RU2379847C2

RU2379847C2 - Timing synchronisation and channel estimation when switching between local and global signal waveforms using assigned tdm pilot signal

Info

Publication number: RU2379847C2
Application number: RU2007137488/09A
Authority: RU
Inventors: Боян ВРСЕЛ (US); Боян ВРСЕЛ; Ашок МАНТРАДАВИ (US); Ашок МАНТРАДАВИ; Фуюнь ЛИН (US); Фуюнь Лин; Кришна Киран МУККАВИЛЛИ (US); Кришна Киран МУККАВИЛЛИ; Рагхураман КРИШНАМУРТХИ (US); Рагхураман КРИШНАМУРТХИ; Майкл Мао ВАН (US); Майкл Мао Ван
Original assignee: Квэлкомм Инкорпорейтед
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2010-01-20
Also published as: TW200704060A; CN101160898B; CN101160898A; KR20090087131A; WO2006099222A1; BRPI0609275A2; CA2600767A1; KR100934149B1; KR20070110917A; EP1856873A1; JP2008533851A; RU2007137488A

Abstract

FIELD: physics; communications.

SUBSTANCE: invention relates to communication systems providing extended timing synchronisation and channel estimation in accordance with wireless networks. The method for timing synchronisation in a wireless receiver involves steps on which at least one character of a TDM pilot signal which is switching between global and local signal waveforms is decoded, and the character of the TDM pilot signal is processed for timing synchronisation for the wireless receiver. The channel estimation method in a wireless receiver involves steps on which at least one character of a TDM pilot signal is decoded and the character of the TDM pilot signal is received from broadcasting in OFDM mode to make channel estimation for the wireless receiver easy.

EFFECT: increased accuracy of timing synchronisation and channel estimation in a wireless network.

22 cl, 12 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Рассматриваемая технология относится, в целом, к системам и способам связи и, в частности, к системам и способам, предусматривающим расширенную синхронизацию по времени и оценку канала в соответствии с беспроводными сетями.The technology under consideration relates, in general, to communication systems and methods, and, in particular, to systems and methods involving advanced time synchronization and channel estimation in accordance with wireless networks.

Уровень техникиState of the art

Ортогональное мультиплексирование с частотным разделением (OFDM) - это способ цифровой модуляции, согласно которому сигнал делится на несколько узкополосных каналов, имеющих разные частоты. Эти каналы иногда называют поддиапазонами или поднесущими. Эта технология появилась в результате исследований, проведенных с целью минимизации помехи между каналами, близкими друг другу по частоте. В некоторых отношениях технология OFDM подобна традиционному мультиплексированию с частотным разделением (FDM). Различие заключается в методе модуляции и демодуляции сигналов. В целом, приоритет отдается минимизации помехи, или перекрестной помехи, между каналами и символами, содержащими поток данных. Качество отдельных каналов не столь важно.Frequency Division Orthogonal Multiplexing (OFDM) is a digital modulation technique whereby a signal is divided into several narrowband channels having different frequencies. These channels are sometimes called subbands or subcarriers. This technology appeared as a result of studies conducted to minimize interference between channels close in frequency to each other. In some respects, OFDM technology is similar to traditional frequency division multiplexing (FDM). The difference lies in the method of modulation and demodulation of signals. In general, priority is given to minimizing interference, or crosstalk, between channels and symbols containing a data stream. The quality of individual channels is not so important.

В одной области OFDM также использовалось в европейских услугах цифрового аудиовещания. Технология применяется к цифровому телевидению и рассматривается как способ получения высокоскоростной цифровой передачи данных по традиционным телефонным линиям. Она также используется в беспроводных локальных сетях. Ортогональное мультиплексирование с частотным разделением можно рассматривать как метод модуляции FDM для передачи больших объемов цифровых данных по радиоканалу, причем OFDM делит радиосигнал на множественные более мелкие подсигналы или поднесущие, которые затем одновременно передаются на разных частотах в приемник. Одно преимущество технологии OFDM состоит в том, что она снижает величину перекрестной помехи в передачах сигнала, где современные спецификации, например, 802.11a WLAN, 802.16 и технологии WiMAX используют различные аспекты OFDM.In one area, OFDM has also been used in European digital audio broadcasting services. The technology is applied to digital television and is considered as a way to obtain high-speed digital data transmission over traditional telephone lines. It is also used in wireless LANs. Frequency division orthogonal multiplexing can be considered as an FDM modulation method for transmitting large amounts of digital data over a radio channel, OFDM dividing the radio signal into multiple smaller sub-signals or subcarriers, which are then simultaneously transmitted at different frequencies to the receiver. One advantage of OFDM technology is that it reduces the amount of crosstalk in signal transmissions, where modern specifications such as 802.11a WLAN, 802.16 and WiMAX technologies use various aspects of OFDM.

В некоторых системах, действующих на основе технологии OFDM, передачи предназначаются одновременно для многих пользователей. Одним примером такой системы является широковещательная или многоадресная система. Кроме того, если разные пользователи могут выбирать между разными участками одной и той же передачи, данные в каждой передаче обычно мультиплексируются с временным разделением (TDM). Часто бывает так, что данные, предназначенные для передачи, организуются в фиксированные структуры, например кадры или суперкадры. Затем разные пользователи могут по выбору принимать разные участки суперкадра в любое данное время. Чтобы помочь большому количеству пользователей в синхронизации с хронированием и частотой широковещательного сигнала, символы пилот-сигнала, мультиплексированные с временным разделением (TDM), иногда вставляются в начало каждого суперкадра. В одном таком случае каждый суперкадр начинается с заголовка, содержащего, помимо прочего, два пилот-сигнала TDM, именуемые пилот-сигналом TDM 1 и пилот-сигналом TDM 2. Эти символы используются системой для достижения начальной синхронизации кадров, также именуемой начальным захватом.In some OFDM based systems, transmissions are intended for many users at the same time. One example of such a system is a broadcast or multicast system. In addition, if different users can choose between different sections of the same transmission, the data in each transmission is usually time division multiplexed (TDM). It often happens that data intended for transmission is organized into fixed structures, such as frames or superframes. Different users can then optionally receive different portions of the superframe at any given time. To help a large number of users synchronize with timing and broadcast frequency, time division multiplexed (TDM) pilot symbols are sometimes inserted at the beginning of each superframe. In one such case, each superframe begins with a header containing, inter alia, two TDM pilots, referred to as TDM pilot 1 and TDM 2 pilot. These symbols are used by the system to achieve initial frame synchronization, also called initial capture.

Для дополнительной помощи в синхронизации по времени и/или частоте в течение суперкадра, также именуемой временным или частотным отслеживанием, можно использовать дополнительные символы пилот-сигнала. Временного и частотного отслеживания можно добиться с использованием пилот-сигналов, мультиплексированных с частотным разделением (FDM), которые можно внедрять в каждый передаваемый символ данных OFDM. Например, если каждый символ OFDM состоит из N поднесущих, N-P из них можно использовать для передачи данных и P из них можно назначить пилот-сигналам FDM. Эти P пилот-сигналов FDM иногда равномерно распределяются по N поднесущим, благодаря чему каждые два пилот-сигнала разделены N/P-1 поднесущими данных. Такие однородные подмножества поднесущих в символе OFDM называются чередованиями.For additional assistance in synchronizing time and / or frequency during a superframe, also referred to as time or frequency tracking, additional pilot symbols may be used. Time and frequency tracking can be achieved using frequency division multiplexed (FDM) pilots that can be embedded in each transmitted OFDM data symbol. For example, if each OFDM symbol consists of N subcarriers, N-P of them can be used for data transmission and P of them can be assigned to FDM pilots. These P FDM pilots are sometimes evenly distributed across N subcarriers, so that every two pilots are separated by N / P-1 data subcarriers. Such homogeneous subsets of subcarriers in an OFDM symbol are called interlaces.

Канальные оценки во временной области используются для временного отслеживания на протяжении суперкадра. Канальные оценки во временной области получаются из пилот-сигналов FDM, внедренных в символы данных OFDM. Пилот-сигналы FDM можно всегда располагать на одном и том же чередовании, или они могут занимать разные чередования в разных символах OFDM. Подмножество поднесущих с индексами i + 8k иногда называется i-м чередованием. В этом примере, N/P=8. В одном случае пилот-сигналы FDM можно расположить на чередовании 2 на протяжении одного символа OFDM, на чередовании 6 на протяжении следующего символа, затем опять на чередовании 2 и т.д. Это называется шаблоном разнесения (2, 6). В других примерах шаблон разнесения пилот-сигнала может быть более сложным, в котором занятые чередования описываются шаблоном (0, 3, 6, 1, 4, 7, 2, 5). Это иногда называется шаблоном разнесения (0, 3, 6). Разные шаблоны разнесения позволяют приемнику получать канальные оценки, более длинные, чем P ответвлений во временной области. Например, шаблон разнесения (2, 6) можно использовать в приемнике для получения канальных оценок длиной 2P, тогда как шаблон разнесения (0, 3, 6) может давать канальные оценки длиной 3P. Это достигается путем объединения канальных измерений длиной P из последовательных символов OFDM в более длинную канальную оценку в блоке, именуемом блоком временной фильтрации. Более длинные канальные оценки в общем случае могут обеспечивать более живучие алгоритмы синхронизации хронирования.Time domain channel estimates are used for temporal tracking throughout a superframe. Time domain channel estimates are obtained from FDM pilots embedded in OFDM data symbols. FDM pilots can always be placed on the same interlace, or they can occupy different interlaces in different OFDM symbols. A subset of subcarriers with indices i + 8 k is sometimes called the ith interlace. In this example, N / P = 8. In one case, the FDM pilots can be positioned at interlace 2 for one OFDM symbol, at interlace 6 for the next character, then again at interlace 2, etc. This is called a diversity pattern (2, 6). In other examples, the pilot diversity pattern may be more complex, in which busy interlaces are described by a pattern (0, 3, 6, 1, 4, 7, 2, 5). This is sometimes called the explode pattern (0, 3, 6). Different diversity patterns allow the receiver to obtain channel estimates longer than P branches in the time domain. For example, the diversity pattern (2, 6) can be used in the receiver to obtain 2P channel estimates, while the diversity pattern (0, 3, 6) can give 3P channel estimates. This is achieved by combining channel measurements of length P from consecutive OFDM symbols into a longer channel estimate in a block called a temporal filtering block. Longer channel estimates can generally provide more robust timing synchronization algorithms.

Некоторые широковещательные системы позволяют одновременно осуществлять разные типы передачи. Например, некоторые широковещательные данные могут предназначаться для любого потенциального пользователя в глобальной сети, и такие данные называются глобальным контентом. Другие символы данных, передаваемые по сети, могут предназначаться только для пользователей, которые в данный момент находятся в конкретном локальном участке сети. Такие данные называются локальным контентом. Символы данных OFDM, принадлежащие разным контентам, могут мультиплексироваться с временным разделением в каждом кадре в суперкадре. Например, некоторые участки каждого кадра в суперкадре можно резервировать для глобального контента, а другие участки - для локального контента. В таких случаях данные и пилот-сигналы, предназначенные для разных контентов, можно скремблировать разными способами. Кроме того, множество передатчиков, одновременно вещающих глобальный и локальный контент в суперкадре, может быть другим. Поэтому очевидно, что канальные оценки во временной области, а также канальные измерения, связанные с глобальным контентом и связанные с локальным контентом, могут быть совершенно разными.Some broadcast systems allow different types of transmission to be carried out simultaneously. For example, some broadcast data may be intended for any potential user in the global network, and such data is called global content. Other data symbols transmitted over the network may be intended only for users who are currently located in a specific local area of the network. Such data is called local content. OFDM data symbols belonging to different contents may be time division multiplexed in each frame in a superframe. For example, some sections of each frame in a superframe can be reserved for global content, and other sections for local content. In such cases, data and pilots intended for different contents can be scrambled in different ways. In addition, the set of transmitters simultaneously broadcasting global and local content in a superframe may be different. Therefore, it is obvious that channel estimates in the time domain, as well as channel measurements related to global content and related to local content, can be completely different.

В вышеописанных сценариях должна применяться особая стратегия для оценки канала символами OFDM, сгруппированными вблизи границы между глобальными и локальными формами сигнала. Дело в том, что канальные измерения из глобальных символов нельзя гладко комбинировать с канальными измерениями из локальных символов. Аналогичная концепция предусматривает временное отслеживание символов OFDM, находящихся на небольшом расстоянии после границы формы сигнала. Если временное отслеживание осуществляется на основании канальных оценок во временной области и если измерения из трех последовательных символов OFDM необходимы для одной канальной оценки, временное отслеживание нельзя осуществлять в течение первых нескольких символов OFDM после границы формы сигнала. Поэтому могут понадобиться альтернативные методы оценки канала и синхронизации хронирования.In the above scenarios, a specific strategy should be used to estimate the channel with OFDM symbols grouped near the boundary between global and local waveforms. The fact is that channel measurements from global symbols cannot be smoothly combined with channel measurements from local symbols. A similar concept involves temporarily tracking OFDM symbols located a short distance after the waveform boundary. If time tracking is based on channel estimates in the time domain and if measurements of three consecutive OFDM symbols are necessary for one channel estimate, time tracking cannot be performed during the first few OFDM symbols after the waveform boundary. Therefore, alternative methods for channel estimation and timing synchronization may be needed.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Ниже представлена упрощенная сводка различных вариантов осуществления для обеспечения понимания основных моментов некоторых аспектов вариантов осуществления. Эта сводка не является обширным обзором. Она не призвана идентифицировать ключевые/критические элементы или очерчивать объем раскрытых здесь вариантов осуществления. Ее единственной целью является представление некоторых концепций в упрощенной форме в качестве прелюдии к более подробному описанию, представленному ниже.The following is a simplified summary of various embodiments to provide an understanding of the main points of some aspects of the embodiments. This summary is not an extensive overview. It is not intended to identify key / critical elements or to outline the scope of the embodiments disclosed herein. Its sole purpose is to present some concepts in a simplified form as a prelude to the more detailed description below.

Предусмотрены компоненты и способы обработки приемника для беспроводной сети. По меньшей мере, один символ пилот-сигнала, мультиплексированный во временной области (TDM), помимо пилот-сигналов TDM 1 и 2, обрабатывают беспроводным приемником совместно с символами и параметрами суперкадра, причем такие аспекты, как синхронизацию по времени и оценку канала, осуществляют на основании дополнительного символа пилот-сигнала, который можно называть TDM3 или пилот-сигналом TDM 3, в одном примере. Согласно варианту осуществления предусмотрены компоненты приемника, которые учитывают ранее нерассмотренные аспекты хронирования и оценки канала отчасти вследствие того факта, что символы пилот-сигнала и соответствующие данные могут не скремблироваться аналогичным образом от одной границы формы сигнала до другой (например, от локальной границы до глобальной). Для данной природы и структуры добавленного символа пилот-сигнала оценки канала можно осуществлять на стороне границы локальной либо глобальной формы сигнала, появляющейся в кадре данных.Components and methods for processing a receiver for a wireless network are provided. At least one time-domain multiplexed (TDM) pilot symbol, in addition to TDM pilots 1 and 2, is processed by the wireless receiver in conjunction with the symbols and parameters of the superframe, aspects such as time synchronization and channel estimation based on an additional pilot symbol, which may be referred to as TDM3 or TDM 3 pilot, in one example. According to an embodiment, receiver components are provided that take into account previously unexplored aspects of timing and channel estimation, partly due to the fact that pilot symbols and corresponding data may not be scrambled in the same way from one waveform boundary to another (e.g., from local to global) . For this nature and structure of the added pilot symbol, channel estimation can be performed on the boundary side of a local or global waveform appearing in the data frame.

Согласно другому варианту осуществления и отмеченному выше, по меньшей мере, один дополнительный символ пилот-сигнала TDM добавляют к традиционному множеству символов вещания (например, множеству, включающему в себя TDM1 и TDM2) с регулярными или определенными интервалами в вещании суперкадра. В этом случае TDM3, TDM4 и т.д. символы пилот-сигнала можно добавлять к существующему множеству пилот-сигналов для сглаживания проблем хронирования и оценки канала в сети ортогонального мультиплексирования с частотным разделением (OFDM) для переноса мультимедийных данных, организованных в суперкадры, причем разные участки суперкадра предназначены для доставки разных форм сигнала. Например, некоторое количество символов TDM3 можно обрабатывать из множества символов на каждой границе, которые могут располагаться на границах форм сигнала в суперкадре для облегчения синхронизации и оценки канала. По аналогии с пилот-сигналом TDM 2 пилот-сигнал TDM 3 (или подмножество символов) может предназначаться для обеспечения синхронизации хронирования и оценки канала за исключением того, что пилот-сигнал TDM 2 ограничивается глобальным каналом, а пилот-сигнал TDM 3 можно использовать для глобального либо локального канала в зависимости от позиции в суперкадре. Структура пилот-сигнала TDM 3 может зависеть от структуры пилот-сигнала TDM 2. Если пилот-сигнал TDM 3 (или другие дополнительные пилот-сигналы) находится между переходом от глобальной формы сигнала к локальной форме сигнала в суперкадре, его можно использовать для глобальной оценки канала или локальной оценки канала и хронирования. Если пилот-сигнал TDM 3 находится на переходе от локального к глобальному, его можно использовать для локальной оценки канала или глобального хронирования и оценки канала.According to another embodiment and as noted above, at least one additional TDM pilot symbol is added to a conventional plurality of broadcast symbols (eg, a plurality including TDM1 and TDM2) at regular or specified intervals in a broadcast of a superframe. In this case, TDM3, TDM4, etc. pilot symbols can be added to an existing plurality of pilot signals to smooth out timing problems and channel estimation in a frequency division orthogonal multiplexing (OFDM) network for transferring multimedia data organized into superframes, wherein different portions of the superframe are designed to deliver different waveforms. For example, a number of TDM3 symbols may be processed from a plurality of symbols at each boundary, which may be located at waveform boundaries in a superframe to facilitate synchronization and channel estimation. Similar to the TDM 2 pilot, the TDM 3 pilot (or a subset of symbols) can be used to provide timing synchronization and channel estimation except that the TDM 2 pilot is limited to the global channel and the TDM 3 pilot can be used to global or local channel, depending on the position in the superframe. The TDM 3 pilot structure may depend on the TDM 2 pilot structure. If the TDM 3 pilot (or other additional pilot signals) is between the transition from the global waveform to the local waveform in the superframe, it can be used for global estimation channel or local channel estimation and timing. If the TDM 3 pilot transitions from local to global, it can be used for local channel estimation or global timing and channel estimation.

Для решения вышеуказанных и других задач некоторые иллюстративные варианты осуществления описаны здесь в связи с нижеследующим описанием и прилагаемыми чертежами. Эти аспекты относятся к различным способам практического осуществления вариантов осуществления, которые все подлежат охвату.To solve the above and other problems, some illustrative embodiments are described herein in connection with the following description and the accompanying drawings. These aspects relate to various ways of practicing the embodiments that are all intended to be embraced.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг. 1 - упрощенная блок-схема сети беспроводной связи, в которой используется расширенная структура суперкадра, и компонентов обработки приемника.FIG. 1 is a simplified block diagram of a wireless communication network using an extended superframe structure and receiver processing components.

Фиг. 2 - иллюстративная структура суперкадра, в которой используются дополнительные символы пилот-сигнала.FIG. 2 is an illustrative superframe structure in which additional pilot symbols are used.

Фиг. 3 - иллюстративный шаблон дополнительных символов пилот-сигнала.FIG. 3 is an illustrative pattern of additional pilot symbols.

Фиг. 4 - альтернативный вариант осуществления, где множественные символы пилот-сигнала 3 TDM используются между локальными и глобальными границами.FIG. 4 is an alternative embodiment where multiple TDM pilot 3 symbols are used between local and global boundaries.

Фиг. 5 - иллюстративные шаблоны для дополнительного хронирования символов пилот-сигнала.FIG. 5 illustrates illustrative patterns for additional timing of pilot symbols.

Фиг. 6 - иллюстративная структура принятого символа пилот-сигнал TDM 3.FIG. 6 is an illustrative structure of a received TDM 3 pilot symbol.

Фиг. 7 - концепция контейнеров каналов и пример канальной оценки, используемой для синхронизации хронирования.FIG. 7 is a concept of channel containers and an example of channel estimation used for timing synchronization.

Фиг. 8 - иллюстративная блок-схема алгоритма синхронизации хронирования на локальных/глобальных границах данных.FIG. 8 is an illustrative flowchart of a timing synchronization algorithm at local / global data boundaries.

Фиг. 9 - иллюстративная обработка символа пилот-сигнала для беспроводной системы.FIG. 9 is an illustration of pilot symbol processing for a wireless system.

Фиг. 10 - иллюстративная схема пользовательского устройства для беспроводной системы.FIG. 10 is an illustrative diagram of a user device for a wireless system.

Фиг. 11 - иллюстративная схема базовой станции для беспроводной системы.FIG. 11 is an illustrative diagram of a base station for a wireless system.

Фиг. 12 - иллюстративная схема приемопередатчика для беспроводной системы.FIG. 12 is an illustrative transceiver diagram for a wireless system.

Подробное описаниеDetailed description

Предусмотрены системы и способы для оценки канала и синхронизации хронирования в беспроводной сети. Согласно одному варианту осуществления предусмотрен способ синхронизации по времени в беспроводном приемнике. Способ включает в себя декодирование, по меньшей мере, одного нового символа пилот-сигнала TDM помимо TDM1 и TDM2 и обработку нового символа пилот-сигнала TDM от границы канала вещания в режиме OFDM для осуществления синхронизации по времени для беспроводного приемника. Предусмотрены также способы оценки канала в беспроводном приемнике. Они включают в себя декодирование, по меньшей мере, одного нового символа пилот-сигнала TDM и прием нового символа пилот-сигнала TDM из вещания в режиме OFDM для облегчения оценки канала для беспроводного приемника.Systems and methods for channel estimation and timing synchronization in a wireless network are provided. According to one embodiment, a time synchronization method is provided in a wireless receiver. The method includes decoding at least one new TDM pilot symbol in addition to TDM1 and TDM2, and processing the new TDM pilot symbol from the boundary of the broadcast channel in OFDM mode to perform time synchronization for the wireless receiver. Methods for channel estimation in a wireless receiver are also provided. These include decoding at least one new TDM pilot symbol and receiving a new TDM pilot symbol from OFDM broadcasts to facilitate channel estimation for a wireless receiver.

Согласно другому варианту осуществления предусмотрен способ оценки канала, синхронизации по времени и самонастройки АРУ для символов данных, находящихся вблизи границы между разными типами трафика в беспроводной системе множественной адресации с использованием символов пилот-сигнала, мультиплексированных с временным разделением (TDM). Способ включает в себя определение, по меньшей мере, одного нового символа пилот-сигнала TDM помимо символа TDM1 и символа TDM2. Он также включает в себя вставку, по меньшей мере, одного нового символа пилот-сигнала TDM между двумя символами OFDM, принадлежащими разным формам сигнала вещания для облегчения декодирования блока передачи OFDM непосредственно до или непосредственно после границы. Новый символ или символы пилот-сигнала TDM можно использовать, помимо других аспектов, для оценки канала, синхронизации по времени и для самонастройки автоматической регулировки усиления (АРУ).According to another embodiment, a method for channel estimation, time synchronization, and AGC self-tuning is provided for data symbols located near the boundary between different types of traffic in a wireless multi-addressing system using time division multiplexed pilot symbols (TDMs). The method includes determining at least one new TDM pilot symbol in addition to the TDM1 symbol and the TDM2 symbol. It also includes the insertion of at least one new TDM pilot symbol between two OFDM symbols belonging to different broadcast waveforms to facilitate decoding of the OFDM transmission block immediately before or immediately after the boundary. The new TDM pilot symbol or symbols can be used, among other aspects, for channel estimation, time synchronization, and self-tuning of automatic gain control (AGC).

В данной заявке используются различные термины, относящиеся к беспроводной связи. Для беспроводной передачи структура передаваемого пакета может включать в себя символ ортогонального мультиплексирования с частотным разделением (OFDM), который состоит из 4642 выборок низкочастотного диапазона во временной области, именуемых чипами OFDM. Среди этих чипов OFDM существует 4096 чипов данных и пилот-сигнала, происходящих из 4096 поднесущих данных и пилот-сигнала в частотной области. Эти чипы расположены циклически, причем 529 чипов предшествуют полезному участку и 17 следует за полезным участком. Для снижения внедиапазонной энергии сигнала OFDM первые 17 чипов и последние 17 чипов в символе OFDM имеют огибающую в виде восходящей ветви косинусоиды. Первые 17 чипов символа OFDM перекрываются с последними 17 чипа символа OFDM, которые предшествуют им. В результате продолжительность времени каждого символа OFDM составляет 4625 чипов.This application uses various terms related to wireless communications. For wireless transmission, the structure of the transmitted packet may include an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol, which consists of 4642 time-domain low-frequency samples, referred to as OFDM chips. Among these OFDM chips, there are 4,096 data and pilot chips originating from 4,096 data and pilot subcarriers in the frequency domain. These chips are arranged cyclically, with 529 chips preceding the useful area and 17 following the useful area. To reduce the out-of-band energy of the OFDM signal, the first 17 chips and the last 17 chips in the OFDM symbol have an envelope in the form of an ascending cosine branch. The first 17 OFDM symbol chips overlap with the last 17 OFDM symbol chips that precede them. As a result, the length of time of each OFDM symbol is 4625 chips.

В одном примере пакета данных передачи данные могут быть, в целом, организованы в суперкадры, причем каждый суперкадр имеет длительность одна вторая. Суперкадр состоит из 1200 символов, которые модулированы в режиме OFDM 4096 поднесущими. В отношении поднесущих чередованием называется подмножество поднесущих, разнесенных на определенную величину (например, разнесение 8). Например, 4096 поднесущих могут делиться на 8 чередований, где поднесущие в i-м чередовании - это поднесущие с индексами 8k+i. Среди 1200 символов OFDM в суперкадре существует: два символа пилот-сигнала TDM (TDM1, TDM2); символы одного глобального и одного локального канала идентификации (WIC и LIC); четырнадцать символов канала в виде символов служебной информации (OIS); переменное количество символов из двух, шести, 10 или 14 символов позиционирования пилот-сигнал (PPC) для помощи при определении позиции; некоторое количество символов переходного канала пилот-сигнала (пилот-канала) (TPC) или пилот-сигналов TDM 3, которые находятся на каждой границе между данными глобального и локального контента; и остальные символы используются для вещания глобальной или локальной формы сигнала. Каждый суперкадр состоит из четырех кадров данных, а также служебных символов.In one example of a transmission data packet, data may be generally organized into superframes, with each superframe having a duration of one second. A superframe consists of 1200 symbols, which are modulated in OFDM 4096 subcarriers. For subcarriers, interleaving is a subset of subcarriers spaced apart by a certain amount (e.g., spacing 8). For example, 4096 subcarriers can be divided into 8 interlaces, where the subcarriers in the ith interlace are subcarriers with indices 8 k + i . Among the 1200 OFDM symbols in a superframe, there are: two TDM pilot symbols (TDM1, TDM2); Symbols of one global and one local identification channel (WIC and LIC); fourteen channel symbols in the form of service information symbols (OIS); a variable number of characters from two, six, 10 or 14 characters of the positioning pilot signal (PPC) to help determine the position; a number of symbols of the transition channel of the pilot signal (pilot channel) (TPC) or pilot signals TDM 3, which are located at each boundary between the data of global and local content; and the remaining characters are used for broadcasting a global or local waveform. Each superframe consists of four data frames, as well as overhead symbols.

Символ мультиплексирования с временным разделением пилот-сигнала (TDM) 1 (TDM1) является первым символом OFDM каждого суперкадра, где TDM1 является периодическим и имеет 128 периодов чипа OFDM. Приемник использует TDM1 для синхронизации кадров и начального времени (грубое хронирование) и захвата частоты. После TDM1 следуют два символа, несущие глобальный и локальный ID соответственно. Приемник использует эту информацию для правильного осуществления операций дескремблирования соответствующего контента с применением соответствующих ПШ последовательностей. Символ мультиплексирования с временным разделением пилот-сигнала 2 (TDM2) следует за символами глобального и локального ID, причем TDM2 является периодическим, имея 2048 периодов чипа OFDM, и содержит два и дробь периодов. Приемник использует TDM2 при определении точного хронирования для демодуляции канала OIS.The time division multiplexing symbol (TDM) 1 (TDM1) is the first OFDM symbol of each superframe, where TDM1 is periodic and has 128 OFDM chip periods. The receiver uses TDM1 to synchronize frames and start time (rough timing) and frequency capture. TDM1 is followed by two characters bearing the global and local ID, respectively. The receiver uses this information to correctly descramble the corresponding content using the appropriate PN sequences. The time division multiplex symbol of pilot 2 (TDM2) follows the global and local ID symbols, wherein TDM2 is periodic, having 2048 OFDM chip periods, and contains two and fraction periods. The receiver uses TDM2 to determine the exact timing for demodulating the OIS channel.

После TDM2 следуют: один глобальный символ TPC (WTPC); пять глобальных символов OIS; пять глобальных FDM символов пилот-сигнала; еще один WTPC; один локальный символ TPC (LTPC); пять локальных символов OIS; пять локальных символов FDM пилот-сигнала; еще один LTPC; и четыре кадра данных следуют за первыми 18 символами OFDM, описанными выше. Кадр данных делится на участок глобальных данных и участок локальных данных. Глобальная форма сигнала предварительно обработана и присоединена к глобальному TPC, по одному на каждом конце. Эта структура также используется для участка локальных данных. Согласно этому варианту осуществления существует всего 10 символов WTPC и 10 символов LTPC на суперкадр.After TDM2 are followed: one global symbol TPC (WTPC); Five global OIS characters five global FDM pilot symbols; another WTPC; one local TPC character (LTPC); Five local OIS characters five local FDM pilot symbols; another LTPC; and four data frames follow the first 18 OFDM symbols described above. The data frame is divided into a global data area and a local data area. The global waveform is pre-processed and attached to the global TPC, one at each end. This structure is also used for a piece of local data. According to this embodiment, there are only 10 WTPC symbols and 10 LTPC symbols per superframe.

Согласно другому варианту осуществления каждый переход между глобальной и локальной формами сигнала связан с одним символом пилот-сигнала TPC. Структура уникального пилот-сигнала TPC отличается от структуры символов WTPC или LTPC, поскольку один символ пилот-сигнала призван соответствовать как глобальной и локальной оценкам канала, так и требованиям синхронизации. Согласно этому варианту осуществления всего существует 11 пилот-сигналов TPC (или символов пилот-сигнала TDM 3) на суперкадр.According to another embodiment, each transition between global and local waveforms is associated with one TPC pilot symbol. The unique TPC pilot structure is different from the WTPC or LTPC symbol structure, since one pilot symbol is designed to meet both global and local channel estimates and timing requirements. According to this embodiment, there are a total of 11 TPC pilots (or TDM 3 pilot symbols) per superframe.

Используемые в этой заявке термины "компонент", "сеть", "система", "модуль" и пр. относятся к компьютерному объекту (к компьютерной сущности), реализованному посредством оборудования, сочетания оборудования и программного обеспечения, программного обеспечения или выполняющегося программного обеспечения. Например, компонент может представлять собой, но без ограничения, процесс, выполняющийся на процессоре, процессор, объект, исполнимую команду, поток выполнения, программу и/или компьютер. В порядке иллюстрации компонентом может быть как приложение, выполняющееся на устройстве связи, так и устройство. Один или несколько компонентов могут входить в состав процесса и/или потока выполнения, и компонент может размещаться на одном компьютере и/или распределяться между двумя или более компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут выполняться с различных компьютерно-считываемых носителей информации, на которых хранятся различные структуры данных. Компоненты могут осуществлять связь посредством локальных и/или удаленных процессов, например, в соответствии с сигналом, имеющим один или более пакетов данных (например, данных из одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе, и/или по проводной или беспроводной сети, например интернету).The terms "component", "network", "system", "module", etc., used in this application, refer to a computer object (computer entity) implemented by equipment, a combination of hardware and software, software, or running software. For example, a component can be, but is not limited to, a process running on a processor, a processor, an object, an executable command, a thread of execution, a program, and / or a computer. By way of illustration, the component can be either an application running on a communication device or a device. One or more components may be part of a process and / or thread of execution, and the component may be located on one computer and / or distributed between two or more computers. In addition, these components can be executed from various computer-readable storage media on which various data structures are stored. Components can communicate through local and / or remote processes, for example, in accordance with a signal having one or more data packets (for example, data from one component interacting with another component in a local system, distributed system, and / or wired or wireless network, such as the Internet).

На фиг. 1 показана система 100 беспроводной сети. Система 100 включает в себя один или несколько передатчиков 110, которые осуществляют связь по беспроводной сети с одним или несколькими приемниками 120. Приемники 120 могут включать в себя устройство связи, по существу, любого типа, например сотовый телефон, компьютер, КПК, карманные или портативные устройства и т.д. В системе 100 используется совокупность компонентов 130 расширенного суперкадра для облегчения различных определений в системе 100. Заметим, что, хотя передатчики 110 могут использовать одну и ту же структуру суперкадра 130, данные разных приложений передаются с соответствующих передатчиков в соответствующих структурах, связанных с каждым передатчиком. Согласно одному варианту осуществления, по меньшей мере, один дополнительный символ пилот-сигнала, мультиплексированный во временной области (TDM), добавляется к множеству символов вещания с регулярными или определенными интервалами в суперкадре вещания, обозначенном 130. Таким образом, TDM3, TDM4 (или более) символов пилот-сигнала можно добавлять к существующему множеству пилот-сигналов в 130 для сглаживания проблем хронирования и оценки канала в сети ортогонального мультиплексирования с частотным разделением (OFDM) на границах между глобальными и локальными формами сигнала данных.In FIG. 1 shows a wireless network system 100. System 100 includes one or more transmitters 110 that communicate wirelessly with one or more receivers 120. Receivers 120 may include a communications device of substantially any type, such as a cell phone, computer, PDA, handheld, or portable devices, etc. System 100 utilizes a plurality of extended superframe components 130 to facilitate various definitions in system 100. Note that although transmitters 110 may use the same superframe 130 structure, data from different applications is transmitted from respective transmitters in respective structures associated with each transmitter. According to one embodiment, at least one additional pilot symbol, time division multiplexed (TDM), is added to a plurality of broadcast symbols at regular or predetermined intervals in a broadcast superframe designated 130. Thus, TDM3, TDM4 (or more ) pilot symbols can be added to the existing set of pilot signals at 130 to smooth out timing problems and channel estimation in the frequency division orthogonal multiplexing (OFDM) network between global and local data waveforms.

Согласно нижеприведенному более подробному описанию дополнительные символы обрабатываются как подмножество символов в приемнике 120, причем подмножество может включать в себя один или несколько дополнительных символов TDM3, которые облегчают символьное декодирование символов данных, находящихся вблизи границы между локальными и глобальными формами сигнала данных. В одном примере приемник 120 может принимать и обрабатывать подмножество символов из двух TDM3, причем подмножество появляется между локальными и глобальными граничными положениями в компоненте 130 суперкадра. Таким образом, можно обеспечивать различные варианты осуществления. Согласно одному варианту осуществления один символ пилот-сигнала TDM 3 можно обрабатывать на каждой границе в суперкадре 130, тогда как структура и обработка такого пилот-сигнала в приемнике 120 может быть сложна. В других вариантах осуществления два (или более) символа пилот-сигнала TDM 3 можно использовать (с более простой структурой и обработкой в приемнике) на большинстве границ, за исключением непосредственно следующих за пилот-сигналом TDM 2 и непосредственно предшествующих символам PPC, которые более подробно описаны со ссылкой на фиг. 2.As described in more detail below, the additional symbols are processed as a subset of the symbols in the receiver 120, the subset may include one or more additional TDM3 symbols, which facilitate symbolic decoding of data symbols located near the boundary between local and global forms of the data signal. In one example, receiver 120 may receive and process a subset of the symbols from two TDM3s, with the subset appearing between local and global boundary positions in superframe component 130. Thus, various embodiments can be provided. According to one embodiment, one TDM pilot symbol 3 can be processed at each boundary in superframe 130, while the structure and processing of such a pilot at receiver 120 can be complex. In other embodiments, two (or more) TDM 3 pilot symbols can be used (with simpler structure and receiver processing) at most boundaries, except immediately following the TDM 2 pilot and immediately preceding PPC symbols, which are described in more detail described with reference to FIG. 2.

Один или несколько компонентов 140 обработки приемника предусмотрены для декодирования суперкадра 140 и применяют добавленный символ пилот-сигнала TDM для таких аспектов, как синхронизация хронирования и оценка канала, причем компоненты 140 показаны в целом и применительно к данному приемнику 120. Синхронизация хронирования на основании пилот-сигнала TDM 3 может, например, отчасти опираться на принципы, аналогичные синхронизации на основании пилот-сигнал TDM 2, используемой при начальном захвате. Кроме того, алгоритм синхронизации хронирования на основании символов пилот-сигнала TPC будет зависеть от того, одно- или двухсимвольный TPC размещен на границах форм сигнала. Однако компоненты 140 в целом более сложны для реализации, особенно при наличии одного пилот-сигнала TPC, поскольку шаблоны чередования пилот-сигнала, используемые в случае одного символа TPS, в целом, не фиксируются от одной границы до другой. Таким образом, соответствующий шаблон можно определить как функцию индекса символа и на основании этой информации и гипотезы о положении канала компоненты 140 в приемнике 120 могут выбирать соответствующее множество коэффициентов объединения. На основании анализа можно предположить, что синхронизация хронирования, которая опирается на пилот-сигнал TDM 3, размещенный на границах форм сигнала, будет осуществлять, по меньшей мере, также алгоритмы временного отслеживания, развернутые на символах данных в глобальных и локальных блоках трафика. Помимо синхронизации хронирования, структура пилот-сигнала TDM 3 (или другие добавленные символы пилот-сигнала) позволяет оценивать канал для символов, находящихся по обе стороны границы между глобальными и локальными формами сигнала данных.One or more receiver processing components 140 are provided for decoding a superframe 140 and apply the added TDM pilot symbol for aspects such as timing synchronization and channel estimation, with components 140 shown generally and with reference to this receiver 120. Timing synchronization based on pilot the TDM 3 signal, for example, can be based in part on principles similar to synchronization based on the TDM 2 pilot used in the initial capture. In addition, the timing synchronization algorithm based on the TPC pilot symbols will depend on whether a one or two character TPC is located at the boundaries of the waveforms. However, components 140 are generally more difficult to implement, especially when there is one TPC pilot, because the pilot interlace patterns used in the case of one TPS symbol are generally not fixed from one boundary to another. Thus, the corresponding pattern can be defined as a function of the symbol index, and based on this information and the hypothesis about the position of the channel, the components 140 in the receiver 120 can select the corresponding plurality of combining factors. Based on the analysis, it can be assumed that timing synchronization, which relies on a TDM 3 pilot placed at the boundaries of the waveforms, will implement at least the time tracking algorithms deployed on data symbols in global and local traffic blocks. In addition to timing synchronization, the TDM 3 pilot structure (or other added pilot symbols) allows channel estimation for symbols located on both sides of the boundary between global and local data waveforms.

Дополнительно система 100 может включать в себя протокол символов пилот-сигнала для беспроводного приемника. Он может включать в себя средство декодирования, по меньшей мере, одного дополнительного символа пилот-сигнала для суперкадра, причем дополнительный символ пилот-сигнала является дополнением к TDM1 и TDM2 (например, позиция 120, описанный ниже демодулятор). Кроме того, протокол включает в себя средство приема суперкадра в беспроводной сети (например, позиция 120) и средство обработки суперкадра для осуществления, по меньшей мере, одного из оценки канала и синхронизации хронирования (например, позиция 140).Additionally, system 100 may include a pilot symbol protocol for a wireless receiver. It may include means for decoding at least one additional pilot symbol for the superframe, the additional pilot symbol being in addition to TDM1 and TDM2 (for example, position 120, described below, a demodulator). In addition, the protocol includes means for receiving a superframe in a wireless network (for example, position 120) and means for processing a superframe for performing at least one of channel estimation and timing synchronization (for example, position 140).

На фиг. 2 показана иллюстративная структура суперкадра 200. Хотя в иллюстративном суперкадре 200 показан только один дополнительный символ пилот-сигнала - TDM3, очевидно, что можно использовать более чем один дополнительный символ пилот-сигнала. Структура суперкадра 200 предусматривает новые символы OFDM для облегчения вещания множественных глобальных каналов и множественных локальных каналов в беспроводной сети. Первый символ OFDM суперкадра является, в целом, пилот-сигналом TDM 1, обозначенный 210, а второй символ OFDM пилот-сигнал TDM 2 обозначен как 220. За этой последовательностью следует пилот-сигнал TDM 3, обозначенный 230, за которым следуют глобальные OIS (символы служебной информации), обозначенные 240. В целом, новый, локальный, символ пилот-сигнала 3 TDM 230 можно вставлять до локальных символов OIS. Этот шаблон в целом повторяется во всех соединениях между глобальными и локальными каналами, например, обозначенных 250. Однако заметим, что аналогичная обработка может происходить, если подмножество символов, имеющее, по меньшей мере, два символа, располагается на границах между глобальными и локальными, например 250. По аналогии с пилот-сигналом TDM 2 220 пилот-сигнал TDM 3 230 и т.д. может иметь четыре пустых нечетных чередования (1, 3, 5, 7), причем четные чередования (0, 2, 4, 6) заняты пилот-сигналами. В отличие от пилот-сигнала TDM 2 220 пилот-сигнал TDM 3 230 может использовать три или четыре четных чередований для локальных пилот-сигналов и одно для глобального, если находится на переходе от глобального к локальному, или три для глобальных пилот-сигналов и один для локального, если пилот-сигнал TDM 3 находится на переходе от локального к глобальному. Это обеспечивается, согласно одному варианту осуществления, когда один пилот-сигнал TPC размещен на каждой границе. Согласно другому варианту осуществления, предусматривающему два символа TPC на границу, все чередования символов локального переходного пилот-канала (LTPC) заняты локальными пилот-сигналами FDM, а чередования символов глобального TPC (WTPC) - глобальными пилот-сигналами FDM. Очевидно, возможны и другие конфигурации суперкадра 200.In FIG. 2 illustrates an illustrative structure of a superframe 200. Although only one additional pilot symbol is shown in the illustrative superframe 200, TDM3, it is obvious that more than one additional pilot symbol can be used. The superframe 200 structure includes new OFDM symbols to facilitate broadcasting of multiple global channels and multiple local channels in a wireless network. The first OFDM symbol of the superframe is, in general, TDM 1 pilot, denoted 210, and the second OFDM symbol, TDM 2 pilot, denoted 220. This sequence is followed by the TDM 3 pilot, denoted 230, followed by global OIS ( service information symbols) indicated by 240. In general, a new, local, pilot symbol 3 of the TDM 230 may be inserted before the local OIS symbols. This pattern as a whole is repeated in all connections between global and local channels, for example, designated 250. However, note that similar processing can occur if a subset of characters with at least two characters is located on the boundaries between global and local, for example 250. By analogy with the TDM 2 220 pilot, the TDM 3 230 pilot, etc. can have four empty odd alternations (1, 3, 5, 7), and even alternations (0, 2, 4, 6) are occupied by pilot signals. Unlike the TDM 2 220 pilot, the TDM 3 230 pilot can use three or four even interlaces for local pilots and one for global if it is moving from global to local, or three for global pilots and one for local, if the TDM 3 pilot is in the transition from local to global. This is achieved, according to one embodiment, when one TPC pilot is located at each boundary. According to another embodiment, providing two TPC symbols per boundary, all local transient pilot channel (LTPC) interlaces are occupied by local FDM pilots, and global TPC symbol interlaces (WTPC) are occupied by global FDM pilots. Obviously, other superframe 200 configurations are possible.

В качестве основы можно использовать двести девяносто символов данных на кадр 200. Два новых символа OFDM, глобальный 260 и локальный 270 каналы идентификации (WIC и LIC) вводятся между TDM 1 и TDM 2 в начале суперкадра 200. В оставшейся части суперкадра 200 вводится, например, двадцать символов пилот-сигнала TDM 3 250. Согласно другому варианту осуществления вводится одиннадцать символов пилот-сигнала TDM 3. В общем случае, согласно варианту осуществления с двумя пилот-сигналами TDM 3 существует два специализированных символа OFDM на каждом переходе между глобальными и локальными каналами. Однако возможны исключения. Существует только один символ TDM 3 до первого глобального символа OIS (WOIS) и один в конце последнего кадра до символов PPC, что указано с использованием более короткого слоя для TDM 3, обозначенного 230 и 280 на фиг. 2.As a basis, you can use two hundred and ninety characters of data per frame 200. Two new OFDM symbols, global 260 and local 270 identification channels (WIC and LIC) are inserted between TDM 1 and TDM 2 at the beginning of superframe 200. In the remainder of superframe 200, for example , twenty characters of TDM 3 pilot 250. According to another embodiment, eleven TDM 3 pilot symbols are input. In the general case, according to an embodiment with two TDM 3 pilots, there are two specialized OFDM symbols at each transition between global and and local channels. However, exceptions are possible. There is only one TDM 3 symbol before the first global OIS symbol (WOIS) and one at the end of the last frame before the PPC symbols, which is indicated using a shorter layer for TDM 3, designated 230 and 280 in FIG. 2.

Новый канал пилот-сигнала позиционирования (PPC) может быть добавлен в 290, и он включает в себя P символов OFDM в конце суперкадра. Пилот-сигналы позиционирования помогают определить местоположение приемника методом триангуляции.A new Positioning Pilot Channel (PPC) can be added at 290, and it includes P OFDM symbols at the end of the superframe. Pilot positioning signals help determine the location of the receiver by triangulation.

Положения пилот-сигнала TDM 3 согласно варианту осуществления с двумя символами TPC на границу
W: количество глобальных символов на кадр, P пилот-сигналов позиционированияTDM 3 pilot positions according to an embodiment with two TPC symbols per boundary
W: number of global symbols per frame, P positioning pilots ПереходTransition Индекс символа для глобального символа TDM3 Symbol Index for TDM3 Global Symbol Индекс символа для локального символа TDM3 Character Index for Local Character TDM3 TDM2 → W-OISTDM2 → W-OIS

W-OIS → L-OIS

L-OIS → Global Data

Global data → local data

Local data → global data

Local data → positioning pilots

Положения символов TDM 3 показаны в вышеприведенной таблице согласно варианту осуществления, предусматривающему как глобальные, так и локальные символы пилот-сигнала TDM 3. Количество полезных символов данных OFDM на кадр обозначено F, из которых W используется для глобальных каналов и F - W для локальных каналов, причем W принимает значения от 0 до F. Как отмечено выше, базовое значение для F может равняться 290, что соответствует базовому значению шести пилот-сигналов позиционирования, P=6. Однако, если пилот-сигналы позиционирования не используются, по меньшей мере, 2 символа следует зарезервировать при современных нумерологических ограничениях. При P=2 количество символов на кадр может увеличиться с 290 до 291. Одно соотношение между F и P выглядит следующим образом:The positions of the TDM 3 symbols are shown in the above table according to an embodiment providing both global and local TDM 3 pilot symbols. The number of useful OFDM data symbols per frame is indicated by F , of which W is used for global channels and F - W for local channels , and W takes values from 0 to F. As noted above, the base value for F may be 290, which corresponds to the base value of six positioning pilots, P = 6. However, if positioning pilots are not used, at least 2 characters should be reserved under current numerological restrictions. With P = 2, the number of characters per frame can increase from 290 to 291. One relationship between F and P is as follows:

Заметим, что из вышеприведенного описания положения символа пилот-сигнала TDM 3 символы пилот-сигнала TDM 3 также можно интерпретировать как часть кадра. В частности, кадр 200 может начинаться с глобального символа TDM3 в начале и заканчиваться локальным символом TDM3 в конце и может включать в себя два символа TDM3 на переходе от глобального к локальному в кадре. При таком подсчете количество символов на кадр будет F+4, что также является коэффициентом, который появляется в вышеприведенной таблице. Аналогично, символы TDM3 вокруг OIS могут быть включены в OIS, что дает 7 глобальных символов OIS и 7 локальных символов OIS, причем фаза каждого OIS начинается и заканчивается символом TDM3. Рассматривать ли символы TDM3 как часть кадра и OIS, является вопросом соглашения, но также может определяться исходя из требований оборудования. Согласно варианту осуществления с одним символом TPS такие простые аналогии невозможны, поскольку, в общем случае, существует F+2 символов на кадр, кроме одного кадра (первого или последнего), который содержит F+3 символа.Note that from the above description of the position of the TDM 3 pilot symbol, TDM 3 pilot symbols can also be interpreted as part of the frame. In particular, frame 200 may begin with a global TDM3 symbol at the beginning and end with a local TDM3 symbol at the end, and may include two TDM3 symbols in the transition from global to local in the frame. With this calculation, the number of characters per frame will be F +4, which is also a coefficient that appears in the above table. Similarly, TDM3 symbols around OIS can be included in OIS, which gives 7 global OIS symbols and 7 local OIS symbols, with the phase of each OIS starting and ending with the TDM3 symbol. Whether to consider TDM3 symbols as part of a frame and OIS is a matter of agreement, but can also be determined based on hardware requirements. According to an embodiment with a single TPS symbol, such simple analogies are impossible, since, in the general case, there are F +2 characters per frame, except for one frame (first or last) that contains F + 3 characters.

На фиг. 3 показан иллюстративный шаблон 300 чередования для одного символа TPS, имеющего место на границе формы сигнала. Как отмечено выше, символ, именуемый пилот-сигналом TDM 3, располагается на каждой границе локальной/глобальной и глобальной/локальной. Структура этого символа показана на фиг.3. Чередования 0, 2 и 6 (в этом примере), обозначенные 310, 312, и 314 соответственно, заняты глобальными пилот-сигналами. Чередование 4, обозначенное 320, используется локальными пилот-сигналами. Аббревиатура "ctpn" соответствует оценке канала и хронированию глобального пилот-сигнала TPC. Другими словами, это чередование может использоваться блоком оценки канала в глобальном режиме как чередование "предыдущего символа" пилот-сигнала FDM для демодуляции первого глобального символа и также используется для синхронизации хронирования. Аналогично, "cpl" обозначает чередование пилот-сигнала, используемое локальным блоком оценки канала при получении измерения канала для "будущего символа". Это измерение используется для демодуляции последнего локального символа трафика. Чередования пилот-сигнала, обозначенные "tp", используются для синхронизации хронирования символов данных в области будущего. Эти чередования 310-320 разделены пустыми чередованиями, в которых не передается никакой энергии. Для поддержания постоянной полной передаваемой энергии по всем символам OFDM (включая символы, где все чередования заняты) ненулевые чередования в пилот-сигналах TPC масштабируются с коэффициентом

. Локальный и глобальный блоки оценки канала должны учитывать это при использовании пилот-сигналов, обозначенных "cpl" и "cpn" (в частности, это подразумевает, что приемник знает, где находятся эти границы).In FIG. 3 illustrates an example interlace pattern 300 for one TPS symbol occurring at a waveform boundary. As noted above, the symbol referred to as the TDM 3 pilot is located at each local / global and global / local boundary. The structure of this symbol is shown in FIG.

Alternations

0, 2, and 6 (in this example), designated 310, 312, and 314, respectively, are occupied by global pilot signals. Alternation 4, designated 320, is used by local pilot signals. The abbreviation "ctpn" refers to channel estimation and timing of the global TPC pilot. In other words, this interlacing can be used by the channel estimator in global mode as interleaving the “previous symbol” of the FDM pilot signal to demodulate the first global symbol and is also used to synchronize timing. Similarly, “cpl” denotes a pilot interlace used by the local channel estimator to obtain the channel measurement for the “future symbol”. This dimension is used to demodulate the last local traffic symbol. The pilot interlaces denoted by “tp” are used to synchronize timing of data symbols in the future. These alternations 310-320 are separated by empty alternations in which no energy is transmitted. To maintain constant total energy transfer across all OFDM symbols (including symbols where all interlaces are occupied), nonzero interlaces in TPC pilots are scaled with a coefficient

. The local and global channel estimation blocks should take this into account when using the pilot signals labeled “cpl” and “cpn” (in particular, this implies that the receiver knows where these boundaries are).

Пилот-сигналы оценки канала следуют шаблону занятия рядом с соответствующим трафиком. Иными словами, в примере 300 предполагается применение шаблона разнесения (0, 3, 6) и что последний локальный символ резервирует чередование 1 для пилот-сигналов; аналогично, пилот-сигналы должны располагаться на чередовании 3 первого символа в области глобального трафика. При использовании шаблона разнесения пилот-сигнала (0, 3, 6) можно накладывать ограничения, как на глобальный, так и на локальный блоки, чтобы каждый из них состоял из нечетного количества символов. Таким образом, можно гарантировать, что пилот-сигналы TDM 3 следуют одному и тому же шаблону, где нечетные чередования обнулены. Согласно вариантам осуществления, в которых предусмотрен шаблон разнесения (2, 6), такие ограничения не требуются, поскольку пилот-сигналы TDM3 всегда содержат пилот-сигналы FDM только на четных чередованиях. Однако положение чередования "cpl" может в этом случае изменяться от одной границы формы сигнала к следующей. Требование, связанное с поддержанием занятия только четных чередований в пилот-сигналах TDM3, обеспечивает определенные преимущества в синхронизации хронирования. Конкретно, если ненулевыми являются нечетные чередования, вместо четных, результирующий сигнал во временной области перестает быть периодичным (второй период равен первому периоду с обратным знаком). Это может немного усложнить процедуру демодуляции, но служебная нагрузка оказывается незначительной, и такие реализации можно рассматривать.Channel estimation pilots follow the activity pattern next to the corresponding traffic. In other words, Example 300 assumes the use of a diversity pattern (0, 3, 6) and that the last local symbol reserves alternation 1 for pilot signals; likewise, pilot signals should be located at alternating 3 first symbols in the global traffic area. When using the pilot diversity pattern (0, 3, 6), you can impose restrictions on both the global and local blocks so that each of them consists of an odd number of characters. Thus, it can be guaranteed that the TDM 3 pilots follow the same pattern where the odd interlaces are reset. According to embodiments in which a diversity pattern is provided (2, 6), such restrictions are not required, since TDM3 pilots always contain FDM pilots only on even interlaces. However, the alternation position “cpl” may in this case vary from one boundary of the waveform to the next. The requirement to maintain occupation of only even interlaces in TDM3 pilots provides certain advantages in timing synchronization. Specifically, if the odd alternations are nonzero, instead of the even ones, the resulting signal in the time domain ceases to be periodic (the second period is equal to the first period with the opposite sign). This may complicate the demodulation procedure a little, but the overhead is insignificant, and such implementations can be considered.

На фиг. 4 представлен альтернативный вариант осуществления, где используются множественные символы пилот-сигнала TDM 3. Согласно этому варианту осуществления два дополнительных символа пилот-сигнала используются на границах между локальными и глобальными формами сигнала данных. Это показано в 410 и 420, где символы локального переходного пилот-канала (LTPC) и глобального переходного пилот-канала (WTPC) изображены как подмножество символов. Как показано в 420, такие группировки LTPC и WTPC могут иметь место между локальными и глобальными формами сигнала, которые появляются в передаче OFDM. В общем случае LTPC используется для декодирования последнего пакета локальной структуры данных, где последний локальный символ можно обозначить как локальный символ L. Таким образом, соответствующий приемник обрабатывает трехсимвольный пакет, который включает в себя локальный символ L, локальный символ L-1 и соответствующий LTPC для определения канальной оценки, соответствующей последнему локальному символу L. При декодировании первого глобального символа N, трехсимвольный пакет для обработки приемника состоит из WTPC, первого глобального символа N и следующего глобального символа N+1. Очевидно, что можно также использовать более двух символов TDM3 между границами локальных и глобальных данных.In FIG. 4, an alternative embodiment is shown where multiple TDM 3 pilot symbols are used. According to this embodiment, two additional pilot symbols are used at the boundaries between local and global data waveforms. This is shown in 410 and 420, where the symbols of the local transition pilot channel (LTPC) and global transition pilot channel (WTPC) are depicted as a subset of the symbols. As shown in 420, such LTPC and WTPC groupings can occur between local and global waveforms that appear in OFDM transmission. In general, LTPC is used to decode the last packet of the local data structure, where the last local symbol can be denoted as the local symbol L. Thus, the corresponding receiver processes a three-character packet, which includes the local symbol L, the local symbol L-1, and the corresponding LTPC for determining the channel estimate corresponding to the last local symbol L. When decoding the first global symbol N, the three-character packet for processing the receiver consists of WTPC, the first global with mvola N and the following global symbol N + 1. Obviously, you can also use more than two TDM3 characters between the boundaries of local and global data.

Структура символа для TDM3, которая используется для LTPC и WTPC, аналогична структуре нормального символа данных. Она включает в себя восемь канальных интервалов, которые заняты, и соответствующие символы данных все равны '0' до скремблирования, где чередования представляют собой подмножество несущих, и канальные интервалы отображаются в чередования для рандомизации заполнения чередований. Порождающие полиномы и маски скремблирования, отображение канальных интервалов в чередования и энергии символов модуляции, примерно такие же, как для символов данных. В частности, глобальные символы TDM3 - WTPC скремблируются с использованием глобального ID в порождающем полиноме, и локальные символы TDM3 - LTPC скремблируются с использованием как глобальных, так и локальных ID в порождающем полиноме. В общем случае приемнику не требуется определять положения TDM3 в одном примере модемной реализации, поскольку он использует пилот-сигналы FDM в соответствующих символах LTPC или WTPC, как будто они являются обычными символами данных. Тем не менее, для передачи информации, касающейся положений TDM3, требуется очень малая служебная нагрузка, и она может быть полезной в качестве пути обновления для активизации временного отслеживания и синхронизации хронирования на основании TDM 3, где символ TPC, соответствующий следующему контенту данных, также используется для синхронизации хронирования.The symbol structure for TDM3, which is used for LTPC and WTPC, is similar to the structure of a normal data symbol. It includes eight channel slots that are busy, and the corresponding data symbols are all '0' before scrambling, where interlaces are a subset of carriers, and channel slots are mapped to interlaces to randomize the filling of the interlaces. The generating polynomials and scrambling masks, the mapping of channel intervals into alternations and the energies of modulation symbols are approximately the same as for data symbols. In particular, the global TDM3 - WTPC characters are scrambled using the global ID in the generating polynomial, and the local TDM3 - LTPC characters are scrambled using both the global and local IDs in the generating polynomial. In general, the receiver does not need to determine TDM3 positions in one example of a modem implementation, since it uses the FDM pilots in the corresponding LTPC or WTPC symbols as if they were regular data symbols. However, transmitting information regarding TDM3 positions requires very little overhead, and it can be useful as an update path to activate time tracking and timing synchronization based on TDM 3, where the TPC symbol corresponding to the following data content is also used to synchronize the timing.

Согласно варианту осуществления с одним символом TPS на границах и с шаблоном разнесения пилот-сигнала (0, 3, 6) на фиг. 5 показаны возможные шаблоны 500 хронирования пилот-сигнала. Ниже будет описана обработка, необходимая в этом конкретном варианте осуществления, хотя аналогичные способы можно использовать для других вариантов осуществления. В шаблонах 500 белые прямоугольники обозначают чередования (в общем случае, чередования, соответствующие следующему контенту данных), которые используются для синхронизации хронирования. Шаблон белых и черных пилот-сигналов на ненулевых чередованиях пилот-сигнала TDM 3 можно поддерживать фиксированным (например, как на фиг. 3), если количества символов в глобальной и локальной областях заданы в виде 8n-1. Поскольку это не обязательно, может существовать четыре разных шаблона 500, опять же для примера перехода от локального к глобальному. В соответствии с каждым из четырех разных шаблонов 500 метод демодуляции, используемый при синхронизации хронирования, может немного различаться.According to an embodiment with one TPS symbol at the borders and with a pilot diversity pattern (0, 3, 6) in FIG. 5 shows possible pilot timing patterns 500. The processing necessary in this particular embodiment will be described below, although similar methods can be used for other embodiments. In patterns 500, white rectangles indicate interlaces (generally interlaces corresponding to the following data content) that are used to synchronize timing. The pattern of white and black pilot signals on non-zero interlaces of the TDM 3 pilot signal can be kept fixed (for example, as in FIG. 3), if the number of symbols in the global and local regions are specified as 8 n -1. Since this is not necessary, there can be four different patterns 500, again for an example of a transition from local to global. According to each of four different patterns 500, the demodulation method used in timing synchronization may vary slightly.

Рассмотрим синхронизацию хронирования на переходе от локальной к глобальной форме сигнала в вышеупомянутом варианте осуществления с разнесением пилот-сигнала (0, 3, 6) и одним символом TPS. (Это более проблематичная ситуация для синхронизации хронирования, поскольку глобальный оцененный канал часто является супермножеством локального оцененного канала.) Синхронизация хронирования в некоторых беспроводных сетях, в целом, основана на оценке канала. Поскольку локальные пилот-сигналы, обозначенные "cpl" на фиг. 3, подвергаются свертке с соответствующим локальным каналом, их присутствие в принятом сигнале не может давать дополнительной информации о глобальном канале. Таким образом, для синхронизации хронирования можно использовать три чередования пилот-сигнала. Это дает глобальные канальные оценки длиной 1536. Заметим, что локальные пилот-сигналы вещаются только с локальных передатчиков и установленное скремблирование также специфично для этой локальной области. Таким образом, все, что приемник может извлечь из таких локальных пилот-сигналов, это информация о локальном канале.Consider timing synchronization on the transition from local to global waveform in the above embodiment with pilot diversity (0, 3, 6) and one TPS symbol. (This is a more problematic situation for timing synchronization, since the global estimated channel is often a superset of the local evaluated channel.) Timing synchronization in some wireless networks is generally based on channel estimation. Since the local pilot signals indicated by “cpl” in FIG. 3, are convolved with the corresponding local channel; their presence in the received signal cannot provide additional information about the global channel. Thus, three pilot interlaces can be used to synchronize timing. This gives global channel estimates of length 1536. Note that local pilot signals are broadcast only from local transmitters and the established scrambling is also specific to this local area. Thus, all that the receiver can extract from such local pilot signals is local channel information.

Для простоты рассмотрим шаблон 2 в 510 на фиг. 5, который согласуется с фиг. 3. Благодаря линейности можно предположить, что передаются два отдельных символа - один с глобальными чередованиями и другой только с локальным чередованием - и что они принимаются после прохождения по разным каналам - глобальному и локальному соответственно. Это отражено на фиг. 5 и будет более подробно описано ниже. Поскольку интерес представляет оценка глобального канала h ⁿ(k), контент четвертого принятого чередования (обозначенный "x") в целом не имеет значения. Фактически, в этом чередовании принимается линейная комбинация

, где

обозначает четвертое чередование i-го локального канала.For simplicity, consider template 2 in 510 in FIG. 5, which is consistent with FIG. 3. Due to linearity, it can be assumed that two separate characters are transmitted - one with global interlaces and the other with only local interlacing - and that they are received after passing through different channels - global and local, respectively. This is reflected in FIG. 5 and will be described in more detail below. Since the estimate of the global channel h ⁿ ( k ) is of interest, the content of the fourth received interlace (indicated by “ x ”) is generally irrelevant. In fact, in this alternation a linear combination is adopted

where

denotes the fourth alternation of the i- th local channel.

На фиг. 6 показана иллюстративная структура 600 принятого символа пилот-сигнала TDM 3. Заметим, что на фиг. 6 рассматриваются ненулевые чередования, а именно принятый символ OFDM является периодическим с двумя периодами длиной 2048, которые задаются ненулевыми чередованиями. За счет дискретизации одного периода ненулевые чередования захватываются из фиг. 3. После соответствующей дискретизации, 2K-БПФ и дескремблирования (глобальных пилот-сигналов) осуществляется ОБПФ. В целом, соответствующий этап состоит в осуществлении 2K-ОБПФ, которое реализуется в виде каскада из четырех 512-ОБПФ, после которых следуют линейные изменения фазы и 4-точечный объединитель ОБПФ. Рассмотрим выходной сигнал 512-ОБПФ и линейного изменения фазы, действующего на чередовании i. Если оценка канала основана на I чередованиях пилот-сигнала, то можно оценить каналы длиной I·N _P, где N _P=512 - это количество пилот-сигналов на чередование.In FIG. 6 illustrates an exemplary structure 600 of a received TDM 3 pilot symbol. Note that in FIG. 6, nonzero interlaces are considered, namely, the received OFDM symbol is periodic with two periods of length 2048, which are specified by nonzero interlaces. By sampling one period, nonzero interlaces are captured from FIG. 3. After appropriate sampling, 2K-FFT and descrambling (global pilot signals), IFFT is performed. In general, the corresponding stage consists in the implementation of 2K-OBPF, which is implemented as a cascade of four 512-OBPFs, followed by linear phase changes and a 4-point combiner OBPF. Consider the output signal 512-OBPF and the linear phase change acting on the alternation i. If the channel estimate is based on I interlaces of the pilot signal, then channels of length I · N _P can be estimated, where N _P = 512 is the number of pilot signals per interlace.

Согласно фиг. 6 I=3, и это соответствует канальным оценкам длиной 1536. Реальный канал, представляющий интерес, имеет длину 4096 (равную длине полезного участка символа OFDM). Однако в действительности большинство ненулевых отводов канала сосредоточено в узкой области. Согласно одному варианту осуществления можно предположить, что полное расширение задержки (область, занятая ненулевыми отводами канала) составляет самое большее 768 чипов. Этот ненулевой реальный канал может находиться где-либо между отводами 0 и 4095. Оценки длиной 1536 представляют эквивалентную версию реального канала длиной 4096. Полную характеристику канала, представляющего интерес (длиной 4096), можно разделить на восемь контейнеров: 0-7, где контейнер k состоит из отводов от 512·k до 512·(k+1)-1.According to FIG. 6 I = 3, and this corresponds to channel estimates of length 1536. The real channel of interest is 4096 (equal to the length of the useful portion of the OFDM symbol). However, in reality, most non-zero channel taps are concentrated in a narrow area. According to one embodiment, it can be assumed that the total delay extension (the area occupied by non-zero channel taps) is at most 768 chips. This non-zero real channel can be somewhere between taps 0 and 4095. Estimates of length 1536 represent the equivalent version of the real channel of length 4096. The full characteristics of the channel of interest (length 4096) can be divided into eight containers: 0-7, where container k consists of taps from 512 · k to 512 · ( k +1) -1.

В общем случае контент реального ненулевого канала может находиться в контейнерах k, k+1 и k+2, по модулю 8, тогда как оцененный канал длиной 1536 охватывает только первые три контейнера. В зависимости от положения контейнера ненулевого канала, k, канал отображается в три оцененные контейнера с разными коэффициентами отображения. Синхронизация хронирования согласно одному варианту осуществления основана на определении положения контент ненулевого канала в 4096-отводных каналах и связывании этой информации с применяемым в данный момент символьным хронированием. Поскольку можно видеть только 1536 последовательных отводов и внутренность канала может выглядеть отображаемой по-разному в зависимости от положения его границ, необходимо некоторое начальное предположение относительно общего положения канала (для контейнеров k, k+1 и k+2). Если предположить, что некоторая начальная синхронизация хронирования уже имела место, наиболее вероятно, что ненулевые отводы присутствуют в контейнерах (6, 7, 0) или (7, 0, 1). Это показано в 710 на фиг. 7. В зависимости от используемого алгоритма хронирования занятие можно ограничить (7, 0, 1), как показано на фиг. 7 в 720; в противном случае имеет место дополнительная обработка до временного отслеживания (также именуемая DMTT или временное отслеживание режима передачи данных) для определения шаблона занятия.In the general case, the content of a real non-zero channel can be in containers k , k + 1 and k + 2, modulo 8, while the estimated channel of length 1536 covers only the first three containers. Depending on the position of the container of the non-zero channel, k , the channel is mapped to three evaluated containers with different display coefficients. The timing synchronization according to one embodiment is based on determining the position of the content of the non-zero channel in the 4096 tap channels and associating this information with the currently used symbol timing. Since only 1536 consecutive taps can be seen, and the inside of the channel may appear displayed differently depending on the position of its boundaries, some initial assumption regarding the general position of the channel is necessary (for containers k , k +1 and k +2). Assuming that some initial timing synchronization has already taken place, it is most likely that non-zero taps are present in containers (6, 7, 0) or (7, 0, 1). This is shown in 710 in FIG. 7. Depending on the timing algorithm used, the activity can be limited (7, 0, 1), as shown in FIG. 7 in 720; otherwise, there is additional processing prior to temporary tracking (also called DMTT or temporary monitoring of data transfer mode) to determine an activity pattern.

Согласно еще одному варианту осуществления приемник может использовать только два из трех чередований пилот-сигнала в пилот-сигнале TDM 3, предназначенном для временного отслеживания, и оценивать канал длиной 1024. Такую канальную оценку во временной области можно использовать для временного отслеживания, весьма аналогичного обычному временному отслеживанию, осуществляемому где-либо в кадре. Алгоритм такого временного отслеживания проще, поскольку установление эквивалентности в этом случае выглядит одинаково для всех контейнеров каналов. Преимущество использования канальной оценки длиной 1536 в том, что временное отслеживание становится более устойчивым к большим изменениям хронирования.In yet another embodiment, the receiver can use only two of the three pilot interlaces in the TDM 3 pilot for time tracking and estimate the channel length of 1024. Such a channel estimate in the time domain can be used for time tracking very similar to the usual time tracking anywhere in the frame. The algorithm for such time tracking is simpler, since the establishment of equivalence in this case looks the same for all channel containers. The advantage of using a 1536 channel estimate is that time tracking becomes more resilient to large timing changes.

Ниже приведено описание процесса получения канальной оценки длиной 1536 из трех чередований пилот-сигнала с учетом того, что аналогичный процесс можно использовать для получения канальной оценки длиной 1024 с использованием двух чередований пилот-сигнала для символа TPC. Согласно фиг. 6 для 0≤l≤I-1, обозначенный h _l(m) l-й участок (длиной N _P выборок) оценочной импульсной характеристики канала, где l-й участок относится к контентам из l-го контейнера, для которых можно установить эквивалентность, с учетом оценочной импульсной характеристики канала. n-й наблюдаемый тон на i-м чередовании задается в виде:The following is a description of a process for obtaining a channel estimate of length 1536 from three pilot interlaces, given that a similar process can be used to obtain a channel estimate of length 1024 using two pilot interlaces for a TPC symbol. According to FIG. 6 for 0≤ l ≤ I -1, indicated by the h _l ( m ) l- th section (length N _P samples) of the estimated impulse response of the channel, where the l- th section refers to contents from the l- th container, for which it is possible to establish equivalence , taking into account the estimated impulse response of the channel. The nth observed tone at the ith alternation is set in the form:

для i = 0,2,4,6. (1)

for i = 0,2,4,6. (one)

Масштабный коэффициент

вытекает из неявного N/2-точечного БПФ, разбитого на два этапа: N _p-точечного БПФ

и последующего 4-точечного БПФ. Последние множители в (1) выражают линейное изменение фазы, а тот, который перед ними, соответствует операции N _P-точечного БПФ, применяемой на l-м участке канала, с соответствующим коэффициентом отображения. Поэтому после N _P-точечного ОБПФ

и удаления линейного изменения фазы

из (1) остается измерение во временной области, состоящее из эквивалентных отрезков импульсной характеристики канала длиной 512. Согласно (1) эквивалентные измерения, соответствующие каждому из четырех ненулевых чередований, занятых пилот-сигналом TDM 3, задаются в видеScale factor

follows from the implicit N / 2-point FFT, divided into two stages: N _p -point FFT

and subsequent 4-point FFT. The last factors in (1) express a linear phase change, and the one in front of them corresponds to the operation of the N _P -point FFT used on the l- th part of the channel with the corresponding display coefficient. Therefore, after the N _P -point IFFT

and removing linear phase change

from (1) there remains a measurement in the time domain, consisting of equivalent segments of the impulse response of a channel length 512. According to (1), equivalent measurements corresponding to each of the four nonzero interlaces occupied by the TDM 3 pilot signal are given in the form

для i = 0,2,4,6. (2)

for i = 0,2,4,6. (2)

Здесь

и

- векторы, соответствующие измерениям чередования пилот-сигнала во временной области и в частотной области и в l _k-м контейнере канала, как показано на фиг.7 позицией 710, который не пуст. Например, в 720 на фиг. 7 видно, что (l ₀, l ₁, l ₂)=(7, 0, 1). Масштабный коэффициент 1/2 получается как

. Заметим, что (2) в общем случае обеспечивает четыре уравнения; однако в любом данном примере три из четырех возможных чередований заняты "пилот-сигналами хронирования" (см. шаблоны на фиг. 5). Поэтому последнее равенство в (2) дает три уравнения с тремя неизвестными. В этом случае, показанном на фиг. 7 позицией 720, неизвестные представляют собой (h ₁, h ₀, h ₇). Система решается обращением подматрицы 3×3 матрицы 4-точечного ДПФ, полученной удалением строки под номером i/2 (где i - индекс черного чередования на фиг.5) и оставлением столбцов (l ₀, l ₁, l ₂)mod4. Например, рассмотрим шаблон, показанный на фиг. 7 с предполагаемыми контейнерами канала (7, 0, 1). Импульсная характеристика канала длиной 1536 h(n), показанная на фиг. 7 в 720, получается из измерений, соответствующих чередованиям 0, 2 и 6, в виде:Here

and

- vectors corresponding to the measurements of the alternation of the pilot signal in the time domain and in the frequency domain and in the l _kth container of the channel, as shown in Fig. 7 at 710, which is not empty. For example, at 720 in FIG. 7 it can be seen that ( l ₀ , l ₁ , l ₂ ) = (7, 0, 1). A scale factor of 1/2 is obtained as

. Note that (2) in the general case provides four equations; however, in any given example, three of the four possible interlaces are occupied by “timing pilots” (see patterns in FIG. 5). Therefore, the last equality in (2) gives three equations with three unknowns. In this case, shown in FIG. 7 at 720, unknowns are ( h ₁ , h ₀ , h ₇ ). The system is solved by reversing the 3 × 3 submatrix of the 4-point DFT matrix obtained by deleting the row at number i / 2 (where i is the black alternation index in Fig. 5) and leaving the columns ( l ₀ , l ₁ , l ₂ ) mod4. For example, consider the pattern shown in FIG. 7 with prospective channel containers (7, 0, 1). The impulse response of a channel of length 1536 h ( n ) shown in FIG. 7 in 720, obtained from measurements corresponding to

alternations

0, 2 and 6, in the form:

где

Where

На фиг. 8 показана иллюстративная блок-схема алгоритма 800 синхронизации хронирования. Начальное время дискретизации для блока 810 2K-БПФ определяется на основании предыдущего хронирования после применения соответствующего начального смещения. Это смещение применяется, чтобы гарантировать, что выбранные данные действительно представляют один период пилот-сигнала TDM 3 и не включает в себя чипы во временной области из соседних символов OFDM. Это предумышленное начальное смещение затем компенсируется при применении коррекций хронирования. Затем осуществляется поиск хронирования на канальной оценке длиной 1536 для определения положения ненулевого канального контента длиной до 768 последовательных чипов. Согласно одному варианту осуществления этот поиск можно осуществлять, сдвигая окно накопления длиной 768 по данной канальной оценке и ища максимальный отклик такого накопления. В других примерах метрика принятия решения может быть основана на линейной комбинации накопленной энергии в окне и конечной разности, применяемой к накопленной энергии. Такая метрика часто достигает максимума на или вблизи первого ненулевого отвода со значительной энергией канала. Этот подход также известен как алгоритм определения первого пути поступления (FAP). Согласно еще одному варианту осуществления после вычисления кривой накопленной энергии для отводов канала в скользящем окне длиной 768 приемник может искать передний край и задний край плоской зоны вблизи максимальной энергии. Затем положения этих краев можно преобразовать в положения первого пути поступления и последнего пути поступления (FAP и LAP) канала. Эту информацию можно, в свою очередь, объединять с информацией о преднамеренном начальном смещении для определения надлежащего смещения хронирования, подлежащего применению при обработке последующего символа OFDM.In FIG. 8 shows an illustrative block diagram of a timing synchronization algorithm 800. The initial sampling time for the 2K-FFT unit 810 is determined based on the previous timing after applying the corresponding initial bias. This offset is used to ensure that the selected data actually represents one TDM 3 pilot period and does not include time-domain chips from neighboring OFDM symbols. This intentional initial bias is then compensated by applying timing corrections. A timing search is then performed on a channel estimate of length 1536 to determine the position of non-zero channel content up to 768 consecutive chips in length. According to one embodiment, this search can be performed by shifting the accumulation window of length 768 according to this channel estimate and looking for the maximum response of such accumulation. In other examples, the decision metric may be based on a linear combination of the stored energy in the window and the final difference applied to the stored energy. Such a metric often peaks at or near the first non-zero tap with significant channel energy. This approach is also known as the first entry route determination (FAP) algorithm. According to another embodiment, after calculating the accumulated energy curve for channel taps in a sliding window of length 768, the receiver can search for the leading edge and trailing edge of the flat zone near the maximum energy. Then, the positions of these edges can be converted to the positions of the first arrival path and the last arrival path (FAP and LAP) of the channel. This information can, in turn, be combined with information about the intentional initial offset to determine the proper timing offset to be used in processing the subsequent OFDM symbol.

Некоторые ограничения, связанные с алгоритмом 800, состоят в том, что фактическое расширение задержки наблюдаемого канала не должно превышать половины длины оценки, т.е. в этом случае 768, и что занятые контейнеры канала должны быть известны заранее - см. фиг. 7. При этих допущениях производительность хронирования зависит от характеристик канала и от SNR на входе в последний блок на фиг. 8, обозначенный 820. В этой точке полезный сигнал, т.е. канальная оценка h(n), имеет такую же мощность на чип, как при использовании всех четырех чередований пилот-сигнала TDM. Что касается шума, он проходит через несколько блоков прежде, чем достигнет этой точки, и большинство из них являются унитарными (иными словами, они не меняют мощность шума). Умножение на

будет изменять мощность шума, поскольку эти матрицы не являются унитарными. Можно видеть, что для каждой возможной комбинации чередований i и занятых контейнеров l _k сингулярные значения соответствующей Ω_k задаются в виде [1; 1; 0,5]. Таким образом, дисперсия шума на выходе

в 830 возрастает с коэффициентом (1+1+4)/3=2. Оценка канала на основании пилот-сигнала TDM 3 связана со статическими потерями 3 дБ по сравнению с полученной в ходе начального точного хронирования. Однако оценка начального точного хронирования на 3 дБ лучше, чем оценки, собранные в блоке оценки канала, и поэтому не ожидается, что блок 820 поиска точного хронирования будет работать хуже, чем соответствующий блок, используемый для временного отслеживания режима передачи данных. Другие блоки в алгоритме 800 включают в себя блок 840 БПФ, блок 850 дескремблирования, блоки 860 ОБПФ, блок 870 выбора матрицы поворота, блок выбора 880 линейного изменения фазы и блок 890 определения активного чередования.Some limitations associated with algorithm 800 are that the actual delay extension of the observed channel should not exceed half the estimate length, i.e. in this case 768, and that the occupied channel containers must be known in advance - see FIG. 7. Under these assumptions, the timing performance depends on the channel characteristics and on the SNR at the input to the last block in FIG. 8, designated 820. At this point, a wanted signal, i.e. the channel estimate h ( n ) has the same power per chip as when using all four TDM pilot interlaces. As for noise, it goes through several blocks before it reaches this point, and most of them are unitary (in other words, they do not change the noise power). Multiplication by

will change the noise power because these matrices are not unitary. It can be seen that for each possible combination of alternations i and occupied containers l _{k, the} singular values of the corresponding Ω _k are given in the form [1; one; 0.5]. Thus, the output noise variance

at 830 increases with the coefficient (1 + 1 + 4) / 3 = 2. Channel estimation based on TDM 3 pilot is associated with a 3 dB static loss compared to that obtained during the initial accurate timing. However, the initial accurate timing estimate of 3 dB is better than the estimates collected in the channel estimation unit, and therefore, the exact timing search unit 820 is not expected to perform worse than the corresponding unit used to temporarily monitor the data transmission mode. Other blocks in algorithm 800 include an FFT block 840, a descrambling block 850, IFFT blocks 860, a rotation matrix selection block 870, a phase ramp selection block 880, and an active rotation determination block 890.

На фиг. 9 показана обработка 900 символа пилот-сигнала для беспроводных систем. Хотя для простоты объяснения методология показана и описана в виде ряда или совокупности действий, очевидно, что описанные здесь процессы не ограничиваются порядком действий, поскольку некоторые действия могут осуществляться в другом порядке, отличном от показанного и описанного здесь, и/или одновременно с другими действиями. Например, специалистам в данной области очевидно, что методологию можно альтернативно представить в виде ряда взаимосвязанных состояний или событий, например, на диаграмме состояний. Кроме того, не все проиллюстрированные действия могут требоваться для реализации методологии в соответствии с раскрытыми здесь методологиями.In FIG. 9 shows pilot symbol processing 900 for wireless systems. Although for simplicity of explanation the methodology is shown and described as a series or set of actions, it is obvious that the processes described here are not limited to the order of actions, since some actions can be performed in a different order than the one shown and described here, and / or simultaneously with other actions. For example, it will be apparent to those skilled in the art that a methodology can alternatively be represented as a series of interrelated states or events, for example, in a state diagram. In addition, not all illustrated acts may be required to implement a methodology in accordance with the methodologies disclosed herein.

На этапе 910 производится определение одного или нескольких ограничений на суперкадр в соответствии с использованием дополнительных символов пилот-сигнала TDM. Как описано выше, они могут включать в себя положения символов, соображения относительно отображения канальных интервалов, соображения скремблирования, соображения маскирования, соображения относительно энергии, приходящейся на канальный интервал, соображения обратной совместимости и влияния на современные структуры уровня MAC. Очевидно, применительно к приемнику нужно рассматривать и учитывать модификации, внесенные в передатчик для вещания в режиме OFDM. На этапе 920 рассматриваются ограничения на дополнительный пилот-сигнал TDM. Согласно одному аспекту при этом можно определять, сколько дополнительных символов добавлять к традиционному множеству символов TDM1 и TDM2.At 910, one or more constraints per superframe are determined in accordance with the use of additional TDM pilot symbols. As described above, these may include character positions, considerations regarding the mapping of slot intervals, considerations of scrambling, considerations of masking, considerations of energy per channel slot, considerations of backward compatibility, and effects on current MAC layer structures. Obviously, in relation to the receiver, it is necessary to consider and take into account the modifications made to the transmitter for broadcasting in OFDM mode. At 920, constraints on the additional TDM pilot are considered. According to one aspect, it can be determined how many additional symbols to add to the traditional set of symbols TDM1 and TDM2.

В целом, можно включить один дополнительный TDM3, но в суперкадр и соответствующую спецификацию можно добавлять более одного символа. Другие соображения включают в себя одно или несколько ограничений, определенных на этапе 910 для структуры суперкадра в целом. На этапе 930 в структуру суперкадра добавляется, по меньшей мере, один дополнительный символ пилот-сигнала TDM. Как отмечено выше, первый дополнительный пилот-сигнал, в целом, следует TDM2, где последующие дополнительные пилот-сигналы используются для разделения между локальными и глобальными информационными вещаниями. Очевидно, возможны и другие конфигурации. На этапе 940, после добавления дополнительных пилот-сигналов в суперкадр, можно осуществлять синхронизацию хронирования, оценку канала и/или самонастройку АРУ на соответствующем приемнике, который получает такую информацию при вещании в режиме OFDM.In general, one additional TDM3 can be included, but more than one character can be added to a superframe and associated specification. Other considerations include one or more of the constraints determined at block 910 for the overall superframe structure. At 930, at least one additional TDM pilot symbol is added to the superframe structure. As noted above, the first supplemental pilot generally follows TDM2, where subsequent supplemental pilots are used to separate between local and global information broadcasts. Obviously, other configurations are possible. At 940, after the addition of additional pilot signals to the superframe, timing synchronization, channel estimation, and / or AGC self-tuning can be performed at the appropriate receiver, which receives such information when broadcast in OFDM mode.

На фиг. 10 показано пользовательское устройство 1000, которое используется в среде беспроводной связи, в соответствии с одним или несколькими изложенными здесь аспектами. Пользовательское устройство 1000 содержит приемник 1002, который принимает сигнал, например, от приемной антенны (не показана) и осуществляет обычные действия (например, фильтрует, усиливает, преобразует с понижением частоты и т.д.) над принятым сигналом и цифрует преобразованный сигнал для получения выборок. Демодулятор 1004 может демодулировать и выдавать принятые символы пилот-сигнала на процессор 1006 для оценки канала. Процессор 1006 может представлять собой процессор, предназначенный для анализа информации, полученной приемником 1002 и/или генерации информации для передачи посредством передатчика 1016, процессор, который управляет одним или несколькими компонентами пользовательского устройства 1000, и/или процессор, который анализирует информацию, принятую приемником 1002, генерирует информацию для передачи передатчиком 1016 и управляет одним или несколькими компонентами пользовательского устройства 1000. Пользовательское устройство 1000 может дополнительно содержать память 1008, оперативно подключенную к процессору 1006.In FIG. 10 shows a user device 1000 that is used in a wireless communication environment in accordance with one or more of the aspects set forth herein. The user device 1000 comprises a receiver 1002 that receives a signal, for example, from a receiving antenna (not shown) and performs normal actions (e.g., filters, amplifies, downconverts, etc.) on the received signal and digitizes the converted signal to obtain samples. A demodulator 1004 may demodulate and provide received pilot symbols to a processor 1006 for channel estimation. The processor 1006 may be a processor for analyzing information received by the receiver 1002 and / or generating information for transmission by a transmitter 1016, a processor that controls one or more components of the user device 1000, and / or a processor that analyzes information received by the receiver 1002 generates information for transmission by the transmitter 1016 and controls one or more components of the user device 1000. The user device 1000 may optionally with hold a memory 1008, operatively connected to the processor 1006.

Очевидно, что описанный здесь компонент хранения данных (например, память) может представлять собой энергозависимую память или энергонезависимую память или может включать в себя как энергозависимую, так и энергонезависимую память. В порядке иллюстрации, но не ограничения, энергонезависимая память может включать в себя постоянную память (ПЗУ), программируемое ПЗУ (ППЗУ), электрически программируемое ПЗУ (ЭППЗУ), электрически стираемое ППЗУ (ЭСППЗУ) или флэш-память. Энергозависимая память может включать в себя оперативную память (ОЗУ), которая выступает в роли внешней кэш-памяти. В порядке иллюстрации, но не ограничения, ОЗУ существует в разных формах, например синхронное ОЗУ (СОЗУ), динамическое ОЗУ (ДОЗУ), синхронное ДОЗУ (СДОЗУ), с удвоенной скоростью обмена данными СДОЗУ (DDR CDRAM), расширенное СДОЗУ (РСДОЗУ), Synchlink ДОЗУ (SLDRAM) и direct Rambus ОЗУ (DRRAM). Память 1008 для рассматриваемых систем и способов призвана содержать, но без ограничения, эти и любые другие подходящие типы памяти.Obviously, the data storage component described here (for example, memory) may be volatile memory or non-volatile memory, or may include both volatile and non-volatile memory. By way of illustration, but not limitation, non-volatile memory may include read-only memory (ROM), programmable ROM (EPROM), electrically programmable ROM (EEPROM), electrically erasable EPROM (EEPROM), or flash memory. Volatile memory can include random access memory (RAM), which acts as an external cache. By way of illustration, but not limitation, RAM exists in various forms, for example, synchronous RAM (RAM), dynamic RAM (DOS), synchronous DOSE (DOSE), doubled data rate of DREAM (DDR CDRAM), extended DREA (DDE), Synchlink RAM (SLDRAM) and direct rambus RAM (DRRAM). Memory 1008 for the systems and methods in question is intended to contain, but without limitation, these and any other suitable types of memory.

На фиг. 11 показана иллюстративная система 1100, которая содержит базовую станцию 1102, приемник 1110 которой принимает сигнал(ы) от одного или нескольких пользовательских устройств 1104 через совокупность приемных антенн 1106 и передатчик 1124 которой передает на одно или несколько пользовательских устройств 1104 через передающую антенну 1108. Приемник 1110 может принимать информацию через приемные антенны 1106 и оперативно связан с демодулятором 1112, который демодулирует принятую информацию. Демодулированные символы анализируются процессором 1114, который аналогичен вышеописанному процессору и который подключен к памяти 1116.In FIG. 11 illustrates an example system 1100 that includes a base station 1102, the receiver 1110 of which receives the signal (s) from one or more user devices 1104 through a combination of receiving antennas 1106 and the transmitter 1124 of which transmits to one or more user devices 1104 through a transmitting antenna 1108. The receiver 1110 can receive information through receive antennas 1106 and is operatively coupled to a demodulator 1112 that demodulates received information. Demodulated symbols are analyzed by a processor 1114, which is similar to the processor described above and which is connected to memory 1116.

На фиг. 12 показана иллюстративная система беспроводной связи 1200. Для простоты описания система беспроводной связи 1200 изображена содержащей базовую станцию и один терминал. Однако, очевидно, что система может включать в себя более одной базовой станции и/или более одного терминала, причем дополнительные базовые станции и/или терминалы могут быть, по существу, аналогичны или различны для иллюстративной базовой станции и терминала, описанных ниже.In FIG. 12 illustrates an exemplary wireless communications system 1200. For ease of description, a wireless communications system 1200 is depicted comprising a base station and one terminal. However, it is obvious that the system may include more than one base station and / or more than one terminal, wherein additional base stations and / or terminals may be substantially the same or different for the illustrative base station and terminal described below.

Согласно фиг. 12 на нисходящей линии связи, в точке доступа 1205, процессор 1210 данных передачи (TX) принимает, форматирует, кодирует, перемежает и модулирует (или осуществляет символьное отображение) данные трафика и выдает символы модуляции ("символы данных"). Символьный модулятор 1215 принимает и обрабатывает символы данных и символы пилот-сигнала и выдает поток символов. Символьный модулятор 1220 мультиплексирует символы данных и пилот-сигнала и выдает их на передающий блок (TMTR) 1220. Каждый передаваемый символ может быть символом данных, символом пилот-сигнала или нулевым значением сигнала. Символы пилот-сигнала могут быть мультиплексированы с частотным разделением (FDM), ортогонально мультиплексированы с частотным разделением (OFDM), мультиплексированы с временным разделением (TDM), мультиплексированы с частотным разделением (FDM) мультиплексированы с кодовым разделением (CDM).According to FIG. 12 on a downlink, at access point 1205, a transmit (TX) data processor 1210 receives, formats, encodes, interleaves, and modulates (or symbolizes) traffic data and provides modulation symbols (“data symbols”). The symbol modulator 1215 receives and processes the data symbols and pilot symbols and provides a stream of symbols. The symbol modulator 1220 multiplexes the data and pilot symbols and provides them to a transmit unit (TMTR) 1220. Each transmitted symbol may be a data symbol, a pilot symbol, or a signal value of zero. The pilot symbols may be frequency division multiplexed (FDM), frequency division multiplexed orthogonally (OFDM), time division multiplexed (TDM), frequency division multiplexed (FDM) code division multiplexed (CDM).

TMTR 1220 принимает и преобразует поток символов в один или несколько аналоговых сигналов и дополнительно преобразует (например, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) аналоговые сигналы для генерации сигнала нисходящей линии связи, пригодного для передачи по беспроводному каналу. Затем сигнал нисходящей линии связи передается через антенну 1225 на терминалы. На терминале 1230 антенна 1235 принимает сигнал нисходящей линии связи и выдает принятый сигнал на приемный блок (RCVR) 1240. Приемный блок 1240 преобразует (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) принятый сигнал и цифрует преобразованный сигнал для получения выборок. Символьный демодулятор 1245 демодулирует и выдает принятые символы пилот-сигнала на процессор 1250 для оценки канала. Символьный демодулятор 1245 дополнительно принимает оценочную частотную характеристику для нисходящей линии связи от процессора 1250, осуществляет демодуляцию данных на принятых символах данных для получения оценок символов данных (которые являются оценками переданных символов данных) и выдает оценки символов данных на процессор 1255 данных RX, который демодулирует (т.е. осуществляет обратное символьное отображение), снимает перемежение и декодирует оценки символов данных для восстановления переданных данных трафика. Обработка на символьном демодуляторе 1245 и процессоре 1255 данных RX дополнительна обработке на символьном модуляторе 1215 и процессоре 1210 данных TX, соответственно, в точке доступа 1205.The TMTR 1220 receives and converts the symbol stream into one or more analog signals, and further converts (e.g., amplifies, filters, and upconverts) the analog signals to generate a downlink signal suitable for transmission over a wireless channel. Then, the downlink signal is transmitted through the antenna 1225 to the terminals. At terminal 1230, an antenna 1235 receives a downlink signal and provides a received signal to a receiver unit (RCVR) 1240. The receiver unit 1240 converts (eg, filters, amplifies, and downconverts) the received signal and digitizes the converted signal to obtain samples. A symbol demodulator 1245 demodulates and provides received pilot symbols to a processor 1250 for channel estimation. The symbol demodulator 1245 further receives an estimated downlink frequency response from the processor 1250, demodulates the data on the received data symbols to obtain data symbol estimates (which are estimates of the transmitted data symbols), and provides data symbol estimates to the RX data processor 1255, which demodulates ( i.e., it performs inverse symbol mapping), removes the interleaving, and decodes data symbol estimates to recover the transmitted traffic data. The processing at symbol demodulator 1245 and RX data processor 1255 is complementary to processing on symbol demodulator 1215 and TX data processor 1210, respectively, at access point 1205.

На восходящей линии связи процессор 1260 данных TX обрабатывает данные трафика и выдает символы данных. Символьный модулятор 1265 принимает и мультиплексирует символы данных с символами пилот-сигнала, осуществляет модуляцию и выдает поток символов. Затем передающий блок 1270 принимает и обрабатывает поток символов для генерации сигнала восходящей линии связи, который передается антенной 1235 в точку доступа 1205.On the uplink, a TX data processor 1260 processes the traffic data and provides data symbols. A symbol modulator 1265 receives and multiplexes data symbols with pilot symbols, modulates, and provides a stream of symbols. Then, the transmitting unit 1270 receives and processes the symbol stream to generate an uplink signal, which is transmitted by the antenna 1235 to the access point 1205.

В точке доступа 1205 сигнал восходящей линии связи с терминала 1230 принимается антенной 1225 и обрабатывается на приемном блоке 1275 для получения выборки. Затем символьный демодулятор 1280 обрабатывает выборки и выдает принятые символы пилот-сигнала и оценки символов данных для восходящей линии связи. Процессор 1285 данных RX обрабатывает оценки символов данных для восстановления данных трафика, передаваемых терминалом 1230. Процессор 1290 осуществляет оценку канала для каждого активного терминала, передающего по восходящей линии связи. Множественные терминалы могут передавать пилот-сигнал одновременно по восходящей линии связи на соответствующих назначенных множествах поддиапазонов пилот-сигнала, причем множества поддиапазонов пилот-сигнала могут пересекаться.At access point 1205, an uplink signal from terminal 1230 is received by antenna 1225 and processed at receiver unit 1275 to obtain a sample. The symbol demodulator 1280 then processes the samples and provides received pilot symbols and data symbol estimates for the uplink. An RX data processor 1285 processes data symbol estimates to recover traffic data transmitted by terminal 1230. A processor 1290 performs channel estimation for each active terminal transmitting on the uplink. Multiple terminals may transmit the pilot simultaneously on the uplink on the respective assigned sets of pilot subbands, and the multiple pilot subbands may intersect.

Процессоры 1290 и 1250 направляют (например, контролируют, координируют, управляют и т.д.) работу точки доступа 1205 и терминала 1230 соответственно. Соответствующие процессоры 1290 и 1250 могут быть связаны с блоками памяти (не показаны), в которых хранятся программные коды и данные. Процессоры 1290 и 1250 также могут производить расчеты для вывода оценок частотной и импульсной характеристик восходящей линии связи и нисходящей линии связи соответственно.Processors 1290 and 1250 direct (e.g., monitor, coordinate, manage, etc.) the operation of access point 1205 and terminal 1230, respectively. Corresponding processors 1290 and 1250 may be associated with memory units (not shown) in which program codes and data are stored. Processors 1290 and 1250 can also perform calculations to derive estimates of the frequency and impulse responses of the uplink and downlink, respectively.

Для системы множественного доступа (например, FDMA, OFDMA, CDMA, TDMA и т.д.) множественные терминалы могут передавать одновременно по восходящей линии связи. Для такой системы поддиапазоны пилот-сигнала могут совместно использоваться разными терминалами. Методы оценки канала можно использовать в случаях, когда поддиапазоны пилот-сигнала для каждого терминала занимают весь рабочий диапазон (возможно, за исключением краев диапазона). Такая структура поддиапазонов пилот-сигнала была бы желательная для получения частотного разнесения для каждого терминала. Описанные здесь методы можно реализовать различными средствами. Например, эти методы можно реализовать посредством оборудования, программного обеспечения или их комбинации. Для аппаратной реализации блоки обработки, используемые для оценки канала, можно реализовать в одной или нескольких специализированных интегральных схемах (СИС), цифровых сигнальных процессорах (ЦСП), устройствах цифровой обработки сигнала (УЦОС), программируемых логических устройств (ПЛУ), программируемых пользователем вентильных матрицах (FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, других электронных блоках, предназначенных для осуществления описанных здесь функций, или их комбинации. Программная реализация предусматривает использование модулей (например, процедур, функций и пр.), которые осуществляют описанные здесь функции. Программные коды могут храниться в блоке памяти и выполняться процессорами 1290 и 1250.For a multiple access system (e.g., FDMA, OFDMA, CDMA, TDMA, etc.), multiple terminals can transmit simultaneously on the uplink. For such a system, the pilot subbands may be shared between different terminals. Channel estimation techniques can be used in cases where the pilot subbands for each terminal occupy the entire operating range (possibly with the exception of the edges of the range). Such a structure of the pilot subbands would be desirable to obtain frequency diversity for each terminal. The methods described here can be implemented by various means. For example, these methods can be implemented through hardware, software, or a combination thereof. For hardware implementation, the processing units used to estimate the channel can be implemented in one or more specialized integrated circuits (SIS), digital signal processors (DSP), digital signal processing devices (DEC), programmable logic devices (PLU), user-programmable gate arrays (FPGA), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, other electronic units designed to carry out the functions described here, or a combination thereof. Software implementation involves the use of modules (for example, procedures, functions, etc.) that perform the functions described here. Software codes may be stored in a memory unit and executed by processors 1290 and 1250.

Для программной реализации описанные здесь методы можно реализовать с модулями (например, процедурами, функциями и пр.), которые осуществляют описанные здесь функции. Программные коды могут храниться в блоках памяти и выполняться процессорами. Блок памяти можно реализовать в процессоре или вне процессора, в каковом случае он может быть подключен к процессору с возможностью обмена данными различными средствами, известными в технике.For a software implementation, the methods described here can be implemented with modules (for example, procedures, functions, etc.) that perform the functions described here. Program codes can be stored in memory blocks and executed by processors. The memory unit can be implemented in the processor or outside the processor, in which case it can be connected to the processor with the ability to exchange data by various means known in the art.

Вышеприведенное описание включает в себя иллюстративные варианты осуществления. Конечно, невозможно описать все мыслимые комбинации компонентов или методологий в целях описания вариантов осуществления, но специалисту в данной области техники очевидно, что возможны многие дополнительные комбинации и перестановки. Соответственно, эти варианты осуществления призваны охватывать все подобные изменения, модификации и вариации, отвечающие сущности и объему прилагаемой формулы изобретения. Кроме того, постольку, поскольку термин "включает в себя" используется либо в подробном описании, либо в формуле изобретения, этот термин подразумевает включение наподобие термина "содержащий", поскольку "содержащий" интерпретируется при использовании в качестве связующего слова в формуле изобретения.The above description includes illustrative embodiments. Of course, it is impossible to describe all conceivable combinations of components or methodologies in order to describe embodiments, but it will be apparent to one skilled in the art that many additional combinations and permutations are possible. Accordingly, these embodiments are intended to embrace all such alterations, modifications and variations that fall within the spirit and scope of the appended claims. In addition, insofar as the term “includes” is used either in the detailed description or in the claims, this term is intended to include the term “comprising”, since “comprising” is interpreted when used as a connecting word in the claims.

Claims

1. A time synchronization method in a wireless receiver, comprising the steps of:
receive a data frame having at least one symbol of a pilot signal, time division multiplexed (TDM),
process at least one TDM pilot symbol located in the transition between global and local waveforms,
processing at least one TDM pilot symbol, the odd interlaces associated with the TDM pilot being set to zero,
receiving a data frame that includes symbols orthogonally frequency division multiplexed (OFDM),
using at least three even interlaces from four even interlaces for time synchronization in OFDM symbols after the waveform boundary, and
synchronize the timing by means of at least one fast Fourier transform (FFT) and at least one inverse fast Fourier transform (IFFT).

2. The method according to claim 1, further comprising the step of providing a descrambling component of the pilot signal for processing data from the FFT component.

3. The method according to claim 2, further comprising the step of determining and applying a linear phase change that acts when alternating i, where i is an integer.

4. The method according to claim 3, further comprising the step of determining at least one vector corresponding to the measurement of the rotation of the pilot signal in the time domain and in the frequency domain.

5. The method according to claim 1, further comprising the step of using at least one TDM pilot symbol for channel estimation.

6. The method according to claim 5, further comprising the step of processing one interlace of at least one TDM pilot symbol as an interlace of a frequency division multiplexed (FDM) pilot signal in accordance with data content to a boundary, and processing another interleaving of at least one TDM pilot symbol as an interlace of the FDM pilot according to data content after the boundary.

7. The method according to claim 1, further comprising the step of processing the interlace pattern of at least one TDM pilot symbol in accordance with the pilot diversity pattern.

8. The method of claim 1, further comprising determining a descrambling parameter for at least one TDM pilot symbol based on a global identifier (WID) and a local identifier (LID).

9. The method of claim 1, further comprising determining data regarding the position of the at least one TDM pilot symbol.

10. A time synchronization module for a wireless receiver, comprising
a collection component for sampling at least one additional pilot symbol for a wireless network receiver,
a fast Fourier transform (FFT) component associated with the acquisition component, wherein the acquisition component receives information from a previous timing position and applies an initial offset,
at least one decoding component that uses at least one additional pilot symbol to perform time synchronization or channel estimation when switching between global and local waveforms,
a pilot descrambling component for processing data from an FFT component,
an inverse FFT block (IFFT) for processing data from the descrambling component of the pilot signal,
a dimension combining component for processing data from the IFFT block, and
an accurate timing unit for processing data from a measurement combining component and for determining and implementing timing correction.

11. The module of claim 10, further comprising processing TDM pilot symbol index processing to facilitate determination of active pilot interlaces.

12. The module of claim 10, further comprising applying a matrix rotation operation to facilitate the process of merging measurements.

13. The module of claim 12, further comprising selecting and applying a linear phase change to facilitate the process of combining measurements.

14. The module of claim 10, further comprising a machine-readable storage medium that stores machine-readable instructions for executing a collection component or a decoding component.

15. A wireless network system comprising
means for decoding at least one time division multiplexed (TDM) pilot symbol to transition between global and local waveforms in a superframe,
means for receiving a superframe in a wireless network, and
TDM pilot processing means for performing at least one of channel estimation and timing synchronization.

16. A computer-readable storage medium on which machine-executable instructions are stored, comprising the steps of
generating at least one TDM pilot symbol per transition between global and local waveforms when broadcasting in OFDM mode,
transmitting at least one TDM pilot symbol to at least one receiver,
decode at least one TDM pilot symbol at the receiver, and
determining and correcting timing in the receiver based in part on at least one TDM pilot symbol.

17. The computer-readable storage medium according to clause 16, further comprising the stage of channel estimation at the receiver.

18. A computer-readable storage medium that stores a data structure containing the steps in which
at least one TDM pilot field is decoded onto a transition between global and local waveforms,
separating at least one TDM pilot field into one or more interleaving fields, and
processing interleaving fields to determine a timing correction for the wireless receiver.

19. The computer-readable storage medium according to claim 18, further comprising the step of processing the alternating fields to determine the channel estimate at the receiver.

20. A wireless communication device for determining timing correction and channel estimation, comprising
a memory that includes a component for receiving at least one TDM pilot symbol to transition between global and local waveforms in a superframe, and
at least one processor associated with a receiver that decodes a superframe over a wireless network, the processor using a TDM pilot symbol to determine timing correction and / or channel estimation for the wireless communication device.

21. A method for channel estimation in a wireless receiver, comprising the steps of:
receive at least one TDM pilot symbol located in the transition between global and local waveforms from OFDM broadcasts,
at least one TDM pilot symbol is decoded to facilitate channel estimation for the wireless receiver, and
after at least one TDM pilot symbol is decoded, the received information is analyzed and then information for transmission is generated.

22. A time synchronization method in a wireless receiver, comprising the steps of:
receive a data frame having at least a first time division multiplexed (TDM) pilot symbol associated with a local waveform boundary, and at least a second TDM pilot symbol associated with a global waveform boundary ,
processing a first TDM pilot symbol and a second TDM pilot symbol throughout a data frame,
processing a three-character packet, which includes a local L symbol, a local L-1 symbol, and a first time division multiplexed (TDM) pilot symbol associated with the local waveform to facilitate channel estimation of the local L or L-1 symbols, and
process a three-character packet, which includes a global symbol N, a global symbol N-1, and a second time division multiplexed (TDM) pilot symbol associated with a global waveform to facilitate channel estimation for global symbols N or N-1 .