ES2337827T3 - Posicionamiento de pilotos para transmisiones de multidifusion en ofdm. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para la multidifusión de información en un sistema de comunicación de múltiples portadoras, que comprende: la generación de un bloque de transmisión; y la inserción de por lo menos un símbolo piloto TDM de Multiplexación por División de Tiempo caracterizado porque el por lo menos un símbolo piloto TDM contiene pilotos de área amplia y de área local y porque se sitúa en una transición entre formas de onda de área amplia y de área local para facilitar la decodificación del bloque de transmisión.
Description
Posicionamiento de pilotos para transmisiones de
multidifusión en OFDM.
La tecnología objeto se refiere generalmente a
procedimientos y sistemas de comunicación, y más concretamente a
procedimientos y sistemas que llevan a cabo una estimación de canal
y una sincronización temporal ampliadas de acuerdo con las redes
inalámbricas.
La multiplexación por división de frecuencias
ortogonales (OFDM) es un procedimiento de modulación digital en el
que una señal se divide en varios canales de banda estrecha a
diferentes frecuencias. Estos canales en ocasiones se denominan
sub-bandas o subportadoras. La tecnología se
concibió por primera vez durante la investigación de la
minimización de la interferencia entre canales cercanos unos a otros
en frecuencia. En algunos aspectos, la OFDM es similar a la
multiplexación por división de frecuencia (FDM) convencional. La
diferencia está en la manera en al que se modulan y se demodulan las
señales. Generalmente, se da prioridad a la minimización de la
interferencia, o diafonía, entre los canales y símbolos que
comprenden el flujo de datos. Se da menor importancia al
perfeccionado de los canales individuales.
En un área, la OFDM también se ha utilizado en
los servicios Europeos de difusión de audio digital. La tecnología
se presta a sí misma a la televisión digital, y está siendo
considerada como un procedimiento de obtención de la transmisión
digital de datos de alta velocidad sobre líneas telefónicas
convencionales. También se utiliza en redes de área local
inalámbricas. La Multiplexación por División de Frecuencias
Ortogonales puede considerarse como una técnica de modulación FDM
para la transmisión de grandes cantidades de datos digitales en una
onda de radio donde la OFDM opera dividiendo una señal de radio en
múltiples subseñales o subportadoras más pequeñas que son a
continuación transmitidas simultáneamente a diferentes frecuencias
al receptor. Una ventaja de la tecnología OFDM es que reduce la
cantidad de diafonía en las transmisiones de señales donde las
actuales especificaciones como las tecnologías 802.11a WLAN, 802.16
y WiMAX emplean diversos aspectos de la OFDM.
En algunos sistemas que utilizan la tecnología
OFDM, las transmisiones están destinadas para muchos usuarios
simultáneamente. Un ejemplo de este tipo es un sistema de difusión o
multidifusión. Además, si diferentes usuarios pueden elegir entre
diferentes partes de la misma transmisión, los datos en cada
transmisión por lo general se miltiplexan por división de tiempo
(TDM). Frecuentemente se da el caso de que los datos a transmitir
se organizan en estructuras fijas como tramas o supertramas.
Entonces diferentes usuarios pueden elegir recibir diferentes
partes de una supertrama en cualquier momento. Con el fin de asistir
a la multitud de usuarios con sincronización respecto al tiempo y a
la frecuencia de la señal de difusión, en ocasiones se insertan
símbolos piloto multiplexados por división de tiempo (TDM) al inicio
de cada supertrama. En un caso de es tipo, cada supertrama comienza
con una cabecera que consiste en, entre otras cosas, dos pilotos
TDM, denominados piloto TDM 1 y piloto TDM 2. Estos símbolos se
utilizan por el sistema para conseguir la sincronización de tramas
inicial, también denominada adquisición inicial.
Con el fin de dar más asistencia con la
sincronización temporal y/o frecuencial durante una supertrama,
también denominado seguimiento temporal o frecuencial, pueden
utilizarse símbolos de piloto adicionales. El seguimiento temporal
o frecuencial puede conseguirse utilizando pilotos multiplexados por
división de frecuencia (FDM), que pueden estar embebidos en cada
símbolo OFDM de datos transmitido. Por ejemplo, si cada símbolo OFDM
consiste en N subportadoras, N-P de las mismas
pueden utilizarse para la transmisión de datos y P de las mismas
pueden asignarse a los pilotos FDM. Este P pilotos FDM en ocasiones
se distribuyen uniformemente en las N subportadoras, de manera que
cada par de pilotos estén separados por N/P-1
subportadoras de datos. Dichos subconjuntos uniformes de
subportadoras dentro de un símbolo OFDM se denominan
entrelazados.
Se utilizan estimaciones de canal del dominio
temporal para el seguimiento temporal durante una supertrama. Las
estimaciones de canal del dominio temporal se obtienen a partir de
pilotos FDM, embebidos en símbolos OFDM de datos. Los pilotos FDM
siempre pueden situarse en el mismo entrelazado, o pueden ocupar
diferentes entrelazados en diferentes símbolos OFDM. El subconjunto
de subportadoras con índices i + 8k en ocasiones se denomina el
i^{ésimo} entrelazado. En este caso, N/P = 8. En un caso, los
pilotos FDM pueden situarse en el entrelazado 2 durante un símbolo
OFDM, en el entrelazado 6 durante el siguiente símbolo, a
continuación nuevamente en el entrelazado 2 y así sucesivamente.
Esto se denomina patrón escalonado (2, 6). En otros casos, el
patrón escalonado puede ser más complicado, de manera que los
entrelazados ocupados describen el patrón (0, 3, 6, 1, 4, 7, 2, 5).
Esto en ocasiones se denomina patrón escalonado (0, 3, 6).
Diferentes patrones escalonados hacen posible que el receptor
obtenga estimaciones de canal más largas que P tomas del dominio
temporal. Por ejemplo, el patrón escalonado (2, 6) puede utilizarse
en el receptor para obtener estimaciones de canal de longitud 2P,
mientras que los patrones escalonados (0, 3, 6) pueden conducir a
estimaciones de canal de longitud 3P. Esto se consigue combinando
las observaciones del canal de longitud P de símbolos OFDM
consecutivos en una estimación de canal más larga en una unidad
denominada unidad de filtrado temporal. Estimaciones de canal más
largas en general pueden conducir a algoritmos de sincronización
temporal más robustos.
Algunos sistemas de difusión están destinados
para diferentes tipos de transmisión simultáneamente. Por
ejemplo, parte de los datos de difusión pueden estar destinados para
cualquier usuario potencial dentro de la red nacional, y tales
datos se denominan contenidos de área amplia o área nacional. Otros
símbolos de datos transmitidos en la red pueden estar destinados
únicamente para usuarios que estén residiendo en la actualidad en
una parte local específica de la red. Dichos datos se denominan
contenidos de área local. Los símbolos OFDM de datos, que
pertenecen a diferentes contenidos pueden multiplexarse por división
de tiempo en cada trama en una supertrama. Por ejemplo, algunas
partes de cada trama dentro de una supertrama pueden reservarse
para contenidos de área amplia y otras partes para contenidos de
área local. En tales casos, los datos y los pilotos destinados para
diferentes contenidos pueden encriptarse utilizando diferentes
procedimientos. Además, el conjunto de transmisores que están
difundiendo simultáneamente los contenidos de área amplia y los de
área local dentro de una supertrama pueden ser diferentes. Es por
tanto bastante común que las estimaciones de canal del dominio
temporal, así como las observaciones de canal, asociadas con
contenidos de área amplia y las asociadas con los contenidos de
área local puedan ser bastante diferentes. En estos escenarios, debe
utilizarse una estrategia especial para la estimación de canal en
símbolos OFDM agrupados cerca de la frontera entre los contenidos
de área amplia y los de área local. Es necesario transmitir una
forma de onda especial para asistir en el seguimiento temporal y en
la estimación de canal antes y después de la frontera de
contenidos.
En el documento de QUALCOMM INCORPORATED:
"Detailed Description of the Enhanced BCMCS Transmit Waveform
Description" 3GPP2
C30-20040823-060, páginas
1-19, se describe el uso de un piloto TDM entre dos
formas de onda de datos.
\vskip1.000000\baselineskip
Lo que sigue a continuación presenta un resumen
simplificado de diversas formas de realización con el fin de
proporcionar un entendimiento básico de algunos aspectos de las
formas de realización. Este resumen no es un resumen extensivo. No
se pretende identificar elementos clave/críticos o delimitar el
alcance de las formas de realización descritas en la presente
memoria. Su único propósito es presentar algunos conceptos de forma
simplificada como preludio a la descripción más detallada que se
presenta más adelante.
Se proporcionar técnicas de difusión y
protocolos de transmisión mejorados para una red inalámbrica. En una
forma de realización, se añade por lo menos un símbolo piloto
Multiplexado en el Dominio Temporal (TDM) adicional a un conjunto
de símbolos de difusión (p. ej., conjunto que incluye TDM1 y TDM2) a
intervalos regulares o determinados dentro de una difusión de
supertramas. En este caso, pueden añadirse unos símbolos piloto
TDM3, TDM4 etcétera a un conjunto de pilotos existente para mitigar
los problemas de gestión de tiempos y de estimación dentro de una
Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales (OFDM). De
manera similar al Piloto TDM 2, se puede diseñar el Piloto TDM 3 (o
conjunto de símbolos) para proporcionar una sincronización temporal
y una estimación de canal excepto en que el Piloto TDM 2 está
limitado para un canal de área Amplia y el Piloto TDM 3 puede
utilizarse tanto para un canal de área amplia como de área local
dependiendo de la posición en una supertrama. La estructura del
piloto TDM 3 puede ser diferente de la estructura del piloto TDM 2.
Si el Piloto TDM 3 (u otros pilotos adicionales) se sitúa entre una
transición de contenidos de área amplia a contenidos de área local
en la supertrama, puede utilizarse para una estimación de canal de
área amplia o para una estimación de canal y gestión de tiempos de
área local. Si el Piloto TDM 3 se sitúa en la transición de área
local a área amplia, puede utilizarse para la estimación de canal
de área local o para la estimación de canal y gestión de tiempos de
área amplia. En una forma de realización, se proporciona un
procedimiento para la difusión de información OFDM. El
procedimiento incluye la determinación de por lo menos un símbolo
piloto TDM nuevo además de un símbolo TDM1 y un símbolo TDM2 y la
inserción del nuevo símbolo piloto TDM entre por lo menos dos
fronteras de datos de un paquete OFDM para facilitar la
decodificación de un bloque de transmisión OFDM.
Para la consecución de los fines anteriormente
indicados y fines relacionados, en la presente memoria se describen
algunas formas de realización ilustrativas en conexión con la
siguiente descripción y los dibujos adjuntos. Estos aspectos son
indicativos de diversas formas en las que puedan llevarse a la
práctica las formas de realización, de las cuales se pretende
cubrir todas ellas.
\vskip1.000000\baselineskip
La Fig. 1 es un diagrama de bloques esquemático
que ilustra una red de comunicaciones inalámbricas que emplea una
estructura de supertrama mejorada.
La Fig. 2 ilustra una estructura de supertrama
de ejemplo que emplea símbolos pilotos adicionales.
La Fig. 3 ilustra un símbolo piloto TDM3 de
ejemplo.
La Fig. 4 ilustra unas consideraciones de
interfaz aérea de ejemplo para una red de sólo enlace directo.
La Fig. 5 ilustra unas consideraciones de
interfaz aérea adicionales para una red de sólo enlace directo.
La Fig. 6 es un diagrama que ilustra unas capas
de red de ejemplo para un sistema inalámbrico.
La Fig. 7 ilustra un proceso de símbolos piloto
de ejemplo para un sistema inalámbrico.
La Fig. 8 es un diagrama que ilustra un
dispositivo de usuario de ejemplo para un sistema inalámbrico.
La Fig. 9 es un diagrama que ilustra una
estación base de ejemplo para un sistema inalámbrico.
La Fig. 10 es un diagrama que ilustra un
transceptor de ejemplo para un sistema inalámbrico.
\vskip1.000000\baselineskip
Se proporcionan sistemas y procedimientos para
la estimación de canal, sincronización temporal, y arranque AGC en
una red inalámbrica. En una forma de realización, se proporciona un
procedimiento para la estimación de canal, sincronización temporal,
y arranque AGC en un Sistema Inalámbrico Multidifusión que utiliza
Símbolos Piloto Multiplexados por División de Tiempo (TDM). El
procedimiento incluye la determinación de por lo menos un símbolo
piloto TDM nuevo además de un símbolo TDM1 y de un símbolo TDM2.
Esto también incluye la inserción del nuevo símbolo piloto TDM
entre por lo menos dos tramas de una difusión OFDM para facilitar la
decodificación de un bloque de transmisión OFDM. El muevo símbolo
piloto TDM puede emplearse para la estimación de canal, la
sincronización temporal y para el arranque de control de ganancia
automático (AGC) entre otros aspectos.
Tal y como se utiliza en esta solicitud, se
emplean diversos términos de comunicaciones inalámbricas. Para la
transmisión inalámbrica, una estructura de paquetes transmitidos
puede incluir un símbolo de Multiplexación por División de
Frecuencias Ortogonales (OFDM) que consiste en 4.642 muestras de
banda base del dominio temporal denominadas chips OFDM. Entre estos
chips OFDM hay 4.096 chips piloto y de datos, que surgen a partir de
4.096 subportadoras piloto y de datos en el dominio frecuencial.
Estos chips se extienden cíclicamente a cada lado, con 529 chips
cíclicamente extendidos que preceden a la parte útil y 17 que siguen
a la parte útil. Para reducir la energía de fuera de banda de la
señal OFDM, los primeros 17 chips y los últimos 17 chips en un
símbolo OFDM tienen una envolvente de coseno elevada. Los primeros
17 chips de un símbolo OFDM se superponen con los últimos 17 chips
del símbolo OFDM que las precede. Como resultado, la duración de
tiempo de cada símbolo OFDM es de 4625 chips.
En un ejemplo de paquetes de datos de
transmisión, los datos por lo general pueden organizarse en
supertramas, donde cada supertrama tiene una duración de un
segundo. Una supertrama consiste en 1.200 símbolos que están
modulados por OFDM con 4.096 subportadoras. Con respecto a las
subportadoras, un entrelazado se refiere a un subconjunto de
subportadoras espaciadas por una determinada cantidad (p. ej., un
espaciado de 8). Por ejemplo, 4.096 subportadoras podrías dividirse
en 8 entrelazados, donde las subportadoras en el i^{ésimo}
entrelazado son las de los índices 8k+i. Entre los 1.200 símbolos
OFDM en una supertrama, existen: dos símbolos piloto TDM (TDM1,
TDM2); unos símbolos de canal de identificación, uno de área amplia
y uno de área local (WIC y LIC); catorce símbolos de canal de
símbolos de información de cabecera (OIS) ; un número variables de
dos, seis, 10 o 14 símbolos de símbolos posicionamiento piloto
(PPC) para asistir con la ubicación de la posición; un número
determinado de símbolos de Canal Piloto Transicional (TPC), o
Pilotos TDM 3, que se sitúan en cada frontera entre los datos de
contenidos de área amplia y área local; y los restantes símbolos se
utilizan para la difusión de contenidos de área amplia o de área
local. Cada supertrama consiste en cuatro tramas de datos así como
símbolos de cabecera.
El Símbolo Piloto 1 (TDM1) de Multiplexación por
División de Tiempo (TDM) es el primer símbolo OFDM de cada
supertrama, donde TDM1 es periódico y tiene un período de 128 chips
OFDM. El receptor utiliza TDM1 para la sincronización de tramas y
la adquisición frecuencial y temporal inicial ("temporización
gruesa"). A TDM1 le siguen dos símbolos que portan los
ID-s de área amplia y de área local,
respectivamente. El receptor utiliza esta información para llevar a
cabo operaciones de desencriptado adecuadas utilizando las
correspondientes secuencias PN. El Símbolo Piloto 2 de
Multiplexación por División de Tiempo (TDM2) sigue a los símbolos de
ID de área amplia y de área local, donde TDM2 es periódico, con un
período de 2.048 chips OFDM, y contiene dos periodos y una
fracción. El receptor utiliza TDM2 al determinar una gestión de
tiempos precisa para la demodulación.
Al TDM2 le siguen: un símbolo TPC de área amplia
(WTPC); cinco símbolos OIS de área amplia; cinco símbolos Piloto
FDM de área amplia; otro WTPC; un símbolo TPC de área local (LTPC);
cinco símbolos OIS de área local; cinco símbolos Piloto FDM de área
local; otro LPTC; y cuatro tramas de datos siguen a los primeros 18
símbolos OFDM anteriormente descritos. Una trama de datos se
subdivide en una parte de datos de área amplia y una parte de datos
de área local. El contenido de área amplia está
pre-adjuntado y adjuntado con el del TPC de área
amplia en cada extremo. Esta disposición también se utiliza para la
parte de datos de área local. En esta forma de realización hay un
total de 10 símbolos WTPC y 10 símbolos LPTC por supertrama.
En otra forma de realización, cada transición
entre contenidos de área amplia y de área local está asociada con
un único símbolo piloto TPC. La estructura de un único piloto TPC,
es diferente de la estructura de los símbolos WPTC o LPTC, ya que
un único símbolo piloto está diseñado para servir tanto para la
estimación de canal y requerimientos de sincronización de área
amplia como de área local. En esta forma de realización hay un
total de 10 u 11 pilotos TPC (o símbolos piloto TDM 3) por
supertrama.
Tal y como se utiliza en esta solicitud, los
términos "componente", "red", "sistema", y similares
se refieren a una entidad relacionada con la informática, bien sea
hardware, una combinación de hardware y software, software o
software en ejecución. Por ejemplo, un componente puede ser, aunque
sin limitarse a ello, un proceso que se esté ejecutando en un
procesador, un procesador, un objeto, un ejecutable, un hilo de
ejecución, un programa y/o un ordenador. A modo de ilustración,
tanto una aplicación que esté corriendo en un dispositivo de
comunicación como el dispositivo pueden ser un componente. Uno o
más componentes pueden residir en un proceso y/o hilo de ejecución
y un componente puede situarse en un ordenador y/o puede
distribuirse entre dos o más ordenadores. También, estos
componentes pueden ejecutarse desde diversos medios legibles por
ordenador que contengan diversas estructuras de datos almacenadas
en los mismos. Los componentes pueden comunicar por unos procesos
locales y/o remotos como de acuerdo como una señal que presenta uno
o más paquetes de datos (p. ej., datos de un componente que
interactúa con otro componente en un sistema local, un sistema
distribuido, y/o en una red cableada o inalámbrica como
Internet).
La Fig. 1 ilustra un sistema de red inalámbrica
100. El sistema 100 incluye uno o más transmisores 110 que
comunican a través de una red inalámbrica a uno o más receptores
120. Los receptores 120 pueden incluir prácticamente cualquier tipo
de dispositivo de comunicación como un teléfono celular, un
ordenador, un asistente personal, unos dispositivos portátiles o de
bolsillo, etcétera. El sistema 100 emplea una pluralidad de
componentes de supertrama mejorados 130 para facilitar diversas
determinaciones en el sistema 100. En una forma de realización, se
añade por lo menos un símbolo piloto de Multiplexación en el Dominio
Temporal (TDM) a un conjunto de símbolos de difusión configurado a
intervalos regulares o determinados dentro de una difusión de
supertramas que se muestra en 130. De esta manera, pueden añadirse
unos símbolos piloto TDM3, TDM4 (o más) a un conjunto de pilotos
existentes en 130 para mitigar los problemas de gestión de tiempos y
estimación de canal dentro de una red de Multiplexación por
División de Frecuencias Ortogonales (OFDM). De manera similar al
Piloto TDM 2, la inserción de un Piloto TDM 3 (o conjunto de
Pilotos TDM 3) puede proporcionar una sincronización temporal y una
estimación de canal excepto en que el Piloto TDM 2 está limitado
para canales de área Amplia donde el Piloto TDM 3 puede emplearse
tanto para canales de área amplia como para canales de área local
dependiendo de la posición en una supertrama 130. Si el Piloto TDM
III (u otros pilotos adicionales) se sitúa entre una transición de
canal de área amplia a canal de área local en la supertrama tal y
como se describirá en mayor detalle a continuación, puede
utilizarse para la estimación de canal de área amplia para la
estimación de canal y gestión de tiempos de área local.
Si el Piloto TDM 3 se sitúa en la transición de
área local a área amplia, puede utilizarse para la estimación de
canal de área local o para la estimación de canal y gestión de
tiempos de área amplia. En general, pueden utilizarse uno o más
pilotos TDM nuevos en las transiciones entre canales de área local y
canales de área amplia tal y como se describirá en mayor detalle a
continuación. Algunas ventajas de los nuevos símbolos incluyen
permitir la operación de un filtro temporal en la estimación de
canal en la frontera entre los canales de área local y área amplia.
También, estos nuevos pilotos en la supertrama 130 facilitan la
sincronización temporal para el primer canal lógico de medios (MLC)
de área amplia o el primer MLC de área local en cada trama.
Adicionalmente, el sistema 100 puede incluir un protocolo de
símbolos piloto para un sistema inalámbrico. Esto puede incluir
medios para la determinación de por lo menos un símbolo piloto
adicional para una supertrama, donde el símbolo piloto adicional
está adicionalmente a TDM1 y TDM2 (p. ej., número de referencia
130). También, el protocolo incluye medios para la transmisión de
la supertrama en la red inalámbrica (p. ej., referencia 110) y
medios para la recepción de la supertrama (p. ej., referencia 120)
para determinar la información de difusión inalámbrica.
La Fig. 2 ilustra una estructura de supertrama
200 de ejemplo. Pese a que en la supertrama 200 de ejemplo se
muestra únicamente un símbolo piloto TDM3 adicional, hay que
comprender que pueden emplearse más de uno símbolo piloto
adicional. La estructura de supertrama 200 introduce nuevos símbolos
OFDM para facilitar la difusión de múltiples canales de área amplia
y múltiples canales de área local en una red de sólo enlace directo
(FLO). El primer símbolo OFDM de una supertrama es por lo general el
Piloto TDM 1 en 210, donde el segundo símbolo OFDM Piloto TDM 2 es
ilustrado en 220. A esta secuencia le sigue un primer Piloto TDM 3
en 230 seguido de un OIS (Símbolos de Información de Cabecera) de
área amplia en 240. Generalmente, puede insertarse un nuevo símbolo
Piloto TDM 3 230 de área local antes de los símbolos OIS de área
local. Este patrón generalmente se repite en todas las uniones
entre canales de área amplia y de área local como en el número de
referencia 250 por ejemplo. Sin embargo, hay que reseñar que puede
producirse un procesamiento más simple si en las fronteras entre el
área amplia y el área local como 250 se coloca un conjunto de
símbolos de por lo menos dos símbolos.
De manera similar al Piloto TDM 2 220, el Piloto
TDM 3 230 y demás pueden tener cuatro entrelazados impares nulos
(1, 3, 5, 7) donde los entrelazados pares (0, 2, 4, 6) son ocupados
por pilotos. Al contrario que en el caso del Piloto TDM 2 220, el
Piloto TDM 3 230 puede emplear tres o cuatro entrelazados de números
pares para pilotos de área local y uno para área amplia en caso de
estar situado en la transición de área amplia a área local o tres
pilotos para área amplia y uno para área local en caso de estar el
Piloto TDM III situado en la transición de área local a área
amplia. Esto corresponde a una forma de realización donde se utiliza
un único piloto TPC en cada frontera. En otra forma de realización,
con dos símbolos TPC por frontera, los símbolos de Canal Piloto
Transicional de Área Local (LTPC) tienen todos ellos entrelazados
pares ocupados por pilotos de área local, y los símbolos TPC de
área amplia (WTPC) por pilotos de área amplia. Como se podrá
comprender, son posibles otras configuraciones para la supertrama
200.
Como línea base, pueden emplearse doscientos
noventa símbolos de datos por trama 200. Se introducen dos nuevos
símbolos OFDM, unos canales de identificación, uno de área amplia
260 y uno de área local 270 (WIC & LIC) entre TDM 1 y TDM 2 al
inicio de la supertrama 200. En la parte restante de la supertrama
200, p. ej., se introducen 20 símbolos TDM 3 250. En general, TDM 3
consiste en uno o dos símbolos OFDM en cada transición entre
canales de área amplia y de área local. Sin embargo, puede haber
excepciones. Hay únicamente un símbolo TDM 3 antes del símbolo OIS
de área amplia (WOIS) y uno al final de la última trama, tal y como
lo indica el uso de un trozo más corto para TDM 3 tal y como se
indica en 230 y 280 en la Fig. 2.
Puede añadirse un nuevo canal piloto de
posicionamiento en 290, e incluye P símbolos OFDM al final de
la supertrama. Los pilotos de posicionamiento ayudan a situar el
receptor a través de procedimientos de triangulación.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Las ubicaciones de los símbolos TDM 3 se
muestran en la Tabla 1 anterior en una forma de realización con
símbolos Piloto TDM 3 tanto de área amplia como de área local. El
número de símbolos OFDM de datos útiles por trama se indica
mediante F, de los cuales W se utilizan para canales de área
amplia y F - W para canales de área local, siendo
W de 0 a F. Tal y como se he mencionado anteriormente,
el valor de línea base para F puede ser 290, que se
corresponde con un valor de línea base de seis pilotos de
posicionamiento, P = 6. Sin embargo, si no se utilizan
pilotos de posicionamiento, deberían reservarse por lo menos 2
símbolos con las actuales restricciones de numerología. Con
P = 2, el número de símbolos por trama puede aumentar de 290
a 291. Una relación entre F y P viene dada por:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Para la forma de realización con únicamente un
símbolo piloto TDM 3, las ubicaciones del piloto son mostradas en
las Tablas 2 y 3.
\vskip1.000000\baselineskip
En esta forma de realización, los valores de P
están limitados a múltiplos de 4, cuando hay presentes 10 símbolos
piloto TDM 3. El número de símbolos de datos en una trama viene dado
por F=294-P/4. Cuando hay presentes 11 símbolos
piloto TDM 3, los valores de P están limitados a la forma 4n+3. El
número de símbolos de datos en una trama viene entonces dado por
F=294-(P+1)/4.
Hay que reseñar que, a partir de la descripción
de las ubicaciones del símbolo Piloto TDM 3 anteriormente
indicadas, también puede interpretarse que los símbolos Piloto TDM 3
sean parte de la trama. En particular, la trama 200 puede empezar
con el símbolo TDM3 de área amplia al inicio y terminar con el
símbolo TDM3 de área local al final, e incluye los dos símbolos
TDM3 en la transición área amplia a área local dentro de la trama.
Con este contaje, el número de símbolos por trama sería F+4,
es decir también el factor que se muestra en la Tabla 1
anteriormente indicada. De manera similar, los símbolos TDM3 entorno
al OIS pueden incluirse en el OIS, resultando en 7 símbolos OIS de
área amplia y 7 símbolos OIS de área local, comenzando y finalizando
cada fase OIS en un símbolo TDM3. El hecho de si los símbolos TDM3
son o no considerados como parte de la trama & OIS es una
cuestión de convención, pero también puede ser por practicidad para
el hardware. En una forma de realización con un único símbolo TPC,
tales analogías simples no son posibles, ya que hay en general F+2
símbolos por trama, excepto una trama (la primera o la última) que
contiene F+3 símbolos.
La Fig. 3 ilustra un diagrama de ejemplo para un
símbolo TDM 3 300. Tal y como se muestra, un símbolo piloto TDM 3
izquierdo en 310 puede situarse entre canales de área local y de
área amplia. El entrelazado del Piloto TDM 3 310 que se utiliza
para la estimación de canal de área local puede determinarse por el
entrelazado piloto del último símbolo OFDM de área local de manera
que se cumple con un patrón escalonado (0, 3, 6). En el ejemplo
300, ya que se utiliza el entrelazado 7 por el último símbolo OFDM
del canal de área local, el entrelazado 2 del Piloto TDM 3 se
utiliza para el piloto de canal de área local. Ya que los otros tres
entrelazados pueden utilizarse pata los pilotos de área amplia el
entrelazado piloto para el primer símbolo OFDM de área amplia tiene
tres opciones de cumplir con el patrón escalonado (0, 3, 6). El
entrelazado se elige al azar de entre las tres posibilidades en
base a que el ID de difusión de área amplia reduzca la probabilidad
de colisión piloto entre difusiones vecinas de área amplia. Ya que
el Piloto TDM 3 tiene tres entrelazados piloto de área amplia
(contiene ¾ partes de información de canal de área), ayuda a AGC a
converger al canal de área amplia antes del muestreo del primer
símbolo OFDM de área amplia. El símbolo Piloto TDM 3 derecho en 320
se sitúa entre la transición de área amplia y área local. El
entrelazado utilizado por la última estimación de canal de área
amplia se determina mediante el entrelazado piloto del último
símbolo OFDM de área amplia de manera que se cumple con el
requisito de patrón escalonado (0, 3, 6). El entrelazado piloto del
primer símbolo OFDM de área local se elige al azar de entre tres
posibilidades de manera que se conserve el patrón escalonado (0, 3,
6) para reducir la probabilidad de colisión piloto entre difusiones
vecinas de área local. Ya que el Piloto TDM 3 tiene tres pilotos de
área local, ayuda a AGC a converger al canal de área local antes del
muestreo del primer símbolo OFDM de área local.
La Fig. 4 ilustra una forma de realización
alternativa, donde se emplean múltiples símbolos Piloto TDM 3. En
esta forma de realización, se emplean dos símbolos piloto
adicionales entre las fronteras de datos de área local y área
amplia. Esto es ilustrado en 410 y 420 donde se muestran símbolos de
Canal Piloto Transicional de Área Local (LPTC) y símbolos de Canal
Piloto Transicional de Área amplia (WPTC) como un subconjunto de
símbolos. Tal y como se ilustra en 420, tales agrupamientos de LTPC
y WTPC pueden producirse entre fronteras de área local y de área
amplia que se muestran en una estructura OFDM. En general, LPTC se
emplearía para decodificar el último paquete de la estructura de
datos de área local donde, el último símbolo de área local puede
indicarse como símbolo de área local L. De esta manera, un
respectivo receptor procesaría un paquete de tres símbolos que
incluye el símbolo de área local L, el símbolo de área local
L-1, y el respectivo LPTC para determinar el último
símbolo de área local L. En caso de decodificar para el primer
símbolo de área amplia N, el paquete de tres símbolos para la
decodificación del receptor sería el WTPC, el primer símbolo de área
amplia N, y el siguiente símbolo de área amplia N+1. Hay que
comprender que, también pueden emplearse más de dos símbolos TDM3
entre las fronteras de datos de área local y área amplia.
La estructura de símbolos par TDM3 que se emplea
para LTPC y WTPC es similar a la de un símbolo de datos normal.
Esto incluye ocho segmentos que son ocupados y los respectivos
símbolos de datos son todos ellos "0" antes de la
encriptación, donde los entrelazados son un subconjunto de
portadoras y los segmentos son mapeados a los entrelazados con el
fin de aleatorizar el llenado de los entrelazados. Las máscaras
& semillas de encriptación, el mapeo
segmento-a-entrelazado y las
energías de los símbolos de modulación son similares a un símbolo de
datos. En particular, los símbolos TDM 3 de área amplia - WTPC son
encriptados utilizando un ID de área amplia en la semilla, y los
símbolos TDM 3 de área local - LTPC son encriptados utilizando tanto
ID-s de área amplia como de área local en la
semilla. El receptor no necesita determinar las ubicaciones de TDM3
en una implementación de módem de ejemplo. No obstante, enviar
información relacionada con las ubicaciones de TDM3 requiere muy
poca cabecera y podría ser útil como una vía de actualización para
el seguimiento temporal de activación y la sincronización temporal
en base a TDM 3.
La Fig. 5 ilustra unas consideraciones de
interfaz aérea 500 de ejemplo para redes de sólo enlace directo.
Con relación a 510, se consideran ubicaciones de símbolos donde se
analiza un paquete y se determina dónde son colocados los símbolos
dentro del respectivo paquete. En 520 de la Fig. 5, se describen
consideraciones de mapeo
segmento-a-entrelazado. Considerando
la forma de realización con un símbolo piloto TDM 3 en las
fronteras, por lo general, cada uno de los símbolos piloto TDM 3
tiene la misma estructura. Los cuatro primeros segmentos se
utilizan en cada símbolo OFDM, es decir, los segmentos 0, 1, 2, 3.
Se elige un mapeo
segmento-a-entrelazado especial
para TDM3 de manera que estos segmentos son mapeados a los
entrelazados pares 0, 2, 4, 6. Restringir TDM3 a ocupar los
entrelazados pares simplifica la sincronización temporal basada en
este símbolo. Concretamente, supóngase que
f_{TDM3}(n,s) indica el mapeo
segmento-a-entrelazado para TDM3,
donde n es el índice de símbolo y s es el índice de
segmento. Entonces, definir el mapeo como:
Aquí f_{Prev}(n,s) indica la
función de mapeo
segmento-a-entrelazado para la
anterior multiplexación. De esta manera, para las transiciones de
área amplia a área local, f_{Prev}(n,s) es el mapeo
segmento-a-entrelazado para los
símbolos OFDM de área amplia, y para las transiciones de área local
a área amplia, f_{Prev}(n,s) es el mapeo
segmento-a-entrelazado para los
símbolos OFDM de área local. Hay que reseñar que, en los siguientes
análisis, en entrelazado "piloto" en TDM3 se corresponde con
el piloto para la anterior multiplexación. La siguiente
multiplexación también podría requerir un entrelazado piloto para
el filtrado temporal y este entrelazado piloto sería uno de los tres
entrelazados restantes. El segmento 0 por lo general no está
asociado con el entrelazado piloto para la siguiente multiplexación.
Una razón es que, en vez utilizar el entrelazado piloto solo, el
siguiente símbolo puede utilizar la estimación de canal de entre
los tres entrelazados en TDM3 para arrancar el proceso de filtrado
temporal. Este arranque o "bootstrapping" es similar al
realizado entre TDM 2 y el primer símbolo OIS de área amplia.
Un aspecto que hay detrás de la Ecuación 1
anteriormente indicada es lo siguiente: ya que el segmento 0 es
siempre el segmento piloto, la primera ecuación facilita que el
escalonado piloto sea ininterrumpido para la anterior
multiplexación. Por ejemplo, si el piloto llega al entrelazado 3 en
el último símbolo de área amplia en una trama, se mostrará en el
entrelazado 6 en TDM3. De manera similar, si el piloto que llega al
último símbolo de área local está en el entrelazado 7, el piloto
estará en el entrelazado 2 en TDM 3. A partir de estos ejemplos,
está claro que para permitir que los símbolos TDM 3 tengan
entrelazados pares, ha de cumplirse la siguiente restricción:
\vskip1.000000\baselineskip
\underbar{W es impar}
\vskip1.000000\baselineskip
Obsérvese que la restricción anteriormente
indicada es requerida únicamente para la forma de realización con
un único piloto TDM 3 en las fronteras de área. Cuando se permiten
más de un símbolo piloto TDM 3 en las fronteras de área, W puede
tomar cualquier valor. Esta limitación de W para la forma de
realización con únicamente un piloto TDM 3 en las fronteras
garantiza que f_{Prev}(n-1,0) sea impar y que
f_{TDM3}(n,0) sea par. Cuando se elige el
entrelazado correspondiente al segmento 0, los segmentos 1, 2, 3 son
mapeados de manera que quedan en el entrelazado par restante. Por
ejemplo, si el entrelazado piloto es 2, los segmentos 1, 2, 3 son
mapeados a los entrelazados 0, 4, 6. Una forma de conseguir esto la
proporciona la segunda igualdad en la Ecuación 1, donde recorre
cíclicamente los restantes entrelazados pares empezando desde el
entrelazado piloto. Tal mapeo resulta práctico para una
implementación hardware.
En un aspecto, el mapeo se define únicamente
para los primeros cuatro segmentos. Desde un punto de vista de
implementación, si resulta necesario mapear todos los segmentos,
entonces los segmentos 4 a 7 pueden ser mapeados a los entrelazados
impares de manera arbitraria, tal vez utilizando una tabla de
consulta. De manera alternativa, puede calcularse un mapeo
determinista, p. ej., el segmento 4 es mapeado al entrelazado 1, el
segmento 5 al entrelazado 3, y así sucesivamente donde:
f_{TDM3}(n,s)=2(s-4)+1, s = 4,5,6,7.
En 530 de Fig. 5, se describen aspectos de
encriptación. Ya que TDM 3 ocupa los entrelazados pares, la
encriptación es similar a TDM 2 que también ocupa los entrelazados
pares. Una diferencia es que la encriptación para TDM2 se basa en
el ID de área amplia (o WOI ID) solo, mientras que la encriptación
para TDM 3 emplea los ID-s de área amplia y de área
local. Concretamente, pueden generarse 500 símbolos de constelación
para cada segmento generando una secuencia de 1.000 bits utilizando
un encriptador basado en un registro de desplazamiento con
retroalimentación lineal (LFSR) de 20 tomas. Posteriormente, se
crean los símbolos de constelación mapeando cada par de bits
adyacentes en un alfabeto QPSK. La semilla del encriptador para TDM
3 se basa en el mismo principio utilizado para establecer
actualmente la semilla para los símbolos OFDM en el canal de Datos y
OIS. La semilla del encriptador puede tener una longitud de 20 bits
y la forma de
[d_{3}d_{2}d_{1}d_{0}c_{3}c_{2}c_{1}c_{0}c_{0}b_{0}a_{10}a_{9}a_{8}a_{7}a_{6}a_{5}a_{4}a_{3}a_{2}a_{1}a_{0}].
Para los segmentos de TDM 3, b_{0} se
establece a "1" y a_{10}...a_{0} se establece al índice de
símbolo OFDM en una supertrama, tal y como se especifica en la
Tabla 2. Además, d_{3}d_{2}d_{1}d_{0} se establece al ID de
área amplia de 4 bits. El valor de c_{3}c_{2}c_{1}c_{0}
depende del índice de segmento y de la naturaleza de la transición,
área amplia -> área local o área local -> área amplia. Estos
valores son resumidos en al Tabla 2 que se muestra a
continuación:
\vskip1.000000\baselineskip
En 540, se analizan consideraciones de máscara.
La operación de encriptación descrita anteriormente se determina
mediante la semilla así como la máscara utilizada. La máscara puede
depender del índice de segmento donde se enumeran ocho máscaras.
También pueden utilizarse las máscaras correspondientes a los
segmentos 0-3 para TDM 3. Se podrá comprender que
también son posibles otras opciones para la máscara.
La Fig. 6 ilustra consideraciones 600 de
interfaz aérea adicionales. Con relación a 610, son consideradas
las energías de segmento. Ya que TDM 3 utiliza cuatro de ocho
segmentos, puede duplicarse la energía de cada segmento para
mantener la misma energía de símbolo OFDM total. Sin embargo, los
segmentos para TDM 3 se muestran en dos grupos - un segmento piloto
(0) para la multiplexación anterior y tres segmentos (1, 2, 3)
utilizados para la siguiente multiplexación. De esta manera, puede
que no esté claro que todas las energías de segmento deberían
escalarse con el mismo factor. Algunos de los aspectos relacionados
con este escalado son:
Operación AGC: la energía total debería
mantenerse la misma que para otros símbolos OFDM de manera que el
AGC en el receptor no vea una caída de energía para este símbolo
solo. Sea esta energía total E.
Filtrado Temporal para la multiplexación
Anterior: con el fin de no modificar los coeficientes del filtro
temporal para el último símbolo de una multiplexación de área
amplia/área local, entonces la energía para el segmento 0 debería
ser E/8.
Filtrado Temporal para la Siguiente
multiplexación: el segmento piloto para la siguiente
multiplexación también debería tener una energía de E/8 si
no va a modificarse el filtro temporal. Sin embargo, esto puede
requerir que el transmisor identifique el segmento piloto
para la siguiente multiplexación. En un esquema actual, no hay
distinción entre los segmentos 1, 2 y 3 y este segmento piloto se
identifica por su entrelazado en vez de por su número de segmento.
Por tanto, cabe la posibilidad de tener que volver desde el número
de entrelazado piloto al número de segmento piloto utilizando la
Ecuación 1 anteriormente indicada. Pero, si puede identificarse el
segmento piloto, puede ser que la estimación de canal no sea
consciente de la presencia de TDM 3 delante de ella.
Sincronización temporal para la Siguiente
multiplexación: la sincronización temporal para la siguiente
multiplexación puede basarse en los entrelazados correspondientes a
los segmentos 1, 2 y 3. Ya que esta operación es específica de TDM
3, puede modificarse fácilmente para representar cualquier
asignación de energía. Pero, el receptor debería ser consciente del
índice del símbolo TDM 3.
2k muestras vs. 4k muestras para FFT en
Rx: el escalado final de la energía de segmentos también depende
de cómo se realice la FFT para TDM 3 en el receptor. Si se utilizan
4k muestras en la obtención de los 512 FFT para cada entrelazado
(tal y como se hace para la demodulación de datos normal), se
captura toda las energía de los segmentos. Por otro lado, si
únicamente se utilizan 2k muestran (tal y como se hace para TDM 2),
la energía de segmentos de divide efectivamente por dos, pero el
receptor necesita conocer el índice del símbolo TDM 3 de manera que
utilice únicamente 2k muestras. En base a estas consideraciones, son
posibles tres asignaciones de energía para los segmentos 0 a 3:
Pero para mantener el diseño simple, se
recomienda la primera asignación. Hace que la energía de segmentos
efectiva sea E/8, de manera que los filtros temporales para las
anteriores multiplexaciones y las siguientes multiplexaciones no
necesiten ser cambiados.
Con relación a 620 de la Fig. 6, se describen
consideraciones de mapeo de segmentos hacia atrás. Los segmentos
0-7 por lo general son mapeados a los entrelazados
para los símbolos OIS, piloto FDM y OFDM de Datos de área amplia.
Además, el mapeo puede extenderse "hacia atrás" para que sea
aplicable a TDM2, y símbolos de identificación de área amplia y de
área local. El mapeo utiliza el índice de símbolo OFDM dentro de una
supertrama, con unos valores de entre 1 y 1199, pero se repite a sí
mismo cada 56 símbolos OFDM. En un ejemplo, se indica el mapeo
segmento-a-entrelazado como
f_{WOI}(n,s), donde n es el índice del
símbolo OFDM en una supertrama y s es el índice de segmento.
Obsérvese que el segmento 0 es el piloto en este esquema, y
f_{WOI}(n,0) es el entrelazado piloto. Bajo la
restricción de que el filtrado temporal para la estimación de canal
opera para la anterior multiplexación y para la siguiente
multiplexación, también debería cambiarse el mapeo
segmento-a-entrelazado para la
multiplexación de área local.
Una razón para cambiar el mapeo
segmento-a-entrelazado puede verse a
través de un ejemplo. Considérese en la transición entre la
multiplexación de área amplia y la multiplexación de área local.
Supóngase que n_{0} representa el índice del símbolo OFDM
de TDM 3 en esta transición. También, considérese que el último
símbolo OFDM de área amplia tiene un piloto en el entrelazado 3, es
decir, f_{WOI}(n_{0}-1,0) = 3. Entonces,
f_{WOI}(n_{0},0) = 6, y el segmento 0 de TDM 3 se
mapea con el entrelazado 6. Este mapeo permite una filtración
temporal para el último símbolo de área amplia. Pero, si se continúa
utilizando el mismo mapeo para la multiplexación de área local, el
entrelazado piloto para el primer símbolo de área local sería
f_{WOI}(n_{0}+1,0) = 1. El filtrado temporal para
el primer símbolo de área local puede requerir pilotos en los
entrelazados 6, 1 y 4 en los símbolos n_{0},
n_{0}+1, n_{0}+2 respectivamente y puede que no
sea posible, ya que el entrelazado 6 en TDM 3 ya ha sido utilizado
como el piloto para el área amplia. Uno de los segmentos 1, 2 ó 3
como el piloto se utilizaría para los símbolos de área local.
Sea la nueva función de mapeo
segmento-a-entrelazado para los
símbolos de área local f_{LOI}(n,s). Del ejemplo
anterior, puede generalizarse a la restricción general en el nuevo
mapeo. Esencialmente, el piloto de área amplia y el piloto de área
local se encuentran en diferentes entrelazados en TDM 3. Por tanto,
[f_{WOI}(n_{0},0) -
f_{LOI}(n_{0},0)] mod 8 = 2, 4, ó 6. Una manera
simple de facilitar esto es obtener el mapeo de área local como un
desplazamiento en el tiempo del mapeo de área amplia. Cualquiera de
los siguientes seis mapeos funcionaría f_{LOI}(n,s)
= f_{WOI}(n+2m,s), m = \pm1, \pm2,
\pm3. El mapeo de área amplia puede desplazarse un número par
(pero no un múltiplo de 8) de los símbolos OFDM de manera que los
entrelazados piloto difieran en un número par. Por simplicidad, se
recomienda el siguiente mapeo:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
El mapeo
segmento-a-entrelazado definido por
la Ecuación 2 es aplicable al canal OIS de área local, el canal de
datos de área local y el canal piloto FDM de área local. Además de
utilizar el nuevo mapeo
segmento-a-entrelazado, la
operación de encriptación debería modificarse ligeramente para los
canales OIS, de datos y piloto FDM de área local. Tal y como se ha
descrito anteriormente, la semilla del encriptador de 20 bits tiene
una parte de área amplia de 4 bits y una parte de área local de 4
bits. Para canales de área amplia, la parte de área amplia se
establece al WID y la parte de área local se establece al valor por
defecto de LID. Para datos/OIS/piloto FDM de área local, la parte
de área local es el LID del transmisor mientras que la parte de área
amplia todavía se establece al WID.
Con relación a 630 de la Fig. 6, se describen
consideraciones de la capa MAC. Un posible cambio en al capa MAC es
una previsión de información de transmisión referente a la frontera
entre símbolos OFDM de área amplia y de área local y la frontera
entre símbolos de área local y pilotos de posicionamiento, en caso
de existir. Esta información debería transmitirse para facilitar la
sincronización temporal para la siguiente multiplexación y también
para ayudar en aspectos de factor de escala para el filtrado
temporal en la frontera. Hay que reseñar que enviar información de
frontera puede ser equivalente a enviar las ubicaciones de TDM 3
variables. De la Tabla 2 anteriormente indicada, se determinan las
ubicaciones de TDM 3 si se conoce W (el número de símbolos
OFDM de datos de área amplia) y P, el número de pilotos de
posicionamiento utilizados.
La Fig. 7 ilustra un proceso 700 de símbolos
piloto para sistemas inalámbricos. Mientras que, por motivos de
simplicidad de explicación, la metodología se muestra y se describe
como una serie o un número de actos, hay que entender y comprender
que los procesos descritos en la presente memoria no están limitados
por el orden de los actos, dado que algunos actos pueden darse en
diferente orden y/o concurrentemente con otros actos de lo mostrado
y descrito en la presente memoria. Por ejemplo, los expertos en la
materia entenderán y comprenderán que una metodología podría
representarse alternativamente como una serie de estados o eventos
interrelacionados, como en un diagrama de estados. Además, no tienen
porqué ser necesarios todos los actos ilustrados para implementar
una metodología de acuerdo con las metodologías objeto descritas en
la presente memoria.
Con relación a 710, se determinan una o más
restricciones de supertrama en vista de emplear símbolos piloto TDM
adicionales. Como se ha reseñado anteriormente esto podría incluir
ubicaciones de símbolos, consideraciones de mapeo de segmentos,
consideraciones de encriptamiento, consideraciones de máscaras,
consideraciones de energía de segmentos, consideraciones de
compatibilidad hacia atrás, e impactos en estructuras de capas MAC
actuales. Como se podrá comprender, se considerarían y se
representarían modificaciones facilitadas en un transmisor de una
difusión OFDM en el extremo del receptor. En 720, se consideran
restricciones de pilotos TDM adicionales. En un aspecto, esto puede
incluir la determinación del número de símbolos adicionales a añadir
a un conjunto de símbolos de TDM1 y TDM2 convencional.
Generalmente, puede incluirse un TDM3 adicional
pero pueden añadirse más de un símbolo a la supertrama y a la
especificación asociada. Otras consideraciones incluyen una o más de
las restricciones determinadas en 710 para la estructura de
supertrama global. En 730, por lo menos se añade un símbolo piloto
TDM adicional a una estructura de supertrama. Tal y como se ha
reseñado anteriormente, a un primer piloto adicional generalmente
le sigue TDM2, donde se emplean posteriores pilotos adicionales para
la separación entre difusiones de información de área local y área
amplia. Como se podrá comprender, son posibles otras
configuraciones. En 740, cuando se han añadido los pilotos
adicionales a la supertrama ayudan en la sincronización temporal,
estimación de canal y/o arranque AGC en el receptor.
La Fig. 8 es una ilustración de un dispositivo
de usuario 800 que se emplea en un entorno de comunicaciones
inalámbricas, de acuerdo con uno o más aspectos presentados en la
presente memoria. El dispositivo de usuario 800 comprende un
receptor 802 que recibe una señal desde, por ejemplo, una antena de
recepción (no mostrada), y lleva a cabo acciones típicas sobre la
misma (p. ej., filtra, amplifica, reduce la frecuencia, etc.) la
señal recibida y digitaliza la señal tratada para obtener muestras.
Un demodulador 804 puede demodular y proporcionar símbolos piloto
recibidos a un procesador 806 para la estimación de canal. El
procesador 806 puede ser un procesador dedicado a analizar
información recibida por el receptor 802 y/o a generar información
para su transmisión por un transmisor 816, un procesador que
controle uno o más componentes del dispositivo de usuario 800, y/o
un procesador que tanto analice información recibida por el receptor
802, genere información para su transmisión por el transmisor 816,
y controle uno o más componentes del dispositivo de usuario 800. El
dispositivo de usuario puede comprender adicionalmente una memoria
808 que está operativamente acoplada al procesador 806.
Se podrá comprender que los componentes de
almacenamiento de datos (p. ej., memorias) descritos en la presente
memoria pueden ser tanto de memoria volátil como de memoria no
volátil, o pueden incluir tanto memoria volátil como no volátil. A
modo de ilustración, y no de limitación, la memoria no volátil puede
incluir memoria de sólo lectura (ROM), ROM programable (PROM), ROM
eléctricamente programable (EPROM), ROM eléctricamente borrable
(EEPROM), o memoria flash. La memoria volátil puede incluir memoria
de acceso aleatorio (RAM), que actúa como una memoria caché
externa. A modo de ilustración y no de limitación, la RAM se
encuentra disponible de muchas formas como RAM síncrona (SRAM), RAM
dinámica (DRAM), DRAM síncrona (SDRAM), SDRAM de doble tasa de
transferencia (DDR SDRAM), SDRAM mejorada (ESDRAM), DRAM Synchlink
(SLDRAM), y RAM Rambus directa (DRRAM). La memoria 808 de los
sistemas y procedimientos objeto está destinada a comprender, sin
limitarse a ello, estos y cualquier otro tipo de memoria
adecuado.
La Fig. 9 ilustra un sistema de ejemplo 900 que
comprende una estación base 902 con un receptor 910 que recibe una
señal o señales desde uno o más dispositivos de usuario 904 a través
de una pluralidad de antenas de recepción 906, y un transmisor 924
que transmite a los uno o más dispositivos se usuario 904 a través
de una antena de transmisión 908. El receptor 910 puede recibir
información desde las antenas de recepción 906 y está operativamente
asociado con el demodulador 912 que demodula la información
recibida. Los símbolos demodulados son analizados por un procesador
914 que es similar al procesador descrito anteriormente, y que está
acoplado a una memoria 916 que almacena información relacionada con
categorías de usuarios, tablas de consulta relacionadas, y/o
cualquier otra información adecuada relacionada con la realización
de las diversas acciones y funciones presentadas en la presente
memoria. Un modulador 922 puede multiplexar una señal para su
transmisión por un transmisor 924 a través de una antena de
transmisión 908 a los dispositivos de usuario 904. La estación base
902 puede interactuar con un dispositivo de usuario 904 que
proporciona información y emplea un protocolo de decodificación
conjuntamente con un receptor no lineal.
La Fig. 10 muestra un sistema de comunicación
inalámbrica de ejemplo 1000. El sistema de comunicación inalámbrica
1000 representa una estación base y un terminal por motivos de
brevedad. Sin embargo, hay que comprender que el sistema puede
incluir más de una estación base y/o más de un terminal, donde las
estaciones base y/o los terminales adicionales pueden ser
considerablemente similares o diferentes para la estación base y
terminal de ejemplo que se describen a continuación.
Haciendo referencia a continuación a la Fig. 10,
en un enlace de bajada, en el punto de acceso 1005, un procesador
1010 de datos de transmisión (TX) recibe, formatea, codifica,
entrelaza, y modula (o realiza el mapeo de símbolos de) datos de
tráfico y proporciona símbolos de modulación ("símbolos de
datos"). Un modulador de símbolos 1015 recibe y procesa los
símbolos de datos y los símbolos piloto y proporciona un flujo de
símbolos. Un modulador de símbolos 1020 multiplexa símbolos de
datos y símbolos piloto y proporciona los mismos a una unidad
transmisora (TMTR) 1020. Cada símbolo de transmisión puede ser un
símbolo de datos, un símbolo piloto, o un valor de señal de cero.
Los símbolos piloto pueden ser enviados de manera continua en cada
periodo de símbolo. Los símbolos piloto pueden multiplexarse por
división de frecuencia (FDM), por división de frecuencias
ortogonales (OFDM), por división de tiempo (TDM), por división de
frecuencia (FDM), o por división de código (CDM).
El TMRT 1020 recibe y convierte el flujo de
símbolos en una o más señales analógicas y trata adicionalmente (p.
ej., amplifica, filtra y aumenta la frecuencia de) las señales
analógicas para generar una señal de enlace de bajada adecuada para
su transmisión por un canal inalámbrico. La señal de enlace de
bajada es a continuación transmitida a través de una antena 1025 a
los terminales. En el terminal 1030, una antena 1035 recibe la señal
de enlace de bajada y proporciona una señal recibida a una unidad
receptora (RCVR) 1040. La unidad receptora 1040 trata (p. ej.,
filtra, amplifica y reduce la frecuencia de) la señal recibida y
digitaliza la señal tratada para obtener muestras. Un demodulador
de símbolos 1045 demodula y proporciona símbolos piloto recibidos a
un procesador 1050 para la estimación de canal. El demodulador de
símbolos 1045 recibe adicionalmente una estimación de la respuesta
frecuencial para el enlace de bajada desde el procesador 1050,
realiza la demodulación de datos sobre los símbolos de datos
recibidos para obtener estimaciones de símbolos de datos (que son
estimaciones de los símbolos de datos transmitidos), y proporciona
las estimaciones de los símbolos de datos a un procesador de datos
RX 1055, que demodula (es decir, realiza el mapeo de símbolos),
desentrelaza, y decodifica las estimaciones de los símbolos de
datos para recuperar los datos de tráfico transmitidos. El
procesamiento del demodulador de símbolos 1045 y del procesador de
datos RX 1055 es complementario al procesamiento del modulador de
símbolos 1015 y del procesador de datos TX 1010, respectivamente,
en el punto de acceso 1005.
En el enlace de subida, un procesador de datos
TX 1060 procesa datos de tráfico y proporciona símbolos de datos.
Un modulador de símbolos 1065 recibe y multiplexa los símbolos de
datos con símbolos piloto, lleva a cabo la modulación, y
proporciona un flujo de símbolos. A continuación una unidad
transmisora 1070 recibe y procesa el flujo de símbolos para generar
una señal de enlace de subida, que es transmitida por la entena
1035 al punto de acceso 1005.
En el punto de acceso 1005, la señal de enlace
de subida del terminal 1030 es recibida por la antena 1025 y
procesada por una unidad receptora 1075 para obtener muestras. A
continuación un demodulador de símbolos 1080 procesa las muestras y
proporciona símbolos piloto recibidos y estimaciones de los símbolos
de datos recibidas al enlace de subida. Un procesador de datos RX
1085 procesa las estimaciones de los símbolos de datos para
recuperar los datos de tráfico transmitidos por el terminal 1030. Un
procesador 1090 lleva a cabo la estimación de canal para cada
terminal activo que transmite en el enlace de subida. Múltiples
terminales pueden transmitir pilotos concurrentemente en el enlace
de subida en sus respectivos conjuntos de sub-bandas
piloto asignados, donde los conjuntos de sub-bandas
piloto pueden estar entrelazados.
Los procesadores 1090 y 1050 dirigen (p. ej.,
controlan, coordinan, gestionan, etc.) la operación en el punto de
acceso 1005 y en el terminal 1030, respectivamente. Los respectivos
procesadores 1090 y 1050 pueden estar asociados con unas unidades
de memoria (no mostradas) que almacenan códigos y datos. Los
procesadores 1090 y 1050 también pueden llevar a cabo cálculos para
obtener estimaciones de la respuesta frecuencial e impulsional para
el enlace de subida y enlace de bajada, respectivamente.
Para un sistema de acceso múltiple (p. ej.,
FDMA, OFDMA, CDMA, TDMA, etc.), pueden transmitir múltiples
terminales en el enlace de subida. Para un sistema de este tipo,
las sub-bandas piloto pueden ser compartidas entre
diferentes terminales. Las técnicas de estimación de canal pueden
utilizarse en casos en los que las sub-bandas piloto
para cada terminal extienden la banda de operación completa
(posiblemente excepto para los bordes de la banda). Una estructura
de sub-banda piloto de este tipo sería deseable para
obtener una diversidad frecuencial para cada terminal. Las técnicas
descritas en la presente memoria pueden implementarse de diversas
maneras. Por ejemplo, estas técnicas pueden implementarse en
hardware, software o una combinación de los mismos. Para una
implementación hardware, las unidades de procesamiento utilizadas
para la estimación de canal pueden implementarse dentro de uno o
más circuitos integrados para aplicaciones específicas
(ASIC-s), procesadores digitales de señal
(DSP-s), dispositivos digitales de procesamiento de
señal (DSPD-s), dispositivos lógicos programables
(PLD-s), matrices de puertas programables
(FPGA-s), procesadores, controladores,
microcontroladores, microprocesadores, otras unidades electrónicas
diseñadas para llevar a cabo las funciones descritas en la presente
memoria, o una combinación de los mismos. Con software, la
implementación puede ser a través de módulos (p. ej.,
procedimientos, funciones, etcétera), que llevan a cabo las
funciones descritas en la presente memoria. Los códigos software
pueden almacenarse en una unidad de memoria y ejecutarse por los
procesadores 1090 y 1050.
Para una implementación software, las técnicas
descritas en la presente memoria pueden implementarse con módulos
(p. ej., procedimientos, funciones, etcétera), que llevan a cabo las
funciones descritas en la presente memoria. Los códigos software
pueden almacenarse en una unidad de memoria y ejecutarse por
procesadores. La unidad de memoria puede implementarse dentro del
procesador o externamente al procesador, en cuyo caso puede
acoplarse por comunicación al procesador a través de diversos
medios como es conocido en la técnica.
Lo que se ha descrito anteriormente incluye
formas de realización de ejemplo. Por supuesto, no es posible
describir todas las combinaciones imaginables de componentes o
metodologías a efectos de describir las formas de realización, pero
una persona capacitada en la técnica puede reconocer que son
posibles muchas combinaciones y permutaciones adicionales. Por
consiguiente, estas formas de realización están destinadas a abarcar
todas esas alteraciones, modificaciones y variaciones que se
encuentran dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones
adjuntas. Además, en la medida en que el término "incluye" se
utiliza en la descripción detallada o en las reivindicaciones,
dicho término pretende ser inclusivo de una manera similar a la
expresión "que comprende" dado que "que comprende" se
interpreta cuando se utiliza como una expresión transicional en una
reivindicación.
Claims (19)
1. Un procedimiento para la multidifusión de
información en un sistema de comunicación de múltiples portadoras,
que comprende: la generación de un bloque de transmisión; y la
inserción de por lo menos un símbolo piloto TDM de Multiplexación
por División de Tiempo caracterizado porque el por lo menos
un símbolo piloto TDM contiene pilotos de área amplia y de área
local y porque se sitúa en una transición entre formas de onda de
área amplia y de área local para facilitar la decodificación del
bloque de transmisión.
2. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que el número de pilotos de área local excede el número de
pilotos de área amplia si el símbolo piloto TDM se sitúa en la
transición de área amplia a área local.
3. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que el número de pilotos de área amplia excede el número de
pilotos de área local si el símbolo piloto TDM se sitúa en la
transición de área amplia a área local.
4. El procedimiento según la reivindicación 1,
que comprende adicionalmente el empleo de un sistema de comunicación
de múltiples portadoras que utiliza la Multiplexación por División
de Frecuencias Ortogonales, OFDM.
5. El procedimiento según la reivindicación 1,
que comprende adicionalmente el empleo del por lo menos un símbolo
piloto TDM para la estimación de canal.
6. El procedimiento según la reivindicación 1,
que comprende adicionalmente el empleo del por lo menos un símbolo
piloto TDM para la sincronización temporal o para el arranque AGC,
de control de ganancia automático.
7. El procedimiento según la reivindicación 6,
que comprende adicionalmente la localización del por lo menos un
símbolo piloto TDM entre difusiones de datos de área local y de área
amplia.
8. El procedimiento según la reivindicación 1,
que comprende adicionalmente la aplicación de un patrón de
entrelazado escalonado al por lo menos un símbolo piloto TDM.
9. El procedimiento según la reivindicación 8,
en el que el patrón de entrelazado escalonado se seleccionada del
conjunto de (0,3,6,1,4,7,2,5) o (2,6).
10. El procedimiento según la reivindicación 1,
que comprende adicionalmente la inserción de por lo menos 10
símbolos piloto TDM por supertrama.
11. El procedimiento según la reivindicación 1,
que comprende adicionalmente la determinación de un parámetro de
encriptación para el por lo menos un símbolo piloto TDM en base a un
identificador de área amplia, WID y un identificador de área local,
LID.
12. Un protocolo de símbolos piloto para un
sistema inalámbrico, que comprende: medios para determinar por lo
menos un símbolo piloto TDM que contenga pilotos de área amplia y de
área local y que se sitúa en la transición entre formas de onda de
área amplia y de área local en una supertrama; medios para la
transmisión de la supertrama en la red inalámbrica; y medios para
la recepción de la supertrama para determinar la información de
difusión inalámbrica.
13. Un medio legible por máquina que presenta
instrucciones ejecutables por máquina almacenadas en el mismo, que
comprende: la determinación de por lo menos un símbolo piloto TDM;
la comunicación del por lo menos un símbolo piloto TDM a por lo
menos un receptor; y la decodificación de los símbolos piloto TDM en
el receptor; caracterizado porque el por lo menos un símbolo
piloto contiene pilotos de área amplia y de área local y que se
sitúa en la transición entre formas de onda de área amplia y de área
local para una difusión OFDM.
14. El medio legible por máquina según la
reivindicación 13, que comprende adicionalmente una sincronización
temporal, una estimación de canal o un arranque AGC en vista del por
lo menos un símbolo piloto TDM.
15. Un medio legible por máquina que presenta
una estructura de datos almacenada en el mismo, que comprende: la
determinación de por lo menos un símbolo piloto TDM;
caracterizado porque el por lo menos un símbolo piloto TDM
se sitúa en la transición entre formas de onda de área amplia y de
área local para una supertrama y contiene pilotos de área amplia y
de área local; la asociación de la supertrama con una capa MAC; y la
determinación de una difusión de red inalámbrica de la
supertrama.
16. Un aparato de comunicaciones inalámbrico,
que comprende: una memoria, caracterizado porque la memoria
incluye un componente operable para recibir por lo menos un símbolo
piloto que contenga pilotos de área amplia y de área local y que se
sitúa en la frontera entre datos de área amplia y de área local en
una supertrama; y adicionalmente caracterizado por al menos
un procesador asociado con un receptor operable para decodificar la
supertrama.
17. Un aparato para operar una estación base en
una red inalámbrica, que comprende: una memoria que incluye un
componente para transmitir por lo menos un símbolo piloto adicional
sobre un conjunto de símbolos según una difusión OFDM; y por lo
menos un procesador asociado con un transmisor para codificar una
supertrama para la difusión OFDM; caracterizado porque la
memoria está adaptada para procesar el por lo menos un símbolo
piloto adicional que contenga pilotos de área amplia y de área
local que se sitúa entre las formas de onda de área amplia y de
área local.
18. Un procedimiento para la transmisión de
datos, caracterizado por: generar un paquete de datos que
cuenta con por lo menos un símbolo piloto que contiene pilotos de
área amplia y de área local y que está asociado con una frontera de
formas de onda locales y por lo menos un segundo símbolo piloto que
contiene pilotos de área amplia y de área local y que está asociado
con una frontera de formas de onda de área amplia; y transmitir el
por lo menos un símbolo piloto y el por lo menos segundo piloto en
el paquete de datos.
19. Programa informático para la ejecución de un
procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a
11 y 18.
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