediante mapeamento desímbolos de modulação ou elementos de seqüência parasubportadoras de números pares na largura de banda de canalde sincronização localizada e zeros para outrassubportadoras na largura de banda de canal de sincronizaçãolocalizada. Outras modalidades da invenção podem utilizaroutros métodos para prover simetria de domínio de tempo. Umexemplo inclui mapear símbolos de modulação ou elementos deseqüência para cada N0 subportadora na largura de banda decanal de sincronização localizada e zeros para as outrassubportadoras na largura de banda de canal de sincronizaçãolocalizada, onde N é um número inteiro positivo, e onde asubportadora na largura de banda de canal de sincronizaçãolocalizada contendo a primeira de cada N0 subportadora podeser arbitrariamente escolhida. Um exemplo adicional é o deusar símbolos de modulação ou elementos de seqüência quesão simplesmente reais (isto é, sua parte imaginária ézero) na largura de banda de canal de sincronizaçãolocalizada, uma vez que a transformada de Fourier de umsinal real é simétrica em magnitude em torno de sua porçãocentral. Métodos de modelo de seqüência e/ou mapeamentoe/ou repetição de sinal, diferentes dos exemplos providos,também podem ser usados para proporcionar simetriapredeterminada de domínio de tempo.

Desse modo, pode ser visto que a presenteinvenção proporciona um método de pesquisa de célula eaquisição inicial utilizando elementos de seqüência desinal de canal de sincronização com baixa cargacomputacional e um pequeno número de etapas deprocessamento de receptor as quais não obstanteproporcionam as quatro funções principais de pesquisa decélula e aquisição inicial (isto é, detecção detemporização de símbolo OFDMA, detecção de erro defreqüência, detecção de limite de quadro e detecção deinformação de célula específica) em um sistema OFDMAsuportando múltiplas larguras de banda de sistema, ambos ossistemas, sincronizado e não sincronizado, um índice decélula grande e uma estrutura de símbolo OFDMA com ambos,comprimento e prefixo cíclico curto e longo. Embora aomenos uma modalidade exemplar tenha sido apresentada nadescrição detalhada anterior da invenção, deve serconsiderado que existe um grande número de variações.Também deve ser considerado que a modalidade exemplar oumodalidades exemplares são apenas exemplos, e não pretendemlimitar o escopo, aplicabilidade, ou configuração dainvenção de forma alguma. Mais propriamente, a descriçãodetalhada anterior proporcionará àqueles versados natécnica um mapa conveniente para implementar uma modalidadeexemplar da invenção, sendo entendido que diversas mudançaspodem ser feitas na função e arranjo dos elementosdescritos na modalidade exemplar sem se afastar do escopoda invenção conforme apresentado nas reivindicações anexase seus equivalentes.

Claims

1. Método em um sistema de comunicação sem fio, ométodo caracterizado por compreender a etapa de transmitirum sinal de acesso múltiplo no domínio de freqüênciaortogonal (OFDMA) que inclui um sinal de canal desincronização, o sinal de canal de sincronizaçãocompreendendo uma pluralidade de elementos da seqüência dosinal de canal de sincronização e o sinal de OFDMAcompreendendo uma pluralidade de subportadoras, onde cadaum da pluralidade de elementos da seqüência de sinal decanal de sincronização tem as propriedades do índice daseqüência associadas em conseqüência inerente determinandoum índice da seqüência em resposta às propriedades doíndice da seqüência.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que as propriedades do índice daseqüência correspondem ao processamento diferencial, e ondeo índice da seqüência da pluralidade de elementos daseqüência do sinal de canal de sincronização é determinadopelo diferencial que processa disso.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a etapa de transmitir umsinal de OFDMA compreende a etapa de transmitir um sinal deOFDMA que inclui o sinal de canal da sincronizaçãotransmitido dentro de uma parcela localizada de uma largurade faixa do sinal de OFDMA, o sinal de canal dasincronização que tem a simetria do domínio de tempopredeterminado dentro da parcela localizada da largura defaixa e que compreende a primeira informação para fornecerpelo menos a informação parcial da identificação da célula.

4. Método, de acordo cora a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que os elementos da seqüência dosinal de canal da sincronização dão forma a um chilro geralcomo a seqüência (GCL).

5. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que os elementos da seqüência dosinal de canal da sincronização dão forma a uma seqüênciaPseudo-random do ruído (PN).

6. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que os elementos da seqüência dosinal de canal da sincronização dão forma a uma seqüênciamáxima do binário do comprimento.

7. Estação base de acesso múltiplo de domínio defreqüência ortogonal (OFDMA) caracterizada por compreender:um gerador de canal de sincronização que gera um sinalde canal da sincronização que compreende uma pluralidade deelementos da seqüência do sinal de canal da sincronização,cada um da pluralidade de elementos da seqüência do sinalde canal da sincronização tem as propriedades do índice daseqüência associadas em conseqüência inerente determinandoo índice da seqüência em resposta às propriedades do índiceda seqüência; ecircuitos do transmissor que transmitem um sinal deOFDMA que compreende uma pluralidade dos subcarriers, ondeos circuitos do transmissor são acoplados ao gerador decanal da sincronização e transmitem o sinal de OFDMA quecompreende a pluralidade dos elementos da seqüência dosinal de canal da sincronização distribuídos sobre umaparcela da pluralidade de subcarriers.

8. Estação base de OFDMA, de acordo com areivindicação 7, caracterizada por compreender umdispositivo de armazenamento que armazena a informação daidentificação da célula, onde o gerador de canal dasincronização é acoplado aos meios do armazenamento e gerao sinal de canal da sincronização que tem a simetria dodomínio de tempo predeterminado dentro de uma parcelalocalizada de uma largura de faixa de um sinal de OFDMA eque compreende a informação da identificação da célula, eonde os circuitos do transmissor transmitem o sinal decanal da sincronização dentro da parcela localizada dalargura de faixa do sinal de OFDMA.

9. Receptor de comunicação sem fio para receber osinal de acesso múltiplo de domínio de freqüência ortogonal(OFDMA) caracterizado por compreender:os circuitos do receptor que recebem e que demodulamOFDMA sinalizam, os circuitos do receptor que compreendemum filtro que filtra os sinais de OFDMA isolar uma largurade faixa dos sinais de OFDMA qual inclua um sinal de canalda sincronização, o sinal de canal da sincronização quecompreende uma pluralidade de elementos da seqüência dosinal de canal da sincronização, cada um da pluralidade deelementos da seqüência do sinal de canal da sincronizaçãotêm as propriedades do índice da seqüência associadas emconseqüência inerente determinando o índice da seqüência emresposta às propriedades do índice da seqüência; eum controlador acoplado aos circuitos do receptor e adescodificar o sinal de canal da sincronização em respostaa detectar a pluralidade de elementos da seqüência do sinalde canal da sincronização distribuídos sobre uma parcelados sinais de OFDMA, controlador que descodifica o sinal decanal da sincronização em resposta a detectar a pluralidadede sincronização canalize elementos da seqüência do sinal edescodificação da pluralidade de elementos da seqüência dosinal de canal da sincronização em resposta às propriedadesdo índice da seqüência associadas em conseqüência.

10. Receptor de comunicação sem fio, de acordo com areivindicação 9, caracterizado pelo fato de que ocontrolador descodifica a pluralidade de elementos daseqüência do sinal de canal da sincronização pelodiferencial que processa disso.

11. Receptor de comunicação sem fio, de acordo com areivindicação 10, caracterizado pelo fato de que ocontrolador descodifica a pluralidade de elementos daseqüência do sinal de canal da sincronização pelo chilrogeral como o diferencial da seqüência (GCL) que processadisso.

12. Receptor de comunicação sem fio, de acordo com areivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o filtrofiltra o OFDMA sinaliza para isolar uma parcela da largurade faixa dos sinais de OFDMA qual inclui um sinal de canalda sincronização, e onde o controlador detecta uma posiçãode canal da sincronização dentro da parcela da largura defaixa do OFDMA sinaliza em resposta à simetria do domíniode tempo predeterminado de canal da sincronização,controlador que descodifica o sinal de canal dasincronização derivar pelo menos a informação parcial daidentificação da célula daí.

13. Método para receber o sinal de acesso múltiplo dedomínio de freqüência ortogonal (OFDMA) caracterizado porcompreender as etapas de:isolar uma parcela de uma largura de faixa dos sinaisde OFDMA que inclua um sinal de canal da sincronização, osinal de canal da sincronização que compreende umapluralidade de elementos da seqüência do sinal de canal dasincronização, cada um da pluralidade de elementos daseqüência do sinal de canal da sincronização tem aspropriedades do índice da seqüência associadas emconseqüência inerente determinando o índice da seqüência emresposta às propriedades do índice da seqüência;detectar a pluralidade de seqüências do sinal de canalda sincronização distribuídas sobre pelo menos a parte daparcela da largura de faixa do OFDMA sinaliza; edescodificar a pluralidade de elementos da seqüênciado sinal de canal da sincronização em resposta àspropriedades do índice da seqüência associou emconseqüência.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que a etapa de descodificar apluralidade de elementos da seqüência do sinal de canal dasincronização compreende a etapa do diferencial queprocessa a pluralidade de elementos da seqüência do sinalde canal da sincronização para derivar pelo menos ainformação parcial da identificação da célula daí.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de que a etapa do diferencial queprocessa a pluralidade de elementos da seqüência do sinalde canal da sincronização compreende a etapa do chilrogeral como o diferencial da seqüência (GCL) que processa apluralidade de elementos da seqüência do sinal de canal dasincronização para derivar pelo menos a informação parcialda identificação da célula.

16. Método, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de que a etapa do diferencial queprocessa a pluralidade de elementos da seqüência do sinalde canal da sincronização compreende a etapa do diferencialPseudo-random da seqüência do ruido (PN) que processa apluralidade de elementos da seqüência do sinal de canal dasincronização para derivar pelo menos a informação parcialda identificação da célula daí.

17. Método, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de que a etapa do diferencial queprocessa a pluralidade de elementos da seqüência do sinalde canal da sincronização compreende a etapa do diferencialbinário da seqüência do comprimento máximo que processa apluralidade de elementos da seqüência do sinal de canal dasincronização para derivar pelo menos a informação parcialda identificação da célula daí.

18. Método, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que a etapa da detecçãocompreende a etapa de detectar uma posição de canal dasincronização como um sinal de canal da sincronizaçãodentro da parcela da largura de faixa dos sinais de OFDMA,e onde a etapa da descodificação compreende a etapa dedescodificar o sinal de canal da sincronização derivar pelomenos a informação parcial da identificação da célula daí.