ES2275640T3 - Procedimiento de emision de una señal de sincronizacion de un sistema tdd. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de emisión de una señal de sincronización durante un intervalo de tiempo de sincronización de un sistema de telecomunicaciones mediante estaciones móviles del tipo dúplex por división de tiempo (TDD) donde los datos se transmiten en tramos constituidos por intervalos de tiempo, incluyendo dicha señal de sincronización una secuencia de sincronización, procedimiento que consiste en emitir la secuencia de sincronización Sync con un retraso D con respecto al comienzo de dicho intervalo de tiempo de sincronización, procedimiento caracterizado porque dicho retraso D es superior al tiempo necesario para que la potencia de emisión pase de la potencia mínima a la potencia máxima y es tal que dicha secuencia de sincronización se encuentra centrada en el intervalo de tiempo comprendido entre el fin de la emisión de los datos del intervalo de tiempo anterior al intervalo de tiempo de sincronización y el comienzo de emisión de los datos del intervalo de tiempo que sigue a dicho intervalo de tiempo de sincronización.
Description
Procedimiento de emisión de una señal de
sincronización de un sistema TDD.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de emisión de una señal de sincronización durante un
intervalo de tiempo de sincronización de un sistema de
telecomunicaciones de radio móvil del tipo dúplex por división de
tiempo (TDD). Dicha señal se utiliza por ejemplo para asegurar la
sincronización de las estaciones de base de un sistema de
telecomunicaciones de radio móvil del tipo dúplex por división de
tiempo (TDD). Dicho sistema de telecomunicaciones es por ejemplo el
sistema en proceso de normalización denominado comúnmente 3GPP
W-CDMA TDD.
En la Fig. 1 se representa un tramo de radio de
un sistema de telecomunicaciones del tipo dúplex por división de
tiempo. Está constituido por quince intervalos de los que algunos,
por ejemplo los intervalos it_{0}, it_{1}, it_{2}, it_{5},
it_{6}, e it_{8}, están destinados al transporte de datos (en el
sentido amplio del término) en sentido descendente (de la estación
de base hacia la estación móvil) mientras que otros, por ejemplo
los intervalos it_{3}, it_{4}, it_{7}, it_{9}, it_{10},
it_{11}, it_{12}, it_{13}, it_{14}, e it_{15} están
destinados al transporte de datos en sentido ascendente (de la
estación móvil hacia la estación de base). En este sistema, varias
estaciones móviles o de base pueden emitir o recibir datos en un
mismo intervalo de tiempo. Se diferencian por el multiplexado por
división de código (Code Division Multiple Access = CDMA).
Cada intervalo de tiempo está provisto de un
periodo de guardia para que la recepción de la señal que ha emitido
una estación móvil no esté perturbada por las derivadas de tiempos o
retrasos debidos al alejamiento más o menos importante de esta
estación móvil con respecto a la estación de base receptora. Un
periodo de guardia asegura también que la señal recibida de una
estación móvil esté siempre en el intervalo de tiempo que se le
asignó.
Debido a que se utiliza una misma frecuencia
tanto en sentido ascendente como en sentido descendente, es
necesario que se asegure la sincronización de las estaciones de
base. Esto se hace de manera que los intervalos de tiempo emitidos
por una estación de base lo sean al mismo tiempo que los de
cualquier otra estación de base. Los intervalos de tiempo de todas
las estaciones de base se emiten por tanto al mismo tiempo.
En efecto, si no fuera este el caso, una
estación móvil que emitiera una potencia fuerte en el canal
ascendente podría hacer imposible la recepción, por otra estación
móvil cercana a la primera estación móvil, de los datos del canal
descendente.
En la realización de la presente invención, esta
sincronización entre estaciones de base se realiza reservando
ciertos intervalos de tiempo para la transmisión y recepción de una
secuencia de sincronización Sync. La sincronización de una estación
de base se obtiene entonces, de manera conocida en sí misma, por la
correlación de la secuencia recibida con una secuencia réplica de
la transmitida. De este modo, cuando una estación de base recibe
esta señal de sincronización de al menos una de las estaciones de
base cercanas, puede ajustar su secuenciación a las de las otras
estaciones de base.
La secuencia de sincronización que se utiliza
generalmente es larga (varios miles de chips) para tener un mayor
beneficio en el tratamiento de correlación.
Está previsto un periodo de guardia Gs en el
intervalo de tiempo destinado a la sincronización para que el
proceso de sincronización no esté perturbado por derivadas de los
respectivos relojes de las estaciones de base ni por tiempos de los
tramos, intervalos de tiempo o chips.
La secuencia de sincronización Sync que se
utiliza generalmente, se selecciona para tener una buena función de
auto-correlación. De este modo, generalmente,
presenta una longitud L que es la Nésima potencia de 2,
siendo N un número entero N, o sea L = 2^{N}, o mejor una
Nésima potencia de 2 menos 1, o sea L = 2^{N} - 1. Este
último caso es el de, por ejemplo, las secuencias de Gold o las
secuencias M utilizadas generalmente para fines de sincronización.
En este último caso, las longitudes L pueden ser por ejemplo
15, 31, ..., 1023, 2047, etc.
Ahora bien, la longitud máxima disponible para
una secuencia de sincronización corresponde a la de un intervalo de
tiempo inferior a la duración del periodo de guardia del periodo de
tiempo destinado a esta secuencia de sincronización. Se entenderá
que siempre es posible elegir una secuencia de sincronización cuya
longitud sea inferior a esta longitud disponible.
Por ejemplo, en el caso del sistema
W-CDMA TDD, la longitud disponible es de 2560 - 160
= 2400 chips. Se podrá elegir entonces como longitud de secuencias:
L = 2^{11} - 1 = 2047 chips, es decir N = 11.
En general, el intervalo de tiempo destinado a
la sincronización comprende una secuencia de sincronización Sync
situada al comienzo del intervalo de tiempo seguida de un periodo de
tiempo sin emisión seguido a su vez de un periodo de guardia
Gs.
Ahora bien, se ha comprobado que esta
configuración plantea el problema de las interferencias que se
generan con los intervalos de tiempo anteriores y siguientes
durante el proceso de correlación puesto en práctica en la
recepción del intervalo de tiempo de sincronización.
Una Solicitud de Patente Internacional publicada
con el número WO 00/57581 presenta un procedimiento de
sincronización que pone en práctica una secuencia de sincronización
emitida con retraso con respecto al comienzo de un intervalo de
sincronización, siendo dicho retraso específico para la estación de
base emisora.
El objeto de la presente invención es proponer
un procedimiento de emisión de una señal de sincronización del tipo
mencionado anteriormente que permite suprimir o al menos atenuar las
interferencias con los intervalos de tiempo anteriores y siguientes
generadas durante el proceso de correlación, permitiendo emitir la
secuencia de sincronización con una potencia de emisión máxima.
Con este objeto, un procedimiento de emisión de
acuerdo con el párrafo introductorio que consiste en emitir la
secuencia de sincronización Sync con un retraso D con respecto al
comienzo de dicho intervalo de tiempo de sincronización se
caracteriza de acuerdo con la presente invención porque dicho
retraso D es superior al tiempo necesario para que la potencia de
emisión pase de la potencia mínima a la potencia máxima y es tal
que dicha secuencia de sincronización se encuentra centrada en el
intervalo de tiempo comprendido entre el fin de la emisión de los
datos del intervalo de tiempo anterior al intervalo de tiempo de
sincronización y el comienzo de emisión de los datos del intervalo
de tiempo siguiente a dicho intervalo de tiempo de
sincronización.
De acuerdo con otra característica de la
invención, cuando dicho procedimiento de emisión de acuerdo con una
de las reivindicaciones anteriores se pone en práctica en un sistema
de transmisión para el que cada intervalo de tiempo tiene una
duración D_{it}, para el que un periodo de guardia de cada
intervalo de tiempo it tiene una duración d, siendo la
longitud de dicha secuencia de sincronización L, dicho
retraso D viene dado por la siguiente ecuación:
D =
\frac{D_{it} - d -
L}{2}
Más exactamente, cuando dicho procedimiento se
pone en práctica en un sistema de transmisión de tipo
W-CDMA TDD para el que cada intervalo de tiempo
tiene una duración de 2560 chips, para el que un periodo de guardia
de cada intervalo de tiempo tiene una duración de 96 chips,
caracterizado porque la longitud de dicha secuencia de
sincronización es de 2047 ó 2048 chips y porque dicho retraso D es
de 208 chips.
Las características de la invención mencionadas
anteriormente, así como otras, parecerán más claras en la lectura
de la siguiente descripción de un ejemplo de realización, haciéndose
dicha descripción en relación con los dibujos adjuntos, entre los
cuales:
La Fig.1 es una vista de un tramo de emisión de
un sistema de transmisión del tipo W-CDMA TDD, y
La Fig. 2 es una vista de una parte de un tramo
semejante, que incorpora un intervalo de tiempo de sincroni-
zación.
zación.
En la Fig. 2, se ven tres intervalos de tiempo
it_{n-1}, it_{n}, it_{n+1} de los que el de en
medio it_{n} se dedica a la sincronización. Para hacerlo, soporta
una secuencia de sincronización Sync y consta de un periodo de
guardia. La longitud de la secuencia de sincronización L es
inferior a la longitud D_{it} de un intervalo de tiempo
inferior a la duración d_{s} del periodo de guardia.
Si se trata, a modo de ejemplo, del caso del
sistema W-CDMA TDD, la longitud de un intervalo de
tiempo es generalmente de 2560 chips. Como ya se ha mencionado en
el preámbulo de la presente descripción, la longitud L de la
secuencia de sincronización es igual ya sea a la Nésima potencia de
2 ya sea a la Nésima potencia de 2 a la que se resta 1.
Se representan los periodos de guardia G,
G_{s} del intervalo de tiempo it_{n-1} y del
intervalo de tiempo it_{n}. En el caso de un sistema
W-CDMA TDD, el periodo de guardia G de un intervalo
de tiempo que transporta datos es de 96 chips. El periodo de
guardia Gs es por el contrario un poco más largo en lo que se
refiere al intervalo de tiempo asignado a la sincronización. Es en
efecto de 160 chips.
Como se puede constatar en la Fig. 2, de acuerdo
con el procedimiento de emisión de la presente invención, la
secuencia de sincronización Sync se emite con un retraso D con
respecto al comienzo del intervalo de tiempo de sincronización
it_{n}.
De este modo, cuando se recibe esta señal de
sincronización, se opera a una correlación delicada de esta señal
con una réplica local de la secuencia de sincronización, el pico
principal resultante de esta correlación se busca en una zona que
enmarca la posición esperada de dicha secuencia de sincronización
Sync. Ahora bien, retrasando la emisión de la secuencia de
sincronización con respecto al comienzo del intervalo de tiempo de
sincronización, se limita la recuperación de la parte objeto del
procedimiento de correlación procedente del intervalo de tiempo
anterior it_{n-1}.
De acuerdo con otra característica de la
presente invención, el retraso D es tal que la secuencia de
sincronización Sync se encuentra centrada en el periodo de tiempo
comprendido entre el fin de la emisión de los datos del intervalo
de tiempo it_{n-1} (punto A en la Fig. 2) anterior
al intervalo de tiempo de sincronización it_{n} y el comienzo de
emisión de datos del intervalo de tiempo it_{n+1} (punto B) que
sigue a dicho intervalo de tiempo de sincronización it_{n}. De
este modo, es posible escribir:
D =
\frac{D_{it} - d -
L}{2}
En el caso de un sistema de transmisión de tipo
W-CDMA TDD para el que cada intervalo de tiempo
tiene una duración de 2560 chips, para el que el periodo de guardia
G de cada intervalo de tiempo tiene una duración de 96 chips y este
Gs de cada intervalo de tiempo de sincronización es de 196 chips, el
retraso D es entonces de 208 chips para una longitud de
sincronización L de 2047 chips o 2048 chips.
En general, especialmente para poder ser
recibida por otras estaciones de base necesariamente externas a la
célula cubierta por la estación de base considerada, la secuencia de
sincronización Sync se emite con una potencia superior a la de los
datos destinados a las estaciones móviles. Esta potencia de emisión
de la secuencia de sincronización Sync es generalmente la potencia
máxima que puede ofrecer una estación de base.
En efecto, la potencia de emisión de la
secuencia de sincronización por una estación de base es
necesariamente más elevada que la de los datos hacia las móviles
puesto que debe permitir alcanzar otras estaciones de base externas
a la célula cubierta por la estación de base considerada. Por otro
lado, esta potencia de emisión es máxima en la medida en que la
secuencia de sincronización se emite sola en ese momento.
Ahora bien, la potencia de emisión de una
estación de base (así como de una estación móvil) no pasa
instantáneamente de un valor, que puede ser mínimo, a un valor que
es máximo y viceversa. Por ejemplo, para una estación de base, la
duración de la subida de potencia es de aproximadamente 16 chips
mientras que es de 76 chips para el descenso.
Por lo tanto, para permitir que la secuencia de
sincronización Sync se emita enteramente a la máxima potencia, de
acuerdo con otra característica de la presente invención, el retraso
D es al menos superior al tiempo necesario para que la potencia de
emisión pase de la potencia mínima a la potencia máxima.
En la Fig. 2 se representa, por encima del
intervalo de tiempo de sincronización it_{n}, la potencia de
emisión P de la estación de base considerada y se puede constatar
que la secuencia de sincronización Sync se emite a máxima
potencia.
Claims (3)
1. Procedimiento de emisión de una señal de
sincronización durante un intervalo de tiempo de sincronización de
un sistema de telecomunicaciones mediante estaciones móviles del
tipo dúplex por división de tiempo (TDD) donde los datos se
transmiten en tramos constituidos por intervalos de tiempo,
incluyendo dicha señal de sincronización una secuencia de
sincronización, procedimiento que consiste en emitir la secuencia de
sincronización Sync con un retraso D con respecto al comienzo de
dicho intervalo de tiempo de sincronización, procedimiento
caracterizado porque dicho retraso D es superior al tiempo
necesario para que la potencia de emisión pase de la potencia
mínima a la potencia máxima y es tal que dicha secuencia de
sincronización se encuentra centrada en el intervalo de tiempo
comprendido entre el fin de la emisión de los datos del intervalo de
tiempo anterior al intervalo de tiempo de sincronización y el
comienzo de emisión de los datos del intervalo de tiempo que sigue a
dicho intervalo de tiempo de sincronización.
2. Procedimiento de emisión de acuerdo con la
reivindicación anterior, puesto en práctica en un sistema de
transmisión para el que cada intervalo de tiempo tiene una duración
D_{it}, para el que un periodo de guardia de cada intervalo de
tiempo it tiene una duración d, siendo la longitud de dicha
secuencia de sincronización L, caracterizado porque dicho
retraso D viene dado por la siguiente ecuación:
D =
\frac{D_{it} - d -
L}{2}
3. Procedimiento de emisión de acuerdo con una
de las reivindicaciones anteriores, puesto en práctica en un
sistema de transmisión de tipo W-CDMA TDD para el
que cada intervalo de tiempo tiene una duración de 2560 chips, para
el que un periodo de guardia de cada intervalo de tiempo tiene una
duración de 96 chips, caracterizado porque la longitud de
dicha secuencia de sincronización es de 2047 ó 2048 chips y porque
dicho retraso D es de 208 chips.
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