MXPA06008553A - Estimacion de temporizacion en un receptor ofdm - Google Patents
Estimacion de temporizacion en un receptor ofdmInfo
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Abstract
Se proporcionan un sistema y metodología de estimación de temporización. En particular, se emplea un primer piloto en conjunto con tres etapas de adquisición. La primera etapa se hace el intento por observar el borde delantero de la curva de la correlación asociada con el primer símbolo piloto. En la segunda etapa, se hace una determinación para confirmar que fue detectado un borde delantero en la primera etapa intentando observar un borde trasero de la curva de la correlación. Además, durante esta segunda etapa, se actualiza un ciclo de frecuencia para tomar en cuenta la desviación de frecuencia. La tercera etapa es para observar el borde trasero de la curva si no fue ya observado en la etapa 2. Tras la detección de la recepción del primer piloto, puede ser empleado posteriormente un segundo piloto para adquirir una temporización fina de símbolos.
Description
ESTIMACIÓN DE TEMPORIZACION EN UN RECEPTOR OFDM
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona, de manera general, con la comunicación de datos, y de manera más particular, con la adquisición y sincronización de señales.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Existe una demanda creciente de sistemas de comunicación de alta capacidad y confiables. Hoy en dia, el tráfico de datos se origina principalmente de teléfonos móviles asi como de computadoras de escritorio o portátiles . A medida que pasa el tiempo y evoluciona la tecnología, es predecible que existirá un incremento en la demanda de otros dispositivos de comunicación, algunos de los cuales no han sido desarrollados aún. Por ejemplo, los dispositivos actualmente no concebidos como dispositivos de comunicación como aparatos electrodomésticos asi como otros dispositivos de consumo, generarán grandes cantidades de datos para su transmisión. Además, los dispositivos actuales como los teléfonos móviles y asistentes digitales personales (PDA) , entre otros, no únicamente serán los más prevalecientes sino que también demandarán un ancho de banda sin precedente para soportar aplicaciones interactivas y multimedios grandes y complejos.
Aunque el tráfico de datos puede ser transmitido de manera alámbrica, la demanda de comunicación inalámbrica está actualmente y continuará despegando. La movilidad creciente de las personas de nuestra sociedad requiere que la tecnología asociada con esta sea portátil también. De este modo, hoy en dia muchas personas utilizan teléfonos móviles y PDA para la transmisión de voz y datos (por ejemplo, red móvil, correo electrónico, mensajería instantánea...). Adicionalmente, un número creciente de personas está construyendo redes domésticas y de oficina inalámbricas y se espera además que las zonas calientes inalámbricas permitan la conectividad a la Internet en escuelas, cafeterías, aeropuertos y otros lugares públicos. Más aún, continua existiendo un movimiento a gran escala hacia la integración de la computadora y la , tecnología de comunicación en vehículos de transporte como, coches, botes, aeroplanos, trenes, etc. En esencia, a medida que las tecnologías de computación y comunicación continúen volviéndose cada vez más ubicuas continuará incrementándose la demanda en el reino inalámbrico en particular puesto que este es con frecuencia el medio de comunicación más práctico y conveniente. En general, el proceso de comunicación inalámbrica incluye un emisor y un receptor. El emisor modula datos sobre una señal portadora y posteriormente transmite esa señal portadora sobre un medio de transmisión (por ejemplo, frecuencia de radio) . El receptor es entonces responsable de recibir la señal portadora sobre el medio de transmisión. De manera más particular, el receptor trabaja sincronizando la señal recibida para determinar el inicio de una señal, la información contenida en la señal, y si o no la señal contiene un mensaje. Sin embargo, la sincronización es complicada por ruido, interferencias y otros factores. A pesar de esos obstáculos, el receptor debe detectar o identificar aún la señal e interpretar el contenido para permitir la comunicación. Actualmente, existen muchas tecnologías de modulación de frecuencia extendida convencionales que están siendo empleadas. Con esas tecnologías, la potencia de una señal de información de banda ancha es extendida o agrandada a través de una banda de frecuencia de transmisión grande. Esta extensión o propagación es ventajosa al menos debido a que esas transmisiones son generalmente inmunes al ruido del sistema debido a la densidad de potencia espectral pequeña. Sin embargo, un problema conocido con ese sistema convencional es que la propagación del retraso multitrayectoria causa interferencia entre una pluralidad de usuarios. Uno de los estándares que está ganando rápidamente aceptación comercial es la ultiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) . La OFDM es un esquema de comunicación de transmisión paralela donde un flujo de datos de alta velocidad es dividido sobre un gran número de flujos de velocidad más baja y transmitido simultáneamente sobre subportadores múltiples separados a frecuencias o tonos particulares. La separación precisa de las frecuencias proporciona la ortogonalidad entre los tonos. Las frecuencias ortogonales minimizan o eliminan la diafonía o interferencia entre señales de comunicación. Además de las altas velocidades de transmisión y la resistencia a la interferencia, puede obtenerse una alta eficiencia espectral puesto que las frecuencias pueden superponerse sin interferencia mutua. Sin embargo, un problema con los sistemas OFDM es que son especialmente sensibles a errores de sincronización del receptor. Esto puede producir una degradación del desempeño del sistema. En particular, el sistema, puede perder ortogonalidad entre subportadores y de este modo los usuarios de la red. Para preservar la ortogonalidad, el transmisor y el receptor deben ser sincronizados. En suma, la sincronización del receptor es de suma importancia para comunicaciones OFDM exitosas. En consecuencia, existe la necesidad de un sistema y método novedosos para la sincronización de cuadro inicial expedita y confiable.
SUMARIO La siguiente presenta un resumen simplificado para proporcionar una comprensión básica de algunos aspectos y modalidades descritas aquí posteriormente. Este sumario no es una lista general exhaustiva ni pretende identificar elementos clave/críticos. El único propósito es presentar algunos conceptos o principios en una forma simplificada como preludio a la descripción más detallada que se presenta más adelante. En un aspecto, un método de estimación de temporización comprende recibir un flujo de señales de entrada al menos algunas de las cuales están asociadas con un símbolo piloto, generar salidas de correlación o formas de una curva de correlación de las señales y copias retrasadas de las mismas, detectar un borde delantero potencial de la curva de correlación de las salidas de correlación, y detectar un borde trasero de la curva de las salidas de correlación. En otro aspecto, un método de estimación de temporización implementado en computadora comprende recibir señales de emisión que transmiten al menos una pluralidad de símbolos inalámbricos, detectar un borde delantero potencial de una salida de correlacionador asociada con un primer símbolo piloto, y detectar un borde trasero de la salida del correlacionador.
En otro aspecto, un método de estimación de temporización implementado en computadora comprende recibir un flujo de señales de entrada de emisión estando al menos algunas asociadas con un símbolo piloto, generar salidas de correlación que forman una curva de correlación sobre el tiempo de las señales y copias retrasadas de las mismas, detectar un borde delantero de la curva de correlación, y detectar un borde trasero de la curva de correlación. En otro aspecto, un sistema de estimación de temporización comprende un componente de correlacionador retrasado que recibe un flujo de muestras de entrada, correlaciona una muestra de entrada con una versión retrasada de la misma, y genera una pluralidad de salidas formando una curva de correlación, un componente del borde delantero que recibe salidas, compara las salidas con un umbral y genera una señal si detecta un borde delantero potencial de la curva de correlación, y un componente del borde trasero que tras la recepción de la señal del componente de confirmación compara salidas adicionales con el umbral para localizar el borde trasero de la curva de correlación. En otro aspecto, un sistema de estimación de temporización comprende medios para recibir un flujo de señales al menos una porción de las cuales están asociadas con un símbolo piloto, medios para generar salidas de correlación de las señales y copias retrasadas de las mismas, y medios para detectar un borde delantero y un borde trasero de las salidas de correlación. En otro aspecto más, un microprocesador que ejecuta instrucciones para efectuar un método de estimación de temporización comprende generar métricas de correlación a partir de muestras de señales y copias retrasadas de las mismas, y detectar un borde delantero y un borde trasero, comparando las métricas con el umbral. En otro aspecto más, un sistema de estimación de temporización comprende un primer componente que recibe una pluralidad de paquetes de datos que comprenden al menos un símbolo piloto, un segundo componente que genera métricas de correlación de los paquetes de datos, un tercer componente que analiza las métricas con el tiempo para determinar si ha sido recibido un símbolo piloto, el símbolo piloto recibido tras la detección de los valores de la métrica consistentemente menores que un umbral durante un primer número de veces, seguido por valores métricos mayores o iguales al umbral durante un segundo número de veces, seguidos por valores métricos consistentemente menores que el umbral durante un tercer número de veces .
Para lograr las metas anteriores y relacionadas, se describen aquí ciertos aspectos y modalidades ilustrativas en relación con la siguiente descripción de los dibujos anexos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los anteriores y otros aspectos se volverán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada y los dibujos anexos descritos de manera breve aquí posteriormente. La Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de detección de cuadro común. La Figura 2a es una gráfica de una curva de correlación en un ambiente de una sola trayectoria ideal. La Figura 2b es una gráfica de una curva de correlación en un ambiente multitrayectoria real. La Figura 3 es un diagrama de bloques de una modalidad de un componente de confirmación. La Figura 4 es un diagrama de bloques de una modalidad de un componente del borde trasero. La Figura 5 es un diagrama de bloques de una modalidad de un componente del correlacionador retrasado. La Figura 6 es un diagrama de bloques de una modalidad de un sistema de detección de cuadro fino.
La Figura 7 es un diagrama de flujo de una metodología de detección de cuadro común inicial. La Figura 8 es un diagrama de flujo de una metodología de detección del borde delantero. La Figura 9 es un diagrama de flujo de una metodología de detección de zona plana y confirmación del borde delantero. La Figura 10a es un diagrama de flujo de una metodología de detección de zona plana y de confirmación del borde delantero. La Figura 10b es un diagrama de flujo de una metodología de detección de zona plana y de confirmación del borde delantero. La Figura 11 es un diagrama de flujo de una metodología de detección del borde trasero. La Figura 12 es un diagrama de flujo de una metodología de sincronización de cuadro. La Figura 13 es un diagrama de bloques esquemático de un ambiente de operación adecuado para varios aspectos y modalidades. La Figura 14 es un diagrama de una modalidad de una estructura de supercuadro para usarse en un sistema OFDM. La Figura 15a es un diagrama de una modalidad de un piloto 1 de TDM.
La Figura 15b es un diagrama de una modalidad de un piloto 2 de TDM. La Figura 16 es un diagrama de bloques de una modalidad de un procesador de datos de TX y piloto en una estación base. La Figura 17 es un diagrama de bloques de una modalidad del modulador de OFDM en una estación base. La Figura 18a es un diagrama de una representación en el dominio del tiempo del piloto 1 de TDM. La Figura 18b es un diagrama de la representación en el dominio del tiempo del piloto 2 de TDM. La Figura 19 es un diagrama de bloques de una modalidad de la unidad de sincronización y estimación de canal en un dispositivo inalámbrico. La Figura 20 es un diagrama de bloques de una modalidad del detector de temporización de símbolos que efectúa la sincronización de temporización basada en el símbolo OFDM del piloto 2. La Figura 21a es un diagrama de temporización del proceso del piloto 2 de TDM del símbolo OFDM. La Figura 21b es un diagrama de temporización de una respuesta de impulso de canal de derivación L2 de la unidad de IDFT.
La Figura 21c es una gráfica de la energía de las derivaciones de canal en diferentes posiciones de inicio de la ventana. La Figura 22 es un diagrama de un esquema de transmisión del piloto con una combinación de pilotos TDM y FDM. La Figura 23 es un diagrama de flujo de un procedimiento de adquisición detallada de acuerdo con una modalidad. La Figura 24 muestra el piloto 1 de TDM en el dominio de la frecuencia de acuerdo con una modalidad. La Figura 25 muestra de acuerdo con una modalidad, un Piloto 1 de TDM en el dominio de tiempo con una forma de onda periódica, 128 muestras de periodicidad y 36 periodos . La Figura 26 muestra un Piloto 2 de TDM en el dominio de la frecuencia de acuerdo con una modalidad. La Figura 27 muestra de acuerdo con una modalidad, un Piloto 2 de TDM en el dominio de tiempo con una forma de onda periódica, 1024 muestras de periodicidad y 4 periodos.
DESCRIPCIÓN DETALLADA Se describen varios aspectos y modalidades con referencia a los dibujos anexos, donde números similares se refieren a los elementos similares correspondientes a su través. Deberá comprenderse, sin embargo, que los dibujos y la descripción detallada de estos no pretenden limitar las modalidades a las formas particulares descritas. En su lugar, se pretende cubrir todas las modificaciones, equivalentes y alternativas. Como se usan en esta solicitud, los términos "componente" y "sistema" pretenden referirse a una entidad relacionada con una computadora, ya sea componentes físicos de computación o hardware, con una combinación de componentes físicos de computación o hardware y programas y sistemas de programación o software, programas y sistemas de programación o software o programas y sistemas de programación o software en ejecución. Por ejemplo, un componente puede ser, pero sin limitarse, un proceso que se ejecute en un procesador, un procesador, un objeto, un ejecutable, una cadena de ejecución, un programa y/o una computadora (por ejemplo, de escritorio, portátil, mini, de mano...). A manera de ilustración, tanto una aplicación que se ejecuta en un dispositivo de cómputo y el dispositivo en sí pueden ser un componente. Uno o más componentes pueden residir dentro de un proceso y/o la cadena de ejecución y un componente puede localizarse en una computadora y/o distribuido entre dos o más computadoras. Además, los aspectos pueden ser implementados como un método, aparato o artículo de fabricación usando las técnicas de programación y/o ingeniería estándar para producir programas y sistemas de programación o software, instrucciones fijas, componentes físicos de computación o hardware o cualquier combinación de los mismos para controlar una computadora para implementar los aspectos descritos. El término "artículo de fabricación" (o de manera alternativa, "producto de programa de computadora") como se usa aquí pretende abarcar un programa de computadora accesible desde cualquier dispositivo, soporte o medio legible por computadora. Por ejemplo, los medios legibles por computadora pueden incluir pero no se limitan a dispositivos de almacenamiento magnéticos (por ejemplo, disco duro, disco flexible, bandas magnéticas...), discos ópticos (por ejemplo, disco compacto (CD) , disco versátil digital (DVD)...), tarjetas inteligentes, y dispositivos de memoria instantánea (por ejemplo, tarjetas, barras) . Adicionalmente, deberá apreciarse que puede ser empleada una onda portadora para transportar datos electrónicos legibles por computadora como aquellos usados en la transmisión y recepción de correo electrónico o para tener acceso a una red como la Internet o una red de área local (LAN) . De acuerdo con la descripción correspondiente, varios aspectos se describen en relación con una estación de abonado. Una estación de abonado o suscriptor también puede ser llamada un sistema, una unidad de abonado, estación móvil, móvil, estación remota, punto de acceso, estación base, terminal remota, terminal de acceso, terminal de usuario, agente de usuario o equipo de usuario. Una estación de abonado puede ser un teléfono celular, un teléfono inalámbrico, un teléfono de Protocolo de Inicio de Sesión (SIP) , una estación de circuito local inalámbrico (WLL) , un asistente digital personal (PDA) , un dispositivo manual que tenga capacidad de conexión inalámbrica, u otro dispositivo de procesamiento conectado a un módem inalámbrico. Pasando inicialmente a la Figura 1, se describe un sistema de detección de cuadros 100. De manera más específica, el sistema 100 es un subsistema del lado del receptor asociado con la sincronización de transmisiones inalámbricas de símbolos (por ejemplo, símbolos de OFDM) . La sincronización se refiere generalmente al proceso efectuado por un receptor para obtener la temporización de cuadros y símbolos. Como será descrito con mayor detalle, en las secciones siguientes, la detección de cuadros se basa en la identificación de símbolos piloto o de entrenamiento transmitidos al inicio de un cuadro o supercuadro. En una modalidad, los símbolos piloto son pilotos multiplexados por división de tiempo (TDM) . En particular, puede ser empleado un primero símbolo piloto para la estimación aproximada de un cuadro en un límite de símbolo, inter alia , mientras que puede ser utilizado un segundo símbolo piloto para mejorar esa estimación. El sistema 100 se relaciona principalmente con la detección del primer símbolo piloto para la detección de cuadro, aunque puede ser utilizado en conjunto con la detección de otros símbolos de entrenamiento. El sistema 100 incluye el componente del correlacionador retrasado 110, el componente de detección del borde delantero 120, el componente de confirmación 130, y el componente de detección del borde trasero 130. El componente del correlacionador retrasado 110 recibe un flujo de señales digitales de entrada de un receptor del dispositivo inalámbrico (no mostrado) . El componente del correlacionador retrasado 110 procesa las señales de entrada y produce métricas de detección o salidas de correlación (Sn) asociadas con estas. Una métrica de detección o salida de correlación es indicativa de la energía asociada con una secuencia piloto. Los mecanismos de cálculo que generan las métricas de detección de los flujos de las señales de entrada serán presentados con detalle infra . Las métricas de detección son proporcionadas a un componente del borde delantero 120, un componente de confirmación 130, y un componente del borde trasero 140 para su procesamiento adicional.
Pasando brevemente a las Figuras 2a y 2b, se proporcionan dos diagramas ejemplares que ilustran salidas de correlación de piloto para propósitos de claridad así como para facilitar la apreciación de uno de los problemas identificados y superados. Los diagramas de correlación describen una salida del correlacionador capturada por la magnitud de la métrica de detección con el tiempo. La Figura 2a describe la salida del correlacionador en un canal sin ruido. La salida del correlacionador claramente tiene un borde delantero, una porción plana, y posteriormente un borde trasero. La Figura 2b ilustra una curva de correlación ejemplar en un canal sujeto a efectos de multitrayectoria (por ejemplo, el ruido reside en el canal) . Puede observarse que existe un piloto, sin embargo este es oscurecido por el ruido del canal y el retraso multitrayectoria. De manera convencional, se emplea un solo umbral para detectar un símbolo piloto. En particular, el umbral es usado para determinar el inicio de un símbolo cuando los valores de correlación son mayores que el umbral fijo o predeterminado. En el caso ideal de la Figura 2a, el umbral se fijaría cerca del valor de la zona plana y un símbolo sería detectado cuando este cruce ese valor. Posteriormente, se iniciaría un conteo para determinar el borde trasero. De manera alternativa, el borde trasero podría simplemente ser detectado cuando los valores de la curva caigan por debajo del umbral. Desafortunadamente, esos métodos y técnicas convencionales no son efectivos en el ambiente multitrayectoria real. Como puede ser determinado de la Figura 2b, el borde delantero no puede ser fácilmente determinado de los valores de correlación puesto que los efectos multitrayectoria pueden hacer que los valores se propaguen y el ruido puede oscurecer aún más el borde delantero. Esto puede dar como resultado un gran número de detecciones positivas falsas. Además, la propagación de la señal no es conducente para contar muestras para detectar un borde trasero y el ruido prohibirá la detección de un borde trasero cuando los valores caigan por debajo del umbral. Las técnicas descritas aquí proporcionan un sistema y método robustos de detección de pilotos y cuadros que es efectivo al menos en un ambiente multitrayectoria del mundo real. Pasando nuevamente a la Figura 1, el componente del borde delantero 120 puede ser empleado para detectar un borde delantero potencial de una curva de correlación
(por ejemplo, donde la curva de correlación representa una distribución de energía sobre el tiempo) . El componente del borde delantero 120 recibe una serie de valores de la métrica de detección ( Sn) del componente del correlacionador retrasado 120. Tras la recepción, el valor es comparado con un umbral fijo o programable (T) . En particular, se hace una determinación para ver si Sn>-T. Si es así, entonces el conteo de un contador (por ejemplo, conteo continuo) se incrementa. De manera alternativa, si Sn<T entonces el contador se reajusta a cero. El contador almacena por lo tanto el número de valores de salida de correlación consecutivos que se encuentran por encima del umbral. El componente del borde delantero 120 verifica este contador para asegurar que haya sido analizado un número predeterminado o programado de muestras. De acuerdo a una modalidad, esto puede corresponder a cuando el conteo continuo = 64. Sin embargo, deberá apreciarse que este valor deberá ser modificado para optimizar la detección en un sistema particular en un ambiente específico. Esta técnica es ventajosa dado a que hace menos probable que un borde delantero sea detectado de manera falsa como resultado del ruido inicial o propagación, debido a que las muestras deben permanecer consecutivamente por encima de un umbral durante un periodo de tiempo. Una vez satisfechas las condiciones, el componente de borde delantero puede declarar la detección de un borde delantero potencial. Posteriormente, puede ser proporcionada una señal al componente de confirmación 130 indicando eso.
Como el nombre lo sugiere, el componente de confirmación 130 opera para confirmar que el borde delantero fue en realidad detectado por el componente del borde delantero 120. Después de un borde delantero, se espera un periodo plano largo. En consecuencia, si es detectada la porción plana entonces esto incrementa la confianza en que el borde delantero del símbolo piloto fue detectado por el componente del borde delantero 120. Sin embargo, entonces será detectado un nuevo borde delantero. Tras la recepción de una señal del componente del borde delantero 120, el componente de confirmación 130 puede comenzar a recibir y analizar valores de la métrica de detección (Sn) adicionales. Pasando a la Figura 3, se describe un diagrama de bloques de una implementación ejemplar del componente de confirmación 130 para facilitar la claridad de comprensión. El componente de confirmación 130 puede incluir o estar asociado con un procesador 310, un valor de umbral 320, un conteo de intervalo 130, y un conteo de aciertos 340, un conteo de ejecución 350 y un acumulador de frecuencia 360. El procesador 310 está acoplado de manera comunicativa con el umbral 320, el contador de intervalos 330, el contador de aciertos 340, el contador de ejecución 350 y el acumulador de frecuencia 360. Además, el procesador 310 puede ser operado para recibir y/o recuperar valores de correlación Sn así como para interactuar (por ejemplo, recibir y transmitir señales) con el componente del borde delantero 120 (Figura 1) y el componente del borde trasero 140 (Figura 1) . El valor del umbral 320 puede ser el mismo umbral que fue empleado por el componente del borde delantero 120 (Figura 1) . Además, deberá notarse que aunque el valor del umbral es ilustrado como parte del componente de confirmación 130 como un valor codificado permanentemente, por ejemplo, el valor del umbral 320 puede ser recibido y/o recuperado fuera del componente para, entre otras cosas, facilitar la programación de ese valor. En breve, el conteo de intervalos 330 puede ser usado para determinar cuando actualizar un circuito en fase de frecuencia para determinar la desviación de frecuencia empleando el acumulador de frecuencia 360 así como detectar el borde trasero. El conteo de aciertos 340 puede ser utilizado para detectar la zona plana del símbolo y el conteo de ejecución 350 es usado para identificar el borde trasero. Antes del procesamiento inicial de los valores de correlación, el procesador 310 puede inicializar cada uno de los contadores 330, 340 y 350, así como el acumulador de frecuencia 360 a cero, por ejemplo. El procesador 310 puede entonces recibir o recuperar una salida de correlación Sn y el umbral 420. El conteo de intervalos 430 puede entonces incrementarse para notar que ha sido recibida una nueva muestra. Cada vez que sea recuperada una nueva muestra de correlación al conteo de intervalos 430 puede incrementarse. El procesador 310 puede posteriormente comparar el valor de correlación con el umbral 320. Si Sn es mayor que o igual al umbral, entonces puede incrementarse el conteo de aciertos. Como para el conteo de ejecución, este puede incrementarse si Sn es menor que el umbral 320, de otro modo se fija en cero. De manera similar al borde delantero, el conteo de ejecución puede de este modo indicar el número de muestras consecutivas por debajo del umbral. Los valores del conteo pueden ser analizados para determinar que ha sido detectado un borde delantero, si hubo un falso positivo, o si el borde delantero se perdió de otro modo (por ejemplo se obtuvo más tarde), entre otras cosas. En una modalidad, el componente de confirmación 130 puede determinar que el componente del borde delantero 120 detectó un borde delantero falso examinando el conteo de ejecución y el conteo de aciertos. Puesto que el componente de confirmación deberá detectar una zona plana de la curva de correlación donde los valores sean mayores que o iguales al umbral, si el conteo de aciertos es suficientemente bajo y el conteo de ejecución es mayor que un valor fijo o el conteo de aciertos y el conteo de ejecución son sustancialmente iguales, entonces puede determinarse que el ruido pudo haber causado una detección incorrecta del borde delantero. En particular, puede notarse que los valores de correlación recibidos no son consistentes con lo esperado. De acuerdo a una modalidad, la determinación de un borde delantero falso puede hacerse cuando el conteo de ejecución sea mayor que o igual a 128 y el conteo de aciertos sea menor de 400. Puede hacerse una determinación por medio del componente de confirmación 130 de modo que el borde delantero se perdió o de otro modo se detectó muy tarde para la temporización apropiada comparando nuevamente los valores de conteo de ejecución y el conteo de aciertos. En particular, si el conteo de aciertos y el conteo de ejecución son suficientemente grandes puede hacerse esa determinación. En una modalidad, puede decidirse cuando el conteo de ejecución es mayor o igual a 786 y el conteo de aciertos es mayor que o igual a 400. Por supuesto, y como con todos los valores específicos proporcionados aquí, los valores pueden ser optimizados o ajustados para una estructura de cuadro y/o ambiente particular. Deberá apreciarse que el componente de confirmación 130 puede comenzar a detectar el borde trasero de la curva mientras se está analizando la zona plana para decidir si se detectó un borde delantero apropiado. Si es detectado el borde trasero, el componente de confirmación puede ser terminado exitosamente. Para detectar el borde trasero, pueden ser empleados el conteo de intervalos y el conteo de ejecución. Como se hizo notar anteriormente, el conteo de intervalos incluye el número de muestras de entrada recibidas y correlacionadas. Se sabe que la longitud de la zona plana tiene que estar dentro de un conteo particular. En consecuencia, si después de detectar un borde delantero potencial y recibir un número apropiado de muestras de la zona plana existe alguna evidencia de un borde trasero, entonces el componente de confirmación puede declarar la detección del borde trasero. La evidencia de un borde trasero puede ser proporcionada por el conteo de ejecución, el cual cuenta un número de veces consecutivas que el valor de correlación se encuentra por debajo del umbral. En una modalidad el componente de confirmación 130 puede declarar la detección del borde trasero cuando el conteo de intervalo sea mayor que o igual a 34* 128 (4352) y el conteo de ejecución sea mayor que cero. Si el componente de confirmación falla la detección de cualquiera de las tres condiciones anteriores entonces puede simplemente continuar recibiendo valores de correlación y actualizar los contadores. Si una de las condiciones es detectada, el procesador puede proporcionar una o más verificaciones adicionales en los contadores para incrementar la confianza con la que una de las condiciones ha ocurrido realmente. En particular, el procesador 310 puede insistir en un número mínimo de aciertos en la zona plana como lo que se esperaba observar después de la detección del borde delantero. Por ejemplo, el procesador puede probar si el conteo de aciertos es mayor que un valor fijo como 2000. De acuerdo a una modalidad de estructura de cuadro descrita aquí, el número esperado de aciertos en la zona plana deberá ser de 34*128, el cual es superior a 4000. Sin embargo, el ruido ajustará los resultados actuales de modo que el valor obtenido puede ser un tanto menor a 4000. Si son satisfechas las condiciones adicionales, el componente de confirmación 130 puede proporcionar una señal al componente del borde trasero, de manera alternativa el componente de confirmación puede señalar al componente del borde delantero localizar un nuevo borde delantero. También deberá apreciarse que el componente de confirmación 130 puede proporcionar • también funcionalidad adicional como ahorrar tiempo en casos y actualizar frecuencias. El objetivo del sistema de detección de cuadro 100 de la Figura 1 es proporcionar la detección en curso de los límites de cuadro y símbolo. En consecuencia, será necesario efectuar alguna sintonización fina un tiempo después para obtener una sincronización más precisa. Por lo tanto, deberá guardarse al menos una referencia de tiempo para ser usada posteriormente por un sistema y/o método de temporización fina. De acuerdo a una modalidad, cada vez que el conteo de ejecución sea igual a cero, puede ser guardado un caso de tiempo como una estimación del último tiempo para la zona plana de la curva de la correlación o el tiempo justo antes de la detección del borde trasero. Además, la sincronización apropiada necesita la sincronización a la frecuencia apropiada. En consecuencia, el procesador 310 puede actualizar un ciclo sincronizado por frecuencia utilizando el acumulador de frecuencia 360 a tiempos particulares como cuando la entrada es periódica. De acuerdo a una modalidad, el circuito sincronizado por frecuencia puede ser actualizado cada 128 muestras de entrada de acuerdo a lo seguido por el contador de intervalos . Regresando a la Figura 1, el componente del borde trasero 140 puede ser empleado para detectar el borde trasero si no es detectado por el componente de confirmación 130. En suma, el componente del borde trasero 130 es operado para detectar el borde trasero o simplemente el retraso, de modo que pueda ser detectado otro borde delantero por el componente del borde delantero 120. Pasando a la Figura 4 se ilustra una modalidad de un componente del borde trasero 140. El componente del borde trasero 140 puede incluir o estar asociado con el procesador 410, un umbral 420, un conteo de intervalos 430 y un conteo de ejecución 440. De manera similar a los otros componentes de detección, el componente del borde trasero 140 puede recibir una pluralidad de valores de la correlación del componente del correlacionador retrasado 110 e incrementar los conteos apropiados para facilitar la detección de un borde trasero de la curva de la correlación asociado con un primer símbolo piloto (por ejemplo, un símbolo piloto TDM) . En particular, el procesador 410 puede comparar el valor de la correlación con el umbral 420 y poblar cualquiera o ambos del conteo de intervalos 430 y el conteo de ejecución 440. Deberá notarse que aunque el umbral 420 se ilustró como parte del componente del borde trasero también podrá ser recibido o recuperado de fuera del componente como de la ubicación problemática central. También deberá apreciarse por supuesto que el procesador 410 puede, antes de su primera comparación, inicializar el conteo de intervalos 430 y el conteo de ejecución 440 a cero. El conteo de intervalos 430 almacena el número de salidas de la correlación recibidas. De este modo, con cada valor de la correlación recibido o recuperado, el procesador 410 puede incrementar el conteo de intervalos 430. El conteo de ejecución almacena el número consecutivo de veces que el valor o salida de la correlación es menor que el umbral 420. Si el valor de la correlación es menor que un umbral entonces el procesador 410 puede incrementar el conteo de ejecución 440, de otro modo el conteo de ejecución 440 puede ser fijado en cero. El componente del borde trasero 140 por medio del procesador 410, por ejemplo, puede probar si un valor del conteo de intervalos o un valor del conteo de ejecución ha sido satisfecho usando el conteo de intervalos 430 o el conteo de ejecución 440. Por ejemplo, si un conteo de ejecución 440 alcanza un cierto valor el componente del borde trasero puede declarar la detección de un borde trasero. Si no, el componente del borde trasero 140 puede continuar recibiendo valores de la correlación y actualizar los conteos. Si, sin embargo, el conteo de intervalos 430 se vuelve suficientemente grande esto puede indicar que el borde trasero no será detectado y necesita localizarse un nuevo borde delantero. En una modalidad, este valor puede ser 8 * 128 (1024) . Por otro lado, si el conteo de ejecución 440 acierta o excede un valor esto puede indicar que ha sido detectado el borde trasero. De acuerdo a una modalidad, este valor puede ser 32. Adicionalmente, deberá apreciarse que el componente del borde trasero 140 también puede guardar casos de tiempo para usarse en la adquisición de una temporización fina. De acuerdo a una modalidad, el componente del borde trasero 140 puede guardar el caso de tiempo cuando el conteo de ejecución sea igual a cero, proporcionando por lo tanto un caso de tiempo justo antes de la detección del borde trasero. De acuerdo a una modalidad en la estructura de cuadro descrita infra, el caso de tiempo guardado puede corresponder a la 256va muestra en el siguiente símbolo OFDM (piloto 2 TDM) . Un sistema de detección de cuadro fino puede mejorar posteriormente el valor como se discute en secciones posteriores . La Figura 5 ilustra un componente del correlacionador retrasado 110 con mayor detalle de acuerdo con una modalidad. El componente del correlacionador retrasado 110 explota la naturaleza periódica del símbolo OFDM del piloto 1 para la detección del cuadro. En una modalidad, el correlacionador 110 usa la siguiente métrica de -detección para facilitar la detección del cuadro:
donde Sn es la métrica de detección para el periodo de muestra n; "*" denota un conjugado complejo; y 1 x | 2 denota la magnitud al cuadrado de x. La Ecuación (1) calcula una correlación retrasada entre dos muestras de entrada r¿ y rt_L en dos
secuencias del piloto 1 consecutivas, o cl = rl_L -r* . Esta correlación retrasada remueve el efecto del canal de comunicación sin que se requiera estimar la ganancia de canal y combina además de manera coherente la energía recibida por medio del canal de comunicación. La Ecuación (1) acumula entonces los resultados de la correlación de todas las muestras Li de una secuencia del piloto 1 para obtener un resultado de la correlación acumulado C„, el cual es un valor complejo. La Ecuación (1) deriva entonces la métrica de decisión o salida de la correlación Sn para el periodo de muestreo n como la magnitud al cuadrado de Cn . La métrica de decisión Sn es indicativa de la energía de una secuencia del piloto 1 recibida de longitud Li, si existe similitud entre las dos secuencias usadas para la correlación retrasada. Dentro del componente del correlacionador retrasado 110, un registro de desviación 512 (de longitud Li) recibe, almacena y desvía o cambia las muestras de entrada { rp} y proporciona las muestras de entrada {rn_L } que han sido retrasadas en Li periodos de muestreo. También puede ser usada una memoria intermedia de muestras en lugar del registro de desviación 512. Una unidad 516 también recibe las muestras de entrada y proporciona las muestras de entrada conjugadas complejas
{r*} . Por cada periodo de muestra n, el multiplicador 514 multiplica la muestra de entrada retrasada rn_L del registro de desviación 512 con la muestra de entrada conjugada compleja rn de la unidad 516 y proporciona un resultado de la correlación cn a un registro de desviación 522 (de longitud Li) y una sumadora 524. La minúscula cn denota el resultado de la correlación para una muestra de entrada, la mayúscula Cn denota el resultado de la correlación acumulada para Li muestras de entrada. El registro de desviación 522 recibe, almacena y retrasa los resultados de la correlación { cn} del multiplicador 514, y proporciona los resultados de la correlación {c„_L } que han sido retrasados en Li periodos de muestreo. Por cada periodo de muestreo n, la sumadora 524 recibe y suma la salida Cp-2 del registro 526 con el resultado de cn del multiplicador 514, sustrae además el resultado retrasado de cn_L del registro de desviación 522, y proporciona su salida Cn al registro 526. La sumadora 524 y el registro 526 forman un acumulador que efectúa la operación de suma en la Ecuación (1) . El registro de desviación 522 y la sumadora 524 también son configuradas para efectuar una suma de ejecución o deslizamiento de los ± resultados de la correlación más reciente cn hasta cn_L +l . Esto se logra sumando el resultado de la correlación más reciente cn del multiplicador 514 y sustrayendo el resultado de la correlación cn_L de L± periodos de muestreo iniciales, lo cual es proporcionado por el registro de desviación 522. Una unidad 532 calcula la magnitud al cuadrado de la salida acumulada Cn de la sumadora 524 y proporciona la métrica de detección Sn . La Figura 6 describe el sistema de detección de cuadro fino 600. El sistema 600 incluye un componente de temporización fina 610 y un componente descodificador de datos 620. El componente de temporización fino 610 puede recibir el caso de tiempo guardado por el sistema de detección de cuadro 100 (Figura 1) . Como se mencionó anteriormente, este caso de tiempo puede corresponder a la 256va muestra del siguiente símbolo OFDM, el cual puede ser el piloto 2 de TDM. Es un tanto arbitrario optimizar aún canales sujetos a efectos de multitrayectoria. El componente de temporización fina 610 puede entonces utilizar el símbolo del piloto 2 de TDM para mejorar tras esta estimación de temporización aproximada ( Tc) . Existen muchos mecanismos para facilitar la temporización fina, incluyendo aquellos conocidos en la técnica. De acuerdo con una modalidad aquí, un circuito sincronizado por frecuencia o circuito de control de frecuencia automático puede ser conectado del modo de adquisición al seguimiento, el cual utiliza un algoritmo diferente para calcular errores y un ancho de banda del circuito de seguimiento diferente. El componente descodificador de datos 620 puede intentar descodificar uno o más símbolos OFDM de datos. Este es un paso extra que proporciona confianza adicional de que ha sido efectuada la sincronización. Si los datos no son descodificados, tendrá que ser detectado un nuevo borde delantero nuevamente por el componente del borde delantero 120 (Figura 1) . Detalles adicionales relacionados con la temporización fina se proporcionan infra . En vista de los sistemas ejemplares descritos supra, las metodologías que pueden ser implementadas serán apreciadas mejor con referencia a los siguientes diagramas de flujo de las figuras 7-12. Aunque para propósitos de simplicidad y explicación, las metodologías son mostradas y descritas como una serie de bloques, deberá comprenderse y apreciarse las metodologías objetivo no serán limitadas por el orden de los bloques, puesto que algunos bloques pueden ocurrir en diferente orden y/o concurrentemente con otros bloques a lo descrito y ejemplificado aquí. Además, no todos los bloques ilustrados pueden requerirse para implementar las metodologías proporcionadas. Adicionalmente, deberá apreciarse además que las metodologías descritas aquí posteriormente y a través de esta especificación pueden ser almacenadas en el articulo de fabricación para facilitar el transporte y transferencia de esas metodologías a dispositivos de cómputo. El término artículo de fabricación, como se usa aquí, pretende abarcar un programa de computadora accesible desde cualquier dispositivo, soporte o medio legible por computadora. Pasando a la Figura 7, se ilustra un método robusto de detección de cuadro inicial. El método contiene esencialmente tres etapas. En 710, la primera etapa, se hace un intento por observar un borde delantero de símbolo piloto. El borde delantero puede ser detectado analizando una pluralidad de métricas de detección o valores de salida de correlación producidos por un correlacionador retrasado. En particular, las métricas de detección { Sn) o alguna función de las mismas {por ej emplo, Sn2...) pueden ser comparadas con un valor umbral. La detección potencial del borde delantero puede entonces ser predicha sobre el número de veces que la métrica es mayor que o igual al umbral. En 720, el borde delantero detectado es confirmado observando valores de correlación adicionales y comparándolos con el umbral. Aquí, la salida del correlacionador es comparada nuevamente con el umbral y se hacen observaciones con respecto al número de veces que la salida del correlacionador excede el umbral. El proceso puede permanecer en esta etapa y durante más de o igual a un periodo de tiempo predeterminado (correspondiente a la zona plana) o tras la detección de un borde trasero consistente. También deberá notarse que la desviación de frecuencia puede ser obtenida aquí actualizando un acumulador de frecuencia periódicamente. Si no se satisfacen las condiciones de confirmación, entonces habrá una detección falsa del borde delantero y el procedimiento puede ser inicializado y comenzar nuevamente en 710. En 730, se hace un intento por observar el borde trasero sino se observó anteriormente. Si la salida del correlacionador permanece por debajo del umbral durante un número de muestras consecutivas, por ejemplo 32, puede ser declarada la detección del piloto de TDM y asumirse que se completó la adquisición de la frecuencia inicial. Si esta condición no es satisfecha entonces el proceso puede ser inicializado y comenzar nuevamente en 710. La estimación del tiempo del símbolo OFDM inicial se basa en el borde trasero. El caso de tiempo cuando la salida del correlacionador se encuentra por debajo del umbral por primera vez durante la observación del borde trasero puede verse como un índice (por ejemplo, la 256va muestra) en el siguiente símbolo OFDM, y, por ejemplo, el piloto 2 de TDM. La Figura 8 es un diagrama de flujo que describe una metodología de detección del borde delantero 800. En 810, son recibidas las muestras de entrada transmitidas. Se efectúa una correlación retrasada, en 820, sobre la entrada recibida, y una versión retrasada de la misma. Entonces se proporciona una salida de correlación al bloque de decisión 830. En 830, la salida de correlación es comparada con un valor umbral fijo o programable. Si el valor de la correlación es mayor que o igual al umbral, un conteo o contador de ejecución se incrementa en 840. Si el valor de la correlación es menor que el umbral entonces el conteo de ejecución se fija en cero, en 850. El conteo de ejecución es entonces comparado, en 860, con un valor predeterminado que es optimizado para la detección de un borde delantero en un ambiente multitrayectoria. En una modalidad, el valor puede ser de 64 muestras de entrada. Si el conteo de ejecución es igual al valor predeterminado termina el proceso. Si el conteo de ejecución no es igual al valor entonces son recibidos valores de entrada adicionales en 810 y el proceso se repite. La Figura 9 es un diagrama de flujo de la metodología de confirmación del borde delantero 900. La metodología 900 representa la segunda etapa en una metodología de detección de cuadro aproximada o inicial, en la cual se confirma (o rechaza) la detección de un borde delantero por medio de la detección de resultados esperados adicionales, a saber una zona plana y/o un borde trasero. En 910, se recibe un millar de muestras de entrada. Se efectúa una correlación retrasada sobre la muestra de entrada y una versión de la misma, en 920, para producir una salida de correlación. Una pluralidad de salidas del correlacionador es entonces analizada con respecto a un umbral programable para hacer determinaciones posteriores. En 930, se hace una determinación para ver si se detectó un borde delantero falso, lo cual puede resultar del ruido del canal, entre otras cosas. Esta determinación puede hacerse si no están por encima del umbral valores de salida de correlación suficientes. En 940, se hace una determinación para ver si un borde delantero fue detectado demasiado tarde. En otras palabras, el borde delantero no fue detectado hasta estar en la región de la zona plana del piloto. En 950, se hace una determinación para ver si se observó el borde trasero. Si ninguna de esas condiciones son ciertas, sobre la base de las salidas de correlación recibidas desde entonces, el proceso continúa en 910 donde son recibidas más muestras de entrada. Si ninguna de las condiciones es cierta, el proceso puede continuar en 960, donde se hace una determinación adicional relacionada con si ha sido observada una zona plana suficientemente larga para proporcionar la confianza de que se detectó. Sí si, puede terminar el proceso. Si no, el proceso puede proceder con otro método, como el método 800 (Figura 8), para detectar un nuevo borde delantero. En una modalidad, será transmitido un nuevo símbolo piloto un segundo después del símbolo piloto anterior. La Figura 10 describe un método más detallado 1000 para detectar la zona plana y confirmar la detección del borde delantero de acuerdo con una modalidad particular. En este proceso particular, son empleados tres conteos o contadores: un conteo de intervalos, un conteo de aciertos y un conteo de ejecución. En 1010, los contadores son inicializados a cero. En 1012, son recibidas las muestras de entrada. El conteo de intervalo se incrementa, en 1014, para indicar la recepción de la muestra de entrada. También deberá apreciarse que aunque no se denota específicamente en el diagrama de bloques, un ciclo de frecuencia puede ser actualizado cada 128 muestras de acuerdo a lo seguido por el conteo de intervalos. En 1016, se efectúa la correlación retrasada utilizando la muestra de entrada y una versión retrasada en el tiempo de la misma para producir una salida de correlación (Sn) - Entonces se hace una determinación, en 1018, para ver si Sn es mayor que o igual a un umbral ( T) . Si Sn >=T, entonces el conteo de aciertos se incrementa en 1020 y el método puede proceder en 1028. Si no, entonces se hace una determinación en 1022 para ver si Sn <T. Sí si, entonces se incrementa el conteo de ejecución en 1024. Si no, entonces el conteo de ejecución se inicializa a cero y se guarda el tiempo. El tiempo guardado proporciona por lo tanto el caso de tiempo antes de la observación de un borde trasero. Deberá apreciarse que el bloque de decisión 1022 no es estrictamente necesario aquí pero se proporciona por claridad así como para resaltar aún más que el orden de los procesos de ese método no necesita ser fijo como se muestra. El método continua a 1028 donde el conteo de aciertos y el conteo de ejecución son escrutados para determinar si se detectó un borde delantero falso. En una modalidad, este puede corresponder a que el conteo de ejecución sea mayor que o igual a 128 y el conteo de aciertos sea menor de 400. Si se decide que se detectó un falso positivo el proceso procede a 1036 donde se localiza un nuevo borde delantero. Si no pudo ser determinado un falso positivo entonces el proceso continúa en el bloque de decisión 1030. En 1030, el conteo de ejecución y el conteo de aciertos son analizados para determinar si el borde delantero fue detectado más tarde. De acuerdo a una modalidad específica, esto puede corresponder a cuando el conteo de ejecución es mayor que o igual a 768 y el conteo de aciertos es mayor que o igual a 400. Si este es el caso, el proceso puede continuar en 1034. Si el borde delantero no fue detectado tarde, entonces el proceso procede a 1032 donde el conteo de intervalos y el conteo de ejecución son analizados para determinar si está siendo observado el borde trasero. En una modalidad de este puede ser donde el conteo de intervalo sea mayor que o igual a 4352(34*128) y el conteo de ejecución sea mayor que cero. En otras palabras, la longitud completa de la zona plana ha sido detectada y ha sido observada una caída por debajo del umbral. Sino, entonces las tres condiciones han fallado y el proceso procede a 1012 donde son recibidas más muestras de entrada. Sí si, se hace una determinación en 1034 de que han sido observados suficientes valores por encima del umbral para permitir que la metodología determine con confianza que ha sido detectada la zona plana. De manera más específica, el conteo de aciertos es mayor que algún valor programable. En una modalidad, el valor puede ser de 2000. Sin embargo, esto es un tanto arbitrario. Idealmente, el proceso deberá observar 34*128(4352) muestras sobre el umbral, pero el ruido puede acortar el conteo. De este modo, un valor programable puede ser fijado en un nivel óptimo que proporcione un nivel particular de confianza de que ha sido detectada la zona plana. Si el conteo de aciertos es mayor que el valor proporcionado, entonces el proceso termina. Si no, el proceso procede a 1036, donde necesita ser detectado un nuevo borde. La Figura 11 ilustra una modalidad de la metodología de detección del borde trasero 1100. La metodología del borde trasero puede ser empleada para detectar el borde trasero de la curva de correlación asociada con un símbolo piloto, si no se detectó previamente. En 1110, los contadores que incluyen un contador de intervalos y uno de ejecución son inicializados a cero. En 1112, son recibidas las muestras de entrada. El conteo de intervalos se incrementa de manera correspondiente a una muestra recibida, en 1114. Cada muestra de entrada es utilizada por un correlacionador retrasado para producir una salida de correlación Sn r 1116. Se toma una decisión en 1118 con respecto a la salida de correlación Sn si es menor que un umbral programable (T) . Si S„ < T, entonces el conteo de ejecución se incrementa y el proceso procede a 1126. Si la salida del correlacionador no es menor que el umbral, entonces el contador de ejecución se fija en cero en 1122 y el caso de tiempo puede ser guardado en 1124. En 1126, se hace una determinación para ver si han sido observadas suficientes salidas de correlación consecutivamente para declarar con confianza la identificación exitosa de las mismas. En una modalidad, esto corresponde a un tiempo de ejecución mayor que o igual a 32. Si el tiempo de ejecución es suficientemente grande, el proceso puede terminar exitosamente. Si el tiempo de ejecución no es suficientemente grande, el proceso procede al bloque de decisión 1128. En 1128, puede ser empleado el contador de intervalos para determinar si el método de detección 1100 deberá ser retardado. En una modalidad si el conteo de intervalos es igual a 8* 128 (1024) el método de detección del borde trasero 1100 se retrasa. Si el método no se retrasa en 1128, entonces pueden ser recibidas muestras adicionales y analizadas comenzando nuevamente en 1112. Si el método no se retrasa 1128, entonces necesitará ser detectado el nuevo borde delantero del piloto puesto que el método 1100 no pudo observar un borde trasero. La Figura 12 ilustra una metodología de sincronización de cuadro 1200. En 1210, el proceso espera primero que se asiente el control de ganancia automático
(AGC) . El control de ganancia automático ajusta la señal de entrada para proporcionar una fuerza o nivel de señal consistente, de modo que la señal puede ser procesada apropiadamente. En 1220, es inicializado un acumulador de ciclo o circuito sincronizado por frecuencia (FLL) . En 1214, se detecta un borde delantero potencial. En 1216, el borde delantero puede ser conformado por la detección de una zona plana y/o un borde trasero. Si se determina que no fue detectado un borde delantero válido 1218, entonces el método regresa a 1212. Deberá apreciarse también que este es un punto donde el circuito o ciclo sincronizado por frecuencia puede ser actualizado periódicamente utilizando el acumulador de frecuencia, por ejemplo para adquirir la desviación de frecuencia inicial. En 1220, el borde trasero puede ser detectado si no se observó previamente. Si existe solo una caída inicial del borde trasero de modo que pueda ser ahorrado a tiempo para ser usado posteriormente para la temporización fina. Si el borde trasero no es detectado 1222 y no fue detectado previamente, entonces el método regresa a 1212. Si el borde trasero fue detectado entonces se ha completado la detección aproximada inicial . El procedimiento continúa en 1224 donde el ciclo o circuito sincronizado por frecuencia es conmutado a un modo de seguimiento. La temporización fina se adquiere utilizando un segundo símbolo piloto de TDM e información proporcionada por la estimación aproximada anterior. En particular, el caso de tiempo ahorrado o guardado (¡Fc) puede corresponder a una desviación de muestra particular dentro del segundo símbolo piloto. De acuerdo a una modalidad, la muestra de tiempo guardada puede corresponder a la 256va muestra en el segundo símbolo piloto. Entonces pueden ser utilizados algoritmos específicos para mejorar la estimación de la temporización como se describe en secciones posteriores. Tras la terminación de la adquisición de la temporización fina, puede ser recuperado uno o más símbolos de datos y se hace un intento por decidir que símbolos pueden ser intentados en 1228. Si, en 1230, la descodificación fue exitosa, entonces termina el proceso. Sin embargo, si el proceso no fue exitoso entonces la metodología retorna a 1212. La siguiente es una discusión de una pluralidad de ambientes de operación adecuados para proporcionar el contexto para los aspectos inventivos particulares descritos supra . Además, con el interés de ser claros y comprensibles se proporciona descripción detallada de una modalidad de pilotos multiplexados por división de tiempo - piloto 1 TDM y piloto 2 TDM. Las técnicas de sincronización descritas a continuación y a través de la especificación pueden ser usadas por varios sistemas multiportador y por el enlace descendente así como por el enlace ascendente. El enlace descendente (o enlace de ida) se refiere al enlace de comunicación de las estaciones base a los dispositivos inalámbricos, y el enlace ascendente (o enlace de regreso) se refiere al enlace de comunicación del dispositivo inalámbrico a las estaciones base. Por claridad, esas técnicas son descritas más adelante por el enlace descendente en un sistema OFDM. La Figura 13 muestra un diagrama de bloques de una estación base 1310 y un dispositivo inalámbrico 1350 en un sistema OFDM 1300. La estación base 1310 es generalmente una estación fija y también puede ser referida como un sistema transceptor base (BTS) , un punto de acceso o alguna otra terminología. El dispositivo inalámbrico 1350 puede ser fijo o móvil y también puede ser referido como una terminal de usuario, una estación móvil, o alguna otra terminología. El dispositivo inalámbrico 1350 también puede ser una unidad portátil, teléfono celular, un dispositivo manual, un módulo inalámbrico, un asistente digital personal (PDA) y similares. En la estación base 1310, un procesador de datos y piloto TX 1320 recibe diferentes tipos de datos (por ejemplo, datos de tráfico/paquete y datos complementarios/ de control) y procesa (por ejemplo, codifica, intercala y traza mapas de símbolos) los datos recibidos para generar símbolos de datos. Como se usa aquí, un "símbolo de datos" es un símbolo de modulación para datos, un "símbolo piloto" es un símbolo de modulación para el piloto, y un símbolo de modulación es un valor complejo para un punto en una constelación de señales para un esquema de modulación (por ejemplo, M-PSK, M-QAM, y así sucesivamente) . El procesador 1320 también procesa datos de piloto para generar símbolos de piloto y proporciona los datos y símbolos de piloto de un modulador de OFDM 1330. El modulador de OFDM 1330 multiplexa los símbolos de datos y de piloto sobre las subbandas y periodos de símbolos apropiados y efectúa además la modulación OFDM sobre los símbolos multiplexados para generar símbolos de OFDM, como se describe más adelante. Una unidad transmisora (TMTR) 1332 convierte los símbolos OFDM en una o más señales analógicas y condiciona además (por ejemplo, amplifica, filtra y convierte ascendentemente por frecuencia) las señales analógicas para generar una señal modulada. La estación base 1310 transmite entonces la señal modulada de una antena 1334 al dispositivo inalámbrico en el sistema. En el dispositivo inalámbrico 1350, la señal transmitida de la estación base 1310 es recibida por una antena 1352 y proporcionada a una unidad receptora (RCVR) 1354. La unidad receptora 1354 acondiciona (por ejemplo, filtra, amplifica y convierte descendentemente por frecuencia) la señal recibida y digitaliza la señal acondicionada para obtener un flujo de muestras de entrada. Un desmodulador de OFDM 1360 efectúa la desmodulación OFDM sobre las muestras de entrada para obtener símbolos de datos y de piloto recibidos. El desmodulador de OFDM 1360 también efectúa la detección (por ejemplo, filtración igualada) sobre los símbolos de datos recibidos con una estimación de canal (por ejemplo, una estimación de la respuesta de frecuencia) para obtener los símbolos de datos detectados, los cuales son estimaciones de los símbolos de datos enviados por la estación base 1310. El desmodulador de OFDM 1360 proporciona los símbolos de datos detectados a un procesador de datos recibidos (RX) 1370. Una unidad de estimación de sincronización/canal 1380 recibe las muestras de entrada de la unidad receptora 1354 y efectúa la sincronización para determinar la temporización de cuadros y símbolos, como se describe arriba y más abajo. La unidad 1380 también deriva la estimación de canal usando los símbolos de piloto recibidos del desmodulador de OFDM 1360. La unidad 1380 proporciona la temporización de símbolos y estimación de canal al desmodulador de OFDM 1360 y puede proporcionar la temporización de cuadros al procesador de datos RX 1370 y/o un controlador 1390. El desmodulador de OFDM 1360 usa la temporización de símbolos para efectuar la desmodulación OFDM y usa la estimación de canal para efectuar la detección de los símbolos de datos recibidos. El procesador de datos RX 1370 procesa (por ejemplo, deshace mapas de símbolos, desintercala y descodifica) los símbolos de datos detectados del desmodulador de OFDM 1360 y proporciona datos descodificados. El procesador de datos RX 1370 y/o el controlador 1390 puede usar la temporización de cuadros para recuperar diferentes tipos de datos enviados por la estación base 1310. En general, el procesamiento por el desmodulador de OFDM 1360 y el procesador de datos RX 1370 es complementario al procesamiento por el modulador de OFDM 1330 y el procesador de datos de TX y piloto 1320, respectivamente, en la estación base 1310. Los controladores 1340 y 1390 dirigen la operación a la estación base 110 y el dispositivo inalámbrico 1350, respectivamente. Las unidades de memoria 1342 y 1392 proporcionan almacenamiento para los códigos de programa y los datos usados por los controladores 1340 y 1390, respectivamente. La estación base 1310 puede enviar una transmisión punto a punto a un solo dispositivo inalámbrico, una transmisión de multiemisión a un grupo de dispositivos inalámbricos, una transmisión de emisión a todos los dispositivos inalámbricos bajo su área de cobertura, o cualquier combinación de las mismas. Por ejemplo, la estación base 1310 puede emitir datos de piloto y complementarios/de control a todos los dispositivos inalámbricos bajo su área de cobertura. La estación base 1310 puede transmitir además datos específicos del usuario a dispositivos inalámbricos específicos, datos de multiemisión a un grupo de dispositivos inalámbricos, y/o datos de emisión a todos los dispositivos inalámbricos. La Figura 14 muestra una estructura de supercuadro 1400 que puede ser usada por el sistema OFDM 1300. Los datos y piloto pueden ser transmitidos en supercuadros, con cada supercuadro teniendo una duración de tiempo predeterminada (por ejemplo, un segundo) . Un supercuadro también puede ser referido como un cuadro, un intervalo de tiempo, o alguna otra terminología. Para la modalidad mostrada en la FIGURA 14, cada supercuadro incluye un campo 1412 para un primer piloto de TDM (o "piloto 1 de TDM"), un campo 1414 para un segundo piloto de TDM (o "piloto 2 de TDM"), un campo 1416 para datos complementarios/de control, y un campo 1418 para datos de tráfico/paquete . Los cuatro campos 1412 hasta 1418 son multiplexados por división de tiempo en cada supercuadro de modo que solo un campo es transmitido en cualquier momento dado. Los cuatro campos son también arreglados en el orden mostrado en la Figura 14 para facilitar la sincronización y recuperación de datos. Los símbolos OFDM del piloto en los campos 1412 y 1414, los cuales son transmitidos primero en cada supercuadro, pueden ser usados para la detección de los símbolos OFDM complementarios en el campo 1416, el cual es transmitido a continuación en el supercuadro. La información complementaria obtenida del campo 1416 puede entonces ser usada para recuperar los datos de tráfico/paquete enviados en el campo 1418, el cual es transmitido finalmente en el supercuadro. En una modalidad ejemplar, el campo 1412 contiene un símbolo OFDM para el piloto 1 de TDM, y el campo 1414 también contiene un símbolo OFDM para el piloto 2 de TDM. En general, cada campo puede ser de cualquier duración, y los campos pueden ser arreglados en cualquier orden. El piloto 1 de TDM y el piloto 2 de TDM son emitidos periódicamente en cada cuadro para facilitar la sincronización por los dispositivos inalámbricos. El campo complementario 1416 y/o el campo de datos 1418 también pueden contener símbolos de piloto que son multiplexados por división de frecuencia con símbolos de datos como se describe más adelante.
El sistema OFDM tiene un ancho de banda del sistema total de BW MHz, el cual es repartido en N subbandas ortogonales usando OFDM. La separación entre las subbandas adyacentes es de BW/N MHz. De las N subbandas totales, pueden ser usadas M subbandas para la transmisión del piloto y datos, donde M < N, y las N-M subbandas restantes pueden no ser usadas y servir como subbandas de protección. En una modalidad, el sistema OFDM usa una estructura de OFDM con N=4096 subbandas en total, M=4000 subbandas útiles, y N- =96 subbandas de protección. En general, puede ser usada cualquier estructura de OFDM con cualquier número de subbandas totales, útiles, y de protección por el sistema OFDM. Como se describió supra, los pilotos 1 y 2 de TDM pueden ser diseñados para facilitar la sincronización por los dispositivos inalámbricos en el sistema. Un dispositivo inalámbrico puede usar el piloto 1 de TDM para detectar el inicio de cada cuadro, obteniendo una estimación aproximada de la temporización del símbolo, y estimar errores de frecuencia. El dispositivo inalámbrico puede usar posteriormente el piloto 2 de TDM para obtener una temporización de símbolos más exacta. La Figura 15a muestra una modalidad del piloto 1 de TDM en el dominio de frecuencia. Para esta modalidad, el piloto 1 de TDM comprende Li símbolos de piloto que son transmitidos sobre Lx subbandas, un símbolo de piloto por subbanda usada por el piloto 1 de TDM. Las Li subbandas se encuentran uniformemente distribuidas a través de las N subbandas totales y están igualmente separadas por Si subbandas, donde S?=N/L? . Por ejemplo, N=4096, L?=12 Q , y Sin embargo, también pueden ser usados otros valores para N, Lx y Si . Esta estructura para el piloto 1 de TDM puede (1) proporcionar un buen desempeño para la detección de cuadro en varios tipos de canales incluyendo el canal de multitrayectoria severa,
(2) proporcionar una estimación de error de frecuencia suficientemente exacta y la temporización de símbolos aproximados en un canal de multitrayectorias severa, y
(3) simplificar el procesamiento en los dispositivos inalámbricos, como se describe más adelante. La Figura 15b muestra una modalidad del piloto 2 de TDM en el dominio de la frecuencia. Para esta modalidad, el piloto 2 de TDM comprende L2 símbolos de piloto que son transmitidos sobre L2 subbandas, donde L2 > Lx . Las L2 subbandas se encuentran distribuidas uniformemente a través de las N subbandas totales y están separadas igualmente porque S2 subbandas, donde S2=N/L2. Por ejemplo, N=4096, L2=2048, y S2=2 . Nuevamente, también pueden ser usados otros valores para N, L2 y S2. Esta estructura para el piloto 2 de TDM puede proporcionar una temporización de símbolos exacta en varios tipos de canales incluyendo el canal de multitrayectoria severa. Los dispositivos inalámbricos también pueden (1) procesar el piloto 2 de TDM en una forma efectiva para obtener la temporización de símbolos antes del arribo del siguiente símbolo de OFDM, lo cual puede ocurrir inmediatamente después del piloto de 2 de TDM, y (2) aplicar la temporización de símbolos a este siguiente símbolo de OFDM, como se describe más adelante. Es usado un valor más pequeño para Lx, de modo que puede ser corregido un error de frecuencia más grande con el piloto 1 de TDM. Es usado un valor más grande para L2, de modo que la secuencia del piloto 2 sea más grande, lo cual permite a un dispositivo inalámbrico obtener una estimación en la respuesta de impulso del canal más grande de la secuencia del piloto 2. Las Lx subbandas para el piloto 1 de TDM son seleccionadas de modo que se generen secuencias del piloto 1 idénticas a Sx para el piloto 1 de TDM. De manera similar, las L2 subbandas para el piloto 2 de TDM son seleccionadas de modo que las secuencias del piloto 2 idénticas a S2 sean generadas por el piloto 2 de TDM. La Figura 16 muestra un diagrama de bloques de una modalidad del procesador de datos de TX y piloto 1320 en la estación base 1310. Dentro del procesador 1320, un procesador de datos TX 1610 recibe, codifica, intercala y traza mapas de símbolos de datos de tráfico/paquete para generar símbolos de datos. En una modalidad, se usa un generador de números pseudoaleatorios (PN) 1620 para generar datos para ambos pilotos 1 y 2 de TDM. El generador de PN 1620 puede ser implementado, por ejemplo, con un registro de desviación de retroalimentación lineal de 15 derivaciones
(LFSR) que implementa un polinomial generador g{x) =x15+x14+l . En este caso, el generador de PN 1620 incluye (1) 15 elementos de retraso 1622a hasta 1622o acoplados en serie y (2) una sumadora 1624 acoplada entre los elementos de retraso 1622n y 1622o. El elemento de retraso 1622o proporciona datos del piloto, los cuales también son retroalimentados a la entrada del elemento de retraso 1622a y a la entrada de la sumadora 1624. El generador de PN 1620 puede ser inicializado con diferentes estados iniciales por los pilotos 1 y 2 de TDM, por ejemplo, a '011010101001110' para el piloto 1 de TDM y a ?010110100011100' para el piloto 2 de TDM. En general, pueden ser usados cualesquier datos por los pilotos 1 y 2 de TDM. Los datos de piloto pueden ser seleccionados para reducir la diferencia entre la amplitud pico y la amplitud promedio de un símbolo OFDM de piloto (es decir, para minimizar la variación del pico al promedio en la forma de onda en el dominio del tiempo para el piloto de TDM) . Los datos del piloto para el piloto 2 de TDM también pueden ser generados con el mismo generador de PN usado para mezclar datos. Los dispositivos inalámbricos tienen conocimiento de los datos usados por el piloto 2 de TDM pero no necesitan conocer los datos usados por el piloto 1 de TDM. Una unidad trazadora de mapas de bits a símbolos 1630 recibe los datos del piloto del generador de PN 1620 y traza los mapas de los bits de los datos del piloto a símbolos de piloto sobre la base de un esquema de modulación. Pueden ser usados los mismos o diferentes esquemas de modulación con los pilotos 1 y 2 de TDM. En una modalidad, se usa QPSK por ambos pilotos 1 y 2 de TDM. En este caso, la unidad trazadora de mapas 1630 agrupa los datos del piloto en valores binarios de 2 bits y traza además mapas a cada valor de 2 bits a un símbolo de modulación de piloto específico. Cada símbolo de piloto es un valor complejo en una constelación de señal para QPSK. Si se usa QPSK por los pilotos TDM, entonces la unidad trazadora de mapas 1630 traza los mapas de 2L? bits de datos de piloto por piloto 1 de TDM a Lx símbolos de piloto y traza además los mapas de 2L2 bits de datos de piloto para el piloto 2 de TDM a L2 símbolos de piloto. Un multiplexor (Mux) 440 recibe los símbolos de datos del procesador de datos TX 1610, los símbolos del piloto de la unidad de trazo de mapas 1630, y la señal TDM_Ctrl del controlador 1340. El multiplexor 1640 proporciona al modulador de OFDM 1330 los símbolos del piloto por los campos del piloto 1 y 2 de TDM y los símbolos de datos para los campos complementario y de datos de cada cuadro, como se muestra en la Figura 14. La Figura 17 muestra un diagrama de bloques de una modalidad del modulador de OFDM 1330 en la estación base 1310. Una unidad trazadora de mapas de símbolos a subbandas 1710 recibe los símbolos de datos y piloto del procesador de datos TX y el piloto 1320 y traza esos símbolos sobre las subbandas apropiadas sobre la base de una señal Subbanda__Mux_Ctrl del controlador 1340. En cada periodo de símbolo OFDM, la unidad de trazo de mapas 1710 proporciona un símbolo de datos o piloto sobre cada subbanda usada para la transmisión de datos o piloto y un "símbolo cero" (el cual es una señal con un valor de cero) por cada subbanda no usada. Los símbolos de piloto designados para las subbandas que no son usadas son reemplazados con símbolos de cero. Por cada periodo de símbolo OFDM, la unidad de trazo de mapa 1710 proporciona N "símbolos de transmisión" por las N subbandas totales, donde cada símbolo de transmisión puede ser un símbolo de datos, un símbolo de piloto o un símbolo de cero. Una unidad de transformación de Fourier discreta inversa (IDFT) 1720 recibe los N símbolos de transmisión por cada periodo de símbolo OFDM, transforma los N símbolos de transmisión al dominio de tiempo con una IDFT de N puntos, y proporciona un símbolo "transformado" que contiene N muestras en un dominio de tiempo. Cada muestra es un valor complejo a ser enviado en un periodo de muestreo. También puede ser efectuada una transformación de Fourier rápida inversa de N puntos (IFFT) en lugar de una IDFT de N puntos si ? es una potencia de dos, el cual es típicamente el caso. Un convertidor de en paralelo a en serie (P/S) 1730 pone en serie las N muestras de cada símbolo transformado. Un generador de prefijo cíclico 1740 repite una porción (o C muestras) de cada símbolo transformado para formar un símbolo de OFDM que contiene N + C muestras. El prefijo cíclico es usado para combatir la interferencia intersímbolo (ISI) y la interferencia interportadora (ICI) causada por una propagación de retraso prolongada en el canal de comunicación. La propagación de retraso es la diferencia de tiempo entre el caso de la señal que arriba primero y el caso de la señal que arriba más tarde en el receptor. Un periodo de símbolo de OFDM (o simplemente, un "periodo de símbolo") es la duración de un símbolo de OFDM y es igual a N + C periodos de muestreo.
La Figura 18a muestra una representación en el dominio del tiempo del piloto 1 de TDM. Un símbolo de OFDM para el piloto 1 de TDM (o "símbolo OFDM del piloto 1" ) está compuesto de un símbolo transformado de longitud N y un prefijo cíclico de longitud C. Debido a que los L símbolos de piloto para el piloto 1 de TDM son enviados sobre Lx subbandas que están uniformemente separadas por Sx subbandas, y debido a que los símbolos de cero son enviados sobre las subbandas restantes, el símbolo transformado para el piloto 1 de TDM contiene Sx secuencias del piloto 1 idénticas, con cada secuencia de piloto 1 conteniendo Lx muestras en el dominio del tiempo. Cada secuencia del piloto 1 también puede ser generada efectuando una IDFT de Lx puntos, sobre los Lx símbolos de piloto para el piloto 1 de TDM. El prefijo cíclico para el piloto 1 de TDM está compuesto de las C muestras más a la derecha del símbolo transformado y se inserta en la parte frontal del símbolo transformado. El símbolo de OFDM del piloto 1 contiene de este modo un total de Sx + C/L? secuencias del piloto 1. Por ejemplo, si N = 4096, Lx = 128, Sx = 32, y C = 512, entonces el símbolo de OFDM del piloto 1 podría contener 36 secuencias del piloto 1, con cada secuencia del piloto 1 conteniendo 128 muestras en el dominio del tiempo. La Figura 18b muestra una representación del dominio del tiempo del piloto 2 de TDM. Un símbolo de OFDM para el piloto 2 de TDM (o "símbolo de OFDM del piloto 2" ) también está compuesto de un símbolo transformado de longitud N y un prefijo cíclico de longitud C. El símbolo transformado para el piloto 2 de TDM contiene S2 secuencias de piloto 2 idénticas, con cada secuencia del piloto 2 conteniendo L2 muestras en el dominio del tiempo. El prefijo cíclico para el piloto 2 de TDM está compuesto de las C muestras más a la derecha del símbolo transformado y se inserta en la parte frontal del símbolo transformado. Por ejemplo, si N = 4096, L2 = 2048, S2 = 2, y C = 512, entonces el símbolo de OFDM del piloto 2 podría contener dos secuencias del piloto 2 completas, con cada secuencia del piloto 2 conteniendo 2048 muestras en el dominio del tiempo. El prefijo cíclico par el piloto 2 de TDM podría contener solo una porción de la secuencia del piloto 2. La Figura 19 muestra un diagrama de bloques para una modalidad de la unidad de sincronización y estimación de canal 1380 en un dispositivo inalámbrico 1350 (Figura
13) . Dentro de la unidad 1380, un detector de cuadros 100
(como se describe con detalle supra ) recibe las muestras de entrada de la unidad receptora 1354, procesa las muestras de entrada para detectar el inicio de cada cuadro, y proporciona la temporización de cuadro. Un detector de temporización de símbolos 1920 recibe las muestras de entrada y la temporización de cuadros, procesa las muestras de entrada para detectar el inicio de los símbolos de OFDM recibidos y proporciona la temporización de los símbolos. Un estimador de error de frecuencia 1912 estima el error de frecuencia en los símbolos de OFDM recibidos. Un estimador de canal 1930 recibe una salida del detector de temporización de símbolos 1920 y deriva la estimación del canal. Como se describe con mayor detalle en la Figura
1, el detector de cuadros 100, efectúa la sincronización de cuadro detectando, por ejemplo, por el piloto 1 de TDM, las muestras de entrada de la unidad receptora 1354. Para simplificar, la descripción detallada de la presente asume que el canal de comunicación es un canal de ruido Gaussiano blanco aditivo (AWGN) . La muestra de entrada por cada muestra periódica puede ser expresada como:
rn = xn + wn, Ec (2)
donde n es un índice para el periodo de muestreo; xn es una muestra en el dominio del tiempo enviada por la estación base en el periodo de muestreo n; rn es una muestra de entrada obtenida por el dispositivo inalámbrico en el periodo de muestreo n; y wn es el ruido para el periodo de muestreo n . El estimador de error de frecuencia 1912 estima el error de frecuencia en el símbolo de OFDM del piloto 1 recibido. Este error de frecuencia puede deberse a varias fuentes, por ejemplo, una diferencia en las frecuencias de los osciladores en la estación base y el dispositivo inalámbrico, desviación Doppler y así sucesivamente. El estimador de error de frecuencia 1912 puede generar una estimación de error de frecuencia por cada secuencia del piloto 1 (excepto por la última secuencia del piloto 1) como sigue:
donde ?r± es la i-ésima muestra de entrada para la J-ésima secuencia del piloto 1; Arg(x) es la arco tangente de la relación del componente imaginario de x sobre el componente real de x, o Arg (x) =arctan [Im(x) /Re (x) ] ; Gr, es la ganancia del detector, la cual es 2p - L? GD = ~C — ; y J samp fx es la estimación de error de frecuencia para la 1-ésima secuencia del piloto 1. El intervalo de errores de frecuencia detectables puede ser dado como: Ec ( » 2 ) '
donde fSamP es la velocidad de muestreo de entrada. La ecuación (2) indica que el intervalo de errores de frecuencia detectados depende, y se relaciona de manera inversa con, la longitud de la secuencia piloto 1. El estimador de error de frecuencia 1912 también puede ser implementado dentro del componente detector de cuadros 100, y de manera más específica, por medio del componente del correlacionador retrasado 110 debido a que los resultados de la correlación acumulados también están disponibles de la sumadora 524. Las estimaciones de error de frecuencia pueden ser usadas de varias maneras. Por ejemplo, la estimación de error de frecuencia por cada secuencia del piloto 1 puede ser usada para actualizar un ciclo de seguimiento de frecuencia que intente corregir cualquier error de frecuencia detectada en el dispositivo inalámbrico. El ciclo de seguimiento de frecuencia puede ser un ciclo o circuito sincronizado por fase (PLL) que puede ajustar la frecuencia de una señal portadora usada para la conversión descendente de la frecuencia en el dispositivo inalámbrico. Las estimaciones del error de frecuencia también pueden ser promediadas para obtener una sola estimación de error de frecuencia Af para el símbolo de OFDM de piloto 1. Esta Af puede ser usada para la corrección del error de frecuencia antes o después de la DFT de N puntos dentro del desmodulador de OFDM 160. Para la corrección del error de frecuencia después de la DFT, la cual puede ser usada para corregir una Af de desviación de frecuencia que es un múltiplo entero de la separación de subbanda, los símbolos recibidores de la DFT de N puntos pueden ser traducidos por ?f subbandas, y
puede obtenerse un símbolo corregido por frecuencia R? para cada subbanda aplicable k como Rk = Kk+ f . Para la corrección de error de frecuencia antes de la DFT, las muestras de entrada pueden ser giradas en fase por la estimación de error de frecuencia ?f, y la DFT de N puntos puede entonces ser efectuada sobre muestras giradas en fase. La detección de cuadros y la estimación de error de frecuencia también pueden ser efectuadas de otras maneras basadas en el símbolo de OFDM del piloto 1. Por ejemplo, la detección de cuadros puede ser lograda efectuando una correlación directa entre las muestras de entrada por el símbolo de OFDM del piloto 1 con las secuencias del piloto 1 reales generadas en la estación base. La correlación directa proporciona un resultado de alta correlación por cada caso de señal fuerte (o multitrayectoria) . Puesto que puede obtenerse más de una multitrayectoria o pico por una estación base dada, un dispositivo inalámbrico efectuará un procesamiento posterior sobre los picos detectados para obtener la información de temporización. La detección de cuadros también puede ser lograda con una combinación de una correlación retrasada y una correlación directa. La Figura 20 muestra un diagrama de bloques de una modalidad del detector de temporización de símbolos 1920, el cual efectúa la sincronización de temporización sobre la base del símbolo de OFDM del piloto 2. Dentro del detector de temporización de símbolos 1920, una memoria intermedia de muestras 2012 recibe las muestras de entrada de la unidad receptora 1354 y almacena una ventana de "muestras" de L2 muestras de entrada para el símbolo de OFDM del piloto 2. El inicio de la ventana de muestras es determinado por una unidad 2010 sobre la base de la temporización de cuadros del detector de cuadros 100. La Figura 21a muestra un diagrama de temporización del procesamiento del símbolo de OFDM del piloto 2. El detector de cuadros 100 proporciona la temporización de símbolos aproximado (denotada como Tc) sobre la base del símbolo OFDM del piloto 1. El símbolo de OFDM del piloto 2 contiene S2 secuencias del piloto 2 idénticas de longitud L2 (por ejemplo, secuencias del piloto 2 de longitud 2048 si N = 4096 y ¿2=2048) . Una ventana de L2 muestras de entrada es recolectada por la memoria intermedia de muestras 912 por el símbolo de OFDM del piloto 2 comenzando en el periodo de muestreo Tw. El inicio de la ventana de muestras es retrasado por una desviación inicial OS?n? de la temporización de símbolos aproximada, o Tw - Tc + OSini. La desviación inicial no necesita ser exacta y se selecciona para asegurar que se recolecte una secuencia del piloto 2 completa en la memoria intermedia de muestras 2012. La desviación inicial también puede ser seleccionada de modo que el procesamiento para el símbolo de OFDM del piloto 2 puede ser completado antes del arreglo del siguiente símbolo de OFDM, de modo que la temporización del símbolo obtenida del símbolo de OFDM del piloto 2 pueda ser aplicada a este siguiente símbolo de OFDM. Refiriéndose nuevamente a la Figura 20, una unidad de DFT 2014 efectúa una DFT de L2 puntos sobre las L2 muestras de entrada recolectadas por la memoria intermedia de muestras 2012 y proporciona L2 valores en el dominio de la frecuencia por los L2 símbolos de piloto recibidos. Si el inicio de la ventana de muestras no está alineado con el inicio del símbolo de OFDM del piloto 2 (es decir, Tw ?TS) , entonces la respuesta del impulso del canal es desviada circularmente, lo cual significa que una porción frontal de la respuesta del impulso del canal se enrolla hacia atrás. Una unidad de desmodulación de piloto 2016 remueve la modulación sobre los L2 símbolos piloto recibidos multiplicando el símbolo de piloto recibido Rk por cada subbanda de piloto k con el conjugado completo del símbolo de piloto conocido Pk para esa subbanda, o Rk - Pk . La unidad 2016 también fija los símbolos de piloto recibidos por las subbandas no usadas en símbolos con un valor de cero. Si una unidad de IDFT 2018 efectúa entonces una IDFT de L2 puntos sobre los L2 símbolos desmodulados del piloto y proporciona L2. valores en el dominio del tiempo, los cuales son L2 derivaciones de una respuesta de impulso del canal de comunicación entre la estación base 110 y el dispositivo inalámbrico 150. La Figura 21b muestra la respuesta de impulso de canal de L2 derivaciones de la unidad de IDFT 2018. Cada una de las L2 derivaciones está asociada con una ganancia de canal compleja en ese retraso de derivación. La respuesta de impulso de canal puede ser desviada cíclicamente, lo cual significa que la porción posterior de la respuesta el impulso de canal puede enrollarse y aparecer en la porción inicial de la salida de la unidad de IDFT 2018.
Refiriéndose nuevamente a la Figura 20, un buscador de temporización de símbolo 2020 puede determinar la temporización de símbolos buscando el pico en la energía de la respuesta de impulso de canal. La detección del pico puede ser lograda deslizando una ventana "detección" a través de la respuesta de impulso de canal, como se indica en la Figura 21b. El tamaño de la ventana de detección puede ser determinado como se describe más adelante. En cada posición inicial de ventana, es calculada la energía de todas las derivaciones que caen dentro de la ventana de detección. La Figura 21c muestra una gráfica de la energía de las derivaciones del canal a diferentes posiciones iniciales de ventana. La ventana de detección fue desviada hacia la circularidad de la derecha, de modo que cuando el borde derecho de la ventana de detección alcance la última derivación en el índice L2, la ventana se enrolla alrededor de la primera derivación en el índice 1. La energía es de este modo recolectada por el mismo número de derivaciones de canal por cada posición inicial de ventana. El tamaño de la ventana de detección L puede ser seleccionado sobre la base de la propagación de retraso esperada del sistema. La propagación de retraso en un dispositivo inalámbrico es la diferencia de tiempo entre los componentes de la señal que arriban más temprano y más tarde al dispositivo inalámbrico. La propagación de retraso del sistema es la propagación de retraso más grande entre todos los dispositivos inalámbricos en el sistema. Si el tamaño de la ventana de detección es igual a o mayor que la propagación de retraso del sistema, entonces la ventana de detección, cuando sea alineada apropiadamente, capturará toda la energía de la respuesta al impulso del canal. El tamaño de la ventana de detección Lw también puede ser seleccionado de modo que no sea más de la mitad de L2 (o
Lw = L2/2 ) para evitar la ambigüedad en la detección del inicio de la respuesta de impulso de canal. El inicio de la respuesta de impulso de canal puede ser detectado (1) determinando la energía pico entre todas las L2 posiciones iniciales de ventana e (2) identificando la posición inicial de ventana más a la derecha con la energía de pico, si múltiples posiciones iniciales de ventana tienen la misma energía pico. Las energías para las diferentes posiciones iniciales de ventana también pueden ser promediadas o filtradas para obtener una estimación más exacta del inicio de la respuesta de impulso de canal en un canal ruidoso. En cualquier caso, el inicio de la respuesta de impulso de canal es denotado como TB, y la desviación entre el inicio de la ventana de muestreo y el inicio de la respuesta de impulso de canal es T0s = TB~T^. La temporización de símbolos fina puede ser calculada de manera única una vez determinado el inicio de la respuesta de impulso de canal TB. Refiriéndose a la Figura 21a, la temporización de símbolos fina es indicativa del inicio del símbolo de OFDM recibido. La temporización de símbolos fina Ts puede ser usada para colocar de manera exacta y apropiada una ventana de "DFT" por cada símbolo de OFDM recibido posteriormente. La ventana de DFT indica las N muestras de entrada específicas (de entre N + C muestras de entrada) para recolectar cada símbolo de OFDM recibido. Las N muestras de entrada dentro de la ventana de DFT son entonces transformadas con una DFT de N puntos para obtener los N datos recibidos/símbolos piloto por el símbolo de OFDM recibido. La colocación exacta de la ventana de DFT por cada símbolo de OFDM recibido es necesaria para evitar (1) la interferencia intersímbolo
(ISI) de un símbolo de OFDM precedente o siguiente (2) la degradación en la estimación del canal (por ejemplo, la colocación inapropiada de la ventana de DFT puede dar como resultado una estimación de canal errónea) , (3) errores en los procesos que dependen del prefijo cíclico (por ejemplo, ciclo o circuito de seguimiento de frecuencia, control de ganancia automático (AGC) , y así sucesivamente), y (4) otros efectos dañinos. El símbolo de OFDM del piloto 2 también puede ser usado para obtener una estimación de error de frecuencia más exacta. Por ejemplo, el error de frecuencia puede ser estimado usando las secuencias del piloto 2 y basarse en la ecuación (3) . En este caso, la suma es efectuada sobre las L2 muestras (en lugar de las Lx muestras) para la secuencia del piloto 2. La respuesta de impulso de canal de la unidad de IDFT 2018 también puede ser usada para derivar una estimación de respuesta de frecuencia para el canal de comunicación entre la estación base 1310 y el dispositivo inalámbrico 1350. Una unidad 2022 recibe una respuesta de impulso de canal de L -derivaciones, la circularidad desvía la respuesta de impulso de canal de modo que el inicio de la respuesta de impulso de canal esté en el índice 1, inserta un número apropiado de ceros después de la respuesta de impulso de canal desviada por la circularidad, y proporciona una respuesta de impulso de canal de N derivaciones. Una unidad de DFT 2024 forma entonces una DFT de N puntos sobre la respuesta de impulso de canal de N derivaciones y proporciona la estimación de respuesta de frecuencia, la cual está compuesta de N ganancias de canal complejas por las N subbandas totales. El desmodulador de OFDM 1360 puede usar la estimación de respuesta de frecuencia para la detección de los símbolos de datos recibidos en los símbolos de OFDM subsecuentes. La estimación del canal también puede ser derivada de alguna otra manera. La Figura 22 muestra un esquema de transmisión de piloto con una combinación de piloto de TDM y FDM. La estación base 1310 puede transmitir los pilotos 1 y 2 de TDM en cada supercuadro para facilitar la adquisición inicial por los dispositivos inalámbricos. La carga para los pilotos de TDM es de dos símbolos de OFDM, la cual puede ser pequeña comparada con el tamaño del supercuadro. La estación base 1310 puede transmitir también un piloto de FDM en todos, la mayoría, o algunos de los símbolos de OFDM restantes en cada supercuadro. Para la modalidad mostrada en la Figura 22, el piloto de FDM es enviado sobre un conjunto alternado de subbandas de modo que los símbolos de piloto sean enviados en un conjunto de subbandas en periodos de símbolos numerados pares y sobre otro conjunto de subbandas en periodos de símbolos numerados y pares. Cada conjunto contiene un número suficiente de {Lfcim) subbandas para soportar la estimación de canal y posiblemente un seguimiento de frecuencia y tiempo por los dispositivos inalámbricos . Las subbandas en cada conjunto pueden estar distribuidas uniformemente a través de las N subbandas totales y separadas uniformemente por Sfdm =N/Lfdm subbandas. Además, las subbandas en un conjunto pueden estar alternadas o desviadas con respecto a las subbandas en el otro conjunto. De modo que las subbandas en los dos conjuntos se intercalen entre sí. Como un ejemplo, N = 4096, Lfdm = 512, fdm — 8, y las subbandas en los dos conjuntos pueden estar alternadas por cuatro subbandas. En general, puede ser usado cualquier número de conjuntos de subbandas por el piloto de FDM y cada conjunto puede contener cualquier número de subbandas y cualquiera de las N subbandas totales . Un dispositivo inalámbrico puede usar los pilotos 1 y 2 de TDM para la sincronización inicial, por ejemplo para la sincronización de cuadros, estimación de desviación de frecuencia, y adquisición de temporización de símbolos fina (para la colocación apropiada de la ventana de DFT para los símbolos de OFDM subsecuentes) . El dispositivo inalámbrico puede efectuar la sincronización inicial, por ejemplo, cuando tenga acceso a una estación base por primera vez, cuando reciba o solicite datos por primera vez o después de un periodo prolongado de inactividad, cuando sea encendida por primera vez, y así sucesivamente. El dispositivo inalámbrico puede efectuar la correlación retrasada de las secuencias del piloto 1 para detectar la presencia del símbolo de OFDM del piloto 1 y de este modo el inicio de un supercuadro, como se describió anteriormente. Posteriormente, el dispositivo inalámbrico puede usar a las secuencias del piloto 1 para estimar el error de frecuencia en el símbolo de OFDM del piloto 1 y para corregir este error de frecuencia antes de recibir el símbolo de OFDM del piloto 2. El símbolo de OFDM del piloto 1 permite la estimación de un error de frecuencia más grande y una colocación más confiable de la ventana de DFT para el siguiente símbolo de OFDM (piloto 2) que los métodos convencionales que usan la estructura del prefijo cíclico del símbolo de OFDM de datos. El símbolo de OFDM del piloto 1 puede proporcionar de este modo un mejor funcionamiento para un canal de radio terrestre con una propagación de retraso multitrayectoria grande. El dispositivo inalámbrico puede usar el símbolo de OFDM del piloto 2 para obtener la temporización de símbolos fina para colocar más exactamente la ventana de DFT para los símbolos de OFDM recibidos posteriormente. El dispositivo inalámbrico también puede usar el símbolo de OFDM del piloto 2 para la estimación de canal y estimación de error de frecuencia. El símbolo de OFDM del piloto 2 permite la determinación rápida y exacta de la temporización de símbolos fina y la colocación apropiada de la ventana de DFT. El dispositivo inalámbrico puede usar el piloto de FDM para la estimación de canal y seguimiento temporal y posiblemente para el seguimiento de la frecuencia. El dispositivo inalámbrico puede obtener una estimación de canal inicial basada en el símbolo de OFDM del piloto 2, como se describió anteriormente. El dispositivo inalámbrico puede usar el piloto de OFDM para obtener una estimación de canal más exacta, particularmente si el piloto de FDM es transmitido a través del supercuadro, como se muestra en la Figura 11. El dispositivo inalámbrico también puede usar el piloto de FDM para actualizar el ciclo o circuito de seguimiento de frecuencia que puede corregir errores de frecuencia en los símbolos de OFDM recibidos. El dispositivo inalámbrico puede usar además el piloto de FDM para actualizar un ciclo o circuito de seguimiento de tiempo que puede tomar en cuenta el arrastre de la temporización en las muestras de entrada (por ejemplo, debido a cambios en la respuesta de impulso de canal del canal de comunicación) . La Figura 23 es un diagrama de flujo de un procedimiento de adquisición inicial detallado de acuerdo con una modalidad. También se presentan la temporización de frecuencia y símbolos de OFDM. El procedimiento de adquisición inicial basado en este primer símbolo de piloto de TDM comprende tres etapas.
En la primera etapa, se detecta el borde delantero de la curva de correlación. En una modalidad, el borde delantero puede ser confirmado por la detección de una zona plana y/o un borde trasero. En una modalidad alternativa, el borde delantero no es confirmado, pero es asumido. En 2302, el proceso espera que se asiente el AGC. El AGC ajusta la señal de entrada para proporcionar una fuerza o nivel de señal consistente, de modo que la señal pueda ser procesada apropiadamente. En 2304, se inicializa un acumulador de frecuencia del ciclo sincronizado por frecuencia (FLL) y se inicializa a cero un conteo de ejecución. El conteo de ejecución cuenta el número de muestras de entrada consecutivas . En 2306, se compara el cuadrado en la magnitud de la salida del correlacionador S con un umbral programable T. En detalle en 2306, de cada nueva muestra de entrada, el proceso efectúa la correlación retrasada y si ( | Sn | 2>=T) , entonces se incrementa el conteo de ejecución, también el conteo de ejecución es reinicializado a cero. Sn denota la salida del correlacionador para una muestra n. En 2308, si la salida del correlacionador excede el umbral por 64 muestras de entrada consecutivas de acuerdo con una modalidad, entonces el algoritmo entra a la segunda etapa del proceso de adquisición. De otro modo, el flujo de control procede a 2306. De este modo, si se determina que no fue detectado un borde delantero válido en 2308, entonces el proceso regresa a 2306. En una modalidad alternativa, el paso 2308 no está incluido puesto que se asume que el borde delantero se detectó y no se confirmó. En la segunda etapa, en 2310, un conteo de intervalos, un conteo de aciertos, y un conteo de ejecución se inicializan a cero. En la segunda etapa, un conteo de aciertos se incrementa cada vez que la salida del correlacionador excede el umbral. El algoritmo regresa al estado inicial después de que detecta que el borde delantero observado fue falso. El algoritmo permanece en la segunda etapa por más de o igual a un periodo de tiempo predeterminado o hasta que observa un borde trasero consistente de la curva de correlación. Si la salida del correlacionador permanece por debajo del umbral durante 768 muestras de entrada consecutivas, entonces el algoritmo abandona la segunda etapa. La adquisición de frecuencia inicial de circuito cerrado ocurre mientras el algoritmo está en la etapa dos. La FLL se actualiza una vez cada 128 muestras de entrada mientras está en la etapa dos. En 2312, por cada nueva muestra de entrada, se efectúa la correlación retrasada, el conteo de intervalos se incrementa. Si ( | Sn | 2>=T) entonces el conteo de aciertos se incrementa. Si ( | Sn | 2<T) , el conteo de ejecución se incrementa, entonces el conteo de ejecución se reinicializa a cero. Cuando el conteo de ejecución es igual a cero, se guarda el caso de tiempo, el cual es usado como un indicador de la memoria intermedia. El FLL es actualizado cuando el conteo de intervalos es menor que o igual a 32*128 y el módulo de conteo de intervalos 128 es igual a cero. En 2314, se verifica para determinar si (el conteo de ejecución es > = 128 y el conteo de aciertos < 400) o (conteo de ejecución > = 768 y conteo de aciertos >= 400) o (conteo de intervalo > = 34*128 y conteo de ejecución > 0) . Si sí, entonces el flujo de control procede a 2316. De otro modo, el flujo de control procede a 2304. En 2316, una verificación determina si el conteo de aciertos es mayor o igual a 2000. Si sí, entonces el proceso de adquisición procede a 2304. Deberá apreciarse también que es en este punto donde el ciclo o circuito sincronizado por frecuencia puede ser actualizado periódicamente utilizando el acumulador de frecuencia, por ejemplo para adquirir la desviación de frecuencia inicial. Si no, entonces el flujo de control procede a 2318. En 2318, el conteo de intervalos es reincializado a cero. Por cada nueva muestra de entrada, se efectúa la correlación retrasada y el conteo de intervalos se incrementa. Si ( | Sn | 2<T) , entonces se incrementa el conteo de ejecución, entonces el conteo de ejecución se reinicializa a cero, cuando el conteo de ejecución es igual a cero, se guarda el caso de tiempo. En 2320, se verifica para determinar si el conteo de intervalos = 8*128 o el conteo de ejecución > = 32. Si no, entonces el flujo de control procede a 2318. Si sí, entonces el flujo de control procede al paso 2322. En 2322, se verifica para determinar si el conteo de ejecución > = 32. Si no, entonces el flujo de control procede a 2304. Si sí, entonces el flujo de control procede a 2324. En 2324, Se declara la detección y el caso guardado es la 256va muestra en el siguiente símbolo de OFDM. En 2326, la FLL cambia al modo de seguimiento. La Temporización Fina se adquiere usando el piloto 2. En 2328, el Símbolo de Información Complementaria (OÍS) y los N símbolos de datos son descodificados. En 2330, se verifica para determinar si la
OIS/Descodificación de datos fue exitosa. Si no, entonces el flujo de control procede a 2304. Si sí, entonces se completa la adquisición. En 2320, el borde delantero puede ser detectado si no se observó previamente. Es justamente antes de la caída inicial del borde trasero que puede ser ahorrado tiempo para ser usado posteriormente para la temporización fina. Si el borde trasero no es detectado en 2322 y no fue detectado previamente entonces el método regresa a 2304. Si el borde trasero fue detectado entonces la detección aproximada inicial ha sido completada. El procedimiento continúa en 2326 donde el circuito o ciclo sincronizado por frecuencia cambia al modo de seguimiento. La temporización fina se adquiere utilizando un segundo símbolo de piloto del TDM e información proporcionada por la información aproximada anterior. En particular, el caso del tiempo ahorrado o guardado ( Tc) puede corresponder a una desviación de muestra particular dentro del segundo símbolo piloto. De acuerdo con una modalidad, la muestra de tiempo ahorrada puede corresponder a la 256va muestra en el segundo símbolo piloto. Entonces pueden ser utilizados algoritmos específicos para mejorar esa estimación de temporización como se describe en secciones posteriores. Tras la adquisición de la temporización fina, uno o más símbolos de datos pueden ser recuperados y un intento dicho por descodificar esos símbolos puede efectuarse en 2328. Si, en 2330, la descodificación fue exitosa entonces termina el proceso. Sin embargo, si el proceso no fue exitoso entonces la metodología regresa a 2304.
La etapa 3 es para observar el borde trasero si no fue ya observado en la etapa 2. En la etapa 3, si la salida del correlacionador permanece por debajo del umbral durante un mínimo de 32 muestras de entrada consecutivas y el conteo de aciertos durante la etapa 2 excede otro umbral programable, entonces se declara la detección del piloto 1 de TDM y se asume que se completó la adquisición de la frecuencia inicial. La estimación del tiempo del símbolo de OFDM inicial se basa en el borde trasero. El caso de tiempo cuando la salida del correlacionador se desplaza hacia abajo del umbral por primera vez durante la observación del borde trasero, se toma como la 256va muestra del siguiente símbolo de OFDM
(Piloto 2 de TDM) . Si se encuentra que el conteo de aciertos es menor que el umbral programable o un borde trasero consistente durante un periodo de retraso de la muestra de entrada 1024 en la etapa 3 no se observó, entonces el algoritmo reajusta los conteos y el acumulador de frecuencia de la FLL regresa a la primera etapa buscando otro borde delantero. Tras la detección exitosa del símbolo de piloto 1 de TDM, el símbolo de piloto 2 es usado para adquirir la temporización de símbolos de OFDM fina. Posteriormente, se hace un intento por descodificar la OÍS y los N símbolos de OFDM de datos subsecuentes. El circuito o ciclo de AFC opera en el modo de seguimiento después del primer piloto de TDM. Si la descodificación de la OÍS y el símbolo de OFDM de datos falla, entonces se asume que el ciclo o circuito de AFC falló la cobertura y todo el proceso de adquisición se repite durante el siguiente cuadro. En una modalidad detallada, una estructura de cuadro incluye dos símbolos de piloto de TDM para adquirir el tiempo inicial, la frecuencia y sincronización de cuadro. Los símbolos de piloto de TDM son símbolos de OFDM conocidos diseñados para la adquisición inicial. Los símbolos de piloto son colocados al inicio de cada supercuadro que preceda a un campo se señales de OÍS. El primer símbolo de piloto de TDM tiene 125 subportadores diferentes de cero en el dominio de la frecuencia. Esos subportadores diferentes de cero están separados uniformemente. Cada par de subportadores diferentes de cero consecutivos está separado por 31 subportadores cero. El índice de frecuencia de 16 es asignado al primer subportador diferente de cero. La secuencia de PN de longitud 125 es usada para la modulación binaria de los subportadores diferentes de cero. Esa estructura en el dominio de la frecuencia da como resultado una secuencia periódica en el dominio del tiempo por una periodicidad igual a 128 muestras. De este modo, el primer símbolo de piloto en el dominio del tiempo tiene 36 réplicas (incluyendo el prefijo cíclico) de una secuencia de longitud de 128. Esa estructura de piloto no únicamente simplifica la implementación, sino que también es muy adecuada para la estimación de frecuencia y detección del límite de cuadro en un canal de multitrayectoria severa. Aunque el primer piloto puede proporcionar una estimación de frecuencia suficientemente exacta en un canal de multitrayectoria severa, no puede proporcionar la temporización de símbolos de OFDM fina en ese canal. Únicamente puede proporcionar una temporización de símbolos de OFDM aproximada junto con el límite de cuadro. El segundo símbolo de piloto ha sido incluido para obtener la temporización de símbolos de OFDM fina. Su estructura se eligió con el propósito de compartir los mismos recursos de componentes físicos de computación o hardware para el seguimiento temporal de símbolos. Recuérdese que el seguimiento temporal de símbolos usa 1000 subportadores de piloto de FDM alternados sobre dos símbolos de OFDM adyacentes. El segundo símbolo del piloto de TDM tiene 1000 subportadores diferentes de cero en el dominio de la frecuencia en lugares que corresponden a lugares del piloto de FDM alternados en dos símbolos de OFDM de datos adyacentes. Los subportadores de piloto están separados uniformemente y cada par de subportadores diferentes de cero está separado por tres subportadores cero. El índice de frecuencia de 48 se asignó al primer subportador de piloto. Se usó una secuencia de PN de longitud 1000 para la modulación binaria de los subportadores de piloto. Esa estructura en el dominio de la frecuencia da como resultado una secuencia periódica en el dominio del tiempo con una periodicidad igual a 1024 muestras. De este modo, el segundo símbolo piloto en el dominio de tiempo tiene 4 réplicas (excluyendo el prefijo cíclico) de una secuencia de longitud 1024. Esta estructura reutiliza los mismos componentes físicos de computación o hardware usados para el seguimiento temporal de símbolos y logra la temporización de símbolos fina también dentro del segundo símbolo de piloto. La desviación de frecuencia inicial necesita ser adquirida con un factor de incertidumbre de 2 en la sensibilidad de ganancia de VCXO. Además, se asumieron 68 microsegundos de la constante de tiempo de PDM. Será evidente a aquellos expertos en la técnica que pueden ser usados otros valores diferentes a aquellos mostrados en la modalidad detalla inmediatamente anterior. De acuerdo con una modalidad, la estructura de cuadro con piloto de TDM y la estructura de símbolos de piloto en los dominios de frecuencia y tiempo se muestran en las figuras 24 a 27. La Figura 24 muestra el Piloto 1 TDM en el dominio de frecuencia de acuerdo con una modalidad. Cada subportador 32 es diferente de cero. Se muestran 4096 subportadores 2402. La Figura 25 muestra de acuerdo con una modalidad, un piloto 1 de TDM en el dominio del tiempo con una forma de onda periódica 128 muestras de periodicidad, y 36 periodos. Se muestran 128 muestras 2502. La Figura 26 muestra un Piloto 2 de TDM en el dominio de la frecuencia de acuerdo con una modalidad. Cada cuarto subportador es diferente de cero. Se muestran 4096 subportadores 2602. La Figura 27 muestra de acuerdo con una modalidad, un Piloto 2 de TDM en el dominio del tiempo con una forma de onda periódica, 1024 muestras de periodicidad y cuatro periodos. Se muestran 512 muestras 2702 y 1024 muestras 2704. Las técnicas de sincronización descritas aquí pueden ser implementadas por varios medios. Por ejemplo, esas técnicas pueden ser implementadas por componentes físicos de computación o hardware, programas o sistemas de programación o software, o una combinación de los mismos. Para una implementación de componentes físicos de computación o hardware, las unidades de procesamiento en una estación base usada para soportar la sincronización (por ejemplo, el procesador de datos TX y piloto 120) puede ser implementada dentro de uno o más circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC) , procesadores de señales digitales (DSP) , dispositivos de procesamiento de señales digitales (DSPDs) , dispositivos lógicos programables (PLD) , arreglos de compuertas programables en el campo (FPGA) , procesadores, controladores, microcontroladores, microprocesadores, otras unidades electrónicas diseñadas para efectuar las funciones descritas aquí, o una combinación de las mismas. Las unidades de procesamiento en un dispositivo inalámbrico usado para efectuar la sincronización (por ejemplo la unidad de sincronización y estimación de canal 180) también pueden ser implementadas con uno o más ASIC, DSP, y así sucesivamente. Para la implementación por programas y sistemas de programación o software, las técnicas de sincronización pueden ser implementadas en combinación con módulos de programa (por ejemplo, rutinas, programas, componentes, procedimientos, funciones, estructuras de datos, esquemas...) que efectúan las diferentes funciones descritas aquí. Los códigos de programas y sistemas de programación o software pueden ser almacenados en una unidad de memoria (por ejemplo, la unidad de memoria 1392 en la Figura 13) y ejecutados por un procesador (por ejemplo, el controlador 190) . La unidad de memoria puede ser implementada dentro del procesador o externa al procesador. Además, aquellos expertos en la técnica apreciarán que los métodos objetivo de la invención pueden ser practicados con otras configuraciones de sistemas de computadora, incluyendo sistemas de computadora de un solo procesador o microprocesador o multiprocesador, dispositivos de minicómputo, computadoras grandes, así como computadoras personales, dispositivos de cómputo manuales, dispositivos electrónicos de consumo basados en microprocesadores, y similares. Como se usa aquí, OFDM también puede incluir una arquitectura de acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA) donde usuarios múltiples compartan canales de OFDM. Lo que ha sido descrito anteriormente incluye ejemplos de varios aspectos y modalidades. Por supuesto, no es posible describir cada combinación concebible de los componentes o metodologías. Varias modificaciones a esas modalidades serán fácilmente evidentes a aquellos expertos en la técnica, y los ' principios genéricos, definidos aquí pueden ser aplicados a otras modalidades sin apartarse del espíritu y alcance de las modalidades mencionadas anteriormente. De este modo, las modalidades descritas no pretenden limitarse a los aspectos y modalidades mostradas y descritas aquí sino de acuerdo al más amplio alcance consistente con los principios y características y técnicas novedosas descritas aquí. Además, en el grado en que el término "incluye" se ha usado en cualquier descripción detallada o las reivindicaciones, ese término pretende ser incluyente, de manera similar al término "que comprende" puesto que como "que comprende" se interpreta cuando se emplea como una palabra de transición en una reivindicación.
Claims (10)
- NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. Un método de estimación de temporización, caracterizado porque comprende: recibir un flujo de señales de entrada estando al menos una asociada con un símbolo de pilote- generar salidas de correlación formando una curva de correlación a partir de las señales y copias retrasadas de las mismas; detectar un borde delantero potencial de la curva de correlación de las salidas de correlación; y detectar un borde trasero de la curva de las salidas de correlación.
- 2. Un método implementado en computadora para la estimación de temporización, caracterizado porque comprende : recibir señales de emisión que transmiten al menos una pluralidad de símbolos inalámbricos; detectar un borde delantero potencial de una salida de correlacionador asociada con un primer símbolo piloto; y detectar un borde trasero de la salida del correlacionador.
- 3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque los símbolos inalámbricos son símbolos de OFDM.
- 4. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el símbolo de piloto es un símbolo de piloto de TDM.
- 5. Un método implementado en computadora para la estimación de la temporización, caracterizado porque comprende : recibir un flujo de señales de entrada de emisión estando al menos una asociada con un símbolo de piloto; generar salidas de correlación que formen una curva de correlación sobre el tiempo a partir de las señales y copias retrasadas de las mismas; detectar un borde delantero de la curva de correlación; y detectar un borde trasero de la curva de correlación.
- 6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el símbolo de piloto es el símbolo de piloto OFDM.
- 7. Un sistema de estimación de temporización, caracterizado porque comprende: un componente del correlacionador retrasado para recibir un flujo de muestras de entrada, correlaciona las muestras de entrada con versiones retrasadas de las mismas y genera una pluralidad de salidas formando una curva de correlación; un componente del borde delantero que recibe salidas, compara las salidas con un umbral, y genera una señal si detecta un borde delantero potencial de la curva de correlación; y un componente de borde trasero que tras la recepción de la señal del componente de confirmación compara las salidas adicionales con el umbral para localizar el borde trasero de la curva de correlación.
- 8. Un sistema de estimación de temporización, caracterizado porque comprende: medios para recibir un flujo de señales al menos una porción de las cuales están asociadas con un símbolo de piloto; medios para generar salidas de correlación a partir de las señales y copias retrasadas de las mismas; y medios para detectar un borde delantero y un borde trasero de las salidas de correlación.
- 9. Un microprocesador que ejecuta instrucciones para efectuar un método de estimación de temporización, caracterizado porque comprende: generar métricas de correlación de muestras de señal y copias retrasadas de las mismas; y detectar un borde delantero y un borde trasero comparando métricas con un umbral.
- 10. Un sistema de estimación de temporización, caracterizado porque comprende: un primer componente que recibe una pluralidad de paquetes de datos que comprenden al menos un símbolo de piloto; un segundo componente que genera métricas de correlación a partir de los paquetes de datos; un tercer componente que analiza las métricas sobre el tiempo para determinar si ha recibido el símbolo de piloto, el símbolo de piloto es recibido tras la detección de los valores de métrica consistentemente menores que el umbral durante un primer número de veces, seguido por valores de métrica mayores que o igual al umbral durante un segundo número de tiempos, seguidos por valores de métrica consistentes menores que el umbral durante un tercer número de tiempos.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US60/540,086 | 2004-01-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
MXPA06008553A true MXPA06008553A (es) | 2007-04-10 |
Family
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