PT1766913E

PT1766913E - Método e aparelho para aquisição de sinais num sistema de comunicações sem fios

Info

Publication number: PT1766913E
Application number: PT05762507T
Authority: PT
Inventors: Aamod Khandekar; Avneesh Agrawal
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2012-10-11
Also published as: EP2247058B1; EP2247057A1; JP2013258723A; IL179984A; JP5634737B2; RU2395170C2; CA2742640C; US20050281290A1; KR20090030332A; EP2247057B1; JP2010213317A; ES2540887T3; MY162221A; US8027372B2; ES2391724T3; EP1766913A2; CA2570748A1; EP1766913B1; CA2742640A1; ES2390887T3

Description

DESCRIÇÃO

"MÉTODO E APARELHO PARA AQUISIÇÃO DE SINAL NUM SISTEMA DE COMUNICAÇÕES SEM FIOS" ANTECEDENTES I. Domínio A presente invenção refere-se, de modo geral, à comunicação e, mais especificamente, a técnicas para realizar aquisição de sinal num sistema de comunicações sem fios. II. Antecedentes

Num sistema de comunicações, uma estação base processa (e. g., codifica e mapeia símbolos) dados para obter símbolos de modulação e processa adicionalmente os símbolos de modulação para gerar um sinal modulado. A estação base transmite, então, o sinal modulado através de um canal de comunicação. 0 sistema pode utilizar um esquema de transmissão por meio do qual os dados são transmitidos em tramas, cada trama possuindo uma determinada duração de tempo. Tipos diferentes de dados (e. g., dados de tráfego/em pacotes, dados de processamento em excesso/controlo, sinais piloto, entre outros) podem ser enviados em partes diferentes de cada trama. 1

Um terminal sem fios no sistema pode não saber quais as estações base que estão a transmitir, se alguma, perto da sua vizinhança. Para além disso, o terminal pode não saber o inicio de cada trama para uma dada estação base, a hora em que cada trama é transmitida pela estação base ou o atraso de propagação introduzido pelo canal de comunicação. 0 terminal realiza a aquisição de sinal para detectar transmissões provenientes de estações base no sistema e para se sincronizar com a temporização e frequência de cada estação base detectada que possa ser útil. Através do processo de aquisição de sinal, o terminal pode determinar a temporização de cada estação base detectada e realizar, correctamente, a desmodulação complementar para uma determinada estação base.

As estações base normalmente gastam recursos de sistema para suportar a aquisição de sinal e os terminais também consomem recursos para realizar a aquisição. Uma vez que a aquisição de sinal é processamento em excesso necessário para a transmissão de dados, é desejável minimizar a quantidade de recursos utilizados para aquisição tanto pelas estações base como pelos terminais.

Existe portanto uma necessidade na técnica de técnicas para realizar eficientemente a aquisição de sinal num sistema de comunicações sem fios. 0 documento US2003/0031144 divulga um exemplo de uma primeira aquisição de sinal piloto delimitado. A partir da sincronização derivada pode ser pesquisado um segundo sinal piloto delimitado. 2

SUMÁRIO

Esta necessidade é suprimida pelo objecto das reivindicações independentes do presente pedido. São aqui descritas técnicas para realizar eficientemente aquisição de sinal num sistema de comunicações sem fios. Numa forma de realização, cada estação base transmite dois sinais piloto multiplexados por divisão de tempo (TDM). 0 primeiro sinal piloto TDM (ou "sinal 1 piloto TDM") é composto por múltiplas instâncias de uma sequência de sinal-1 piloto que é gerada com uma primeira sequência de números pseudo-aleatórios (PN) (ou sequência de "PN1") . Cada instância da sequência de sinal-1 piloto é uma cópia ou réplica da sequência de sinal-1 piloto. 0 segundo sinal piloto TDM (ou "sinal 2 piloto TDM") é composto por pelo menos uma instância de uma sequência de sinal 2 piloto que é gerada com uma segunda sequência de PN (ou sequência de "PN2"). A cada estação base é atribuída uma sequência de PN2 específica que identifica aquela estação base de modo único entre estações base vizinhas. Para reduzir a computação para aquisição de sinal, as sequências de PN2 disponíveis do sistema podem ser dispostas em conjuntos Cada conjunto contém M2 sequências de PN2 e está associada a uma sequência de PN1 diferente. Deste modo, estão disponíveis Mi sequências de PNi e M!*M2 sequências de PN2 para o sistema.

Um terminal pode utilizar o sinal 1 piloto TDM para detectar a presença de um sinal, assimilar a temporização e estimar erro de frequência. 0 terminal pode utilizar o sinal 2 piloto TDM para identificar uma estação base específica a transmitir um sinal 2 piloto TDM. A utilização de dois sinais piloto TDM para 3 detecção de sinais e sincronização de tempo pode reduzir a quantidade de processamento necessária para a aquisição de sinal.

Numa forma de realização para detecção de sinal, o terminal realiza uma correlação atrasada em amostras recebidas em cada período de amostras, computa uma métrica de correlação atrasada para o período de amostra e compara esta métrica com um primeiro limite para determinar se um sinal está presente. Se um sinal é detectado, então o terminal adquire temporização aproximada baseada num pico na correlação atrasada. 0 terminal realiza então correlação directa nas amostras recebidas com sequências de PN1 para Ki diferentes desvios de tempo dentro de uma janela de incerteza e identifica K2 instâncias de sinal 1 piloto TDM mais intensas, onde K2 > 1 e K2 > 1. Se cada sequência de PN1 está associada a M2 sequências de PN, então cada instância de sinal 1 piloto TDM detectada está associada a M2 hipóteses de sinal-2 piloto. Cada hipótese de sinal-2 piloto corresponde a um desvio de tempo específico e a uma sequência de PN2 específica para o sinal 2 piloto TDM.

Numa forma de realização para sincronização de tempo, o terminal realiza correlação directa nas amostras recebidas com sequências de PN2 para as diferentes hipóteses de sinal-2 piloto para detectar o sinal 2 piloto TDM. 0 terminal apenas necessita de avaliar M2 sequências de PN para cada instância de sinal 1 piloto TDM, em vez de todas as M2-M2 sequências de PN2 possíveis. 0 terminal computa uma métrica de correlação directa para cada hipótese do sinal 2 piloto e compara esta métrica com um segundo limite para determinar se o sinal 2 piloto TDM está presente. Para cada instância do sinal 2 piloto TDM detectada, a estação 4 base a transmitir o sinal 2 piloto TDM é identificada com base na sequência de PN2 para a hipótese do sinal 2 piloto e a temporização para a estação base é dada pelo desvio de tempo para a hipótese. Vários aspectos e formas de realização da invenção são descritos mais detalhadamente abaixo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As características e carácter da presente invenção tornar-se-ão mais evidentes a partir da descrição detalhada apresentada abaixo quando tomada em conjunto com os desenhos, nos quais caracteres de referência iguais identificam de modo correspondente no todo. A FIG. 1 mostra um sistema de comunicações sem fios. A FIG. 2A mostra sinais 1 e 2 piloto TDM gerados no domínio do tempo. A FIG. 2B mostra sinais 1 e 2 piloto TDM gerados no domínio da frequência. A FIG. 3A mostra transmissão síncrona de sinais piloto numa ligação directa. A FIG. 3B mostra transmissão escalonada de sinais piloto na ligação directa. 5 A FIG. 3C mostra transmissão assíncrona de sinais piloto na ligação directa. A FIG. 3D mostra transmissão de tempo variado de sinais piloto na ligação directa. A FIG. 4 mostra um processo realizado por um terminal para aquisição de sinal. A FIG. 5 mostra um diagrama de blocos de uma estação base e um terminal. A FIG. 6 mostra um processador de transmissão (TX) de sinais piloto na estação base. A FIG. 7 mostra uma unidade de sinc no terminal. A FIG. 8A mostra um correlador atrasado de sinal 1 piloto TDM. A FIG. 8B mostra um correlador directo de sinal 1 piloto TDM.

DESCRIÇÃO DETALHADA A palavra "exemplificativo" é aqui utilizada para significar "servindo como exemplo, instância ou demonstração". Qualquer forma de realização ou concepção aqui descrita como "exemplificativa" não deve ser necessariamente interpretada como 6 preferida ou vantajosa sobre outras formas de realização ou concepções.

As técnicas de aquisição de sinal aqui descritas podem ser utilizadas para sistemas de comunicações de uma portadora e de múltiplas portadoras. Para além disso, um ou mais sinais piloto TDM podem ser utilizados para facilitar a aquisição de sinal. Para clareza, determinados aspectos das técnicas são descritos abaixo para um esquema de transmissão de sinais piloto TDM específico num sistema de múltiplas portadoras que utilize multiplexação por divisão ortogonal de frequências (OFDM). A OFDM é uma técnica de modulação de múltiplas portadoras que divide efectivamente a largura de banda total do sistema em múltiplas (NF) subbandas ortogonais de frequência. Estas subbandas são também chamadas tons, subportadoras, bins e canais de frequência. Com OFDM, cada subbanda é associada a uma subportadora respectiva que pode ser modulada com dados. A FIG.l mostra um sistema 100 de comunicações sem fios. O sistema 100 inclui um número de estações 110 base que suportam a comunicação para um número de terminais 120 sem fios. Uma estação base é uma estação fixa utilizada para comunicar com os terminais e pode também ser referida como um ponto de acesso, um Nó B ou outra terminologia. Os terminais 120 estão tipicamente dispersos por todo o sistema e cada terminal pode ser fixo ou móvel. Um terminal pode também ser referido como uma estação móvel, um equipamento de utilizador (UE), um dispositivo de comunicações sem fios ou outra terminologia. Cada terminal pode comunicar em qualquer momento com uma ou múltiplas estações base nas ligações directa e inversa. A ligação directa (ou ligação descendente) refere-se à ligação de comunicação proveniente das 7 estações base para os terminais e a ligação inversa (ou ligação ascendente) refere-se à ligação de comunicação proveniente dos terminais para as estações base. Para simplicidade, a FIG. 1 mostra apenas transmissões de ligação directa.

Cada estação 110 base proporciona cobertura de comunicações para uma área geográfica respectiva. O termo "célula" pode referir-se a uma estação base e/ou à sua área de cobertura, dependendo do contexto no qual o termo é utilizado. Para aumentar a capacidade, a área de cobertura de cada estação base pode ser dividida em múltiplas regiões (por exemplo, três regiões). Cada região pode ser servida por um subsistema emissor-receptor base (BTS) correspondente. O termo "sector" pode referir-se a um BTS e/ou à sua área de cobertura, dependendo do contexto no qual o termo é utilizado. Para uma célula dividida em sectores, a estação base para aquela célula inclui tipicamente os BTS para todos dos sectores daquela célula. Para simplicidade, na seguinte descrição, o termo "estação base" é utilizado genericamente tanto para uma estação fixa que serve uma célula como para uma estação fixa que serve um sector. Deste modo, uma "estação base" na seguinte descrição pode ser para um sector ou uma célula, dependendo de se o sistema tem, respectivamente, células divididas em sectores ou não. A FIG. 2A mostra um sinal piloto e esquema de transmissão de dados exemplificativos para a ligação directa no sistema 100. Cada estação base transmite dados e sinais piloto em tramas, em que cada trama 210 tem uma duração de tempo predeterminada. Uma trama pode também ser referida como um espaço de tempo ou outra terminologia. Numa forma de realização, cada trama 210 inclui um domínio 220 para sinais piloto TDM e um domínio 230 para dados. Em geral, uma trama pode incluir qualquer número de domínios para qualquer tipo de transmissão. Um intervalo de transmissão refere-se a um intervalo de tempo no qual os sinais piloto TDM são transmitidos uma vez. De modo geral, um intervalo de transmissão pode ser de uma duração de tempo fixa (e. g., uma trama) ou de uma duração de tempo variável.

Para a forma de realização mostrada na FIG. 2A, o domínio 220 inclui um subdomínio 222 para o sinal 1 piloto TDM e um subdomínio 224 para o sinal 2 piloto TDM. O sinal 1 piloto TDM tem um comprimento total de Ti amostras e compreende Si sequências idênticas de sinal-1 piloto idênticas, onde de modo geral Si ^ 1. O sinal 2 piloto TDM tem um comprimento total de T2 amostras e compreende S2 sequências idênticas de sinal-2 piloto, onde de modo geral S2 ^ 1. Deste modo, podem existir uma ou múltiplas instâncias de sequências de sinal-1 piloto para o sinal 1 piloto TDM e uma ou múltiplas instâncias de sequências de sinal-2 piloto para o sinal 2 piloto TDM. Os sinais 1 e 2 piloto TDM podem ser gerados no domínio do tempo ou no domínio da frequência (e. g., com OFDM.) A FIG. 2A também mostra uma forma de realização de sinais 1 e 2 piloto TDM gerados no domínio do tempo. Para esta forma de realização, cada sequência de sinal-1 piloto é gerada com uma sequência de PN1 possuindo Li segmentos de PN, onde Li > 1. Cada segmento de PN pode tomar um valor +1 ou -1 e é transmitido num período de amostra/segmento. O sinal 1 piloto TDM compreende Si sequências completas de sinal-1 piloto e, se Si-L^ < Ti, uma sequência parcial de sinal-1 piloto de comprimento Ci, onde Ci = Tx - Si · Li!. O comprimento total do sinal 1 piloto TDM é deste 9 modo Τι = Si-Li+Ci. Para a forma de realização mostrada na FIG. 2A, o sinal 2 piloto TDM compreende uma sequência completa do sinal 2 piloto gerada com uma sequência de PN2 de comprimento T2. De modo geral, o sinal 2 piloto TDM pode compreender S2 sequências completas do sinal 2 piloto geradas com uma sequência de PN2 de comprimento L2 e, se S2'L2 < T2, uma sequência parcial de sinal-2 piloto de comprimento C2, onde C2 = T2 - S2'L2. 0 comprimento total do sinal 2 piloto TDM é então T2 = S2-L2+C2.

Conforme aqui utilizado, uma sequência de PN pode ser qualquer sequência de segmentos que pode ser gerada de qualquer modo e de preferência possui boas propriedades de correlação. Por exemplo, uma sequência de PN pode ser gerada com um gerador polinomial, como é conhecido na técnica. A sequência de PN para cada estação base (e. g., cada sector) pode também ser um código misturador utilizado para dispor os dados aleatoriamente. Neste caso, os sinais piloto TDM podem ser gerados aplicando-se o código misturador a uma sequência de apenas uns ou apenas zeros. A FIG. 2B mostra uma forma de realização de sinais 1 e 2 piloto TDM gerados no domínio da frequência utilizando OFDM. Para esta forma de realização, o sinal 1 piloto TDM compreende L2 símbolos de sinal piloto que são transmitidos em L2 subbandas, um símbolo de sinal piloto por subbanda utilizada para o sinal 1 piloto TDM. As L2 subbandas estão distribuídas uniformemente através das NF subbandas totais e são espaçadas igualmente por S2 subbandas, onde S2 = NF/L! e S2 ^ 1. Por exemplo, se NF = 512, In = 256 e Si = 2, então são transmitidos 256 símbolos de sinal piloto em 256 subbandas que são espaçadas por duas subbandas. Outros valores podem também ser utilizados para NFf Li, e Si. Os L2 símbolos de sinal piloto para as L2 subbandas e NF - L2 valores 10 de sinal zero para as restantes subbandas são transformados para o domínio do tempo com uma transformada inversa de Fourier discreta (IDFT) de NF pontos para gerar um símbolo "transformado" que contém NF amostras no domínio do tempo. Este símbolo transformado possui Si sequências idênticas de sinal-1 piloto, em que cada sequência de sinal-1 piloto contém amostras no domínio do tempo. Uma sequência de sinal-1 piloto pode também ser gerada realizando uma IDFT de Li pontos nos Li símbolos de sinal piloto para o sinal 1 piloto TDM. Em OFDM, são muitas vezes copiadas as C amostras mais à direita do símbolo transformado e anexadas à frente do símbolo transformado para gerar um símbolo de OFDM que contém NF + C amostras. A parte repetida é muitas vezes chamada um prefixo cíclico e é utilizado para lidar com interferência entre símbolos (ISI). Por exemplo, se Nf = 512 e C = 32, então cada símbolo de OFDM contém 544 amostras. Podem também ser utilizadas outras estruturas de subbanda de OFDM com números diferentes de subbandas totais e de extensões de prefixos cíclicos. A sequência de PN1 pode ser aplicada no domínio da frequência multiplicando os Li símbolos de sinal piloto pelos Li segmentos da sequência de PN1. A sequência de PN1 pode também ser aplicada no domínio de tempo multiplicando as L! amostras do domínio do tempo para cada sequência de sinal-1 piloto pelos Li segmentos da sequência de PN1. 0 sinal 2 piloto TDM pode ser gerado no domínio da frequência de modo semelhante como descrito acima para o sinal 1 piloto TDM. Para o sinal 2 piloto TDM, são transmitidos L2

símbolos de sinal piloto em L2 subbandas que são espaçadas uniformemente por S2 subbandas, onde S2 = N/L2 e S2 > 1. A 11 sequência de PN2 pode ser aplicada no domínio do tempo ou da frequência. Se os sinais 1 e 2 piloto TDM são gerados no domínio da frequência, então as sequências de sinal-1 piloto e de sinal 2 piloto contêm valores complexos em vez de ±1. Para a forma de realização mostrada na FIG. 2B, os sinais 1 e 2 piloto TDM são, cada um, enviados num símbolo de OFDM. De modo geral, cada sinal piloto TDM pode incluir qualquer número de símbolos de OFDM.

Estações base vizinhas podem utilizar as mesmas sequências de PN1 ou sequências diferentes para o sinal 1 piloto TDM. Pode ser formado um conjunto de Mi sequências de PN1 e cada estação base pode utilizar uma das Mi sequências de PN1 deste conjunto. Para reduzir a complexidade, Mi pode ser escolhido como sendo um número positivo pequeno. Numa forma de realização, estações base vizinhas utilizam diferentes sequências de PN2 para o sinal 2 piloto TDM e a sequência de PN2 para cada estação base é utilizada para identificar de modo único uma estação base entre estações base vizinhas.

Para reduzir computação para aquisição de sinal, cada sequência de PN1 pode ser associada a um conjunto diferente de M2 sequências de PN2. Está então disponível um conjunto complexo de Mi-M2 sequências de PN2 diferentes. A cada estação base pode ser atribuída uma das sequências de PN2 do conjunto complexo, assim como a sequência de PN1 associada à sequência de PN2 atribuída à estação base. Cada estação base utiliza, então, um par de sequências de PN1 e PN2 que é diferente dos pares de sequências de PN1 e PN2 utilizados por estações base vizinhas. M2 e M2 podem ser seleccionados para ser valores razoavelmente pequenos para reduzir a complexidade mas suficientemente grandes para 12 assegurar que nenhum terminal irá encontrar duas estações base com a mesma sequência de PN2 (e. g., Nh-Nh = 256) .

Um terminal pode utilizar o sinal 1 piloto TDM para detectar a presença de um sinal, obter temporização aproximada e estimar erro de frequência. 0 terminal pode utilizar o sinal 2 piloto TDM para identificar uma estação base específica transmitindo um sinal 2 piloto TDM e para assimilar temporização (ou sincronização de tempo) mais exacta. A utilização de dois sinais piloto TDM separados para detecção de sinal e sincronização de tempo pode reduzir a quantidade de processamento necessária para aquisição de sinal, conforme descrito abaixo. A duração ou comprimento de cada sinal piloto TDM pode ser seleccionada com base num compromisso entre o desempenho de detecção e a quantidade de processamento em excesso contraída para um sinal piloto TDM. Numa forma de realização, o sinal 1 piloto TDM compreende duas sequências completas de sinal-1 piloto, cada tendo um comprimento de 256 segmentos (ou Si = 2 e Li = 256) e o sinal 2 piloto TDM compreende uma sequência completa do sinal 2 piloto tendo um comprimento de 512 ou 544 segmentos (ou S2 = 1 e L2 = 544 para a FIG. 2A e L2 = 512 para a FIG. 2B) . De modo geral, o sinal 1 piloto TDM pode compreender qualquer número de sequências de sinal-1 piloto, que podem ser de qualquer comprimento, e o sinal 2 piloto TDM pode também compreender qualquer número de sequências de sinal-2 piloto, que também pode ser de qualquer comprimento. A FIG. 3A mostra um esquema de transmissão síncrona de sinais piloto para a ligação directa. Para este esquema, as estações base no sistema são síncronas e transmitem os seus sinais piloto TDM aproximadamente ao mesmo tempo. Um terminal 13 pode receber os sinais piloto TDM provenientes de todas as estações base aproximadamente ao mesmo tempo, sendo qualquer desvio da temporização entre as estações base devido a diferenças nos atrasos de propagação e possivelmente outros factores. Ao sincronizar os sinais piloto TDM proveniente de diferentes estações base, evita-se a interferência pelos sinais piloto TDM proveniente de uma estação base nas transmissões de dados por outras estações base, o que pode melhorar o desempenho de detecção de dados. Para além disso, evita-se também a interferência de transmissões de dados nos sinais piloto TDM, o que pode melhorar o desempenho de aquisição. A FIG. 3B mostra um esquema de transmissão escalonada de sinais piloto para a ligação directa. Para este esquema, as estações base no sistema estão síncronas mas transmitem os seus sinais piloto TDM em tempos diferentes para que os sinais piloto TDM estejam escalonados. As estações base podem ser identificadas pela hora em que transmitem os seus sinais piloto TDM. A mesma sequência de PN pode ser utilizada para todas as estações base e o processamento para aquisição de sinal pode ser reduzido drasticamente com todas as estações base a utilizar a mesma sequência de PN. Para este esquema, a transmissão de sinais piloto proveniente de cada estação base encontra interferência das transmissões de dados das estações base vi z inhas. A FIG. 3C mostra um esquema de transmissão assíncrona de sinais piloto para a ligação directa. Para este esquema, as estações base no sistema estão assíncronas e cada estação base transmite os seus sinais piloto TDM com base na sua temporização. Os sinais piloto TDM provenientes de estações base 14 diferentes podem, deste modo, chegar ao terminal em ocasioes diferentes.

Para o esquema de transmissão síncrona de sinais piloto mostrado na FIG. 3A, a transmissão de sinal piloto TDM proveniente de cada estação pode encontrar em cada trama a mesma interferência de transmissões de sinais piloto TDM provenientes das estações base vizinhas. Neste caso, calculando a média dos sinais piloto TDM de múltiplas tramas não proporciona ganho de utilização de média uma vez que a mesma interferência está presente em cada trama. A interferência pode ser variada ao alterar os sinais piloto TDM ao longo de tramas. A FIG. 3D mostra um esquema de transmissão de tempo variado de sinais piloto para a ligação directa. Para este esquema, a cada estação base é atribuído um conjunto de MB sequências de PN1 para o sinal 1 piloto TDM, onde MB > 1. Cada estação base utiliza uma sequência de PN1 para o sinal 1 piloto TDM para cada trama e percorre através das MB sequências de PN1 em MB tramas. A estações base diferentes são atribuídos conjuntos diferentes de Mb sequências de PN1. 0 conjunto de Mb sequências de PN1 para cada estação base pode ser visto como um "código longo" que se estende ao longo de múltiplas tramas. Cada uma das MB sequências de PN1 pode ser considerada como um segmento do código longo e pode ser gerada com um valor origem diferente para o código longo. Para reduzir a complexidade de processamento do receptor, o mesmo código longo pode ser utilizado por todas estações base e a cada estação base pode ser atribuído um desvio diferente de longo código. Por exemplo, à estação base i pode ser atribuído um 15 desvio de código longo k.i, onde k.i está dentro de um intervalo de 0 a Mb-1. As sequências de PN1 para a estação base i, iniciando numa trama designada, são então dadas como: PNIki, PNIki+l, PNIki+2 e assim sucessivamente. A detecção de uma determinada seguência de PN1 ou desvio de código longo, juntamente com uma trama na qual a sequência de PN1 é detectada relativamente à trama designada, pode identificar qual conjunto de sequências de PN1 pertence a sequência de PN1 detectada.

De modo geral, pode ser alcançado um desempenho de aquisição melhorado se todas as estações base no sistema estiverem sincronizadas e transmitirem os seus sinais piloto TDM ao mesmo tempo. No entanto, isto não é uma condição necessária e todas ou um subconjunto de estações base no sistema podem ser assíncronas. Para clareza, grande parte da descrição seguinte assume que as estações base estão síncronas.

As FIGS 2A e 2B mostram a utilização de dois sinais piloto TDM ou sinais 1 e 2 piloto TDM. De modo geral, qualquer número de sinais piloto TDM pode ser utilizado para facilitar a aquisição de sinal pelos terminais. Cada sinal piloto TDM pode ser associado a um conjunto diferente de sequências de PN. Pode ser utilizada uma estrutura hierárquica para as sequências de PN. Por exemplo, o sinal 1 piloto TDM pode ser associado a Mi sequências de PN1 possíveis (ou Mi conjuntos possíveis de sequências de PN1) , cada sequência de PN1 pode ser associada a m2 sequências de PN2 possíveis, cada sequência de PN2 pode : ser associada a m3 sequências de PN3 possíveis e assim sucessivamente . A cada sequência de PN1 pode ser atribuída um grande número de estações base no sistema, a cada sequência de PN2 pode ser atribuído um número mais pequeno de estações base e 16 assim sucessivamente. De modo geral, cada sinal piloto TDM pode ser gerado com ou sem uma sequência de PN. Para simplicidade, a seguinte descrição assume a utilização de dois sinais piloto TDM gerados com duas sequências de PN seleccionadas a partir de dois conjuntos diferentes de sequências de PN. 0 terminal realiza processamento diferente para detecção de sinal e sincronização de tempo. A utilização de diferentes sequências de PN para os sinais 1 e 2 piloto TDM permite que o terminal divida o processamento para estas duas tarefas, conforme descrito abaixo.

1 · Correlação atrasada para o sinal 1 piloto TDM

Num terminal, a amostra recebida para cada período de amostras pode ser expresso por: r(n) = h(n)®s(n) + w(n) = y(n) + w(n) Eq (i) onde n é um índice para período de amostra; s(n) e uma amostra do domínio do tempo enviada por uma estação base no período n de amostra; h(n) é um ganho de canal complexo encontrado pela amostra s (n) ; r(n) e uma amostra recebida obtida pelo terminal para o período n de amostra; 17 w(n) é o ruído para o período n de amostra; y(n) = h(n) ® s(n) ; e ® indica uma operação de convolução. 0 sinal 1 piloto TDM é um sinal periódico composto por Si instâncias da sequência de sinal-1 piloto. 0 terminal pode realizar correlação atrasada para detectar a presença de um sinal periódico subjacente (e. g. , sinal 1 piloto TDM) no sinal recebido. A correlação atrasada pode ser expressa por: M-1

Eq (2) C(n) = ^ r* (n - i) r(n -i-Ly) , i=0 onde C(n) é o resultado de uma correlação atrasada para o período n de amostra;

Ni é o comprimento ou duração de correlação atrasada; e indica um complexo conjugado. 0 comprimento de correlação atrasada (Ni) pode ser definido para o comprimento total do sinal 1 piloto TDM (Ti) menos o comprimento de uma sequência de sinal-1 piloto (Li) e menos uma margem (Qi) para ter em conta efeitos de ISI nas extremidades de sinal 1 piloto TDM, ou seja, Νχ = Τχ - Lx - Qx. Para a forma de

realização mostrada nas FIGS 2A e 2B com o sinal 1 piloto TDM compreendendo duas sequências de sinal-1 piloto, o comprimento Νχ de correlação atrasada pode ser definido para o comprimento da sequência do sinal-1 piloto, ou seja, Νχ = Lx. 18 A equação (2) computa uma correlação entre duas amostras recebidas, r(n — i) e rin—i — L^), que são espaçadas por períodos de amostras, que é o comprimento da sequência de sinal-1 piloto. Esta correlação, que é 0(11-1) = /(11-1)-^-1-^), retira o efeito do canal de comunicações sem necessitar estimar o ganho do canal. São computadas Ni correlações para Ni pares diferentes de amostras recebidas. A equação (2) acumula, então, os Eh resultados c(n) da correlação até ^(n-A^+l) para obter o resultado C(n) de correlação atrasada, o qual é um valor complexo.

Uma métrica de correlação atrasada pode ser definida como o valor absoluto elevado ao quadrado do resultado de correlação atrasada, como se segue: S(n)=\C(nf Eq (3) I I2 onde |r| indica o valor absoluto elevado ao quadrado de x. 0 terminal pode confirmar a presença do sinal 1 piloto TDM se a seguinte condição for verdadeira: S(n)>À-\Erx\2 Eq (4) onde Erx é a energia das amostras recebidas e λ é um valor limite. A energia Erx pode ser computada com base nas amostras recebidas utilizadas para a correlação atrasada e é indicativa da energia local temporária. A equação (4) realiza uma comparação normalizada, onde a normalização é baseada na energia das amostras recebidas para o sinal 1 piloto TDM se presente. 0 19 valor limite A pode ser seleccionado para um compromisso entre a probabilidade de detecção e a probabilidade de falso alarme para o sinal 1 piloto TDM. A probabilidade de detecção é a probabilidade de indicar correctamente a presença do sinal 1 piloto TDM quando está presente. A probabilidade de falso alarme é a probabilidade de indicar incorrectamente a presença do sinal 1 piloto TDM quando não está presente. É desejado uma elevada probabilidade de detecção e uma baixa probabilidade de falso alarme. De modo qeral, um valor de limite mais elevado reduz a probabilidade de detecção e a probabilidade de falso alarme. A equação (4) mostra a utilização de um limite baseado na energia para detectar o sinal 1 piloto TDM. Outros esquemas de limitação também podem ser utilizados para a detecção de sinal piloto TDM. Por exemplo, se um mecanismo de controlo de ganho automático (AGC) normaliza automaticamente a energia das amostras recebidas, então pode ser utilizado um limite absoluto para a detecção de sinal piloto TDM.

Se o terminal está equipado com múltiplas (R) antenas, então o resultado Cj(n) de correlação atrasada pode ser computado para cada antena j conforme mostrado na equação (2) . Os resultados de correlação atrasada para todas as antenas podem ser combinados coerentemente conforme se segue: £»*/(«) = · E<3 j=1 20 0 valor absoluto elevado ao quadrado do resultado de correlação atrasada combinado, ou K,M pode ser comparado com

R um limite normalizado , onde Ej é a energia recebida para a j=i antena j. 0 terminal computa uma correlação C{n) atrasada de Ni pontos para cada período n de amostra com base na sequência {r(n — i)} de amostra recebida e na sequência da amostra recebida atrasada, conforme mostrado na equação (2) . Se Si = 2, então o valor absoluto da correlação atrasada tem uma forma triangular quando representado graficamente em função do período n de amostras. 0 resultado de correlação atrasada tem um valor de pico no período nP de amostra. Este pico ocorre quando a correlação atrasada abrange a duração das duas sequências de sinal-1 piloto. Se a correlação atrasada é realizada conforme descrito acima e na ausência de ruído, então o período nP de amostra está "próximo" da extremidade da segunda sequência de sinal-1 piloto para o sinal 1 piloto TDM. A imprecisão no local de pico é devida a efeitos de ISI nas extremidades de sinal 1 piloto TDM. 0 valor absoluto do resultado de correlação atrasada cai gradualmente em ambos os lados do período nP de amostra, uma vez que o sinal é periódico durante apenas uma parte da duração da correlação atrasada para todos os outros períodos de amostras. 0 terminal confirma a presença do sinal 1 piloto TDM se a métrica S(n) da correlação atrasada ultrapassar o limite predeterminado em qualquer período de amostras, conforme mostrado na equação (4) . Este período de amostras ocorre na 21 extremidade esquerda ou inicial da forma triangular. O terminal continua a realizar a correlação atrasada (e. g., para os períodos de amostras seguintes) de modo a detectar o pico no resultado de correlação atrasada. Se o sinal 1 piloto TDM é detectado, então o local de pico da correlação atrasada é utilizado como uma estimativa aproximada de tempo. Esta estimativa de tempo pode não ser muito exacta porque (D o resultado da correlação atrasada tem um pico gradual e o local de pico pode ser inexacto na presença de ruído e (2) ISI nas extremidades do sinal 1 piloto TDM causam degradação do resultado de correlação atrasada.

Numa forma de realização alternativa, a correlação atrasada é realizada por toda uma trama para obter uma métrica da correlação atrasada para cada período de amostras na trama. A maior métrica da correlação atrasada na trama é então proporcionada como o local do sinal 1 piloto TDM detectado e a estimativa aproximada do tempo. Esta forma de realização realiza a detecção do sinal 1 piloto TDM sem a utilização de um limite e pode também reduzir falsa detecção de pico devido a interferência de, e. g., um sinal piloto multiplexado por divisão de frequência (FDM) que é transmitido continuamente durante a parte dos dados de cada trama por estações base vizinhas e/ou pela estação base sendo detectada. Outros esquemas (que podem empregar lógica mais sofisticada de detecção) podem também ser utilizados para detectar a presença do sinal 1 piloto TDM e determinar o local do pico da correlação atrasada. A correlação atrasada é utilizada, essencialmente, para detectar a presença de um sinal periódico subjacente. A correlação atrasada é, deste modo, imune a degradação de 22 trajectórias múltiplas mas ainda capta diversidade de trajectórias múltiplas. Isto ocorre porque um sinal periódico permanece periódico na presença de trajectórias múltiplas. Para além disso, se múltiplas estações base transmitem sinais periódicos simultaneamente, então o sinal composto no terminal também é periódico. Para transmissão síncrona de sinais piloto conforme mostrado na FIG. 3A, o sinal 1 piloto TDM não encontra, praticamente, nenhuma interferência (para a finalidade de correlação atrasada) e é afectado principalmente pelo ruído térmico. Em consequência, a relação sinal-ruído (SNR) ou relação portadora-interferência (C/I) para o sinal 1 piloto TDM pode ser mais elevada do que para outras transmissões. A SNR mais elevada permite que o terminal atinja um bom desempenho na detecção com uma duração de sinal 1 piloto TDM mais curta, o que reduz o processamento em excesso. 0 terminal pode obter uma estimativa aproximada de erro de frequência com base no resultado C(n) de correlação atrasada. Se a frequência de um oscilador de frequência de rádio (RF) utilizado para conversão descendente da frequência no terminal está desviada da frequência central do sinal recebido, então as amostras recebidas têm uma rampa de fase no domínio do tempo e podem ser expressas por: r(n) = y{n) ej2ír^'r<'" + w(n), Eq (6 ) onde Af é o desvio/erro de frequência e Tc é o período de um segmento. A equação (6) difere da equação (1) pela rampa ej2lI'Áf'T‘'n de fase causada pelo erro Af de frequência no oscilador de RF no terminal. 23

Se a expressão para as amostras recebidas na equação (6) é utilizada para a correlação atrasada na equação (2), então a fase do resultado de correlação atrasada (assumindo que não há ruído) pode ser expressa por: Ιπ-Af-Ly Tc = arg{C(n)}, Eq (7) onde arg{jc} é o argumento de x, que é o arco tangente da parte imaginária de x a dividir pela parte real de x. 0 erro Af de frequência pode ser obtido dividindo a fase do resultado de correlação atrasada por 2π·ΙΛ·Τε, como se segue:

Eq (8) = arg{C(»)} 2 K-LrTc A estimativa de erro de frequência na equação (8) é válida se a fase do resultado de correlação atrasada está dentro de um intervalo de —71 a 71 ou se 2π · Δ/ · Lx · Tc e {-π, π). Um erro de frequência que seja demasiado elevado não pode ser detectado pela correlação atrasada. Deste modo, o erro de frequência deve ser mantido inferior a um intervalo máximo permitido. Por exemplo, M deve ser inferior a 9,75 kHz ou 4,65 partes por milhão (ppm) se a frequência central é 2,1 GHz. Para uma concepção conservativa, o erro de frequência pode ser restringido a um intervalo ainda menor, e. g., M <2,5 ppm. Pode ser tolerado e detectado um erro de frequência maior reduzindo o comprimento da sequência de sinal-1 piloto. No entanto, uma sequência mais curta de sinal-1 piloto também piora o desempenho de detecção de sinal. 24 0 erro Δί de frequência pode ser corrigido de vários modos. Por exemplo, pode ser ajustada a frequência do oscilador de RF no terminal através de um ciclo de bloqueio de fase (PLL) para corrigir o erro de frequência. Como outro exemplo, as amostras recebidas podem ser digitalmente rodadas como se segue: r'(n) = r(n)-e~i2,I'Af'Tc'n , Eq (9) onde r' (n) é uma amostra de frequência corrigida. 0 terminal pode também realizar nova amostragem das amostras de frequência corrigida para ter em conta erros de frequência do relógio utilizado para amostragem, que podem ser gerados pelo mesmo oscilador de RF.

2. Correlação directa para o sinal 1 piloto TDM 0 pico da correlação atrasada dá um local aproximado do sinal 1 piloto TDM. 0 local efectivo do sinal 1 piloto de TDM encontra-se dentro de uma janela de incerteza (indicada como Wu) que está centrada no local nP de pico de correlação atrasada. Simulações de computador para um sistema exemplificativo indicam que existe uma probabilidade elevada do sinal 1 piloto TDM se encontrar dentro de ±35 períodos de amostras do local nP de pico quando apenas uma estação base está a transmitir. Quando múltiplas estações estão a transmitir num sistema síncrono, a janela de incerteza depende do desfasamento ou atraso entre os tempos de chegada dos sinais transmitidos por estas estações base. Este desfasamento depende da distância entre as estações base. Como exemplo, uma distância de 5 quilómetros (km) corresponde a um desfasamento de aproximadamente 80 períodos de 25 amostras e a janela de incerteza é de cerca ±80 períodos de amostras. De modo geral, a janela de incerteza depende de vários factores, tais como a largura de banda do sistema, a duração do sinal 1 piloto TDM, o SNR recebido para o sinal 1 piloto TDM, o número de estações base a transmitir o sinal 1 piloto, o atraso de tempo para diferentes estações base, entre outros. O terminal pode realizar correlação directa para detectar instâncias intensas de sinal 1 piloto TDM dentro da janela de incerteza. Para cada desvio de tempo dentro da janela de incerteza, o terminal pode realizar correlação directa para cada uma das Mi sequências possíveis de PN1 que podem ser utilizadas para o sinal 1 piloto TDM. De modo alternativo, o terminal pode realizar correlação directa para cada sequência de PN1 utilizada por uma estação base num conjunto de candidatos para o terminal. Este conjunto de candidatos pode conter estações base (e. g., sectores) identificadas pelas estações base com as quais o terminal está em comunicação, estações base que o próprio terminal identificou através de uma pesquisa de baixa taxa, entre outros. Em qualquer caso, cada hipótese de sinal-1 piloto corresponde a (1) um desvio especifico de tempo em que pode estar presente o sinal 1 piloto TDM proveniente de uma estação base e (2) uma sequência de PN1 específica que pode ter sido utilizada pelo sinal 1 piloto TDM. A correlação directa para o sinal 1 piloto TDM para a hipótese (n,m) de sinal-1 piloto, com desvio n de tempo e sequência pm(i) de PN1, pode ser expressa por:

Dm(n)= 2^r*(i-n)-pm(i) r Eq (10) i=0 26 onde n é o desvio de tempo para a hipótese (n,m), que se encontra dentro da janela de incerteza, ou p'm(i) é o segmento i-ésimo numa sequência de PN1 prolongada da hipótese (n,m) de sinal-1 piloto;

Dm(n) é um resultado de correlação directa para a hipótese (n,m) de sinal-1 piloto; e

Nld é o comprimento da correlação directa para o sinal 1 piloto TDM (e. g., Nid = Sl-Ll). A sequência p'm(i) de PN1 prolongada é obtida repetindo a sequência pm(i) de PN1 para a hipótese (n,m) de sinal-1 piloto as vezes necessárias para obter Nld segmentos de PN. Por exemplo, se a correlação directa é realizada sobre duas instâncias de sinal-1 piloto, ou seja, Nid = 2-Li, então a sequência pm(i) de PN1 de comprimento Li é repetida duas vezes para obter a sequência p'm(i) de PN1 prolongada de comprimento 2Li.

Para cada sequência de PN1 a ser avaliada, o terminal pode realizar correlação directa a cada metade de segmento dentro da janela de incerteza de modo a reduzir degradação devida a erro no terminal de temporização de amostras. Por exemplo, se a janela de incerteza é ±80 chips, então o terminal pode realizar 320 correlações directas para cada sequência de PN1, que correspondem a uma incerteza de 80 períodos de amostras em cada direcção a partir do centro da janela de incerteza no período nP de amostras. Se são avaliadas todas as Mi sequências de PN1, então o número total de correlações directas para o sinal 1 piloto TDM é 320*Mi. De modo geral, o terminal realiza Kd 27 correlações directas para Ki diferentes desvios de tempo para cada sequência de PN1 a ser avaliada ou Ki*Mi correlações directas se todas as Mi sequências de PN1 são avaliadas. A correlação directa é utilizada para identificar instâncias intensas de sinal 1 piloto TDM no sinal recebido. Depois de realizar todas as correlações directas para o sinal 1 piloto TDM, o terminal selecciona K2 instâncias mais intensas de sinal 1 piloto TDM que tenham os resultados mais elevados de correlação directa. Cada instância de sinal 1 piloto TDM detectada está associada a um desvio de tempo específico e uma sequência de PN1 específica, e. g., a k-ésima instância de sinal 1 piloto TDM detectada é associada ao desvio nk de tempo e à sequência pk(i) de PN1. 0 terminal pode também comparar a métrica de correlação directa para cada instância de sinal 1 piloto TDM detectada com um limite normalizado e rejeitar a instância se a sua métrica está abaixo do limite. Em qualquer caso, K2 pode ser um valor reduzido para aquisição inicial quando o terminal está a tentar detectar a estação base mais intensa. Para o processo de transferência entre estações base, K2 pode ser um valor maior para permitir a detecção de percursos de sinal que pertençam à estação base mais intensa assim como às estações base mais fracas. Simulações de computador indicam que K2 = 4 pode ser suficiente para aquisição inicial e K = 16 pode ser suficiente para detectar múltiplas estações base para o processo de transferência. A correlação de direcção pode também ser realizada no domínio da frequência. Para correlação directa no domínio da frequência, uma transformada de Fourier discreta (DFT) de NF pontos é realizada em NF amostras recebidas para um dado desvio n 28 de tempo para obter NF valores do domínio da frequência para as Nf subbandas totais. Os valores no domínio da frequência para subbandas sem símbolos de sinais piloto são definidos como zero. Os resultantes NF valores no domínio da frequência são então multiplicados por NF símbolos de sinais piloto que incluem a sequência de PN1 para uma hipótese de sinal-1 piloto a ser avaliada. Os resultantes NF símbolos podem ser acumulados para obter um resultado de correlação directa para a hipótese de sinal-1 piloto no desvio n de tempo. De modo alternativo, uma IDFT de Nf pontos pode ser realizada nos resultantes NF símbolos para obter NF valores no domínio do tempo que correspondem a diferentes desvios de tempo. Em qualquer caso, os resultados da correlação podem ser posteriormente processados conforme descrito acima para identificar as K2 instâncias mais intensas de sinal 1 piloto TDM.

3. Correlação directa para o sinal 2 piloto TDM 0 terminal avalia as K2 instâncias de sinal 1 piloto TDM detectado realizando a correlação directa nas amostras recebidas do sinal 2 piloto TDM com sequências de PN2. Para cada instância de sinal piloto TDM detectado, o terminal determina o conjunto de M2 sequências {su(0} de PN2 associadas à sequência de PN1 Pk(i) utilizada para essa instância de sinal 1 piloto TDM detectado. Cada instância de sinal 1 piloto TDM detectado pode, deste modo, ser associada a M2 hipóteses de sinal-2 piloto. Cada hipótese de sinal-2 piloto corresponde a (1) um desvio de tempo específico em que o sinal 2 piloto TDM proveniente de uma estação base pode estar presente e (2) uma sequência específica de PN2 que pode ter sido utilizada para o sinal 2 piloto TDM. Para cada hipótese 29 de sinal-2 piloto, o terminal realiza correlação directa sobre as amostras recebidas do sinal 2 piloto TDM com a sequência de PN2 para essa hipótese de modo a detectar a presença do sinal 2 piloto TDM. A correlação directa para o sinal 2 piloto TDM para a hipótese (k,l) de sinal-2 piloto, com desvio nk de tempo de e sequência Si,k(i) de PN2, pode ser expressa por: GAnk)=Yar*^-nk)-slk{i) Eq (11) i=0 onde Si,k(i) é o i-ésimo segmento na sequência de PN2 para a hipótese (k,l) de sinal-2 piloto; r(i - n k) é a i-ésima amostra recebida para o desvio nk de tempo;

Gi (nk) é um resultado de correlação directa para a hipótese (k, 1) de sinal-2 piloto ; e N2 é o comprimento da correlação directa para o sinal 2 piloto TDM. 0 comprimento de correlação directa pode ser definida para o comprimento da sequência de sinal-2 piloto (i. e., N2 = L2) ou para o comprimento do sinal 2 piloto TDM (i. e., N2 = T2) se T2 Φ l2. 30

Uma métrica de correlação directa para o sinal 2 piloto TDM pode ser definida como o valor absoluto elevado ao quadrado do resultado de correlação directa, como se segue:

Eq (12) 0 terminal pode confirmar a presença do sinal 2 piloto TDM se a condição seguinte for verdadeira:

Eq (13) Ηι(η^>μ· Erx, onde Erx é a energia das amostras recebidas e μ é um valor limite para o sinal 2 piloto TDM. A energia Erx pode ser computada com base nas amostras recebidas utilizadas para a correlação directa do sinal 2 piloto TDM e é indicativo da energia local. 0 valor μ limite pode ser seleccionado como compromisso entre a probabilidade de detecção e a probabilidade de falso alarme para o sinal 2 piloto TDM.

Se o terminal está equipado com múltiplas (R) antenas, então a correlação Gi (nk) pode ser computada para cada antena j para uma dada hipótese (k,1), conforme mostrado na equação (11) . Os resultados de correlação directa para todas as R antenas podem ser combinados não coerentemente conforme se segue:

Eq (14) A equação (14) assume que o atraso de percurso em todas as R antenas é o mesmo, mas os valores absolutos dos ganhos de canal 31 para as R antenas são independentes. A métrica Htotai,i (nk) da correlação directa composta pode ser comparada com um limite normalizado p*Erx_totai, onde Erx_totai é a energia total para todas as R antenas.

Os limites A e μ são utilizados, respectivamente, para detectar os sinais 1 e 2 piloto TDM. Estes limites determinam a probabilidade de detecção assim como a probabilidade de falso alarme. Limites λ e μ reduzidos aumentam a probabilidade de detecção mas também aumentam a probabilidade de falso alarme e o contrário é verdadeiro para limites λ e μ elevados. Para um dado limite, a probabilidade de detecção e a probabilidade de falso alarme normalmente aumentam com um aumento de SNR. Os limites de λ e μ podem ser seleccionados apropriadamente de modo a que (1) respectivamente, as taxas de detecção para a correlação atrasada e a correlação directa sejam suficientemente elevadas mesmo com SNR reduzidos e (2) respectivamente, as taxas de falso alarme para a correlação atrasada e a correlação directa sejam suficientemente reduzas mesmo com SNR elevados.

Uma probabilidade Pdet de detecção corresponde a uma probabilidade (1-Pdet) de falha de detecção. A falha de detecção é não detectar um sinal piloto presente. Uma falha de detecção de sinal 1 piloto TDM tem o efeito de prolongar o tempo de aquisição até que a transmissão seguinte de sinal 1 piloto TDM seja recebida. Se o sinal 1 piloto TDM é transmitido periodicamente (e. g. , cada 20 milissegundos) , então uma falha de detecção de TDM sinal piloto não é problemática.

Um falso alarme para a correlação atrasada para o sinal 1 piloto TDM não é catastrófico uma vez que a subsequente 32 correlação directa para o sinal 2 piloto TDM estabelecerá muito provavelmente este falso alarme como uma má hipótese, i. e., esta hipótese muito provavelmente não satisfará a comparação normalizada da equação (13). Um efeito adverso de um falso alarme de uma correlação atrasada é computação extra para as correlações directas para ambos os sinais 1 e 2 piloto TDM. 0 número de falsos alarmes de correlação atrasada deverá ser mantido reduzido, e. g., para uma dada probabilidade de falso alarme da correlação atrasada para qualquer trama. Um falso alarme para a correlação directa do sinal 2 piloto TDM resulta numa probabilidade aumentada de falso alarme para todo o sistema. A taxa de falso alarme para o sinal 2 piloto TDM pode ser reduzida realizando correlação directa apenas com sequências de PN2 utilizadas pela(s) estação(ões) base no conjunto de candidatos. Um erro elevado de frequência que excede um intervalo máximo permitido não é corrigido nem detectado pelas correlações directas para os sinais 1 e 2 piloto TDM e, consequentemente, tem o mesmo efeito que um falso alarme.

Um mecanismo pode ser utilizado para recuperar de um caso de falso alarme na correlação directa do sinal 2 piloto TDM. Se a correlação directa do sinal 2 piloto TDM confirma detecção, então o terminal deve ser capaz de desmodular os canais de dados e de controlo enviados pela estação base depois de os ciclos de rastreamento de frequência e/ou tempo terem convergido. 0 terminal pode verificar a existência de falso alarme tentando descodificar um canal de controlo. Por exemplo, cada estação base no sistema pode radiodifundir um canal de controlo na ligação directa para enviar atribuição e confirmação para terminais na sua área de cobertura. Este canal de controlo pode ser necessário para ter uma elevada probabilidade de detecção 33 (e. g., 99%) para funcionamento satisfatório do sistema e pode utilizar um código sólido de detecção de erros, e. g., um controlo por redundância cíclica (CRC) de 16 bit, o que corresponde a uma probabilidade de falso alarme de 0,516 ~ l,5xl0-5. Quando a correlação directa para o sinal 2 piloto TDM confirmar a detecção, o terminal pode tentar descodificar um ou mais pacotes ou mensagens enviados neste canal de controlo. Se a descodificação falha, então o terminal pode confirmar um falso alarme e reiniciar o processo de aquisição. A FIG. 4 mostra um diagrama fluxo de um processo 400 de aquisição realizado pelo terminal. O terminal realiza a correlação atrasada nas amostras recebidas para detectar a presença do sinal 1 piloto TDM (bloco 410) . Isto pode ser alcançado realizando a correlação atrasada para cada período de amostras e comparando a métrica S (n) de correlação atrasada com o limite normalizado. Se o sinal 1 piloto TDM não é detectado, conforme determinado no bloco 412, então o terminal regressa ao bloco 410 para realizar correlação atrasada no período de amostras seguinte. Contudo, se o sinal 1 piloto TDM é detectado, então o terminal estima o erro de frequência na amostra recebida e corrige o erro de frequência (bloco 414). O terminal realiza então a correlação directa nas amostras recebidas ou nas amostras de frequência corrigida com sequências de PN1 para K2 diferentes desvios de tempo e identifica K2 instâncias de sinal 1 piloto TDM melhor detectado que tenham os K2 melhores resultados de correlação directa para o sinal 1 piloto TDM (bloco 416) . Cada instância de sinal 1 piloto TDM detectado está associada com um desvio de tempo específico e uma 34 sequência de PN1 específica. 0 terminal pode avaliar M2 hipóteses de sinal-2 piloto para cada instância de sinal 1 piloto TDM detectado, com cada hipótese de sinal-2 piloto sendo associada a um desvio de tempo específico e uma sequência de PN2 específica. Para cada hipótese de sinal-2 piloto, o terminal realiza correlação directa nas amostras de frequência recebida ou corrigida com a sequência de PN2 para a hipótese e compara a métrica Hj (nk) da correlação directa com o limite normalizado para detectar a presença do sinal 2 piloto TDM (bloco 418).

Se o sinal 2 piloto TDM não é detectado, conforme determinado no bloco 420, então o terminal regressa ao bloco 410. De outro modo, o terminal pode tentar descodificar um canal de controlo para verificar a existência de falso alarme (bloco 422). Se o canal de controlo é descodificado com sucesso, conforme determinado no bloco 424, então o terminal confirma aquisição bem sucedida (bloco 426). De outro modo, o terminal regressa ao bloco 410. O processo de aquisição pode ser realizado em etapas, conforme se mostra na FIG. 4. A etapa 1 abrange as correlações atrasada e directa para o sinal 1 piloto TDM e é normalmente utilizada para detecção de sinal. A etapa 1 inclui a sub-etapa 1 para a correlação atrasada para o sinal 1 piloto TDM e a sub-etapa 2 para a correlação directa para o sinal 1 piloto TDM. A etapa 2 abrange a correlação directa para o sinal 2 piloto TDM e é utilizada para sincronização de tempo e identificação de estação base. A etapa 3 abrange a descodificação de um canal de controlo e é utilizada para verificar a existência de falso alarme. A aquisição de sinal também pode ser realizada com menos do que todas as etapas e sub-etapas mostradas na FIG. 4. Por 35 exemplo, a etapa 3 pode ser omitida, a sub-etapa 2 pode ser omitida, entre outros. 0 terminal realiza a aquisição inicial (e. g. , ao ser ligado) se não está já a receber um sinal proveniente de uma estação base. Tipicamente, o terminal não possui temporização exacta do sistema para aquisição inicial e pode, deste modo, realizar correlação directa para o sinal 1 piloto TDM sobre uma maior janela de incerteza de modo a assegurar a detecção do sinal 1 piloto TDM. Para aquisição inicial, o terminal pode necessitar apenas de procurar a estação base mais intensa e pode, deste modo, seleccionar um número menor de instâncias de sinal 1 piloto TDM detectado para avaliação subsequente. 0 terminal pode realizar aquisição de transferência para procurar melhores estações base das quais receber serviço (por exemplo a mais intensa). Para o esquema de transmissão escalonada de sinais piloto mostrado na FIG. 3B ou o esquema de transmissão assíncrona de sinais piloto mostrado na FIG. 3C, o terminal pode procurar continuamente por estações base intensas realizando correlação atrasada como uma tarefa secundária enquanto o terminal comunica com uma ou mais estações base num conjunto activo. A correlação atrasada proporciona temporização aproximada para as estações base intensas encontradas pela procura. Para o esquema de transmissão síncrona de sinais piloto mostrado na FIG. 3A, a temporização das estações base no conjunto activo pode ser utilizada como a temporização aproximada de outras estações base intensas. Em qualquer caso, o terminal pode realizar correlação directa para o sinal 2 piloto TDM para todas as novas estações base com intensidade de sinal recebido suficientemente elevada. Uma vez que o terminal já 36 sistema proveniente da(s) possui temporização exacta do estação(ões) base do conjunto activo, o terminal não necessita de utilizar estimativa aproximada do tempo a partir da correlação atrasada e pode realizar correlação directa sobre uma janela de incerteza centrada na temporização da(s) estação(ões) base do conjunto activo. 0 terminal pode iniciar uma transferência para outra estação base possuindo uma intensidade de sinal recebido mais intensa do que da(s) estação (ões) base do conjunto activo.

Para clareza, foi descrito acima um esquema de transmissão de sinais piloto específico com dois sinais piloto. A utilização de dois sinais piloto TDM pode reduzir a computação no terminal, uma vez que a aquisição de sinal pode ser realizada em duas partes - detecção de sinal e sincronização de tempo. A correlação atrasada para detecção de sinal pode ser realizada efectivamente com apenas uma multiplicação para cada período de amostras, como descrito abaixo. Cada correlação directa necessita de múltiplas (Nid ou N2) multiplicações. 0 número de correlações directas a computar é dependente do número de sequências de PN a ser avaliado e pode ser elevado (e. g., K^-Mi correlações directas para o sinal 1 piloto TDM e Κ2·Μ2 correlações directas para o sinal 2 piloto TDM).

Podem ser utilizadas M2 sequências de PN1 para o sinal 1 piloto TDM e podem ser utilizadas M2 sequências de PN2 para o sinal 2 piloto TDM para cada sequência de PN1, o que dá um total de Mi-M2 sequências de PN2. A escolha de M2 e M2 afecta a complexidade de aquisição e a probabilidade de falso alarme, mas tem pouco ou nenhum efeito nas probabilidades de detecção para a correlação atrasada e a correlação directa (para os mesmos 37 320 valores limites). Como exemplo, se são realizadas Ki = correlações directas para cada sequência de PN1 (e.g. , para um desfasamento de 8 0 segmentos) e forem realizadas K2 = 16 correlações directas para cada sequência de PN2 (e. 9- r para aquisição de transferência), então o número total de correlações directas é Κι*Μι + K2-M2 = 320-M! + 16-M2. Se são necessárias Mi ·M2 = 256 sequências de PN2 para o sistema, então a computação é minimizada se Mi = 4 e M2 = 64 e o número de correlações directas é 2304. De modo geral, podem ser escolhidos quaisquer valores para M2 e M2 dependendo de vários factores tais como, e. g. , o número total de sequências de PN2 necessárias pelo sistema, a dimensão da janela de incerteza (ou K2) , o número de instâncias de sinal 1 piloto TDM detectado a avaliar (K2) , entre outros. A complexidade pode também ser reduzida ao procurar sinais piloto com sequências de PN utilizadas pela(s) estação(ões) base no conjunto de candidatos.

Os sinais piloto TDM também podem transportar dados. Por exemplo, o sinal 2 piloto TDM pode ser utilizado para enviar um ou mais bits de informação, que podem estar incorporados na sequência de PN2 utilizada por cada estação base. Em vez de possuir Mi*M2 sequências de PN2 para o sinal 2 piloto TDM, um bit de informação pode ser transportado utilizando 2·Μ!·Μ2 sequências de PN2 para o sinal 2 piloto TDM. A cada estação base pode, então, ser atribuído um par de sequências de PN2 e pode utilizar uma sequência de PN2 do par para transmitir um valor de bit de informação "0" e utilizar a outra sequência de PN2 do par para transportar um valor de bit de informação "1". Duplica o número de hipóteses a avaliar para aquisição porque há o dobro de sequências de PN2 possíveis. Após a aquisição, a sequência de PN2 é sabida e o valor de bit de informação associado pode ser 38 determinado. Podem ser transportados mais bits de informação utilizando um conjunto maior de sequências de PN2 para cada estação base. Se a modulação de dados consiste em multiplicar a sequência de PN2 por um factor de fase, então não são necessárias correlações adicionais. Isto deve-se a apenas o valor absoluto da correlação ser examinado e a fase ser ignorada. A aquisição de sinal pode também ser realizada com um único sinal piloto TDM. Por exemplo, cada estação base pode transmitir um sinal piloto TDM utilizando uma sequência de PN que identifica de modo único essa estação base. 0 terminal recebe os sinais piloto TDM provenientes de todas as estações base e realiza correlação atrasada nas amostras recebidas para detecção de sinal. Se um sinal é detectado, então o terminal pode realizar correlação directa nas amostras recebidas para o sinal piloto TDM com todas as sequências de PN e em diferentes desvios de tempo (ou Κι·Μι·Μ2 correlações directas, o que pode ser muito maior do que Κχ-Μι + Κ2·Μ2). A partir dos resultados de correlação directa, o terminal pode identificar cada estação base a transmitir o sinal piloto TDM e determinar a sua temporização. De modo alternativo, o terminal pode realizar correlação directa nas amostras recebidas para o sinal piloto TDM com um conjunto limitado de sequências de PN (e. g., para estações base no conjunto de candidatos) para reduzir a complexidade.

Para além do(s) sinal(is) piloto TDM, cada estação base num sistema baseado em OFDM pode transmitir um sinal piloto multiplexado por divisão de frequência (FDM) numa ou mais subbandas de sinal piloto, as quais são subbandas designadas para o sinal piloto FDM. Cada estação base pode transmitir o 39 sinal piloto FDM no domínio 230de dados na FIG. 2A e pode aplicar uma sequência de PN única aos símbolos de sinal piloto enviados na(s) subbanda(s) de sinal piloto. 0 primeiro segmento de PN nesta sequência de PN pode ser utilizado para o sinal piloto FDM no período 1 de símbolos, o segundo segmento de PN pode ser utilizado para o sinal piloto FDM no período 2 de símbolos e assim sucessivamente. A sequência de PN utilizada para o sinal piloto FDM pode ou não ser a mesma que a sequência de PN2 utilizada para o sinal 2 piloto TDM. 0 sinal deteste FDM pode ser utilizado para melhorar o desempenho de aquisição, e. g. , para reduzir a taxa de falsos alarmes. 0 sinal piloto FDM pode também ser utilizado para identificar de modo único as estações base no sistema. Por exemplo, pode ser utilizado um número menor de sequências de PN2 para o sinal 2 piloto TDM e o sinal piloto FDM pode ser utilizado para resolver qualquer ambiguidade entre estações base.

As correlações directas para os sinais 1 e 2 piloto TDM computam a intensidade de sinal recebido em desvios de tempo específicos. As estações base são, deste modo, identificadas com base nos seus percursos de sinal mais intenso, onde cada percurso de sinal está associado a um desvio de tempo específico. Um receptor num sistema baseado em OFDM pode capturar a energia para todos os percursos de sinal no prefixo cíclico. Deste modo, as estações base podem ser seleccionadas com base numa métrica de energia total em vez de uma métrica de percurso mais intenso.

Para um sistema síncrono, as estações base podem transmitir os seus sinais 1 e 2 piloto TDM simultaneamente, como mostrado na FIG. 3A. De modo alternativo, as estações base podem 40 transmitir os seus sinais piloto TDM escalonadamente no tempo, como mostrado na FIG. 3B. Para sinais piloto TDM escalonados, o terminal pode obter picos de correlação atrasada em desvios de tempo diferentes e pode comparar estes picos de modo a seleccionar a estação base mais intensa.

Algumas ou todas as estações base no sistema podem estar assíncronas. Neste caso, os sinais piloto TDM provenientes de estações base diferentes podem não chegar ao mesmo tempo. 0 terminal pode ainda ser capaz de realizar a aquisição de sinal descrita acima para procurar e adquirir sinais piloto provenientes da estação base. Contudo, se as estações base estão assíncronas, então o sinal 1 piloto TDM proveniente de cada estação base pode encontrar interferência proveniente de outras estações base e o desempenho de detecção para a correlação atrasada é degradado devido à interferência. A duração do sinal 1 piloto TDM pode ser prolongado para ter em conta a interferência e alcançar o desempenho de detecção desejado (e. g. , a probabilidade de detecção desejada para o sinal 1 piloto TDM). 4. Sistema A Fig. 5 mostra um diagrama de blocos de uma estação HOx base e um terminal 120x, que são uma estação base e um terminal no sistema 100. Na estação HOx base, um processador 510 de TX de dados recebe diferentes tipos de dados (e. g., dados de tráfego/em pacotes e dados de processamento em excesso/controlo) e processa (e. g., codifica, entrelaça e mapeia símbolos) os dados recebidos para gerar símbolos de dados. Como aqui 41 utilizado, um "símbolo de dados" é um símbolo de modulação para dados, um "símbolo de sinais piloto" é um símbolo de modulação para sinais piloto (que são dados conhecidos a priori pela estação base e pelos terminais) e um símbolo de modulação é um número complexo para um ponto num conjunto de sinais de um esquema de modulação (e. g., M-PSK, M-QAM, entre outros).

Um modulador 520 de OFDM multiplexa os símbolos de dados nas subbandas adequadas e realiza modulação de OFDM nos símbolos multiplexados para gerar símbolos de OFDM. Um processador 530 de TX de sinais piloto gera sinais 1 e 2 piloto TDM no domínio do tempo (como mostrado na FIG. 5) ou no domínio da frequência. Um multiplexador (Mux) 532 recebe e multiplexa os sinais 1 e 2 piloto TDM provenientes do processador 530 de TX de sinais piloto com os símbolos de OFDM do modulador 520 de OFDM e proporciona um fluxo de amostras a uma unidade 534 transmissora (TMTR). A unidade 534 transmissora converte o fluxo de amostras em sinais analógicos e acondiciona adicionalmente (e. g., amplifica, filtra e converte frequências ascendentemente) os sinais analógicos para gerar um sinal modulado. A estação HOx base transmite então o sinal modulado de uma antena 536 para terminais no sistema.

No terminal 120x, os sinais transmitidos da estação HOx base, assim como de outras estações base, são recebidos por uma antena 552 e proporcionados a uma unidade 554 receptora (RCVR). A unidade 554 receptora acondiciona (e. g., filtra, amplifica, converte frequências descendentemente e digitaliza) o sinal recebido para gerar um fluxo de amostras recebidas. Uma unidade 580 de sincronização (sinc) adquire as amostras recebidas provenientes da unidade 554 receptora e realiza 42 aquisição para detectar sinais provenientes das estações base e determina a temporização de cada estação base detectada. A unidade 580 proporciona informação de temporização a um desmodulador 560 de OFDM e/ou um controlador 590. O desmodulador 560 de OFDM realiza desmodulação de OFDM nas amostras recebidas com base na informação de temporização proveniente da unidade 580 e obtém dados recebidos e símbolos de sinais piloto. O desmodulador 560 de OFDM também realiza detecção (ou filtragem por correspondência) nos símbolos de dados recebidos com uma estimativa de canal (e. g., uma estimativa de resposta de frequência) e obtém símbolos de dados detectados, os quais são estimativas dos símbolos de dados enviados pela estação HOx base. O desmodulador 560 de OFDM proporciona os símbolos de dados detectados a um processador 570 de dados recebidos (RX) . O processador 570 de dados RX processa (e. g., desmapeia símbolos, desentrelaça e descodifica) os símbolos de dados detectados e proporciona dados descodificados. O processador 570 de dados RX e/ou controlador 590 podem utilizar a informação de temporização para recuperar diferentes tipos de dados enviados pela estação HOx base. De modo geral, o processamento pelo desmodulador 560 de OFDM e pelo processador 570 de dados RX é complementar, respectivamente, ao processamento pelo modulador 520 de OFDM e pelo processador 510 de TX de dados na estação HOx base.

Os controladores 540 e 590 dirigem, respectivamente, o funcionamento na estação HOx base e no terminal 120x. As unidades 542 e 592 de memória proporcionam armazenamento para códigos de programa e dados utilizados, respectivamente, pelos controladores 540 e 590. 43 A FIG. 6 mostra um diagrama de blocos de uma forma de realização do processador 530 de TX de sinais piloto numa estação HOx base. Para esta forma de realização, o processador 530 de TX de sinais piloto gera sinais 1 e 2 piloto TDM no domínio do tempo. No processador 530 de TX de sinais piloto, um gerador 612 de PN1 gera a sequência de PN1 atribuída à estação HOx base e um gerador 614 de PN2 gera a sequência de PN2 atribuída à estação HOx base. Cada gerador de PN pode ser implementado com, por exemplo, um registador de desvio de realimentação linear (LFSR) que implementa um gerador polinomial para a sequência de PN. Os geradores 612 e 614 de PN podem ser inicializados com valores adequados correspondendo às sequências de PN1 e PN2 atribuídas à estação HOx base. Um multiplexador 616 recebe as saídas dos geradores 612 e 614 de PN e proporciona a saída de cada gerador de PN no momento apropriado, conforme determinado por um sinal TDM__Ctrl.

Os sinais piloto TDM podem também ser gerados no domínio da frequência, como descrito acima. Neste caso, as sequências de PN1 e PN2, respectivamente dos geradores 612 e 614 de PN, podem ser proporcionadas ao modulador 520 de OFDM e utilizadas para multiplicar os símbolos de sinais piloto do domínio da frequência ou as amostras do domínio do tempo para os sinais piloto TDM. A FIG. 7 mostra um diagrama de blocos de uma forma de realização da unidade 580 de sinc no terminal 120x. A unidade 580 de sinc inclui um processador 710 de sinal 1 piloto TDM e um processador 740 de sinal 2 piloto TDM. No processador 710 de sinal 1 piloto TDM, um correlador 720 atrasado realiza correlação atrasada nas amostras recebidas e 44 proporciona um resultado C(n) de correlação atrasada para cada período de amostras. Um detector 722 de sinais piloto/pico detecta a presença do sinal 1 piloto TDM no sinal recebido com base nos resultados de correlação atrasada e, se um sinal é detectado, determina o pico da correlação atrasada. Um detector 724 de erro de frequência estima o erro de frequência nas amostras recebidas com base na fase do resultado de correlação atrasada no pico detectado, como mostrado na equação (8) e proporciona a estimativa de erro de frequência. Uma unidade 726 de correcção de erro de frequência realiza a correcção de erro de frequência nas amostras recebidas e proporciona amostras de frequência corrigida. Um correlador 730 directo realiza correlação directa nas amostras de frequência corrigida (como mostrado na FIG. 7) ou nas amostras recebidas (não mostrado) para diferentes desvios de tempo na janela de incerteza, que é centrada no local de pico detectado, e proporciona resultados de correlação directa para o sinal 1 piloto TDM. Um detector 732 de picos detecta as K2 instâncias mais intensas de sinal 1 piloto TDM dentro da janela de incerteza.

No processador 740 de sinal 2 piloto TDM, um correlador 750 directo realiza correlação directa nas amostras recebidas ou de frequência corrigida para hipóteses diferentes de sinal-2 piloto determinadas pelas K2 instâncias mais intensas de sinal 1 piloto TDM detectado do detector 732 de picos e proporciona resultados de correlação directa para estas hipóteses de sinal-2 piloto. Um detector 752 de sinais piloto detecta a presença do sinal 2 piloto TDM realizando a comparação normalizada mostrada na equação (13). O detector 752 de sinais piloto proporciona como 45 saída a identidade e a temporização de cada estação base detectada. A FIG. 8A mostra um diagrama de blocos de uma forma de realização do correlador 720 atrasado para o sinal 1 piloto TDM. No correlador 720 atrasado, um registador 812 de desvio (de comprimento Li) recebe e armazena a amostra r(n) recebida para cada período n de amostras e proporciona uma amostra r(n - Li) recebida atrasada, que foi atrasada Li períodos de amostras. Pode também ser utilizado um registo tampão de amostras em vez do registador 812 de desvio. Uma unidade 816 também obtém a amostra r(n) recebida e proporciona uma amostra r* (n) de complexo-conjugado recebida. Para cada período n de amostras, um multiplicador 814 multiplica a amostra r(n - Li) recebida atrasada proveniente do registador 812 de desvio pela amostra r* (n) de complexo-conjugado recebida proveniente da unidade 816 e proporciona um resultado c (n) = r* (n) ·r (n - L]_) de correlação a um registador 822 de desvio (de comprimento Ni) e um somador 824. Para cada período n de amostras, o registador 822 de desvio recebe e armazena o resultado c(n) de correlação do multiplicador 814 e proporciona um resultado de correlação c(n-N]_) que foi atrasado Ni períodos de amostras. Para cada período n de amostras, o somador 824 recebe e soma a saída C(n - 1) de um registador 826 com o resultado c(n) do multiplicador 814, subtrai ainda o resultado c (n - Nj) atrasado do registador 822 de desvio e proporciona a sua saída C (n) ao registador 826. O somador 824 e o registador 826 formam um acumulador que realiza a operação de soma da equação (2) . O registador 822 de desvio e o somador 824 estão também configurados para realizar uma soma de total acumulado ou móvel dos Ni resultados mais recentes de correlação entre c (n) e c (n - I\A + 1) . Isto é alcançado somando o 46 resultado c(n) de correlação mais recente do multiplicador 814 e subtraindo o resultado c (n - de correlação de Ni períodos de amostras anteriores, o que é proporcionado pelo registador 822 de desvio. A FIG. 8B mostra um diagrama de blocos de uma forma de realização do correlador 730 directo para o sinal 1 piloto TDM. No correlador 730 directo, um registo 842 tampão armazena as amostras recebidas. Quando o pico da correlação atrasada para o sinal 1 piloto TDM tiver sido detectado, um gerador 832 de janela determina a janela de incerteza e proporciona controlos para avaliar cada hipótese de sinal-1 piloto. O gerador 832 proporciona um desvio de tempo e uma sequência de PN1 para cada hipótese de sinal-1 piloto. O registo 842 de tampão proporciona a sequência adequada de amostras (conjugadas) para cada hipótese de sinal-1 piloto com base no desvio de tempo indicado. Um gerador 83 4 de PN gera a sequência de PN1 adequada no desvio de tempo indicado. Um multiplicador 844 multiplica as amostras provenientes do registo 842 tampão pela sequência de PN1 proveniente do gerador 834 de PN. Para cada hipótese de sinal-1 piloto, um acumulador 846 acumula os Nld resultados provenientes do multiplicador 844 e proporciona o resultado de correlação directa para essa hipótese.

O correlador 750 directo do sinal 2 piloto TDM pode ser implementado de modo semelhante ao correlador 730 directo do sinal 1 piloto TDM, mas com as seguintes diferenças. O gerador 832 gera os controlos para avaliar as K2 instâncias de sinal 1 piloto TDM detectado provenientes do detector 732 de picos em vez dos K1 desvios de tempo dentro da janela de incerteza. 0 gerador 834 de PN gera a sequência de PN2 adequada 47 em vez da sequência de PN1. 0 acumulador 846 realiza a acumulação de N2 amostras em vez de Nid amostras.

As técnicas de aquisição de sinal aqui descritas podem ser implementadas por vários meios. Por exemplo, estas técnicas podem ser implementadas em harware, software ou uma combinação dos mesmos. Para uma implementação em hardware, as unidades de processamento utilizadas para gerar e transmitir o(s) sinal(is) piloto TDM podem ser implementado num ou mais circuitos integrados de aplicação específica (ASIC), processadores de sinais digitais (DSP), dispositivos de processamento de sinais digitais (DSPD), dispositivos de lógica programável (PLD), rede de portas lógicas programáveis (FPGA), processadores, controladores, micro-controladores, microprocessadores, outras unidades electrónicas projectadas para realizar as funções aqui descritas ou uma combinação dos mesmos. As unidades de processamento utilizadas para realizar aquisição podem também ser implementadas dentro de ou mais ASIC, DSP e assim sucessivamente.

Para uma implementação em software, as técnicas de aquisição de sinal podem ser implementadas com módulos (e. g., procedimentos, funções, entre outros) que realizam as funções aqui descritas. Os códigos de software podem ser armazenados numa unidade de memória (e. g., unidade 542 ou 592 de memória na FIG. 5) e executados por um processador (e. g., controlador 540 ou 590) . A unidade de memória pode ser implementada dentro do processador ou externamente ao processador, em cujo caso pode ser acoplada de modo comunicativo ao processador através de vários meios como é conhecido na técnica. 48

Como aqui utilizado, a OFDM pode também incluir uma arquitectura de acesso múltiplo por divisão ortogonal de frequências (OFDMA) em que utilizadores múltiplos partilham os canais OFDM.

Estão aqui incluídos cabeçalhos para referência e para auxiliar a localizar determinadas secções. Não é intenção que estes cabeçalhos limitem o âmbito dos conceitos descritos abaixo e estes conceitos podem possuir aplicabilidade noutras secções por toda a descrição. É proporcionada a descrição prévia das formas de realização divulgadas para permitir que qualquer pessoa especialista na técnica realize ou utilize a presente invenção. Várias modificações a estas formas de realização serão facilmente evidentes para os especialistas na técnica e os princípios genéricos aqui definidos podem ser aplicados a outras formas de realização sem sair do âmbito da invenção. Deste modo, não é pretendido que a presente invenção esteja limitada às formas de realização aqui mostradas mas deve estar de acordo com o âmbito mais amplo consistente com os princípios e características novas aqui divulgadas.

Lisboa, 3 de Outubro de 2012 49

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Método de realizar aquisição num sistema (100) de comunicações, compreendendo: realizar uma primeira correlação em amostras recebidas com uma primeira sequência de números pseudo-aleatórios para detectar um primeiro sinal (222) piloto multiplexado por divisão de tempo que compreende pelo menos uma instância de uma sequência de primeiro sinal piloto; realizar uma segunda correlação nas amostras recebidas com uma segunda sequência de números pseudo-aleatórios para detectar um segundo sinal (224) piloto multiplexado por divisão de tempo que compreende pelo menos uma instância de uma sequência de segundo sinal piloto, se o primeiro sinal (222) piloto multiplexado por divisão de tempo é detectado; e identificar um transmissor (110) dos primeiro e segundo sinais (222, 224) piloto multiplexados por divisão de tempo com base em pelo menos na segunda sequência de números pseudo-aleatórios.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda: calcular a média dos resultados de correlação da primeira correlação para uma pluralidade de intervalos de transmissão. 1
3. Método de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda: derivar um limite adaptável com base nas amostras recebidas; e detectar o primeiro sinal (222) piloto multiplexado por divisão de tempo com base no limite adaptável.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, em que realizar a segunda correlação compreende: realizar correlação directa nas amostras recebidas para pelo menos uma hipótese, cada hipótese correspondendo a um desvio de tempo em particular e a uma hipotética segunda sequência de números pseudo-aleatórios para o segundo sinal (224) piloto multiplexado por divisão de tempo, computar uma métrica de correlação directa para cada de pelo menos uma hipótese, comparar a métrica de correlação directa para cada hipótese com um limite, e confirmar a detecção do segundo sinal (224) piloto multiplexado por divisão de tempo se a métrica da correlação directa para qualquer de pelo menos uma hipótese excede o limite.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, em que realizar a primeira correlação compreende 2 realizar correlação directa entre as amostras recebidas e pelo menos uma hipotética primeira sequência de números pseudo-aleatórios, para uma pluralidade de desvios de tempo, identificar os K maiores resultados de correlação directa obtidos para a pluralidade de desvios de tempo e a pelo menos uma hipotética primeira sequência de números pseudo-aleatórios, em que K é um inteiro maior ou igual a um, e proporcionar K instâncias detectadas de sequência do primeiro sinal piloto correspondente aos K maiores resultados de correlação directa, sendo cada instância detectada da sequência do primeiro sinal piloto associada a um desvio de tempo em particular e a uma hipotética primeira sequência de números pseudo-aleatórios em particular.
6. Método de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda: estimar erro de frequência nas amostras recebidas com base no resultado da primeira correlação; e corrigir o erro de frequência estimado.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, em que identificar o transmissor (110) compreende identificar o transmissor (110) do primeiro e segundo sinais (222) piloto multiplexados por divisão de tempo com base ainda na primeira sequência de números pseudo-aleatórios. 3
8. Meio legível pelo computador compreendendo código para fazer com que um computador realize um método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7.
9. Aparelho num sistema de comunicações, compreendendo: meios para realizar uma primeira correlação em amostras recebidas com uma primeira sequência de números pseudo-aleatórios para detectar um primeiro sinal (222) piloto multiplexado por divisão de tempo que compreende pelo menos uma instância de uma sequência de primeiro sinal piloto; meios para realizar uma segunda correlação nas amostras recebidas com uma segunda sequência de números pseudo-aleatórios para detectar um segundo sinal (224) piloto multiplexado por divisão de tempo que compreende pelo menos uma instância de uma sequência de segundo sinal piloto, se o primeiro sinal (222) piloto multiplexado por divisão de tempo é detectado; e meios para identificar um transmissor (110) dos primeiro e segundo sinais (222, 224) piloto multiplexados por divisão de tempo com base em pelo menos na segunda sequência de números pseudo-aleatórios.
10. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, compreendendo ainda: 4 meios para calcular a média dos resultados de correlação da primeira correlação para uma pluralidade de intervalos de transmissão.
11. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, compreendendo ainda: meios para derivar um limite adaptável com base nas amostras recebidas; e meios para detectar o primeiro sinal (222) piloto multiplexado por divisão de tempo com base no limite adaptável.
12. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, em que os meios para realizar a segunda correlação compreendem meios para realizar correlação directa nas amostras recebidas para pelo menos uma hipótese, cada hipótese correspondendo a um desvio de tempo em particular e a uma hipotética segunda sequência de números pseudo-aleatórios para o segundo sinal (224) piloto multiplexado por divisão de tempo, meios para computar uma métrica de correlação directa para cada de pelo menos uma hipótese, meios para comparar a métrica de correlação directa para cada hipótese com um limite, e 5 meios para confirmar a detecção do segundo sinal (224) piloto multiplexado por divisão de tempo se a métrica da correlação directa para qualquer de pelo menos uma hipótese excede o limite.
13. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, em que os meios para realizar a primeira correlação compreendem meios para realizar correlação directa entre as amostras recebidas e pelo menos uma hipotética primeira sequência de números pseudo-aleatórios, para uma pluralidade de desvios de tempo, meios para identificar os K maiores resultados de correlação directa obtidos para a pluralidade de desvios de tempo e a pelo menos uma hipotética primeira sequência de números pseudo-aleatórios, em que K é um inteiro maior ou igual a um, e meios para proporcionar K instâncias detectadas de sequência do primeiro sinal piloto correspondente aos K maiores resultados de correlação directa, sendo cada instância detectada da sequência do primeiro sinal piloto associada a um desvio de tempo em particular e a uma hipotética primeira sequência de números pseudo-aleatórios em particular.
14. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, compreendendo ainda: 6 amostras meios para estimar erro de frequência nas recebidas com base no resultado da primeira correlação; e meios para corrigir o erro de frequência estimado.
15. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, em que os meios para identificar o transmissor (110) compreendem identificar o transmissor (110) do primeiro e segundo sinais (222) piloto multiplexados por divisão de tempo com base ainda na primeira sequência de números pseudo-aleatórios. Lisboa, 3 de Outubro de 2012 7