BRPI0015248B1

BRPI0015248B1 - método para transmitir referências piloto a partir de uma pluralidade de fontes de transmissão, sistema de comunicação sem fio e terminal de acesso

Info

Publication number: BRPI0015248B1
Application number: BRPI0015248A
Authority: BR
Inventors: Nagabhushana T Sindhushayana; Peter J Black; Roberto Padovani
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1999-11-03
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2016-01-12
Also published as: EP1835638A1; DE60035891D1; CN100481753C; EP1226665A1; DE60035891T2; BR0015248A; HK1052593A1; EP1835638B1; DE60043203D1; ES2332947T3; HK1114473A1; JP4607407B2; ATE446623T1; ATE369669T1; WO2001033744A1; KR20020044589A; KR100726743B1; BR122015025889B1; AU1914601A; EP1226665B1

Abstract

"transmissão de referência piloto sincronizada para um sistema de comunicação sem fio". um esquema de transmissão de referência piloto bem adequado para sistemas de comunicação sem fio de taxa alta de dados. para maximizar a quantidade de interferência a partir de transmissões provenientes de fontes de transmissão vizinhas (por exemplo, pontos de acesso ou estações base) durante o intervalo piloto, e; portanto, minimizar a quantidade de interferência a partir de fontes de não transmissão durante os intervalos de dados, as referências piloto são transmitidas em rajadas em intervalos de tempo pré-determinados, e as rajadas piloto a partir do pontos de acesso estão sincronizadas. isso resulta em contribuições de interferência máximas a partir de pontos de acesso vizinhos de não transmissão, facilitando a estimativa confiável do pior caso da portadora/interferência (c/i), e, além disso, permite aos dispositivos de recebimento (por exemplo, terminais de acesso) reconhecer facilmente as rajadas como referência piloto. cada ponto de acesso transmite as rajadas piloto no ou próximo de seu nível de potência de transmissão máximo e nenhum dado específico quanto ao usuário é transmitido durante as rajadas piloto. como um resultado, as rajadas piloto são recebidas nos terminais de acesso somente na presença de pilotos a partir de outros pontos de acesso e não são afetados por outras transmissões de dados. isso resulta em uma relação sinal/ruído para a referência piloto, que representa a relação sinal/ruído mínima durante a transmissão de dados a partir do dado ponto de acesso, o que auxilia na estimativa rápida e confiável do pior caso da c/i.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção: MÉTODO PARA TRANSMITIR REFERÊNCIAS PILOTO A PARTIR DE UMA

PLURALIDADE DE FONTES DE TRANSMISSÃO, SISTEMA DE COMUNICAÇÃO SEM FIO E TERMINAL DE ACESSO.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO I. Campo da Invenção A presente invenção refere-se à comunicação de dados. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um novo e aperfeiçoado esquema de transmissão de referência piloto para uso em um sistema de comunicação sem f io. II. Descrição da Técnica Relacionada Em um sistema de comunicação sem fio, uma referência piloto é freqüentemente transmitida a partir de uma fonte de transmissão para um dispositivo de recebimento para auxiliar o dispositivo de recebimento a realizar inúmeras funções. A referência piloto é, tipicamente, um padrão de dados predeterminado processado (por exemplo, coberto e espalhado) de uma maneira conhecida. A referência piloto pode ser usada no dispositivo de recebimento para estimar a qualidade do link de transmissão, demodular de maneira coerente as transmissões recebidas e a realizar outras funções.

Um sistema de comunicação sem fio, tal como um sistema de acesso múltiplo de divisão por código (code division multiple access, CDMA) ou um sistema de acesso múltiplo de divisão por tempo (time division multiple access, TDMA) (por exemplo, um Sistema Global para Comunicações Móveis (Global System for Mobile Communications, GSM)), tipicamente, inclui inúmeras estações base, que transmitem para inúmeros terminais remotos. Cada estação base é projetada para cobrir uma área de cobertura particular e transmite para terminais remotos dentro de sua área de cobertura. Para sistemas, nos quais estações base vizinhas transmitem na mesma banda de freqüências para melhorar a eficiência espectral, tal como muitos sistemas baseados em CDMA, as transmissões a partir de cada estação base atuam como interferência com relação àquelas das estações base vizinhas, e, possivelmente, com relação às suas próprias transmissões, devido ao multipercurso. Essa interferência degrada a qualidade das transmissões recebidas em um terminal remoto, incluindo a transmissão piloto.

Para o sistema CDMA IS-95 convencional, uma referência piloto é transmitida de maneira continua em um canal piloto dedicado em um nivel de potência de transmissão particular (relativamente baixo). 0 terminal remoto recebe e processa o sinal de link de emissão para isolar o canal piloto, e processa adicionalmente o canal piloto para recuperar a referência piloto. A interferência a partir dessas outras transmissões pode afetar a qualidade da referência piloto recebida. Essa interferência é pior quando a ortogonalidade entre o canal piloto e os canais de tráfego usados para as transmissões de dados for perdida devido a, por exemplo, multipercurso. 0 esquema de transmissão de referência piloto usado para o sistema CDMA IS-95 é adequado para comunicação de voz, uma vez que a taxa de dados é baixa, o que permite ao terminal remoto mais tempo para processar a referência piloto. No entanto, para um sistema de transmissão de dados de velocidade elevada, no qual a condição de link é necessária para ser estimada acuradamente dentro de um curto período de tempo, essa referência piloto de baixo nível contínua não é adequada.

Como pode ser visto, um esquema de transmissão de referência piloto, que possa fornecer uma referência piloto de elevada qualidade aos terminais remotos e permitir ao terminal remoto estimar rapidamente e acuradamente a condição de link é altamente desejável.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção fornece um novo e aperfeiçoado esquema de transmissão de referência piloto, tendo várias vantagens sobre esquemas convencionais e sendo bem adaptados para sistemas de comunicação sem fio de taxa de dados elevada. De acordo com um aspecto da invenção, para maximizar a quantidade de interferência de transmissões a partir de fontes de transmissões vizinhas (por exemplo, pontos de acesso ou estações base) durante o intervalo piloto, e, portanto, para minimizar a quantidade de interferência a partir de fontes de não-transmissão durante os intervalos de dados, as referências piloto são transmitidas em rajadas em intervalos de tempo pré- determinados, e as rajadas piloto a partir dos pontos de acesso são sincronizadas. A transmissão de rajadas piloto a partir de pontos de acesso nos mesmo intervalos de tempo pré-determinados resulta em contribuições de interferência máximas a partir de pontos de acesso vizinhos de não- transmissão, facilitando a estimativa confiável da C/I de pior caso, e permite, adicionalmente, aos dispositivos de recebimento (por exemplo, terminais de acesso ou terminais remotos) reconhecer facilmente as rajadas como referência piloto.

De acordo com outro aspecto da invenção, cada ponto de acesso transmite as rajadas piloto em ou próximo ao seu nível de potência de transmissão máximo, se não todos, e nenhum dado específico quanto ao usuário é transmitido durante as rajadas piloto. Como um resultado, as rajadas piloto são recebidas nos terminais de acesso somente na presença de pilotos a partir de outros pontos de acesso e não são afetados por outras transmissões de dados.

Com esse esquema de transmissão de referência piloto, os terminais de acesso não necessitam subtrair o efeito das transmissões de dados, uma vez que essas não ocorrem durante as rajadas piloto. Isso resulta em uma relação sinal / ruído para a referência piloto que representa a máxima relação sinal / ruído durante a transmissão de dados a partir do dado ponto de acesso. Isso auxilia na estimativa rápida e confiável do pior caso da relação portadora / interferência (C/I).

Uma concretização específica da invenção fornece um método para a transmissão de referências piloto a partir de inúmeras fontes de transmissão (por exemplo, pontos de acesso ou estações base) . De acordo com o método, um ou mais sinais indicativos de uma referência de tempo para o sistema de comunicação são recebidos em cada fonte de transmissão. A referência de tempo pode ser derivada a partir de uma constelação de satélites de Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System, GPS).

Rajadas piloto, para uma referência piloto, são geradas em cada fonte de transmissão (de uma maneira descrita abaixo) e transmitidas. As rajadas piloto a partir de fontes de transmissão estão em sincronização com a referência de tempo do sistema e estão alinhadas no tempo no momento de transmissão.

As rajadas piloto podem ser geradas e transmitidas em intervalos de tempo predeterminados. Para minimizar a interferência a partir de transmissões de dados, as rajadas piloto podem ser transmitidas em ou próximo ao nível de potência de transmissão máximo da fonte de transmissão e na ausência de quaisquer transmissões de dados.

Outros aspectos, concretizações e características da invenção são descritos em maiores detalhes abaixo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As características, natureza e vantagens da presente invenção tornar-se-ão mais evidentes a partir da descrição detalhada mostrada abaixo, quando tomada em conjunto com os desenhos, nos quais caracteres de referências iguais identificam de modo correspondente ao longo de todo o texto e nos quais: A Figura 1 é um diagrama de um sistema de comunicação sem fio que suporta inúmeros usuários e que transmite referências piloto; A Figura 2A é um diagrama de um esquema de transmissão de referência piloto de acordo com uma concretização da invenção;

As Figuras 2B e 2C são diagramas de uma concretização de um formato de slot ativo e de um formato de slot inativo, respectivamente, para transmissão a partir de um ponto de acesso; A Figura 2D é um diagrama de um formato de slot definido por um sistema HDR e que pode ser usado para implementar o esquema de transmissão de referência piloto da invenção; A Figura 3 é um diagrama de blocos de uma concretização de um sistema de comunicação, que é uma implementação específica do sistema mostrado na Figura 1 e que pode implementar o esquema de transmissão de referência piloto da invenção; A Figura 4 é um diagrama de blocos simplificado de uma concretização específica de um ponto de acesso e A Figura 5 é um diagrama de blocos simplificado de uma concretização específica de um terminal de acesso.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES ESPECÍFICAS A Figura 1 é um diagrama de um sistema de comunicação sem fio 100 que suporta inúmeros usuários e transmite referências piloto. O sistema 100 fornece comunicação para inúmeras células 102a até 102g, com cada célula 102 sendo servida por um ponto de acesso correspondente 104 (ao qual pode-se referir também como uma estação base). Vários terminais de acesso 106 (aos quais pode-se referir também como terminais remotos ou estações móveis) estão dispersos ao longo de todo o sistema.

Em uma concretização, cada terminal de acesso 106 pode se comunicar com um ponto de acesso 104 no link de emissão em qualquer momento dado, e pode se comunicar com um ou mais pontos de acesso no link reverso dependendo de se o terminal de acesso está em soft handoff. O link de emissão (isto é, o downlink) se refere à transmissão a partir do ponto de acesso para o terminal de acesso, e o link reverso (isto é, o uplink) se refere à transmissão a partir do terminal de acesso para o ponto de acesso. O sistema 100 pode ser projetado para se conformar a um projeto ou padrão CDMA particular, tal como ao projeto de Taxa de Dados Elevada (High Data Rate, HDR) descrito no pedido de patente norte-americano de número de série 08/963.386, acima mencionado.

Na Figura 1, uma linha cheia com uma seta indica uma transmissão de dados específicos quanto ao usuário (ou simplesmente "dados") a partir de um ponto de acesso para um terminal de acesso. Uma linha tracejada com uma seta indica que o terminal de acesso está recebendo a transmissão de referência piloto e outra transmissão de sinalização (coletivamente, "piloto"), porém, nenhuma transmissão de dados específica quanto ao usuário a partir do ponto de acesso. Conforme mostrado na Figura 1, o ponto de acesso 104a transmite dados ao terminal de acesso 106a no link de emissão, o ponto de acesso 104b transmite dados ao terminal de acesso 106b, a estação base 104c transmite dados ao terminal de acesso 106c, e assim por diante. A comunicação em uplink não é mostrada na Figura 1 por simplicidade.

Conforme observado acima, as referências piloto transmitidas a partir dos pontos de acesso podem ser usadas para inúmeras funções. Para o sistema HDR, as referências piloto são usadas para estimar as condições de link e para determinar o ponto de acesso particular tendo o melhor link ao terminal de acesso. A referência piloto também é usada para determinar a taxa de dados mais elevada suportada por aquele melhor link. Para o sistema HDR, um esquema de transmissão de referência piloto que permita ao terminal de acesso estimar rapidamente e acuradamente a qualidade das referências piloto seria altamente benéfico e pode fornecer desempenho de sistema aperfeiçoado.

Conforme mostrado na Figura 1, um terminal de acesso pode receber transmissões a partir de inúmeros pontos de acesso. Por exemplo, o terminal de acesso 106b recebe concorrentemente transmissões de dados e piloto a partir do ponto de acesso 104b e transmissões piloto a partir dos pontos de acesso 104a e 104d. Para sistemas baseados em CDMA, tais como o sistema HDR, as transmissões a partir de pontos de acesso vizinhos ocorrem sobre a mesma banda de freqüências. Portanto, cada transmissão a partir de cada ponto de acesso atua como interferência em outras transmissões a partir daquele ponto de acesso e de pontos de acesso vizinhos.

De acordo com um aspecto da invenção, para estimar acuradamente a quantidade máxima de interferência de transmissões a partir de pontos de acesso vizinhos, as referências piloto são transmitidas em rajadas em intervalos predeterminados, e as rajadas piloto a partir dos pontos de acesso são sincronizadas. A transmissão de rajadas piloto a partir dos pontos de acesso nos mesmos intervalos de tempo predeterminados resulta em contribuições de interferência máximas a partir de pontos de acesso vizinhos de não-transmissão, facilitando a estimativa confiável do pior caso da relação portadora / interferência (C/I). A transmissão das rajadas piloto nos intervalos de tempo predeterminados permite, adicionalmente, aos terminais de acesso reconhecer facilmente as rajadas como referência piloto.

De acordo com outro aspecto da invenção, cada ponto de acesso transmite as rajadas piloto em ou próximo ao seu nível de potência de transmissão máximo, se em todos, e nenhum dado específico quanto ao usuário é transmitido durante as rajadas piloto. Como um resultado, as rajadas piloto são recebidas nos terminais de acesso somente na presença de pilotos a partir de outros pontos de acesso e não são afetadas por outras transmissões de dados.

Com esse esquema de transmissão de referência piloto, os terminais de acesso não necessitam subtrair o efeito da transmissão de dados, uma vez que essa não ocorre durante as rajadas piloto, o que é, em geral, verdadeiro para o sistema CDMA IS-95 convencional. Isso resulta em estimativa acurada da intensidade de sinal a partir de um dado piloto, assim como da potência de interferência máxima a partir de outras estações base, o que auxilia na estimativa confiável do pior caso da C/I.

Cada terminal de acesso processa as referências piloto a partir dos pontos de acesso e determina as condições de link para esses pontos de acesso com base nas rajadas piloto recebidas.

Para o sistema HDR, o terminal de acesso determina o ponto de acesso tendo a melhor qualidade de sinal, com base nas referências de piloto recebidas, e, além disso, determina a taxa de dados mais elevada suportada pelo melhor ponto de acesso. 0 terminal de acesso pode, então, solicitar a transmissão de dados na taxa de dados suportada mais elevada a partir desse melhor ponto de acesso. A Figura 2A é um diagrama de um esquema de transmissão de referência piloto de acordo com uma concretização da invenção. A Figura 2A mostra a transmissão de referências piloto, a partir de inúmeros pontos de acesso. Nessa concretização, as referências piloto são transmitidas em rajadas de largura particular (W) em intervalos de tempo pré-determinados (TINT) . Conforme indicado na Figura 2A, a temporização dos pontos de acesso está sincronizada, tal que as rajadas piloto estão aproximadamente alinhadas ao mesmo tempo para sua transmissão. Nesse esquema de transmissão, as referências piloto a partir dos pontos de acesso podem ser recebidas no terminal de acesso aproximadamente no mesmo instante de tempo, com qualquer inclinação de temporização entre os pontos de acesso em questão, devido a diferenças nos retardos de transmissão e outros fatores.

Portanto, conforme mostrado na Figura 2, as rajadas piloto a partir de pontos de acesso vizinhos podem ser transmitidos em intervalos de tempo pré-determinados e sincronizados para reduzir a quantidade de interferência a partir das transmissões de dados. A sincronização das transmissões piloto a partir de pontos de acesso vizinhos podem ser alcançados de uma maneira descrita em mais detalhes abaixo.

Em uma concretização, as referências piloto a partir de pontos de acesso vizinhos podem ser diferenciadas uma das outras por espalhamento dos dados piloto a partir de cada ponto de acesso com uma seqüência de pseudo-ruído (PN) tendo um deslocamento (offset) diferente (que é implementado no sistema HDR).

No terminal de acesso, a referência piloto a partir de um ponto de acesso selecionado pode ser recuperado por processamento do sinal recebido de uma maneira complementar àquela realizada no ponto de acesso. 0 processamento no terminal de acesso pode incluir: (1) o correlacionamento das amostras recebidas com o padrão de dados piloto para a referência piloto sendo recuperada, (2) o descobrimento das amostras com o mesmo código ortogonal usado para o piloto no ponto de acesso selecionado, (3) o desespalhamento das amostras com a mesma seqüência PN no mesmo deslocamento de tempo, ou uma combinação dos mesmos.

Esse processamento complementar recupera a referência piloto a partir do ponto de acesso selecionado e remove as referências piloto de outros pontos de acesso. Tipicamente, somente pequenas quantidades residuais de referências piloto indesejadas permanecem depois do processamento complementar e, em geral, devido à perda de ortogonalidade nos links de comunicação, causada, por exemplo, por multipercurso. A Figura 2B é um diagrama de uma concretização de um formato de slot para transmissão a partir de um ponto de acesso e que suporta o esquema de transmissão de referência piloto da invenção. Esse formato de slot é empregado, de maneira vantajosa, no sistema HDR. Outros formatos de slot também podem ser usados e estão dentro do escopo da invenção.

Conforme mostrado na Figura 2B, a transmissão a partir do ponto de acesso é dividida em slots, com cada slot correspondendo a intervalo de tempo particular e incluindo um número particular de chips. Para o sistema HDR, cada slot tem uma duração de 1,67 ms e inclui 2048 chips. Na concretização específica mostrada na Figura 2B, cada slot inclui duas rajadas piloto, uma rajada piloto para cada meio-slot e com cada rajada piloto sendo alocada no centro do meio-slot, a qual ela pertença. Em uma concretização, nenhum dado específico quanto ao usuário e outra sinalização são transmitidos durante o tempo que as rajadas piloto são transmitidas. Dados específicos quanto ao usuário e outra sinalização podem ser transmitidos nos intervalos de tempo remanescentes no slot não ocupado pelas rajadas piloto. A Figura 2B mostra, além disso, a transmissão ativa de dados específicos quanto ao usuário para todos os slots no período de tempo mostrado. Conforme também ilustrado na Figura 2B, as rajadas piloto são transmitidas no ou próximo ao nível de potência de transmissão máximo do ponto de acesso. Esse nível de potência elevado permite aos terminais de acesso estimar rapidamente e acuradamente a qualidade da referência piloto a partir do ponto de acesso. A Figura 2C é um diagrama de uma transmissão a partir de um ponto de acesso, em que alguns dos slots estão inativos (isto é, nenhuma transmissão de dados específicos quanto ao usuário). Um slot inativo pode resultar se nenhum dado deve ser transmitido a qualquer terminal de acesso na célula. Na concretização mostrada na Figura 2C, as rajadas piloto são ainda transmitidas para cada slot inativo, de modo que os terminais de acesso possam continuar a estimar as condições de link e a solicitar a transmissão a partir do melhor ponto de acesso em serviço (isto é, o ponto de acesso com o melhor link) se uma transmissão de dados for desejada subseqüentemente. Conforme indicado na Figura 2C, as rajadas piloto para os slots inativos são transmitidas no ou próximo ao nível de potência de transmissão máximo do ponto de acesso e nos mesmos intervalos de tempo predeterminados, como se os slots estivessem ativos. A Figura 2D é um diagrama de um formato de slot definido pelo sistema HDR e que pode ser usado para implementar o esquema de transmissão de referência piloto da invenção. Na concretização específica mostrada na Figura 2D, cada slot ativo é dividido em dois meios-slots, com cada meio-slot incluindo duas partições de dados 212 separadas por uma rajada piloto 214. Partições de dados 212 podem ser usadas para transmitir dados específicos quanto ao usuário e sinalização, e rajadas piloto 214 podem ser usadas para transmitir a referência piloto. 0 primeiro meio-slot (isto é, esquerdo) inclui partições de dados 212a e 212b separadas pela rajada piloto 214a, e o segundo meio-slot (isto é, direito) inclui partições de dados 212c e 212d separadas pela rajada piloto 214b. A largura de cada rajada piloto pode ser selecionada com base em vários fatores, tais como, por exemplo, a quantidade de energia desejada para ser transmitida em cada rajada, o nível de potência de transmissão máximo a partir do ponto de acesso, a qualidade recebida desejada para a rajada piloto, as condições de link do pior caso esperado, a quantidade de overhead a ser alocada para a referência piloto, e assim por diante. Para um nível de potência de transmissão máximo particular, uma rajada piloto mais larga corresponde a uma referência piloto recebida de qualidade mais elevada, porém, mais overhead. Em uma concretização específica (e conforme implementado no sistema HDR), cada rajada piloto compreende 96 chips de um padrão de dados particular (por exemplo, dados todos de zero ("0")) .

Na concretização mostrada na Figura 2D, o segundo meio-slot inclui, além disso, duas rajadas de sinalização 216a e 216b colocadas em ambos os lados da rajada piloto 214b e usadas para implementar um canal de sinalização. 0 canal de sinalização pode ser usado, por exemplo, para transmitir informação de controle de potência reversa (reverse power control, RPC), quando o slot estiver ativo e informação de Controle de Acesso de Meios (Media Access Control, MAC), quando o slot estiver inativo. A informação de RPC é usada para direcionar os terminais de acesso a ajustarem sua potência de transmissão, ou para cima ou para baixo, para se alcançar a qualidade de sinal desejada no ponto de acesso de recebimento.

Conforme mostrado na metade inferior da Figura 2D, cada slot inativo é também dividido em dois meios- slots, e cada meio-slot também inclui uma rajada piloto 214 da mesma largura (por exemplo, 96 chips) e localizada na mesma posição no meio-slot que no slot ativo. As rajadas piloto para o slot inativo são, portanto, essencialmente indistinguíveis das rajadas piloto para o slot ativo.

Na concretização mostrada na Figura 2D, duas bordas (skirts) 218a e 218b são posicionadas em ambos os lados da rajada piloto 214a no primeiro meio-slot do slot inativo, e duas rajadas de sinalização 220a e 220b são colocadas em ambos os lados da rajada piloto 214b no segundo meio-slot. As bordas 218a e 218b podem compreender dados pilotos ou outros dados (por exemplo, dados pseudo- aleatórios) e são usados para fornecer um período de transição entre nenhuma transmissão e transmissão piloto e a partir da transmissão piloto para nenhuma transmissão.

Esse período de transição permite que a referência piloto alcance ou esteja próximo ao seu valor de estado estacionário durante o decorrer da rajada piloto (por exemplo, 96 chips) . Se o canal MAC ou algum outro canal sempre transmitiu (na mesma potência que o piloto) em torno das rajadas piloto, então bordas inativas (idle-skirts) não serão necessárias. A largura de cada borda 218 pode ser selecionada com base na resposta de etapa global dos filtros (analógicos ou digitais) usados para filtrar os dados e o piloto antes da transmissão. Na concretização mostrada na Figura 2D, cada borda é de 64 chips de duração. Se for necessário tempo adicional para a referência piloto alcançar seu valor de estado estacionário, as bordas 218 podem ser alargadas e bordas adicionais também podem ser colocadas em torno de rajadas de sinalização 220a e 220b no segundo meio-slot. A Figura 3 é um diagrama de blocos de uma concretização de um sistema de comunicação 100a, que é uma implementação específica do sistema 100 na Figura 1 e que suporta o esquema de transmissão de referência piloto da invenção. Conforme mostrado na Figura 3, inúmeros pontos de acesso 104 são acoplados a, e se comunicam com, inúmeros roteadores de consolidação 130. Cada ponto de acesso 104 se acopla a um ou mais roteadores 130 via links de comunicação de elevada velocidade (por exemplo, Tl/El, Ethernet, ou alguns outros links). Para fornecer redundância e aperfeiçoar a confiabilidade, cada ponto de acesso 120 pode ser acoplado a dois ou mais roteadores 130, e cada roteador pode ser acoplado em paralelo com outro roteador. Cada roteador 130 direciona tráfegos entre os pontos de acesso aos quais ele se acopla e outros elementos de rede e redes acoplados nele, tal como a Internet. Os roteadores 130 se acoplam adicionalmente a uma rede 134 (por exemplo, IP ou Ethernet) que se acopla adicionalmente a um controlador de modem pool 140 e a inúmeros servidores 150. O controlador de modem pool 140 fornece funcionalidade análoga àquela de um controlador de estação base (base station contoller, BSC) e um Registrador de Localização de Visitante (Visitor Location Register, VLR) em uma rede IS-41, e pode suportar um ou mais pontos de acesso 104. 0 controlador de modem pool 140 termina o Protocolo de Link de Rádio (Radio Link Protocol, RLP) que contém tráfego de usuário, controla a conexão com o link aéreo para cada usuário conectado conforme o usuário se move através do sistema, transporta as mensagens especificas de terminal de acesso e fornece funções de MAC, tais como, por exemplo, sincronização de controle de potência de malha exterior de link reverso. O controlador de modem pool 140, além disso, realiza muitas das funções tipicamente realizadas por uma BSC convencional para uma sessão, tal como, por exemplo, controle de sessão, controle de conexão, funções de seleção e manutenção de pilha de protocolo. Em uma concretização, durante uma sessão particular entre um terminal de acesso e o sistema 100a, somente um (isto é, o "âncora") controlador de modem pool 140 tem controle da sessão em qualquer momento particular.

Os servidores 150 suportam a operação do sistema 100a e pode incluir, por exemplo, um servidor de Administração, de Manutenção e de Provisionamento (Operating Administration, Maintenance and Provisioning, OAM&P) 150a usado para configuração e gerenciamento do sistema 100a, um servidor de Sistema de Nome de Domínio (Domain Name System, DNS) 150b que traduz nomes de domínio em endereços de IP, e um servidor de Protocolo de Configuração de Hospedeiro Dinâmico, Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP) 150c que designa endereços de IP para terminais de acesso se e como eles forem necessários.

Os elementos de sistema 100a são descritos em maiores detalhes no pedido de patente norte-americano de número de série 09/575.073 anteriormente mencionado.

Ponto de Acesso A Figura 4 é um diagrama de blocos de uma concretização especifica de ponto de acesso 104x, que um dos pontos de acesso na Figura 1. Nessa concretização o ponto de acesso 104x, inclui uma unidade principal 410 acoplado a inúmeros módulos de transceptor de RF 420 e a um receptor de GPS 430. A unidade principal 410 inclui uma interface de rede 412, um controlador 416 e inúmeros transceptores de modem pool (modem pool transceivers, MPT) 418 (três MPTs são mostrados na Figura 4) . Cada MPT 418 realiza processamento de dados e suporta um respectivo setor de uma célula. Na trajetória de emissão, o MPT 418 recebe (por exemplo, IP) pacotes a partir do link de backhaul via a interface de rede 412 e processa os pacotes para gerar um sinal de RF modulado adequado para transmissão. Cada MPT 418 se acopla adicionalmente a um respectivo módulo de transceptor de RF 420, que condiciona o sinal de RF e, além disso, faz interface com uma antena associada. A interface de rede 412 fornece os protocolos e transporta para o ponto de acesso da interface 104x com a rede externa (por exemplo, roteador 130 na Figura 3) . O controlador 416 realiza as funções de controlador de link de rádio, tais como, por exemplo, o processamento de chamada, o processamento de seleção e outras.

Cada MPT 418, além disso, pode ser projetado para gerar a referência piloto para o ponto de acesso 104x. Para muitos sistemas baseados em CDMA, a referência piloto para um ponto de acesso é, tipicamente gerada com base em um padrão de dados piloto particular (por exemplo, seqüência toda de zeros "0" para os sistemas IS-95 e HDR) . Os dados piloto são, então, cobertos com um código ortogonal particular designado para o piloto (por exemplo, uma cobertura Walsh de zero "0" para os sistemas IS-95 e HDR).

Os dados cobertos (que constituem uma seqüência toda de zeros, se uma seqüência de dados piloto toda de zeros e uma cobertura Walsh de zeros forem usadas) são, então, espalhados com uma seqüência PN particular designada para o ponto de acesso.

Conforme mostrado na Figura 4, o ponto de acesso 104x, além disso, pode incluir receptor GPS 430, que fornece a sincronização com a constelação de satélites de Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System, GPS) . O receptor de GPS 430 recebe um ou mais sinais da constelação de satélites de GPS e processa os sinais recebidos para recuperar informações de temporização a partir da constelação de satélites de GPS. A informação de temporização recuperada e, então, fornecida ao controlador 416 e pode ser usada para sincronizar o relógio interno do ponto de acesso 104x com a temporização da constelação de satélites de GPS. Essa sincronização de temporização pode ser conseguida de uma maneira conhecida no estado da técnica.

Usando-se a constelação de satélites de GPS para fornecer a informação de temporização, a referência de temporização para todos os pontos de acesso no sistema de comunicação podem ser derivadas a partir de, e sincronizadas com, uma fonte comum única. Por sincronização da temporização de cada ponto de acesso com a temporização da constelação de satélites de GPS, pontos de acesso vizinhos podem ser sincronizados e suas rajadas piloto podem ser alinhadas.

No caso em que a sincronização com a constelação de satélites de GPS for perdida, o ponto de acesso 104x pode "rodar livremente" e manter a sincronização com outros pontos de acesso durante um período de tempo particular (por exemplo, seis horas ou mais) . Essa sincronização pode ser conseguida por recebimento de sinais de temporização periódicos a partir do controlador de modem pool, por manutenção de uma base de tempo muito precisa no ponto de acesso, por alguns outros mecanismos, ou uma combinação dos mesmos.

Os elementos do ponto de acesso 104x são descritos em maiores detalhes no pedido de patente norte- americano de número de série 09/575.073 anteriormente mencionado.

Terminal de Acesso A Figura 5 é um diagrama de blocos simplificado de uma concretização específica do terminal de acesso 106x. O terminal de acesso 106x pode ser um telefone celular, uma unidade de transceptor de dados ou algum outro dispositivo ou módulo. O terminal de acesso 10 6x inclui uma ou mais antenas 510, um módulo de RF 520, um bloco de modem 530, um núcleo de processador 540 e uma unidade de interface 550 acoplada em série. O núcleo de processador 540, além disso, se acopla aos indicadores de status 560.

Em uma concretização, o módulo de RF 520 inclui duas cadeias de recebimento capazes de processar dois sinais recebidos de maneira independente e uma cadeia de transmissão para o processamento de um sinal de link reverso. As duas cadeias de recebimento autônomas permitem ao terminal de acesso 106x se beneficiarem da combinação de diversidade de recebimento no link de emissão. Cada uma das cadeias de recebimento se acopla a uma respectiva antena que fornece um dos sinais recebidos. A cadeia de transmissão compartilha uma antena com uma das cadeias de recebimento. 0 bloco de modem 530 processa os sinais nos links de emissão e reverso. No link de emissão, o bloco de modem 530 recebe dois sinais autônomos a partir do módulo de RF 520, demodula e decodifica os sinais recebidos com a assistência do núcleo do processador 540, e passa adiante os dados decodificados para o núcleo do processador 540 para processamento ulterior. O bloco de modem 530 processa ulteriormente os sinais recebidos para recuperar as referências piloto a partir dos pontos de acesso. 0 bloco de modem 530, tipicamente, digitaliza os sinais recebidos para gerar amostras. Para recuperar a referência piloto para um ponto de acesso selecionado, as amostras são desespalhadas com uma seqüência de PN no deslocamento particular associado com o ponto de acesso selecionado, que isola a referência piloto a partir do ponto de acesso selecionado e remove as referências piloto a partir de outros pontos de acesso. As amostras desespalhadas são, então, descobertas com a cobertura ortogonal usada no ponto de acesso selecionado e ulteriormente correlacionadas com o padrão de dados piloto usado no ponto de acesso selecionado. Se os dados piloto forem uma seqüência toda de zeros e a cobertura ortogonal for zero, a referência piloto pode ser obtida por acumulação das amostras desespalhadas sobre a largura de cada rajada piloto. 0 processamento piloto em um sistema baseado em CDMA é descrito em detalhes adicionais na patente norte-americana de número 5.764.687, intitulada "MOBILE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM", cedido para a cessionária da invenção e aqui incorporado por referência. 0 núcleo de processador 540 realiza o processamento de chamada, a inicialização do modem e as funções de monitoração, e, além disso, realiza o processamento de dados e o gerenciamento de funções para o terminal de acesso 106x. A unidade de interface 550 fornece a interconexão entre o terminal de acesso 106x e os dispositivos periféricos (por exemplo, um computador). Os indicadores de status 560 fornecem indicações do estado operacional e das condições do terminal de acesso 106x.

Os elementos do terminal de acesso 106x são descritos em maiores detalhes no pedido de patente norte- americano de número de série 09/575.073.

Os elementos dos pontos de acesso e dos terminais de acesso podem ser implementados de várias maneiras. Por exemplo, esses elementos podem ser implementados usando-se um ou mais circuitos integrados específicos quanto à aplicação (application specific integrated circuits, ASICs), processadores de sinais digitais (digital signal processors, DSPs), microcontroladores, microprocessadores, outros circuitos eletrônicos projetados para realizar as funções aqui descritas, ou uma combinação dos mesmos.

Também, algumas das funções aqui descritas podem ser implementadas com um processador de propósito geral ou um processador projetado especificamente operado para executar códigos de instrução, que alcançam as funções descritas aqui. Portanto, os elementos dos pontos de acesso e dos terminais de acesso aqui descritos podem ser implementados usando-se hardware, software ou uma combinação dos mesmos. A descrição anterior das concretizações preferidas é fornecida para permitir a qualquer técnico especializado no assunto fazer ou usar a presente invenção. Várias modificações com relação a. essas concretizações serão prontamente evidentes ao técnico especializado no assunto, e os princípios genéricos aqui definidos podem ser aplicados a outras concretizações sem o uso da faculdade inventiva. Portanto, a presente invenção não pretende estar limitada às concretizações mostradas aqui, porém, deve estar de acordo com o mais amplo escopo consistente com os princípios e características novas aqui reveladas.

Claims

1. Método para transmitir referências piloto a partir de uma pluralidade de fontes de transmissão (104a- 104n), em um sistema de comunicação sem fio (100), o método caracterizado pelo fato de que compreende: receber, em cada fonte de transmissão (104a- 104n), um ou mais sinais indicativos de uma referência de tempo para o sistema de comunicação (100); gerar, em cada fonte de transmissão (104a-104n) , uma pluralidade de rajadas piloto para uma referência piloto, onde as rajadas piloto estão sincronizadas com a referência de tempo; e transmitir a pluralidade de rajadas piloto a partir de cada fonte de transmissão (104a-104n).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as rajadas piloto a partir da pluralidade de fontes de transmissão (104a-104n) são alinhadas no tempo, no momento da transmissão.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de rajadas piloto proveniente de cada fonte de transmissão (104a-104n) é transmitida em intervalos de tempo predeterminados.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada uma dentre a pluralidade de rajadas piloto possui uma largura predefinida.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada rajada piloto é transmitida no, ou próximo a um, nivel máximo de potência de transmissão da fonte de transmissão (104a-104n).

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: reter transmissão de dados em cada ponto de acesso durante transmissão das rajadas piloto.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: processar em cada fonte de transmissão (104a- 104n) dados piloto de acordo com um esquema de processamento especifico, de modo que a referência piloto a partir de cada fonte de transmissão (104a-104n) seja diferenciada das referências piloto provenientes de outras fontes de transmissão (104a-104n).

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o processamento em cada fonte de transmissão (104a-104n) compreende: espalhar os dados piloto com uma seqüência de pseudo-ruido (PN) em um deslocamento especifico que é diferente dos deslocamentos para outras fontes de transmissão (104a-104n).

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: continuar a transmissão da pluralidade de rajadas piloto proveniente de uma fonte de transmissão (104a-104n) especifica, mesmo se nenhum dado estiver para ser transmitido a partir da fonte de transmissão (104a-104n).

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a transmissão proveniente de cada fonte de transmissão (104a-104n) ocorre sobre slots, e em que cada slot cobre um periodo de tempo especifico e inclui um número especifico de rajadas piloto (214a, 214b).

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que cada slot inclui duas rajadas piloto (214a, 214b).

12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que cada rajada piloto (214a, 214b) está associada a uma porção respectiva do slot e posicionada no centro da porção associada.

13. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: encher ambos os lados de cada rajada piloto (214a, 214b) em um slot inativo com transmissões adicionais de pelo menos um período mínimo específico.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: transmitir imediatamente em ambos os lados de cada rajada piloto (214a, 214b) para assegurar que a rajada piloto (214a, 214b) seja recebida no, ou próximo ao, seu valor de estado estacionário.

15. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, os um ou mais sinais usados para obter a referência de tempo para o sistema de comunicação (100) são recebidos a partir de uma constelação de satélites do Sistema de Posicionamento Global (GPS).

16. Método para transmitir referências piloto a partir de uma pluralidade de fontes de transmissão, em um sistema de comunicação sem fio (100), o método caracterizado pelo fato de que compreende: em cada fonte de transmissão (104a-104n) receber um ou mais sinais a partir de uma constelação de satélites do Sistema de Posicionamento Global (GPS), processar os um ou mais sinais recebidos para obter uma referência de tempo para o sistema de comunicação (100), gerar uma pluralidade de rajadas piloto para uma referência piloto, em que as rajadas piloto estão sincronizadas com a referência de tempo, e transmitir a pluralidade de rajadas piloto (214a, 214b) em intervalos de tempo predeterminados e no, ou próximo a um, nivel máximo de potência de transmissão da fonte de transmissão, e em que as rajadas piloto provenientes da pluralidade de fontes de transmissão estão alinhadas no tempo no momento da transmissão.

17. Sistema de comunicação sem fio (100), caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de pontos de acesso, cada ponto de acesso configurado para: receber um ou mais sinais indicativos de uma referência de tempo para o sistema de comunicação, gerar uma pluralidade de rajadas piloto (214a, 214b) para uma referência piloto, em que as rajadas piloto (214a, 214b) estão sincronizadas com a referência de tempo, e transmitir a pluralidade de rajadas piloto (214a, 214b).

18. Sistema de comunicação, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que as rajadas piloto provenientes da pluralidade de pontos de acesso estão alinhadas no tempo, no momento da transmissão.

19. Sistema de comunicação, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que cada ponto de acesso inclui: um receptor do Sistema de Posicionamento Global (GPS) configurado para receber e processar um ou mais sinais provenientes de uma constelação de satélites do Sistema de Posicionamento Global (GPS) para fornecer um sinal indicativo da referência de tempo para o sistema de comunicação.

20. Sistema de comunicação, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que cada ponto de acesso inclui: um controlador configurado para receber a referência de tempo para o sistema de comunicação e para gerar a pluralidade de rajadas piloto (214a, 214b).

21. Sistema de comunicação, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que cada ponto de acesso é configurado para transmitir a pluralidade de rajadas piloto (214a, 214b) no, ou próximo a um, nível de potência de transmissão máximo para o ponto de acesso.

22. Terminal de acesso para uso em um sistema de comunicação sem fio (100) , caracterizado pelo fato de que compreende: um módulo de RF (520) configurado para receber um sinal modulado sobre um link de comunicação sem fio e para condicionar o sinal recebido para gerar um sinal condicionado; e um bloco de modem (530) acoplado ao módulo de RF (520) e configurado para processar o sinal condicionado para recuperar uma pluralidade de referências piloto transmitidas a partir de uma pluralidade de pontos de acesso (104a-104n), em que a referência piloto proveniente de cada ponto de acesso (104a-104n) é transmitida em rajadas piloto (214a, 214b) que estão sincronizadas com uma referência de tempo do sistema, e em que as rajadas piloto (214a, 214b) provenientes da pluralidade de pontos de acesso (104a-104n) estão alinhadas no tempo, no momento da transmissão.

23. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o bloco de modem (530) está configurado para gerar amostras a partir do sinal condicionado e para desespalhar as amostras com uma seqüência de pseudo ruido (PN) em um deslocamento especifico para cada um dentre a pluralidade de pontos de acesso (104a-104n).

24. Terminal de acesso, caracterizado pelo fato de que compreende: dispositivo para receber uma rajada piloto; e dispositivo para determinar uma condição de link com base na rajada piloto (214a, 214b).

25. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: dispositivo para determinar um ponto de acesso possuindo uma qualidade de sinal melhor com base, pelo menos, na rajada piloto recebida.

26. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: dispositivo para determinar uma taxa de dados mais alta suportada pelo ponto de acesso.

27. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a rajada piloto é recebida possuindo uma largura de rajada predeterminada e um intervalo predeterminado e em que a largura de rajada predeterminada e o intervalo predeterminado são conhecidos a priori pelo terminal de acesso.

28. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a rajada piloto (214a, 214b) é transmitida em uma potência de transmissão máxima.

29. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que nenhum dado especifico de usuário é recebido com a rajada piloto (214a, 214b) no intervalo predeterminado.

30. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que múltiplas rajadas piloto (214a, 214b), provenientes de diferentes pontos de acesso, são sincronizadas.

31. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que o dispositivo para receber compreende: dispositivo para receber uma pluralidade de rajadas piloto (214a, 214b) provenientes de diferentes pontos de acesso.

32. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: dispositivo para estimar o pior caso da relação portadora/interferência proveniente da rajada piloto (214a, 214b).

33. Terminal de acesso caracterizado pelo fato de que compreende: um modem para receber uma pluralidade de rajadas piloto provenientes de diferentes pontos de acesso (104a, 104n) , em que as rajadas piloto (214a, 214b) são sincronizadas e enviadas em um intervalo predeterminado; e um processador para determinar uma condição de link proveniente de cada rajada piloto (214a, 214b).

34. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que o terminal de acesso reconhece as rajadas piloto (214a, 214b) como referências piloto.

35. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que o terminal de acesso utiliza a rajada piloto (214a, 214b) para estimar o pior caso da relação portadora/interferência.

36. Terminal de acesso caracterizado pelo fato de que compreende: um processador; e uma unidade de armazenamento em memória, armazenando: um primeiro conjunto de instruções legíveis por computador para receber uma rajada piloto (214a, 214b); e um segundo conjunto de instruções legíveis por computador para determinar uma condição de link com base na rajada piloto (214a, 214b).

37. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que a unidade de armazenamento em memória armazena adicionalmente: um terceiro conjunto de instruções legíveis por computador para determinar um ponto de acesso possuindo uma qualidade de sinal melhor, com base, pelo menos, na rajada piloto recebida.

38. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que a unidade de armazenamento em memória armazena adicionalmente: um quarto conjunto de instruções legíveis por computador para determinar uma taxa de dados mais alta suportada pelo ponto de acesso.

39. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que a rajada piloto possui uma largura de rajada predeterminada e um intervalo predeterminado e em que a largura de rajada predeterminada e o intervalo predeterminado são conhecidos a priori pelo terminal de acesso.

40. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que a rajada piloto (214a, 214b) é transmitida em uma potência de transmissão máxima.

41. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que nenhum dado especifico de usuário é recebido com a rajada piloto no intervalo predeterminado.

42. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que múltiplas rajadas piloto, provenientes de diferentes pontos de acesso, são sincronizadas.

43. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 42, caracterizado pelo fato de que a unidade de armazenamento em memória armazena adicionalmente: um terceiro conjunto de instruções legíveis por computador para receber uma pluralidade de rajadas piloto (214a, 214b) provenientes de diferentes pontos de acesso.

44. Terminal de acesso, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que a unidade de armazenamento em memória armazena adicionalmente: um terceiro conjunto de instruções legíveis por computador para estimar o pior caso da relação portadora/interferência proveniente da rajada piloto (214a, 214b).