ES2270261T3 - Preambulo de sincronizacion en un sistema ofdm. - Google Patents

Preambulo de sincronizacion en un sistema ofdm. Download PDF

Info

Publication number
ES2270261T3
ES2270261T3 ES04027122T ES04027122T ES2270261T3 ES 2270261 T3 ES2270261 T3 ES 2270261T3 ES 04027122 T ES04027122 T ES 04027122T ES 04027122 T ES04027122 T ES 04027122T ES 2270261 T3 ES2270261 T3 ES 2270261T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
signal
preamble
synchronization
ifft
sequence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES04027122T
Other languages
English (en)
Inventor
Ralf Bohnke
Thomas Dolle
Tino Konschak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Deutschland GmbH
Original Assignee
Sony Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Deutschland GmbH filed Critical Sony Deutschland GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2270261T3 publication Critical patent/ES2270261T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2602Signal structure
    • H04L27/261Details of reference signals
    • H04L27/2613Structure of the reference signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2602Signal structure
    • H04L27/261Details of reference signals
    • H04L27/2613Structure of the reference signals
    • H04L27/26134Pilot insertion in the transmitter chain, e.g. pilot overlapping with data, insertion in time or frequency domain
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2614Peak power aspects
    • H04L27/262Reduction thereof by selection of pilot symbols
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/2627Modulators
    • H04L27/2628Inverse Fourier transform modulators, e.g. inverse fast Fourier transform [IFFT] or inverse discrete Fourier transform [IDFT] modulators
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655Synchronisation arrangements
    • H04L27/2657Carrier synchronisation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655Synchronisation arrangements
    • H04L27/2689Link with other circuits, i.e. special connections between synchronisation arrangements and other circuits for achieving synchronisation
    • H04L27/2692Link with other circuits, i.e. special connections between synchronisation arrangements and other circuits for achieving synchronisation with preamble design, i.e. with negotiation of the synchronisation sequence with transmitter or sequence linked to the algorithm used at the receiver
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655Synchronisation arrangements
    • H04L27/2656Frame synchronisation, e.g. packet synchronisation, time division duplex [TDD] switching point detection or subframe synchronisation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655Synchronisation arrangements
    • H04L27/2662Symbol synchronisation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Discrete Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

Un transmisor OFDM, que comprende medios para generar y medios para transmitir una señal de preámbulo, en el que - la señal de preámbulo comprende, por lo menos, una primera parte y, por lo menos, una segunda parte; - estando diseñada dicha, por lo menos, una primera parte para una detección aproximada de trama y/o un control automático de ganancia; - siguiendo dicha, por lo menos, una segunda parte a la, por lo menos, una pri- mera parte en el dominio del tiempo, y estando diseñada para una sincronización de temporización y de frecuencia; - conteniendo la, por lo menos, una primera parte, y la, por lo menos, una se- gunda parte, secuencias de símbolos complejos de transformada inversa rápida de Fourier (IFFT = Inverse Fast Fourier Transform) en el dominio de la frecuencia; caracterizado porque comprende medios para generar - la señal en el dominio del tiempo, de la señal del preámbulo de sincronización, correlacionando secuencias en el dominio de la frecuencia, de 12 símbolos comple- jos,a una transformada inversa rápida de Fourier (IFFT) de 64 puntos, fijándose en cero las restantes entradas de la IFFT; y porque - la secuencia, por lo menos, de la segunda parte es: S-26, +26 = N*{0, 0, S1, 0, 0, 0, S2, 0, 0, 0, S3, 0, 0, 0, S4, 0, 0, 0, S5, 0, 0, 0, S6, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, S7, 0, 0, 0, S8, 0, 0, 0, S9, 0, 0, 0, S10, 0, 0, 0, S11, 0, 0, 0, S12, 0, 0} siendo N un factor de normalización de potencia, y siendo S1-S12 símbolos complejos.

Description

Preámbulo de sincronización de un sistema OFDM.
La presente invención se refiere a una estructura de preámbulo de sincronización para la sincronización de un receptor de una transmisión OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing = multiplexación ortogonal por división de frecuencia). Además, la invención se refiere a un transmisor OFDM, así como a un método para la sincronización de un receptor de un sistema de transmisión OFDM.
Se conoce una estructura de preámbulo de sincronización como la mostrada en la Figura 1. Esta estructura de preámbulo de sincronización conocida se puede subdividir en un CAMPO-A, un CAMPO-B y un CAMPO-C. El CAMPO-A y el CAMPO-B se subdividen en otras partes. Cada uno del CAMPO-A, el CAMPO-B y el CAMPO-C está diseñado para tener una función de sincronización especial optimizada en el lado receptor. El CAMPO-A sirve, por ejemplo, para una detección aproximada de trama y un control automático de ganancia (AGC = Automatic Gain Control). El CAMPO-B sirve como una sincronización aproximada de desviación de frecuencia y temporización. El CAMPO-C sirve para una estimación de canal y sincronización exacta.
Detalles acerca de la estructura concreta y la generación del CAMPO-B se pueden encontrar en la solicitud de patente europea 99 103 379.6, publicada como EP-A-1018827 el 12 de julio de 2000, en nombre de Sony International (Europa) GmbH, que debe ser considerada como representante de la técnica anterior según el artículo 54(3) EPC. Con respecto a los detalles del CAMPO-B y, generalmente, a la generación de la señal de preámbulo de sincronización en el dominio del tiempo, mostrada en la Figura 1, se hace referencia a dicha solicitud anterior no prepublicada.
Los símbolos del CAMPO-C, que es generalmente de menor interés para la presente invención, se definen en el dominio de la frecuencia como
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 C64 _{-26\text{...}26}  = \+
\{1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,1,1,0\cr 
\+
1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,1,1,1\}\cr}
Los símbolos B16 del CAMPO-B son símbolos OFDM cortos, cuyas subportadoras +-4, +-8, +-12, +-16, +-20, +-24 están moduladas. El contenido en el dominio de la frecuencia es igual al propuesto en el documento EP-99 103 379.6 anteriormente citado. Se pueden definir como
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 B16 _{-26\text{...}26}  = \+ (raíz cuadrada de
2)*\{0,0,1+j,0,0,0,-1+j,0,0,0,-1-j,0,0,0,1-j,0,0,0,-1-j,0,0,0,\cr
 \+ 1-j,0,0,0, 
0,0,0,0,1-j,0,0,0,-1-j,0,0,0,1-j,0,0,0,-1-j,0,0,0,-1+j,0,0,0,1+j,0,0\}\cr}
La última repetición del CAMPO-B en el dominio del tiempo, que se denomina IB16, es una copia con signo contrario del anterior B16. Obsérvese que la secuencia de símbolos correlacionada en las subportadoras para generar B16 tiene particularmente ventajas para una baja relación de potencia de pico a potencia media (PAPR = peak-to-average-power-ratio) y un margen dinámico pequeño.
Según el concepto conocido mostrado en la Figura 1, los símbolos A16 del CAMPO-A son símbolos OFDM cortos, cuyas subportadoras, +-2, +-6, +-10, +-14, +-18, +-22 están moduladas (para una IDFT = Inverse Discrete Fourier Transform = transformada inversa discreta de Fourier, o IFFT = Inverse Fast Fourier Transform = transformada inversa rápida de Fourier, de 64 puntos). El contenido en el dominio de la frecuencia se puede definir como
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 A16 _{-26\text{...}26}  = \+ (raíz cuadrada de
2)*\{0,0,0,0,+1+j,0,0,0,-1+j,0,0,0,-1-j,0,0,0,+1-j,0,0,0,+1+j,0,\cr
 \+
0,0,+1-j,0,0,0,+1+j,0,0,0,+1-j,0,0,0,+1+j,0,0,0,+1-j,0,0,0,-1-j,0,0,0,-1+j,0,0,0,0\}\cr}
El signo contrario de cada segundo símbolo A16 en el dominio del tiempo se obtiene automáticamente por la carga de la subportadora especificada. La última repetición del CAMPO-A en el dominio del tiempo, que se denomina IA16, es una copia del anterior RA16.
El objeto de la presente invención es proporcionar una técnica que parte de la propuesta presentada anteriormente, que permita mejores propiedades de autocorrelación en un lado receptor de un sistema OFDM.
Este objeto se consigue por medio de las características de las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes desarrollan aún más la idea central de la presente invención.
Por lo tanto, según la presente invención, se propone una estructura de preámbulo de sincronización para la sincronización de un receptor de una transmisión OFDM. Para ello, la estructura de sincronización comprende, por lo menos, una primera parte y una segunda parte. Para ello, por lo menos una primera parte está diseñada para una detección aproximada de trama y/o un control automático de ganancia. Por lo menos una segunda parte, que sigue a la, por lo menos, una primera parte en el dominio del tiempo, está diseñada para una sincronización de temporización y de frecuencia. La, por lo menos, una primera parte, y la, por lo menos, una segunda parte contienen secuencias de símbolos complejos de transformada inversa rápida de Fourier (IFFT) en el dominio de la frecuencia.
La secuencia de la, por lo menos, una primera parte se establece dependiendo de la secuencia de la, por lo menos, una segunda parte de la estructura de preámbulo de sincronización de tal manera que se optimice el comportamiento de la sincronización. Por lo tanto, según la presente invención, se ha visto por primera vez que, cambiando la secuencia de la primera parte de la estructura de preámbulo de sincronización, se puede llevar a efecto, de una manera positiva, la segunda parte de la estructura de preámbulo de sincronización. En otras palabras, la presente invención muestra que, por ejemplo, la calidad del pico de autocorrelación generado principalmente por la secuencia de la, por lo menos, una segunda parte de la estructura de preámbulo de sincronización, se puede mejorar optimizando esta secuencia de la, por lo menos, una primera parte de la estructura de preámbulo de sincronización.
El principio del diseño es establecer el contenido en el dominio de la frecuencia del CAMPO-A de tal manera que la forma de onda resultante en el dominio del tiempo (con respecto a la forma de onda del CAMPO-B en el dominio del tiempo) dé como resultado mejores propiedades de sincronización. Obsérvese que, en el lado receptor, se pueden usar técnicas de sincronización diferentes, tales como autocorrelación o correlación mutua.
La secuencia en el dominio de la frecuencia de la, por lo menos, una primera parte se puede establecer dependiendo de la secuencia en el dominio de la frecuencia de la, por lo menos, una segunda parte, de tal manera que se optimice un segundo pico de correlación generado principalmente por la, por lo menos, una segunda parte. La expresión "generado principalmente" se ha usado para tener en cuenta que la secuencia de la, por lo menos, una primera parte de la estructura de preámbulo de sincronización tiene alguna influencia sobre el segundo pico de correlación.
La señal en el dominio de tiempo, del preámbulo de sincronización, se puede generar correlacionando secuencias en el dominio de la frecuencia, de 12 símbolos complejos, a una transformación inversa rápida de Fourier (IFFT) de 64 puntos. Para ello, las restantes entradas de la IFFT se fijan en 0. Para ello, los seis últimos símbolos complejos de la secuencia de la, por lo menos, una primera parte pueden ser idénticos a los seis últimos símbolos complejos de la secuencia de la, por lo menos, una segunda parte.
Adicional o alternativamente, los seis primeros símbolos complejos de la secuencia de la, por lo menos, una primera parte de la estructura de preámbulo de sincronización pueden ser respectivamente diferentes de los seis primeros símbolos complejos de la secuencia de la, por lo menos, una segunda parte de la estructura de preámbulo de sincronización.
La secuencia en el dominio de la frecuencia de la, por lo menos, una primera parte puede ser
S_{A} = (1-i), (1+i), (-1+i), (-1-i), (1-i), (-1-i), (1-i), (-1-i), (1-i), (-1-i), (-1+i), (1+i).
En este caso, la secuencia en el dominio de la frecuencia de la, por lo menos, una segunda parte es
S_{B} = (1+i), (-1+i), (-1-i), (1-i), (-1-i), (1-i), (1-i), (-1-i), (1-i), (-1-i), (-1+i), (1+i).
Además, según la presente invención, se proporciona un transmisor OFDM diseñado para la transmisión de un preámbulo de sincronización, como el expuesto anteriormente, en el canal BCCH (Broadcast Control Channel = Canal de Control de Difusión) de un sistema OFDM.
Como un aspecto más de la presente invención, se proporciona un método para la sincronización de un receptor de un sistema de transmisión OFDM. Para ello, la estructura de sincronización comprende, por lo menos, dos partes. Para ello, por lo menos una primera parte está diseñada para una detección aproximada de trama y/o un control automático de ganancia. Por lo menos una segunda parte que sigue a la, por lo menos, una primera parte en el dominio del tiempo, está diseñada para una sincronización de temporización y de frecuencia. La, por lo menos, una primera parte, y la, por lo menos, una segunda parte contienen secuencias de símbolos complejos de transformada inversa rápida de Fourier (IFFT) en el dominio de la frecuencia.
Por lo tanto, la secuencia de la, por lo menos, una primera parte de la estructura de preámbulo de sincronización es tal que se optimiza el comportamiento de la sincronización dependiendo de la secuencia de la, por lo menos, una segunda parte.
A continuación se explicarán realizaciones preferidas de la presente invención, con referencia a las figuras adjuntas de los dibujos, de tal manera que serán más evidentes otros objetos, ventajas y características de la presente invención.
La Figura 1 muestra la estructura de una estructura de preámbulo de sincronización;
la Figura 2 muestra un diagrama de bloques de autocorrelación;
la Figura 3 muestra un resultado ideal de autocorrelación cuando se usa la secuencia de CAMPO-A según la técnica anterior;
la Figura 4 muestra el resultado ideal de autocorrelación cuando se usa la secuencia de CAMPO-A según la presente invención;
la Figura 5 muestra la señal en el dominio del tiempo (en partes En fase y En Cuadratura), de la secuencia de CAMPO-A según la técnica anterior, en el caso de un muestreo repetido 8 veces;
la Figura 6 muestra la señal (potencia) en el dominio del tiempo, de la secuencia de CAMPO-A según la técnica anterior, en el caso de un muestreo repetido 8 veces;
la Figura 7 muestra la señal en el dominio del tiempo (en partes En fase y En Cuadratura), de la secuencia de CAMPO-A según la presente invención, en el caso de un muestreo repetido 8 veces; y
la Figura 8 muestra la señal (potencia) en el dominio del tiempo, cuando se usa la secuencia de CAMPO-A según la presente invención, en el caso de un muestreo repetido 8 veces.
La Figura 1, que muestra la estructura general de una estructura de preámbulo de sincronización, ya se ha explicado en la parte introductoria de la descripción. Dicha estructura general no se cambia según la presente invención. Sin embargo, según la presente invención, se modifica la secuencia de CAMPO-A proporcionando ventajas para las propiedades de autocorrelación. En el caso de que la secuencia de CAMPO-B esté fijada, la secuencia del CAMPO-A es optimizada y establecida dependiendo de la secuencia de CAMPO-B fijada, de tal manera que se mejoren los picos de autocorrelación generados por la secuencia de CAMPO-A y la de CAMPO-B.
El principio del diseño es establecer el contenido del CAMPO-A en el dominio de la frecuencia de tal manera que la forma de onda resultante en el dominio del tiempo (con respecto a la forma de onda del CAMPO-B en el dominio del tiempo) dé como resultado mejores propiedades de sincronización.
Obsérvese que, en el lado receptor, se pueden usar otras técnicas de sincronización, tales como correlación mutua.
Obsérvese que es beneficioso que la longitud del CAMPO-A y la del CAMPO-B sean iguales (mismo número de símbolos cortos).
Particularmente, la secuencia de CAMPO-A es cambiada de tal manera que los picos de autocorrelación de CAMPO-B presenten menos mesetas y lóbulos laterales. En otras palabras, según la presente invención, se ha visto por primera vez que, optimizando la secuencia de CAMPO-A, se puede optimizar el pico de autocorrelación de
CAMPO-B.
Para la secuencia de CAMPO-A, la presente invención sugiere una técnica para mejorar la secuencia, que proporciona ventajas, como se describe más adelante.
Generalmente, se puede decir que los seis últimos símbolos complejos de la secuencia del CAMPO-A pueden ser idénticos a los seis últimos símbolos complejos de la secuencia del CAMPO-B.
Los seis primeros símbolos complejos de la secuencia del CAMPO-A pueden ser respectivamente diferentes de los seis primeros símbolos complejos de la secuencia del CAMPO-B.
Los símbolos A16 de la secuencia del CAMPO-A según la presente invención, en el dominio del tiempo, son símbolos OFDM cortos (significando que el dominio del tiempo muestra una periodicidad), en los que las subportadoras, +-2, +-6, +-10, +-14, +-18, +-22 están moduladas. El contenido en el dominio de la frecuencia, de la secuencia del CAMPO-A que usa la secuencia según la presente invención, se puede definir como
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 A16 _{-26\text{...}26}  = \+ (raíz cuadrada de
2)*\{0,0,0,0,+1-j,0,0,0,+1+j,0,0,0,-1+j,0,0,0,-1-j,0,0,0,+1-j,0,\cr
 \+
0,0,-1-j,0,0,0,+1-j,0,0,0,-1-j,0,0,0,+1-j,0,0,0,-1-j,0,0,0,-1+j,0,0,0,+1+j,0,0,0,0\}\cr}
Los símbolos OFDM cortos, que consisten en 12 subportadoras moduladas, están modulados en fase por los elementos del alfabeto de símbolos S = (raíz cuadrada de 2)(\pm1\pmj). Los símbolos de CAMPO-C ya no son considerados aquí.
La secuencia completa para el campo A es:
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 S _{-26,26}  = \+ (raíz cuadrada de
2)*\{0,0,0,0,S1,0,0,0,S2,0,0,0,S3,0,0,0,S4,0,0,0,S5,0,0,0,\cr  \+
S6,0,0,0,S7,0,0,0,S8,0,0,0,S9,0,0,0,S10,0,0,0,S11,0,0,0,S12,0,0,0,0\}*(-1)\cr}
Para ello, se usa (raíz cuadrada de 2) para normalizar la potencia. Aplicando una IFFT de 64 puntos al vector S, en el que los 15 valores restantes se fijan en 0, se pueden generar cuatro símbolos cortos de entrenamiento. La salida de la IFFT se extiende cíclicamente para dar como resultado el número dedicado de símbolos cortos.
La secuencia del CAMPO-A según la técnica anterior es:
S1...12 = (1+j), (-1+j), (-1-j), (1-j), (1+j), (1-j), (1+j), (1-j), (1+j), (1-j), (-1-j), (-1+j)
Un ejemplo para una secuencia de CAMPO-A según la presente invención es:
S1...12 = (1-j), (1+j), (-1+j), (-1-j), (1-j), (-1-j), (1-j), (-1-j), (1-j), (-1-j), (-1+j), (1+j)
Por ello, la secuencia completa para el campo B es:
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 S _{-26,26}  = \+ (raíz cuadrada de
2)*\{0,0,S1,0,0,0,S2,0,0,0,S3,0,0,0,S4,0,0,0,S5,0,0,0,\cr  \+
S6,0,0,0,0,0,0,0,S7,0,0,0,S8,0,0,0,S9,0,0,0,S10,0,0,0,S11,0,0,0,S12,0,0\}\cr}
Para ello, se usa (raíz cuadrada de 2) para normalizar la potencia. Aplicando una IFFT de 64 puntos al vector S, en el que los 15 valores restantes se fijan en 0, se pueden generar cuatro símbolos cortos de entrenamiento. La salida de la IFFT se extiende cíclicamente para dar como resultado el número dedicado de símbolos cortos.
Para ello, la secuencia para el campo B es:
S1...12 = (1+j), (-1+j), (-1-j), (1-j), (-1-j), (1-j), (1-j), (-1-j), (1-j), (-1-j), (-1+j), (1+j)
Ahora, con referencia a la Figura 2, se explicará una técnica de autocorrelación en el lado receptor de un sistema OFDM. La señal recibida es retardada por una unidad de retardo 2 con el retardo de correlación D_{ac}. Las muestras conjugadas complejas de la versión retardada de las señales son generadas 3 y multiplicadas 4 con las muestras recibidas. Los productos son aplicados a la unidad 6 de media móvil con un tamaño de ventada W_{ac} y, después, son procesados posteriormente para una detección de umbral y/o búsqueda de máximo (unidades 5, 7, 8) para encontrar la temporización correcta. El resultado de la correlación compleja en la posesión de pico generada por la unidad 9 se puede usar para estimar la desviación de frecuencia.
Ahora, con referencia a las Figuras 3 a 7, se explicarán los resultados de la simulación para mostrar el comportamiento de la técnica propuesta. Para ello, la Figura 3 muestra el resultado ideal de autocorrelación (amplitud y fase) de un preámbulo BCCH según la técnica anterior. El resultado de autocorrelación se usa para identificar un comienzo de trama, ajustar el control automático de ganancia (AGC) y para efectuar la sincronización de temporización y de frecuencia. Particularmente, el CAMPO-B se puede usar para las tareas posteriores de sincronización (sincronización de temporización y de frecuencia). Es muy importante conseguir la sincronización de temporización tan exactamente como sea posible ya que, como se puede ver en la Figura 3, según la técnica anterior, la estructura BCCH presenta una meseta que puede ser identificada antes del pico de amplitud de autocorrelación en el campo B. Este efecto de "meseta" disminuye significativamente la exactitud de la temporización. Aparte de la meseta, el propio pico no presenta una calidad buena y bien definida.
La Figura 4 muestra el comportamiento de autocorrelación del preámbulo BCCH según la presente invención. El efecto de meseta y lóbulos laterales, anteriormente descrito, encontrado usando la propuesta de la técnica anterior, se puede evitar si se usa la secuencia de CAMPO-A según la presente invención. Se consigue una coincidencia optimizada entre el CAMPO-A y el CAMPO-B del preámbulo BCCH y, por tanto, se puede mejorar la exactitud de la temporización, que se consigue básicamente mediante la especificada estructura en el dominio del tiempo. En la Figura 4, se pueden identificar dos claros picos de amplitud de autocorrelación individuales en el preámbulo BCCH, si se usa la secuencia según la técnica anterior para la generación del CAMPO-A.
A continuación, con referencia a las Figuras 5 a 7, se explicarán las propiedades de la señal en el dominio del tiempo.
Para la OFDM (o, en general, señales de varias portadoras) la fluctuación de la envolvente de la señal (denominada relación de potencia de pico a potencia media = PAPR = Peak-to-Average Power Ratio) es de gran importancia. Una gran PAPR da como resultado una transmisión pobre (debido a efectos de distorsión no lineal del amplificador de potencia) y a componentes que limitan la señal en el sistema de transmisión (por ejemplo, limitado margen dinámico del convertidor A/B).
Para las secuencias de sincronización es incluso más deseable tener señales con baja PAPR y pequeño margen dinámico a fin de acelerar el AGC (control automático de ganancia) del receptor, enclavando y ajustando el valor de señal de referencia para el convertidor A/B (la totalidad del margen dinámico de la señal entrante debe ser cubierto por la resolución del convertidor A/B sin sobrepasarlo ni quedarse corto).
La Figura 6 muestra, expresada en dB, la envolvente de potencia en el dominio del tiempo de la forma de onda resultante de la señal en el dominio del tiempo, cuando se usa la secuencia de CAMPO-A según la técnica anterior. Se consideró un muestreo repetido 8 veces para asegurar que los picos eran capturados correctamente usando la IFFT limitada de 64 puntos. La PAPR resultante es 2,13 dB, y el margen dinámico es 6,13 dB (con muestreo repetido 8 veces).
La Figura 5 muestra las partes real e imaginaria de la forma de onda resultante transmitida, en el dominio del tiempo.
La Figura 8 muestra la envolvente de potencia en el dominio del tiempo, de la forma de onda resultante de la señal en el dominio del tiempo, cuando se usa la secuencia propuesta según la presente invención. Se consideró un muestreo repetido 8 veces para asegurar que los picos eran capturados correctamente usando la IFFT limitada de 64 puntos. La PAPR resultante es 2,13 dB, y el margen dinámico es 6,13 dB. Por lo tanto, la PAPR y el margen dinámico no se degradan cuando se usan las secuencias según la presente invención, en comparación con la técnica anterior.
La Figura 7 muestra las partes real e imaginaria de la forma de onda resultante transmitida, en el dominio del tiempo.
La invención propone una técnica para una secuencia optimizada de símbolos de sincronización para ser usada en sistemas de transmisión OFDM. La estructura de símbolos de sincronización está construida usando símbolos OFDM diseñados especialmente con una secuencia optimizada, la cual está correlacionada en las subportadoras moduladas. Los símbolos de sincronización resultantes consisten en varias repeticiones en el dominio del tiempo. Usando la secuencia propuesta, el símbolo de sincronización resultante proporciona una elevada detección de temporización y detección de frecuencia de dicha exactitud de estimación. Además, la ráfaga es optimizada para lograr una fluctuación muy baja de la envolvente y un margen dinámico muy pequeño, para reducir la complejidad en el receptor y para mejorar el comportamiento de la detección de frecuencia y tiempo. La secuencia de CAMPO-A propuesta está particularmente optimizada con respecto a todos los demás símbolos de sincronización.
La invención está basada en los preámbulos de sincronización y entrenamiento. La secuencia optimizada es muy adecuada para generar un preámbulo o una parte (también llamada campo) de ella, correlacionando la secuencia a las subportadoras apropiadas de un símbolo OFDM con un tamaño de IFFT de 64. El beneficio de la invención es la mejor exactitud de la temporización cuando el resultado de la autocorrelación en el CAMPO-B se usa para la sincronización. Las estructuras en el dominio del tiempo, de los preámbulos según la técnica anterior, no son cambiadas según la invención.
Las ventajas de la presente invención se pueden resumir como sigue:
-
La invención propone un símbolo de sincronización basado en OFDM con una baja relación de potencia de pico a potencia media y un pequeño margen dinámico;
-
se mejora el comportamiento de la sincronización (exactitud de temporización comparada con preámbulos actuales);
-
no se modifican las estructuras especificadas de preámbulos en el dominio del tiempo según la técnica anterior; y
-
no se necesita una complejidad adicional.

Claims (5)

1. Un transmisor OFDM,
que comprende medios para generar y medios para transmitir una señal de preámbulo, en el que
- la señal de preámbulo comprende, por lo menos, una primera parte y, por lo menos, una segunda parte;
- estando diseñada dicha, por lo menos, una primera parte para una detección aproximada de trama y/o un control automático de ganancia;
- siguiendo dicha, por lo menos, una segunda parte a la, por lo menos, una primera parte en el dominio del tiempo, y estando diseñada para una sincronización de temporización y de frecuencia;
- conteniendo la, por lo menos, una primera parte, y la, por lo menos, una segunda parte, secuencias de símbolos complejos de transformada inversa rápida de Fourier (IFFT = Inverse Fast Fourier Transform) en el dominio de la frecuencia;
caracterizado porque comprende medios para generar
- la señal en el dominio del tiempo, de la señal del preámbulo de sincronización, correlacionando secuencias en el dominio de la frecuencia, de 12 símbolos complejos, a una transformada inversa rápida de Fourier (IFFT) de 64 puntos, fijándose en cero las restantes entradas de la IFFT; y porque
- la secuencia, por lo menos, de la segunda parte es:
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 S _{-26,+26}  = \+
N*\{0,0,S1,0,0,0,S2,0,0,0,S3,0,0,0,S4,0,0,0,S5,0,0,0,S6,0,0,0,\cr 
\+
0,0,0,0,S7,0,0,0,S8,0,0,0,S9,0,0,0,S10,0,0,0,S11,0,0,0,S12,0,0\}\cr}
siendo N un factor de normalización de potencia, y siendo S1-S12 símbolos complejos.
2. Un transmisor OFDM según la reivindicación 1,
en el que los seis últimos símbolos complejos de la, por lo menos, una primera parte, y de la, por lo menos, una segunda parte son (1-i). (-1-i), (1-i), (-1-i), (-1+i), (1+i).
3. Un método para generar y transmitir una señal de preámbulo,
que comprende la etapa de transmitir una señal de preámbulo generada por las siguientes etapas:
- la señal de preámbulo se divide en, por lo menos, una primera parte y, por lo menos, una segunda parte;
- estando diseñada dicha, por lo menos, una primera parte para una detección aproximada de trama y/o un control automático de ganancia;
- siguiendo dicha, por lo menos, una segunda parte a la, por lo menos, una primera parte en el dominio del tiempo, y estando diseñada para una sincronización de temporización y de frecuencia;
- conteniendo la, por lo menos, una primera parte, y la, por lo menos, una segunda parte, secuencias de símbolos complejos de transformada inversa rápida de Fourier (IFFT) en el dominio de la frecuencia;
caracterizado porque
- la señal en el dominio del tiempo, de la señal del preámbulo de sincronización, es generada correlacionando, en el dominio de la frecuencia, secuencias de 12 símbolos complejos, a una transformada inversa rápida de Fourier (IFFT) de 64 puntos, fijándose en cero las restantes entradas de la IFFT; y porque
- la secuencia, por lo menos, de la segunda parte es:
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 S _{-26,+26}  = \+
N*\{0,0,S1,0,0,0,S2,0,0,0,S3,0,0,0,S4,0,0,0,S5,0,0,0,S6,0,0,0,\cr 
\+
0,0,0,0,S7,0,0,0,S8,0,0,0,S9,0,0,0,S10,0,0,0,S11,0,0,0,S12,0,0\}\cr}
siendo N un factor de normalización de potencia, y siendo S1-S12 símbolos complejos.
\newpage
4. Un método según la reivindicación 3,
en el que los seis últimos símbolos complejos de la, por lo menos, una primera parte, y de la, por lo menos, una segunda parte son (1-i). (-1-i), (1-i), (-1-i),(-1+i), (1+i).
5. Un dispositivo para generar y transmitir una señal de preámbulo,
que comprende medios para transmitir una señal de preámbulo generada por:
- medios para dividir la señal de preámbulo en, por lo menos, una primera parte y, por lo menos, una segunda parte, en los que;
- dicha, por lo menos, una primera parte está diseñada para una detección aproximada de trama y/o un control automático de ganancia, y dicha, por lo menos, una segunda parte sigue a la, por lo menos, una primera parte en el dominio del tiempo, y está diseñada para una sincronización de temporización y de frecuencia;
- conteniendo la, por lo menos, una primera parte, y la, por lo menos, una segunda parte, secuencias de símbolos complejos de transformada inversa rápida de Fourier (IFFT) en el dominio de la frecuencia;
y caracterizado porque comprende medios para generar la señal en el dominio del tiempo, de la señal del preámbulo de sincronización, correlacionando, en el dominio de la frecuencia, secuencias de 12 símbolos complejos, a una transformada inversa rápida de Fourier (IFFT) de 64 puntos, fijándose en cero las restantes entradas de la IFFT; en el que la secuencia, por lo menos, de la segunda parte es:
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 S _{-26,+26}  = \+
N*\{0,0,S1,0,0,0,S2,0,0,0,S3,0,0,0,S4,0,0,0,S5,0,0,0,S6,0,0,0,\cr 
\+
0,0,0,0,S7,0,0,0,S8,0,0,0,S9,0,0,0,S10,0,0,0,S11,0,0,0,S12,0,0\}\cr}
siendo N un factor de normalización de potencia, y siendo S1-S12 símbolos complejos.
ES04027122T 1999-04-23 1999-04-23 Preambulo de sincronizacion en un sistema ofdm. Expired - Lifetime ES2270261T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99108083A EP1049302B1 (en) 1999-04-23 1999-04-23 Synchronization preamble in an OFDM system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2270261T3 true ES2270261T3 (es) 2007-04-01

Family

ID=8238035

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES04027122T Expired - Lifetime ES2270261T3 (es) 1999-04-23 1999-04-23 Preambulo de sincronizacion en un sistema ofdm.
ES99108083T Expired - Lifetime ES2262266T3 (es) 1999-04-23 1999-04-23 Preambulo de sincronicacion en un sistema ofdm.

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES99108083T Expired - Lifetime ES2262266T3 (es) 1999-04-23 1999-04-23 Preambulo de sincronicacion en un sistema ofdm.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7145955B1 (es)
EP (2) EP1049302B1 (es)
JP (2) JP4563547B2 (es)
KR (1) KR100769022B1 (es)
CN (1) CN1197312C (es)
CA (1) CA2305168C (es)
DE (1) DE69932150T2 (es)
ES (2) ES2270261T3 (es)

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE43703E1 (en) 1997-09-04 2012-10-02 Sony Deutschland Gmbh Transmission system for OFDM-signals with optimized synchronization
EP1018827B1 (en) 1999-01-08 2004-05-06 Sony International (Europe) GmbH Synchronisation structure for OFDM system
JP3513465B2 (ja) 2000-02-22 2004-03-31 シャープ株式会社 無線通信送信機及び無線通信受信機
DE10040222A1 (de) * 2000-08-17 2002-02-28 Marconi Comm Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Nachrichten-Empfängers
JP3636145B2 (ja) 2001-06-15 2005-04-06 ソニー株式会社 復調タイミング生成回路および復調装置
EP1274209A1 (en) * 2001-07-04 2003-01-08 TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON (publ) Frequency correction for a multicarrier system
EP1274193A1 (en) * 2001-07-04 2003-01-08 TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON (publ) Method and device for providing timing information in a wireless communication system
US7548506B2 (en) 2001-10-17 2009-06-16 Nortel Networks Limited System access and synchronization methods for MIMO OFDM communications systems and physical layer packet and preamble design
ATE492106T1 (de) 2002-07-16 2011-01-15 Ihp Gmbh Verfahren und gerät zur rahmendetektion und synchronisierung
KR20040029253A (ko) * 2002-09-30 2004-04-06 삼성전자주식회사 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 통신시스템에서프리앰블 시퀀스 생성 장치 및 방법
KR100479864B1 (ko) * 2002-11-26 2005-03-31 학교법인 중앙대학교 이동 통신 시스템에서의 하향링크 신호의 구성 방법과동기화 방법 및 그 장치 그리고 이를 이용한 셀 탐색 방법
AU2003269739A1 (en) * 2003-03-28 2004-10-18 Intel Corporation Method and apparatus for ofdm symbol timing synchronization
FI115683B (fi) * 2003-04-10 2005-06-15 Elektrobit Oy Synkronisointimenetelmä ja tiedonsiirtojärjestelmä
EP1652207A4 (en) * 2003-06-05 2011-12-28 Meshnetworks Inc SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING A SYNCHRONIZATION POINT IN OFDM MODEMS FOR EXACT TIME-of-Flight Measurement
AU2003267470A1 (en) * 2003-10-03 2005-04-21 Nokia Corporation Method, system and receiver for receiving a multi-carrier transmission
US8433005B2 (en) * 2004-01-28 2013-04-30 Qualcomm Incorporated Frame synchronization and initial symbol timing acquisition system and method
US8724447B2 (en) 2004-01-28 2014-05-13 Qualcomm Incorporated Timing estimation in an OFDM receiver
RU2335853C2 (ru) * 2004-01-28 2008-10-10 Квэлкомм Инкорпорейтед Оценка тайминга в приемнике ofdm
WO2005088853A1 (en) 2004-03-09 2005-09-22 Neocific Inc. Methods and apparatus for random access in multi-carrier communication systems
DE602004011899T2 (de) * 2004-04-21 2009-02-12 Sony Deutschland Gmbh Rahmensynchronisation mit Interferenzverminderung
US20050254559A1 (en) * 2004-05-11 2005-11-17 Wen-Sheng Hou Packet detection
EP3537681B1 (en) * 2004-06-24 2020-10-07 Apple Inc. Preambles in ofdma system
KR100749446B1 (ko) 2004-11-30 2007-08-14 한국전자통신연구원 직교주파수 분할다중화 시스템에서 초기 동기 이전의 자동이득조절 방법 및 장치
KR100702456B1 (ko) * 2004-12-10 2007-04-03 한국전자통신연구원 심벌 동기 검출 방법 및 그 장치
KR100729726B1 (ko) 2005-09-14 2007-06-18 한국전자통신연구원 직교 주파수 분할 다중화 방식의 통신 시스템의 타이밍획득 및 반송파 주파수 오차 추정 장치 및 방법
EP1838008A1 (en) * 2006-03-23 2007-09-26 Sony Deutschland Gmbh Preamble for synchronization
CN101083645B (zh) * 2006-06-01 2010-04-07 电子科技大学 一种低复杂度ofdm快速同步的方法
ATE495616T2 (de) 2007-05-02 2011-01-15 Huawei Tech Co Ltd Verfahren und einrichtung zum aufbau eines synchronisiersignals in einem vermittlungssystem
WO2008140344A1 (en) * 2007-05-11 2008-11-20 Siemens Aktiengesellschaft A method and a system for synchronizing ofdm-transceivers
WO2009084923A2 (en) 2008-01-03 2009-07-09 Lg Electronics Inc. Method for transmitting preamble in scalable bandwidth system
JP5031600B2 (ja) * 2008-01-28 2012-09-19 京セラ株式会社 無線通信方法、無線通信システム、基地局、移動局
US7796498B2 (en) * 2008-06-29 2010-09-14 Intel Corporation Weighted tone reservation for OFDM PAPR reduction
JP5153523B2 (ja) * 2008-09-01 2013-02-27 株式会社日立製作所 無線基地局装置および無線移動局装置
US8416675B2 (en) * 2008-09-30 2013-04-09 Intel Corporation Tone reservation techniques for reducing peak-to-average power ratios
US8798096B2 (en) * 2009-12-18 2014-08-05 Electronics And Telecommunications Research Institute Method for configuring preamble for communication system, preambler, and apparatus for generating packet using the same
EP3327965B1 (en) * 2011-02-04 2019-09-25 Marvell World Trade Ltd. Control mode phy for wlan
US9178745B2 (en) 2011-02-04 2015-11-03 Marvell World Trade Ltd. Control mode PHY for WLAN
US9838735B2 (en) 2013-04-15 2017-12-05 Sony Corporation Prevention of erroneous detection of signal
US9294323B2 (en) 2013-09-10 2016-03-22 Marvell World Trade Ltd. Extended guard interval for outdoor WLAN
US10194006B2 (en) 2013-10-25 2019-01-29 Marvell World Trade Ltd. Physical layer frame format for WLAN
CN105830410B (zh) 2013-10-25 2020-07-03 马维尔亚洲私人有限公司 一种用于生成用于经由通信信道传输的物理层数据单元的方法和装置
US10218822B2 (en) 2013-10-25 2019-02-26 Marvell World Trade Ltd. Physical layer frame format for WLAN
WO2015130067A1 (ko) * 2014-02-25 2015-09-03 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 장치 대 장치 단말 신호 생성 방법 및 장치
US11855818B1 (en) 2014-04-30 2023-12-26 Marvell Asia Pte Ltd Adaptive orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) numerology in a wireless communication network
WO2016134020A1 (en) 2015-02-17 2016-08-25 Marvell Semiconductor, Inc. Block coding scheme for phy data unit transmission
CN106341362B (zh) * 2015-07-09 2021-04-02 北京三星通信技术研究有限公司 导频发送方法、导频接收方法及其装置
US10756925B2 (en) 2018-11-13 2020-08-25 Semiconductor Components Industries, Llc Slave device enhancing data rate of DSI3 bus
US11778560B2 (en) * 2019-07-10 2023-10-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Avoiding false detection associated with wake-up signal
US10771281B1 (en) 2019-11-04 2020-09-08 Semiconductor Components Industries, Llc Semi-differential signaling for DSI3 bus enhancement

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69737353T2 (de) * 1997-11-05 2007-11-29 Sony Deutschland Gmbh Synchronisierung in digitalen Kommunikationssystemen
US6549592B1 (en) * 1998-02-06 2003-04-15 Cisco Technology, Inc Enhanced synchronization burst for OFDM systems

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008136253A (ja) 2008-06-12
KR20000077075A (ko) 2000-12-26
DE69932150D1 (de) 2006-08-10
EP1049302B1 (en) 2006-06-28
EP1505787A2 (en) 2005-02-09
JP2000341244A (ja) 2000-12-08
KR100769022B1 (ko) 2007-10-22
CA2305168C (en) 2011-11-29
EP1049302A1 (en) 2000-11-02
EP1505787B1 (en) 2006-10-18
DE69932150T2 (de) 2006-11-09
CA2305168A1 (en) 2000-10-23
US7145955B1 (en) 2006-12-05
EP1505787A3 (en) 2005-02-23
JP4435239B2 (ja) 2010-03-17
CN1197312C (zh) 2005-04-13
ES2262266T3 (es) 2006-11-16
JP4563547B2 (ja) 2010-10-13
CN1272014A (zh) 2000-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2270261T3 (es) Preambulo de sincronizacion en un sistema ofdm.
JP4493165B2 (ja) プリアンブル信号の生成方法、送信装置、及び受信装置の同期方法
EP1439677B1 (en) Synchronisation symbol structure for an OFDM system
US7764593B2 (en) Downlink signal configuring method and device in mobile communication system, and synchronization and cell searching method and device using the same
JP5200025B2 (ja) パケット化システムの高速通信用のコスト効率の良いプリアンブル構造
RU2466509C2 (ru) Устройство и способ для уменьшения papr в сигнале преамбулы цифровой широковещательной системы
JP2010041687A (ja) 無線通信装置および無線通信制御方法
KR100799539B1 (ko) Ofdm 통신망에 있어 이웃 시퀀스간 곱의 자기 상관성이좋은 프리앰블을 이용한 시간 동기 방법 및 이를 이용한주파수 옵셋 추정 방법
EP2086195B1 (en) Correlation apparatus and method for frequency synchronization in broadband wireless access communication system
CN101409700A (zh) 一种多载波通信系统同步方法及设备
Al-Haddad et al. Joint carrier frequency and symbol timing synchronization sequence for FBMC based system
CN100454917C (zh) 基于异种间距频域训练序列的频偏估计方法
Zhao et al. Terahertz MIMO enhanced sensing DFT-s-OFDM radar
Priya et al. Frequency synchronization in OFDM system
Qrabil et al. Design and implementation of OFDM transceiver system using M-PSK encoding techniques
US20230046353A1 (en) Method for generating a training sequence consisting of a plurality of ofdm symbols
CN102571660A (zh) 在通信系统中基于rt的n阶连续ofdm方法和设备
CA2598677A1 (en) Optimized synchronization preamble structure
Choi et al. Study on the preamble based OFDM timing synchronization
HK1194567B (en) Method and device for generating beacon signal in communication system