MXPA03008914A - Sistema y metodo para adquisicion de transmisor de radio. - Google Patents

Abstract

Un metodo de un receptor que determina el tiempo de una senal transmitida de una manera ranurada en el tiempo, comprendiendo la senal una secuencia de informacion que se repite a un intervalo conocido, y tiene cuando menos una longitud minima conocida. El metodo realiza operaciones de correlacion entre los grupos de ranuras de informacion recibidas, estando los grupos separados por el intervalo conocido. Los grupos se mueven a traves de la senal recibida, agregando y removiendo ranuras, para localizar una suma de valor de correlacion maximo para el grupo, que debe corresponder con el tiempo de la ranura. El metodo tambien se puede utilizar para determinar un desfasamiento de frecuencia en el receptor y/o en una fase inicial.

Description

SISTEMA Y METODO PARA ADQUISICION DE TRANSMISOR DE RADIO CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un sistema y método para que un receptor adquiera un transmisor de una señal de radio. De una manera más especifica, la presente invención se refiere a un sistema y método para que un receptor de radio adquiera e interprete una señal de radio multxplexada desde un transmisor que emplea una estructura de transmisión ranuxada, u otra estructura de transmisión basada en el tiempo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Se están desarrollando sistemas de comunicaciones de radio avanzados, y se despliegan para proporcionar servicios de voz y datos inalámbricos. Un ejemplo de este sistema de comunicaciones de radio avanzado que se está desarrollando actualmente, es el especificado por el Third Generation Partnership Project (Proyecto de Sociedad de la Tercera Generación) , ó 3GPP, que es una sociedad internacional de organizaciones de normas de telecomunicaciones. Se puede encontrar mayor información acerca de los sistemas de comunicaciones que están siendo especificados por el 3gpp, incluyendo especificaciones técnicas, en su página web www.3gpp.org, o con las diferentes organizaciones miembros . El sistema 3GPP propuesto es un sistema de comunicaciones que emplea redes de tipo celular para permitir las comunicaciones entre transmisores-receptores de estación base fija y transmisores-receptores de clientes, que pueden ser móviles o fijos. Una de las tareas que debe realizar este sistema de comunicaciones avanzado es la adquisición de un transmisor de estación base por parte del receptor en un transmisor-receptor del dispositivo del cliente, cuando se enciende el dispositivo del cliente y en otros diferentes tiempos, por ejemplo para soportar la distribución del dispositivo del cliente entre las estaciones base. La adquisición de un transmisor de estación base por parte del receptor del dispositivo del cliente incluye muchos de los pasos requeridos para que comience la comunicación entre la estación base y el dispositivo del cliente, incluyendo determinar la sincronización/tiempo, el desfasamiento de la portadora, y la fase inicial de las señales recibidas por el dispositivo del cliente desde la estación base. Debido a la complejidad de la estructura y a la configuración de los canales de comunicación físicos, a los efectos de múltiples trayectorias, etcétera, la adquisición puede ser difícil y/o computacionalmente costosa de lograr. Como podrá ser visto por los expertos en la materia, esta dificultad y/o complejidad puede incrementar el costo de los dispositivos de los clientes, y/o puede dar como resultado un mal servicio, por ejemplo, si la adquisición requiere de un tiempo demasiado largo para lograrse.

COMPENDIO DE LA INVENCION Es un objeto de la presente invención proporcionar un método y sistema novedosos para que un receptor de radio adquiera un transmisor de radio en un sistema de comunicación, obviando o mitigando el método y/o sistema cuando menos algunos de los inconvenientes anteriormente identificados de la técnica previa. De conformidad con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método para que un receptor de radio adquiera la información de tiempo para un transmisor de radio que transmite, en una configuración ranurada en el tiempo, cuando menos una señal que incluye una secuencia de información que indica el tiempo de la ranura, y que tiene una longitud cuando menos igual a una longitud minima conocida, y cuya secuencia se repite en la cuando menos una señal a un intervalo conocido, comprendiendo el método los pasos de: (i) recibir un número de ranuras de la cuando menos una señal, que es cuando menos suficiente para permitir la recepción de dos repeticiones de la longitud minima conocida de esa secuencia; (ii) formar un primer grupo de las ranuras recibidas de un número cuando menos igual a la longitud mínima conocida, y un grupo de contraparte del mismo número de ranuras recibidas, pero separado del primer grupo por el intervalo conocido, teniendo cada grupo una primera ranura y una última ranura; (iii) para cada ranura del primer grupo y su ranura correspondiente del grupo de contraparte, realizar una operación de correlación para obtener un valor de correlación para información en cada uno de estos pares correspondientes de ranuras; (iv) sumar los valores de correlación obtenidos para obtener una suma de correlación, y almacenar esta suma de correlación obtenida; (v) obtener una siguiente suma de correlación mediante : (a) realizar una operación de correlación para obtener un valor de correlación para información en la ranura, en la primera ranura del primer grupo y la ranura correspondiente del grupo de contraparte; (b) realizar una operación de correlación para obtener un valor de correlación para información en la ranura afuera del primer grupo adyacente a la última ranura de este grupo, y la ranura correspondiente afuera de la última ranura del grupo de contraparte; (c) reformar el primer grupo y el grupo de contraparte para excluir las primeras ranuras respectivas, y para incluir las ranuras respectivas adyacentes a las últimas ranuras; y (d) a partir de la última suma de correlación obtenida, sustraer el valor de correlación obtenido en (a) , y agregar el valor de correlación obtenido en (b) , para obtener una suma de correlación; (vi) almacenar la suma de correlación obtenida en (d) ; (vii) repetir los pasos (v) y (vi) hasta que se obtenga y se almacene un número de sumas de correlación igual a la longitud mínima conocida; (viii) examinar las sumas de correlación obtenidas y almacenadas, para seleccionar la suma con la mayor magnitud, indicando esta suma seleccionada la presencia de la secuencia, e indicando de esta manera el tiempo de la ranura. De conformidad con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para determinar el desfasamiento de frecuencia en un receptor de radio a partir de una señal transmitida por un transmisor de radio que transmite, en una configuración ranurada en el tiempo, cuando menos una señal que incluye una secuencia de información que indica el tiempo de ranura, y que tiene una longitud cuando menos igual a una longitud mínima conocida, y cuya secuencia se repite en la cuando menos una señal a un intervalo conocido, el cual comprende los pasos de: (a) recibir esta señal y determinar el tiempo de ranura de esta señal; (b) formar un vector que comprende los valores de correlación determinados entre una instancia de la longitud mínima de la información conocida como sea recibida por el receptor, y la señal de información conocida; (c) repetir el paso (b) para instancias recibidas adicionales de la longitud mínima de la información conocida, para obtener un conjunto de vectores; (d) formar un producto interno del conjunto de vectores, para obtener un conjunto de productos obtenidos; (e) determinar un valor promedio de los productos obtenidos, y determinar la tangente de arco del valor promedio; (f) determinar, a partir de la frecuencia nominal de interés y un error máximo previamente determinado en el receptor, los valores, en su caso, que se puedan agregar a la tangente de arco determinada; B (g) a partir de Af = , en donde B=tan_1 2p (intervalo) T (valor promedio) + 2TC(1OS valores determinados en el paso (f) ) , e intervalo es el número de ranuras entre el inicio de las instancias de la señal, que determina los posibles desfasamientos de frecuencia Af para cada valor determinado en el paso (f) , y probar cada valor determinado mediante su aplicación a la longitud mínima de la información conocida, como sea recibida por el receptor, y luego correlacionar la información resultante con la señal de la información conocida; y (h) seleccionar el posible desfasamiento de frecuencia con el mejor valor de correlación determinado en el paso (g) como el desfasamiento de frecuencia.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Ahora se describirán las modalidades preferidas de la presente invención, a manera de ejemplo solamente, haciendo referencia a las figuras adjuntas, en las cuales: La Figura 1 muestra la estructura de marco y ranura del canal de radio propuesta por la organización 3GPP, y la configuración de una señal de sincronización en la misma. La Figura 2 muestra una representación gráfica de una operación de correlación en un método de adquisición convencional . La Figura 3 muestra una representación gráfica de una operación de correlación de acuerdo con la presente invención.

La Figura 4 muestra una gráfica del valor absoluto de un valor de correlación contra el chip recibido, en donde se realizó la operación de correlación.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION El sistema 3GPP, descrito anteriormente, incluye un canal de sincronización primario (PSCH) , y un canal de sincronización secundario (SSCH) , que se transmiten desde cada estación base, y que son utilizados por el dispositivo de cada cliente para adquirir la estación base. En el sistema 3GPP, todos los canales (incluyendo estos dos canales de sincronización) se transmiten en la forma de marcos ranurados, teniendo la mayoría de los canales marcos de una longitud de 10 milisegundos (10 ms) , y en donde cada marco incluye quince ranuras . En la actualidad, el sistema 3GPP se contempla en general como basado en las técnicas de multiplexión CD A, y la siguiente descripción se refiere a una modalidad relacionada con CDMA de la presente invención. Sin embargo, como será aparente para los expertos en la técnica, la presente invención se puede aplicar a otras técnicas de multiplexión, incluyendo OFDM, FDMA, TDMA, y combinaciones de estas técnicas, tales como GSM. Como se describe en la documentación de 3GPP, el canal de sincronización primario es utilizado por los dispositivos de los clientes para determinar el tiempo de las ranuras dentro de los marcos transmitidos por una estación base. Se transmite una secuencia de datos previamente definida, la secuencia de sincronización primaria, en las ranuras y marcos del canal de sincronización primario, y esta secuencia se ha definido y configurado de tal manera que los dispositivos de los clientes pueden determinar el tiempo de inicio de las ranuras en los marcos transmitidos desde la estación base, mediante la determinación de la localización de esta secuencia en un conjunto recibido de chips (en una implementación CDMA) . Una vez que un dispositivo del cliente ha determinado el tiempo de ranura a partir del canal de sincronización primario, el dispositivo del cliente examina el canal de sincronización secundario para determinar el tiempo de los marcos, es decir, el tiempo de inicio de cada marco, y otra información, incluyendo los códigos cifradores utilizados por la estación base, etcétera. La adquisición y procesamiento de los canales PSCH y SSCH se realizan al arrancar el dispositivo de un cliente, cuando adquiere primeramente una estación base, y en los sistemas móviles cuando menos, se realiza sobre una base continua para las células adyacentes, con el fin de permitir las distribuciones entre las células a medida que se mueve el dispositivo del cliente entre las áreas de servicio.

La Figura 1 muestra un marco de PSCH, a partir del sistema 3GPP. Como se muestra, un marco 20 incluye quince ranuras 24i a 24±s. Cada ranura 24± incluye dos mil quinientos sesenta (2,560) chips, de tal manera que el marco 20 tiene un total de treinta y ocho mil cuatrocientos (38,400) chips. La longitud de transmisión del marco 20 es de 10 milisegundos, para una velocidad de chip de tres millones ochocientos cuarenta mil (3.84 millones) chips por segundo. Como se indicó la secuencia de sincronización primaria 28 se transmite en los primeros doscientos cincuenta y seis chips de cada ranura 24j_. Como parte de la adquisición de las señales transmitidas por una estación base, el dispositivo del cliente realiza una correlación entre la señal recibida y los doscientos cincuenta y seis chips previamente definidos conocidos de datos de sincronización primaria, para determinar el tiempo de ranura. De una manera convencional, como se muestra en la Figura 2, esta correlación se realiza en cada chip ¾ en un bloque de datos recibidos 32, y requiere que el chip ci y los doscientos cincuenta y cinco chips recibidos siguientes (chips Ci+i a Ci+255) se correlacionen con los doscientos cincuenta y seis valores conocidos para la secuencia de sincronización primaria 28, y que se sumen los resultados y se comparen con los obtenidos cuando se inicie en cada tercer chip ci. De hecho, para asegurar la identificación de la secuencia de sincronización primaria 28 con un alto grado de confianza, la operación de correlación normalmente se realiza empezando en cada uno de los chips ci a C2,560/ requiriendo de esta manera del procesamiento de dos mil ochocientos dieciséis chips (2,816), lo cual es equivalente a una y una décima ranuras de datos recibidos . En la Figura 2, se realiza la primera operación de correlación (mostrada en la parte superior de la figura) empezando en el chip Ci, y procediendo hasta el chip C256/ con los doscientos cincuenta y seis valores de la secuencia de sincronización primaria 28. La segunda operación de correlación (mostrada debajo de la primera) empieza en el chip c2, y procede hasta el chip C257 con los mismos doscientos cincuenta y seis valores de la secuencia de sincronización primaria 28. La operación de correlación se realiza para cada chip Ci inicial subsecuente, hasta la última operación, mostrada en la parte inferior de la figura, que se realiza empezando en el chip C2560Í y procediendo hasta el chip c28i6/ con los doscientos cincuenta y seis valores de la secuencia de sincronización primaria 28. El resultado de valor absoluto más alto de estas operaciones, que indica la mejor correlación, se debe encontrar en la localización del primer chip recibido de la secuencia de sincronización primaria 28, indicando de esta manera el tiempo de inicio de las ranuras recibidas.

Cuando se implementan realmente, los chips recibidos típicamente se muestran cuando menos dos veces, y se filtran con un filtro de coseno elevado a la raíz cuadrada. Por consiguiente, la copia conocida de la secuencia de sincronización primaria también se muestrea cuando menos dos veces, y se filtra con un filtro de coseno elevado a la raíz cuadrada antes de que se realice la correlación. Aunque esta técnica convencional sí funciona, requiere que se realice una gran cantidad de cálculo. De una manera específica, la realización de la correlación para cada una y una décima ranuras requiere de seiscientas cincuenta y cinco mil trescientas sesenta (655,360) complejas operaciones de multiplicación (256 multiplicaciones de números complejos para cada uno de 2,816 chips), multiplicadas por la velocidad de muestreo, que normalmente es de cuando menos dos, y el mismo número de operaciones de adición. Por consiguiente, esta técnica puede ser tanto computacionalmente costosa como tardada . El inconveniente anteriormente mencionado de la técnica convencional se puede exacerbar adicionalmente si no se comportan bien otras señales transmitidas por el transmisor que se está adquiriendo. Específicamente, en el sistema 3GPP, todos los datos se transmiten basándose en las estructuras de marco de 10 milisegundos y quince ranuras, descritas anteriormente. Por lo tanto, el dispositivo del cliente está realizando la correlación sobre la señal recibida total, que puede incluir las señales transmitidas en otros canales. En el sistema 3GPP, solamente se emplea la modulación QPSK (tecleo de cambio de fase en cuadratura) para las señales transmitidas, y el nivel de potencia de las señales moduladas con QPSK no es excesivo con respecto a los niveles de potencia de las señales PSCH y SSCH. En tales circunstancias, la adquisición con frecuencia se puede lograr después de correlacionar una o unas cuantas ranuras de datos recibidos . Sin embargo, si se transmiten otras señales utilizando la modulación QAM (modulación de amplitud en cuadratura) , como lo propone la cesionaria de la presente invención, u otras técnicas de modulación, o las señales no se comportan bien de otra manera, los niveles de potencia de las señales transmitidas en algunos canales en relación con aquéllas de los PSCH y SSCH pueden ser grandes, requiriendo que se realice la correlación sobre uno o más marcos de señales recibidas antes de que. se obtenga una confianza suficiente en el resultado. La correlación de un solo marco de señal recibida con la técnica de adquisición convencional anteriormente descrita, requiere que se realicen más de nueve millones de operaciones de multiplicación de números complejos, asi como requiere de grandes cantidades de memoria para almacenar los resultados de la correlación para una comparación . El presente inventor ha determinado que el tiempo de ranura se puede obtener de una manera más eficiente en computación, tiempo, y memoria en relación con la técnica de adquisición convencional, de acuerdo con el siguiente sistema y método . A diferencia del método convencional descrito anteriormente, en donde la secuencia de sincronización primaria conocida está correlacionada sobre cuando menos una ranura entera de la señal recibida, la presente invención aprovecha el hecho de que la secuencia de sincronización primaria se repite después de un número de chips conocido y fijo. En el sistema 3GPP, la secuencia de sincronización primaria se transmite en los primeros doscientos cincuenta y seis chips de los dos mil quinientos sesenta chips de una ranura, y la secuencia de sincronización primaria se repite cada ranura. De conformidad con lo anterior, la presente invención determina la correlación entre un chip recibido y un chip de contraparte recibido dos mil quinientos sesenta chips (es decir, una ranura) antes o después. Por lo tanto, el valor de correlación, Cor(k), en un chip recibido, r(k), es la suma de las doscientas cincuenta y seis multiplicaciones complejas (multiplicaciones de números complejos) de cada uno de los chips recibidos r(k) a r(k+256), con los chips de contraparte recibidos r(k+256) a r (k+2560+256) , o Cor(fc)= 2f6 r(0* rtt + 256°) · Para la primera iteración, Cor(k) se resuelve para k, en donde k es el primer chip recibido que se va a examinar, y esto requiere de doscientos cincuenta y seis operaciones de multiplicación complejas, y el mismo número de operaciones de adición. En seguida, Cor(k+z), en donde z varia sobre el resto de una ranura completa, es decir, 1 < z < 2559, se debe determinar. Sin embargo, como será aparente, mediante la correlación de la señal recibida con una señal recibida de contraparte desfasada, se puede emplear un método de suma en movimiento. A diferencia del método convencional, en donde se requiere realizar doscientas cincuenta y seis operaciones de multiplicación y adición cuando se va a efectuar la correlación para el siguiente chip recibido, con el método de suma en movimiento de la presente invención, Cor(k+z) se determina a partir de: Cor(k + z) = Cor(k + z ~l)-{r(k + z-l)* r(k + z -1+ 2560)) + (r(k + 256 + z)*r{k + 256 + z + 256?))? En otras palabras, después de que se haya determinado cualquier Cor(k+z-l) (y sobre la primera iteración z=l y Co ( k+z-l) =Cor ( k) ) , se puede obtener el siguiente valor de correlación Cor(k+z) sustrayendo a partir del valor determinado para Cor (k+z-l) el valor de correlación del primer chip recibido r (k+z-l) en ese último valor determinado, con su chip recibido desfasado r (k+z-1+2560) , y determinando y sumando un valor de correlación para el chip recibido recién incluido (k+z+256) y su chip recibido desfasado (k+2560+z+256) . Por consiguiente, el primer valor de correlación determinado Cor(k), requiere que se realicen doscientas cincuenta y seis operaciones de multiplicación y adición complejas, y cada Cor(k+z) subsecuente requiere de dos multiplicaciones complejas adicionales [una para calcular r (k+z-l) * (k+z-1+2560) para sustraerse, y una para calcular r ( k+z+256) *r ( k+2560+z+256) para sumarse], y una operación de adición y una de sustracción. La Figura 3 ilustra esto gráficamente. En la Figura, se ha obtenido un número de chips recibidos 40. La secuencia repetida 42 tiene una longitud de 256 chips, y se repite cada dos mil cincuenta y seis chips . Un primer chip recibido i, se selecciona arbitrariamente, y todo el resto de los chips recibidos r¿ se consideran en relación con este punto de partida arbitrario. En otras palabras, el chip recibido r256 se define como haber sido recibido doscientos cincuenta y seis chips después del chip recibido rlr y el chip recibido r2562 se define como haber sido recibido dos mil quinientos sesenta y un chips después del chip recibido ri . En la figura, se muestra una instancia de secuencia repetida 42 que comienza en el chip recibido ^1020/ y la siguiente instancia se muestra comenzando en el chip recibido r358o- Los chips recibidos ri a r256 se correlacionan contra los chips recibidos r256i a r28i6r respectivamente, para resolver para Cor(l), correlacionándose ri con r256i, correlacionándose r2 con r2562, etcétera. El siguiente Cor (2) se resuelve tomando el valor determinado para Cor(l), y sustrayendo la contribución 44 de la correlación de t1 y r256i, y agregando la contribución 48 de la correlación de r2s7 y r28i7 · Típicamente, el proceso se repite para cuando menos el intervalo conocido sobre el cual se repite la señal, tal como una ranura. En el presente ejemplo, en donde la secuencia de sincronización primaria se repite cada dos mil quinientos sesenta chips, se determinan cuando menos Cor(l) a Cor (2560) . La Figura 4 muestra el resultado del valor absoluto de Cor(l) a Cor (2560) . Como se puede ver, el valor pico se presenta para Cor (1020), que es una localización de inicio de la secuencia repetida. Inclusive cuando se deba procesar más de una longitud de ranura de señal, para una confianza suficiente, el método meramente continúa sustrayendo y agregando contribuciones a partir de cada par de chips anterior y sucesivo. Los presentes inventores se refieren a esto como un método de adquisición de exploración rápida. Por consiguiente, la determinación de los valores de correlación sobre una ranura entera con el método de adquisición de exploración rápida requiere de mucho menos cálculo que el método de adquisición convencional descrito anteriormente, y esta diferencia es todavía mayor si se debe procesar más de una ranura. Además, aunque la discusión anterior ha sido con referencia al sistema 3GPP actualmente propuesto, en donde se emplea una secuencia de sincronización previamente definida, el método de adquisición de exploración rápida también se puede emplear en los sistemas en donde la secuencia de sincronización no sea definida previamente (o conocida) por el dispositivo del cliente. De una manera específica, siempre que el intervalo al que se repita la secuencia de sincronización, y la secuencia, tengan una longitud mínima conocida, se puede emplear el método de adquisición de exploración rápida. Además, la secuencia no necesita comprender un conjunto contiguo de chips (es decir, algún número de chips adyacentes) , ni la secuencia está limitada a algún número de chips particular (es decir, doscientos cincuenta y tres chips contra trescientos chips) . La secuencia puede comprender cualquier secuencia periódica de cualquier longitud deseada, como será aparente para los expertos en la técnica, en donde la periodicidad de la secuencia y una longitud de secuencia mínima sean conocidas por el receptor. Por ejemplo, la secuencia de sincronización puede comprender: los chips uno a setenta y cinco; los chips mil a mil doscientos; y los chips dos mil a dos mil setenta y cinco de una ranura. La longitud se seleccionará para proporcionar un nivel deseado de confianza en el resultado, proporcionando en general las secuencias más largas, mayores niveles de confianza. Se contempla que se puede procesar menos que una secuencia completa mediante un receptor particular. Por ejemplo, la secuencia puede ocupar la ranura entera, y un receptor puede solamente considerar una décima parte de la ranura, mientras que otro, que requiera de un mayor grado de confianza en el resultado, puede procesar la mitad o inclusive toda la secuencia. Muchas otras secuencias de longitudes y periodicidades adecuadas serán aparentes para los expertos en este campo, y están limitadas solamente por los requerimientos de diseño bien conocidos para estas secuencias, incluyendo la necesidad de que la secuencia genere una respuesta de autocorrelación apropiada, y tenga una longitud de secuencia suficientemente larga para proporcionar suficiente confianza en el resultado de la correlación.

Dependiendo de las condiciones operativas experimentadas por el dispositivo de un cliente, y en particular para SNRs recibida baja, el método de adquisición de exploración rápida dado a conocer anteriormente puede no proporcionar suficiente confianza /o precisión en el resultado. En tal caso, se puede utilizar el método de adquisición de exploración rápida anterior para determinar la mejor estimación de la localización del inicio de las ranuras, kest, mediante la identificación del valor Cor ( ) absoluto pico a partir del conjunto de Cor(k)s determinados, es decir, a partir de: kest = argmax(¡Cor(/t])), 1 < k < 2560 (el limite superior de k puede exceder de 2560 si se procesó más de una ranura recibida) . Una vez que se haya determinado kest, se pueden emplear los métodos de adquisición de tipo convencional, como se describen anteriormente con respecto a la Figura 2, o cualquier otra técnica adecuada, sobre un número seleccionado de chips recibidos precedentes y siguientes a kest, para refinar el tiempo de la ranura. Por ejemplo, se puede considerar que la región de interés se extiende desde kest_40 hasta kest+40, y se pueden utilizar las técnicas de adquisición convencionales descritas anteriormente sobre este intervalo para el refinamiento. Si se requiere una precisión adicional, tal vez debido a niveles de SNR muy bajos, etcétera, se pueden realizar tanto la exploración rápida anteriormente descrita como y/o la adquisición de exploración rápida y convencional sobre una región seleccionada de interés, de una manera independiente en las cuadraturas I y Q. Además, estos pasos se pueden realizar sobre varias ranuras, sobre un marco entero, o inclusive sobre múltiples marcos, hasta que se obtenga un nivel de precisión y/o confianza deseado. Se presenta un problema adicional en la adquisición de un transmisor, en la determinación del desfasamiento de frecuencia que se experimenta en el receptor, debido a error del oscilador en el receptor. Por ejemplo, el alcanzar una precisión del oscilador mayor a tres partes por millón (3 ppm) es costoso, y muchos sistemas, por razones de costo, especifican que es suficiente un oscilador de 5 ppm. Sin embargo, el receptor debe ser capaz de determinar el desfasamiento de frecuencia que resulta de este error del oscilador, con el objeto de recibir correctamente las señales . Si un transmisor transmite una señal sj-, entonces, en un dominio muestreado, el receptor recibirá: r(k) = s(k)eWMTeJ' +n(k) en donde s es la versión recibida de la señal transmitida (que resulta de los efectos de múltiples trayectorias) , Af es el desfasamiento de frecuencia, <j> es la fase inicial, T es la duración de un chip, y n es el ruido. En un dominio continuo, la señal recibida es: r(t) = s{t)eJ2 ej*+n(t) En la presente invención, después de que se ha determinado el tiempo de la ranura, se construye un vector V de los primeros doscientos cincuenta y seis chips de cada ranura en un marco recibido, que se correlacionan con la secuencia de sincronización primaria conocida (psc±) para obtener los vectores: Como se indicó anteriormente, se puede desear y/o requerir considerar más de un marco de ranuras de la señal recibida, para alcanzar el nivel de confianza y/o precisión deseado. Por consiguiente, se pueden considerar Nacc ranuras, en donde Nacc puede ser mayor a quince (o en otras estructuras de ranura, menor a quince) . La información de desfasamiento de frecuencia está contenida en los vectores V(k) . Un método para extraer esta información se describe más adelante, pero otros métodos adecuados serán aparentes para los expertos en la materia. Para obtener la información del desfasamiento de frecuencia, se puede determinar el producto interno de V para producir Nacc-1 puntos de datos : a{m)= v{mfTv(m+l), m=l,2, K , (N^ -1) que son proporcionales a e32lt2560AfT . Entonces, definiendo: ? t acc y 2p 2560? G = (?) = ? todo lo que se necesita para determinar ?? es conocido, excepto ?=2p2560?? módulo 2p. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, el oscilador en un receptor normalmente se especifica como teniendo un máximo error conocido, y se puede determinar fácilmente el rango de posibles valores para V. Por ejemplo, si se especifica que el oscilador del receptor tiene un error máximo de 5 ppm, y si la frecuencia de transmisión es de 1.8 GHz, entonces B solamente puede tener trece valores, específicamente B=<A + 2p?{0, +1, +2,..., +6}. Como podrá ser visto por los expertos en la técnica, si la secuencia de sincronización primaria es un número diferente de chips, y/o el número de chips por ranura y/o el máximo error del oscilador difieren en otras implementaciones, las operaciones anteriores se modificarán apropiadamente. Por consiguiente, cada uno de estos trece posibles valores de B se evalúa aplicando el valor B a la secuencia de sincronización primaria recibida 28 (en nuestro ejemplo, los primeros doscientos cincuenta chips en una ranura recibida) , y correlacionando el resultado con la secuencia de sincronización primaria conocida 28. La mejor correlación se presentará con el valor correcto para B. Una vez que se conoce B, se puede derivar el desfasamiento de frecuencia, ??, a partir de: 2p256 ? debido a que todas las demás cantidades son ahora conocidas . Si se desea determinar la fase inicial <j>, para inicializar un receptor RAKE, por ejemplo, esto ahora se puede determinar también fácilmente. Los vectores V(), descritos anteriormente, también se pueden utilizar para este propósito. Si k = ? ejkmf211, entonces <j> se puede determinar a partir de : e' Como se describió anteriormente, la presente invención puede proporcionar ventajas significativas sobre los métodos y sistemas de adquisición de la técnica anterior, mediante la reducción de la complejidad de computación, requerimientos de memoria, y del tiempo requerido para adquirir un transmisor de radio. En adición, el método y sistema de la presente invención también se pueden emplear de otras maneras convenientes . Como un ejemplo de un uso adicional de la presente invención, si un dispositivo del cliente emplea una antena dirigible (ya sea eléctricamente o mecánicamente dirigible) para recibir señales desde un transmisor de estación base, se puede emplear el método de adquisición de exploración rápida descrito anteriormente para determinar rápidamente la dirección de una antena con características de recepción aceptables. Por ejemplo, si se emplea una antena eléctricamente dirigible con cuatro posibles direcciones, cada dirección se puede seleccionar a su vez, y se puede efectuar el método de adquisición de exploración rápida para esa dirección, y se pueden utilizar los resultados de la exploración rápida a partir de cada dirección para seleccionar una dirección aceptable para otras comunicaciones . En una modalidad de la presente invención, se comparan las magnitudes del valor de correlación pico determinado para cada dirección, y se selecciona la dirección de mayor magnitud. Otro ejemplo de un uso adicional de la presente invención, es para que un dispositivo del cliente supervise los niveles de recepción de otras estaciones base, o sectores de estación base (en el caso de estaciones base de múltiples sectores) , con el fin de permitir la distribución del dispositivo del cliente entre las estaciones base o sectores . En este contexto, el dispositivo del cliente puede, sobre una base intermitente, realizar una exploración rápida para cada estación base, o sector de estación base, de interés, con el fin de obtener una indicación inicial de los niveles de recepción en el dispositivo del cliente para cada transmisor. El dispositivo del cliente puede utilizar esta información para solicitar la distribución desde una estación base presente o sector de estación base hasta otra estación base o sector de estación base que pueda recibir en mejores niveles, o esta información se puede transmitir a la estación base desde el dispositivo del cliente, y luego a un sistema de administración de red, el cual puede supervisar y/o determinar si se debe realizar una distribución. Otros usos y ventajas de la presente invención serán aparentes para los expertos en la materia. Se pretende que las modalidades de la invención anteriormente descritas sean ejemplos de la presente invención, y se pueden efectuar a la misma alteraciones y modificaciones, por los expertos en la técnica, sin apartarse del alcance de la invención, el cual se define exclusivamente por las reivindicaciones adjuntas a la presente.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. ün método para que un receptor de radio adquiera la información de tiempo para un transmisor de radio, el cual transmite, en una configuración ranurada en el tiempo, cuando menos una señal que incluye una secuencia de información que indica el tiempo de la ranura, y que tiene una longitud cuando menos igual a una longitud mínima conocida, cuya secuencia se repite en la cuando menos una señal a un intervalo conocido, comprendiendo el método los pasos de: (i) recibir un número de ranuras de la cuando menos una señal, que es cuando menos suficiente para permitir la recepción de dos repeticiones de la longitud mínima conocida de esa secuencia; (ii) formar un primer grupo de las ranuras recibidas de un número cuando menos igual a la longitud mínima conocida, y un grupo de contraparte del mismo número de ranuras recibidas, pero separado del primer grupo por el intervalo conocido, teniendo cada grupo una primera ranura y una última ranura; (iii) para cada ranura del primer grupo y su ranura correspondiente del grupo de contraparte, realizar una operación de correlación para obtener un valor de correlación para información en cada uno de estos pares correspondientes de ranuras; (iv) sumar los valores de correlación obtenidos para obtener una suma de correlación, y almacenar esta suma de correlación obtenida; (v) obtener una siguiente suma de correlación mediante : (a) realizar una operación de correlación para obtener un valor de correlación para información en la ranura, en la primera ranura del primer grupo y la ranura correspondiente del grupo de contraparte; (b) realizar una operación de correlación para obtener un valor de correlación para información en la ranura afuera del primer grupo adyacente a la última ranura de este grupo, y la ranura correspondiente afuera de la última ranura del grupo de contraparte; (c) reformar el primer grupo y el grupo de contraparte para excluir las primeras ranuras respectivas, y para incluir las ranuras respectivas adyacentes a las últimas ranuras; y (d) a partir de la última suma de correlación obtenida, sustraer el valor de correlación obtenido en (a) , y agregar el valor de correlación obtenido en (b) , para obtener una suma de correlación; (vi) almacenar la suma de correlación obtenida en (d) ; (vii) repetir los pasos (v) y (vi) hasta que se obtenga y se almacene un número de sumas de correlación igual a la longitud mínima conocida; (viii) examinar las sumas de correlación obtenidas y almacenadas, para seleccionar la suma con la mayor magnitud, indicando esta suma seleccionada la presencia de la secuencia, e indicando de esta manera el tiempo de la ranura.

2. El método de la reivindicación 1, en donde la indicación del tiempo de la ranura en el paso (viii) se emplea para identificar una región de interés en el número recibido de ranuras de la cuando menos una señal, para procesarse mediante una operación de adquisición subsecuente.

3. El método de la reivindicación 1, en donde la secuencia de información que indica el tiempo de la ranura es conocida tanto por el transmisor como por el receptor, y una vez que se determina el tiempo de la ranura, se determina el desfasamiento de frecuencia en la recepción, a partir de los pasos de: (1) formar un vector que comprende los valores de correlación determinados entre una instancia de la longitud mínima de la información conocida como sea recibida por el receptor, y la señal de información conocida; (2) repetir el paso (1) para instancias recibidas adicionales de la longitud mínima de la información conocida, para obtener un conjunto de vectores; (3) formar un producto interno del conjunto de vectores, para obtener un conjunto de productos obtenidos; (4) determinar un valor promedio de los productos obtenidos, y determinar la tangente de arco del valor promedio; (5) determinar, a partir de la frecuencia nominal de interés y un error máximo previamente determinado en el receptor, los valores, en su caso, que se puedan agregar a la tangente de arco determinada; B (6) a partir de Af = , en donde E^tan'1 2p (intervalo) T (valor promedio) + 27t(los valores determinados en el paso (5) ) , e intervalo es el número de ranuras entre el inicio de las instancias de la señal, que determina los posibles desfasamientos de frecuencia Af para cada valor determinado en el paso (5) , y probar cada valor determinado mediante su aplicación a la longitud mínima de la información conocida, como sea recibida por el receptor, y luego correlacionar la información resultante con la señal de la información conocida; y (7) seleccionar el posible desfasamiento de frecuencia con el mejor valor de correlación determinado en el paso (6) como el desfasamiento de frecuencia.

4. El método de la reivindicación 1, en donde la secuencia de información que indica el tiempo de la ranura es conocida tanto por el transmisor como por el receptor, y una vez que se determine el tiempo de la ranura, se determina el desfasamiento de fase en el receptor, a partir de los pasos de: (1) formar un vector V que comprende los valores de correlación determinados entre la instancia de la longitud mínima k de la información conocida como fue recibida por el receptor, y la señal de información conocida para Nacc instancias de la información recibida; (2) determinar la fase inicial f a partir de: $ sum(V(k)) en donde T representa la duración de cada señal, y Af representa el desfasamiento de frecuencia.

5. Un método para determinar el desfasamiento de frecuencia en un receptor de radio a partir de una señal transmitida por un transmisor de radio que transmite, en una configuración ranurada en el tiempo, cuando menos una señal que incluye una secuencia de información que indica el tiempo de ranura, y que tiene una longitud cuando menos igual a una longitud mínima conocida, y cuya secuencia se repite en la cuando menos una señal a un intervalo conocido, el cual comprende los pasos de: (a) recibir esta señal y determinar el tiempo de ranura de esta señal; (b) formar un vector que comprende los valores de correlación determinados entre una instancia de la longitud mínima de la información conocida como sea recibida por el receptor, y la señal de información conocida; (c) repetir el paso (b) para instancias recibidas adicionales de la longitud mínima de la información conocida, para obtener un conjunto de vectores; (d) formar un producto interno del conjunto de vectores, para obtener un conjunto de productos obtenidos; (e) determinar un valor promedio de los productos obtenidos, y determinar la tangente de arco del valor promedio; (f) determinar, a partir de la frecuencia nominal de interés y un error máximo previamente determinado en el receptor, los valores, en su caso, que se puedan agregar a la tangente de arco determinada; B (g) a partir de Af , en donde B=tan_1 2p (intervalo) T (valor promedio) + 2 (los valores determinados en el paso (f) ) , e intervalo es el número de ranuras entre el inicio de las instancias de la señal, que determina los posibles desfasamientos de frecuencia Af para cada valor determinado en el paso (f ) , y probar cada valor determinado mediante su aplicación a la longitud minima de la información conocida, como sea recibida por el receptor, y luego correlacionar la información resultante con la señal de la información conocida; y (h) seleccionar el posible des asamiento de frecuencia con el mejor valor de correlación determinado en el paso (g) como el desfasamiento de frecuencia.