Método y disposición para reducir conjuntamente la relación de potencia de pico respecto a potencia media y tipo de modulación de señal para servicio general potenciado precodificado de radio por paquetes (EGPRS).

Un método de transmisión de una secuencia de símbolo de EGPRS/EGPRS2 precodificada de transformación,donde la secuencia de símbolo comprende símbolos de secuencia de datos y símbolos de secuencia deentrenamiento, comprendiendo el método las etapas de:

- seleccionar

(201) un método de modulación y un conjunto de ángulos de rotación en respuesta a la modulaciónseleccionada, sin que los conjuntos de ángulos de rotación para cada método de modulación seleccionable tenganningún elemento en común, en donde todos los ángulos de los conjuntos de ángulos de rotación posibles sonmúltiplos enteros de 2π divididos por el número total de símbolos de datos y de entrenamiento precodificados,

- generar (203) un conjunto de secuencias de entrenamiento a partir de una secuencia de entrenamiento originalmediante rotación de la secuencia de entrenamiento original a través de los ángulos del conjunto de ángulos derotación asociados al método de modulación seleccionado,

- seleccionar (205) un ángulo de rotación a partir del conjunto de ángulos de rotación del método de modulaciónseleccionado, y

-precodificación y transmisión de transformación (207) de la secuencia de símbolo de EGPRS/EGPRS2 usando elmétodo de modulación seleccionado y rotando la secuencia de símbolo de entrenamiento original usando el ángulode rotación seleccionado.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2011/050184.

Solicitante: TELEFONAKTIEBOLAGET LM ERICSSON (PUBL).

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: 164 83 STOCKHOLM SUECIA.

Inventor/es: LOPEZ,MIGUEL, SUNDBERG,MÅRTEN, LIBERG,OLOF, QIU,XUN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Sistemas de portadora modulada > H04L27/20 (Circuitos de modulación; Circuitos en el emisor)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Sistemas de portadora modulada > H04L27/22 (Circuitos de demodulación; Circuitos en el receptor)

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Fragmento de la descripción:

Método y disposición para reducir conjuntamente la relación de potencia de pico respecto a potencia media y tipo de modulación de señal para servicio general potenciado precodificado de radio por paquetes (EGPRS)

Campo de la invención La presente invención se refiere a un método y una disposición en un sistema de telecomunicación, en particular a un método y una disposición para reducir conjuntamente la Relación de Potencia de Pico respecto a Potencia Media (PAPR) y a modulación de señal para Servicio General Potenciado precodificado de Radio por Paquetes (EGPRS) .

Antecedentes A pesar del hecho de que las redes del Sistema Global para Comunicación Móvil (GSM) han sido desplegadas comercialmente durante casi dos décadas, el interés por la mejora continuada de la tecnología GSM/tasas de Datos Potenciadas para Evolución GSM (EDGE) no ha disminuido. Los fabricantes de equipos de red, fabricantes de equipos móviles y operadores de telecomunicaciones siguen desarrollando aún más el sistema GSM. Las mejoras en el hardware/eficacias espectrales para servicios tanto de voz como de datos por paquetes se están buscando activamente. A este fin, se ha propuesto EGPRS/EGPRS fase 2 (EGPRS2) precodificado. La precodificación incluye la transformación de la secuencia de símbolo usando alguna transformación adecuada. Típicamente, se usa una Transformación de Fourier. La Figura 1 proporciona una vista de alto nivel de EGPRS/EGPRS2 precodificado.

Ahora se van a describir los bloques del interior de la casilla de líneas discontinuas de la Figura 1.Tras el formateo por ráfaga, la secuencia de bits (bn) tiene la siguiente estructura:

Estos bits son mapeados respecto a símbolos elaborados desde una constelación de símbolos de Modulación por

Desplazamiento de Fase (PSK) /Modulación de Amplitud en Cuadratura (QAM) . Las letras s, x, t, g, se usarán para indicar símbolos de PSK/QAM que portan bits de entrenamiento, carga útil, cola o guarda, respectivamente. De ese modo,

donde ! es el número total de símbolos de guarda, ∀ es el número total de símbolos de cola, D es el número total de símbolos de carga útil y Ntr es el número de símbolos de entrenamiento. El número total de símbolos de carga útil más los de entrenamiento es N = D + Ntr y el número total de símbolos en la ráfaga es K = N + ! + ∀.

La salida del bloque de mapeo de símbolo es la secuencia de símbolos #

Es conveniente intercalar los símbolos de entrenamiento y los símbolos de carga útil a efectos de sincronización y estimación de canal. Se construye un vector

#

#

de longitud N a partir de la carga útil y de los símbolos dez x s entrenamiento correspondientemente.

Ntr

La posición de los símbolos de entrenamiento viene dada por los índices ( n ( m) ) . De igual modo, la posición de

m#1 los símbolos de carga útil viene dada por ( k ( m) ) mD #1 . Es decir, zn (p) = sp y zk (p) = x p. La posición de los símbolos de #

entrenamiento debe ser elegida cuidadosamente puesto que ésta tiene un gran impacto sobre el comportamiento del receptor. La precodificación por Transformada de Fourier Discreta (DFT) se aplica a para formar una nueva #

z

secuencia de números complejos Z como sigue. Sea W la matriz de transformación de Fourier de tamaño N x N 10 cuya entrada en la fila mª y la columna iª es:

para 1 < m, i < N. La operación de precodificación es:

#

Z = WH·

#

z.

#

#

La multiplicación por la matriz WH puede ser implementada eficientemente usando transformada rápida de Fourier. A

continuación, se elige un numero entero L > 0 y los últimos L términos en Z se anexan al comienzo de Z para formar un nuevo vector ZZ . En otras palabras, se añade un prefijo cíclico de longitud L. Por ejemplo, se pueden usar los valores L = 0 (sin prefijo) o L = 5 (longitud típica de canal de GSM) . Usando notación vectorial, los símbolos precodificados con el prefijo cíclico añadido son:

La salida del bloque de precodificación de vector (IDFT) es la secuencia de números complejos Esta secuencia se interpola, se filtra, se mezcla, se amplifica y se envía al aire usando modulación lineal tal como el modulador EDGE usado en la Estación Transceptora de Base (BTS) de GSM/EDGE. En EGRPS y EGRPS2, la modulación utilizada no es conocida en el receptor y debe ser detectada. Este procedimiento se denomina detección 25 ciega de modulación. En particular, en EGPRS/EGPRS2, la modulación utilizada se señaliza mediante rotación de los símbolos transmitidos. Diferentes ángulos de rotación corresponden a diferentes tipos de modulación (por

ejemplo, se utilizan para 8 PSK,

para 16 QAM, para 32 QAM en EGPRS2-A) .

Uno de los principales inconvenientes de EGPRS precodificado consiste en que la Relación de Potencia de Pico a Potencia Media (PAPR) de la señal transmitida es muy grande.

Se sabe que es posible usar diferentes secuencias de entrenamiento con el fin de reducir la PAPR. El método puede ser resumido como sigue. Se diseña y se fija un conjunto finito de M secuencias de entrenamiento. Para cualquier ráfaga dada, se generan M señales de transmisión diferentes, compartiendo todas ellas la misma carga útil, pero difiriendo en la secuencia de entrenamiento. De las M señales de transmisión generadas, se elige la que tiene la

PAPR más baja, y se transmite a través del aire. Las otras M-1 señales son descartadas y no se transmiten. En el lado del receptor, el receptor utiliza detección ciega con el fin de estimar la secuencia de entrenamiento que fue usada realmente entre las posibles M secuencias de entrenamiento. Esto ha sido descrito también en Secuencias Piloto Ortogonales para Reducción de Potencia de Pico a Potencia Media en OFDM, M.J. Fernández-Galitino, J.M. Páez-Borrallo, O. Edfors, Conferencia de Tecnología Vehicular, 2001. VTC 2001 Fall. IEEE VTS 54ª.

Véase también “Un receptor SLM ciego para OFDM de PAR reducida”, 2002 IEEE 56ª procedimientos de tecnología vehicular, IEEE Piscataway, NJ, USA, vol. 1, 2002, páginas 219-222 VOL. 1, y la solicitud de Patente internacional WO 2008/149323.

Adicionalmente, las solicitudes de Patentes US 2004/096012, US 2007/041473 y WO 00/10301 describen rotación para señalización de modulación.

Un problema de este método consiste en que se deben generar M señales de transmisión diferentes en el transmisor. El cálculo de cada señal requiere recursos de memoria (por ejemplo, precalculando y salvando en memoria la Transformada de Fourier Discreta Inversa (IDFT) de las M secuencias de entrenamiento) o bien recursos computacionales (por ejemplo, calculando la Transformada de Fourier Discreta Inversa de cada una de las M señales diferentes transmitidas) .

Estos cálculos requeridos para reducción de PAPR podrían parecer un tema de menor importancia. Sin embargo, es un hecho que un importante número de estaciones de base de GSM/EDGE instaladas a través del mundo son antiguas. Por lo tanto, cualquier incremento en el uso de memoria y/o en la complejidad de cálculo debe ser mantenido en un mínimo con el fin de hacer que los inconvenientes de EGPRS/EGPRS2 precodificado sean compatibles con el hardware de estación de base heredado.

Sumario Según se ha expuesto, con el fin de evitar introducir señalización adicional en EGPRS/EGPRS2 precodificado, es deseable mantener la detección ciega de la técnica de modulación usada en EGPRS/EGPRS2, de modo que el receptor detecte si se están usando EGPRS/EGPRS2 o EGPRS/EGPRS2 precodificado para cada bloque de radio, así como también el tipo de modulación utilizada.

Un objeto... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método de transmisión de una secuencia de símbolo de EGPRS/EGPRS2 precodificada de transformación, donde la secuencia de símbolo comprende símbolos de secuencia de datos y símbolos de secuencia de entrenamiento, comprendiendo el método las etapas de:

- seleccionar (201) un método de modulación y un conjunto de ángulos de rotación en respuesta a la modulación seleccionada, sin que los conjuntos de ángulos de rotación para cada método de modulación seleccionable tengan ningún elemento en común, en donde todos los ángulos de los conjuntos de ángulos de rotación posibles son múltiplos enteros de 2) divididos por el número total de símbolos de datos y de entrenamiento precodificados,

- generar (203) un conjunto de secuencias de entrenamiento a partir de una secuencia de entrenamiento original mediante rotación de la secuencia de entrenamiento original a través de los ángulos del conjunto de ángulos de rotación asociados al método de modulación seleccionado,

- seleccionar (205) un ángulo de rotación a partir del conjunto de ángulos de rotación del método de modulación seleccionado, y

-precodificación y transmisión de transformación (207) de la secuencia de símbolo de EGPRS/EGPRS2 usando el método de modulación seleccionado y rotando la secuencia de símbolo de entrenamiento original usando el ángulo de rotación seleccionado.

2. El método de la reivindicación 1, en donde el ángulo de rotación se selecciona de tal modo que la relación de potencia de pico respecto a potencia media de la señal precodificada transmitida se minimiza entre la relación de potencia de pico respecto a potencia media de todas las señales precodificadas generadas a partir de los datos de usuario y del conjunto de secuencias de entrenamiento.

3. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde las señales precodificadas son generadas por adición de un vector de símbolos precodificados a desplazamientos circulares del vector de símbolos de entrenamiento precodificados.

4. Un transmisor (300) para transmitir una secuencia de símbolo de EGPRS/EGPRS2 precodificada de transformación, donde la secuencia de símbolo comprende símbolos de secuencia de datos y símbolos de secuencia de entrenamiento, comprendiendo el transmisor:

- circuitería de controlador (301) para seleccionar un método de modulación y un conjunto de ángulos de rotación en respuesta a la modulación seleccionada, sin que los conjuntos de ángulos de rotación para cada método de modulación seleccionable tengan ningún elemento en común, en donde todos los ángulos de los conjuntos de ángulos de rotación posibles son múltiplos enteros de 2) divididos por el número total de símbolos de datos y de entrenamiento precodificados,

- circuitería de controlador (301) para generar un conjunto de secuencias de entrenamiento a partir de una secuencia de entrenamiento original rotando la secuencia de entrenamiento original a través de los ángulos del conjunto de ángulos de rotación asociados al método de modulación seleccionado,

- circuitería de controlador (301) para seleccionar un ángulo de rotación a partir del conjunto de ángulos de rotación del método de modulación seleccionado, y

- circuitería de controlador (301) para precodificación y transmisión de transformación de la secuencia de símbolo de EGPRS/EGPRS2 usando el método de modulación seleccionado y rotando la secuencia de símbolo de entrenamiento original usando el ángulo de rotación seleccionado.

5. El transmisor de la reivindicación 4, en donde el transmisor está configurado para seleccionar el ángulo de rotación de tal modo que la relación de potencia de pico respecto a potencia media de la señal precodificada transmitida se minimiza entre la relación de potencia de pico respecto a potencia media de todas las precodificadas generadas a partir de los datos de usuario y del conjunto de secuencias de entrenamiento.

6. El transmisor de cualquiera de las reivindicaciones 4-5, en donde el transmisor está configurado para generar las señales precodificadas añadiendo un vector de símbolos precodificados a desplazamientos circulares del vector de símbolos de entrenamiento precodificados.

7. Un método de recepción de una secuencia de símbolo de EGPRS/EGPRS2 precodificada de transformación, donde la secuencia de símbolo comprende símbolos de secuencia de datos y símbolos de secuencia de entrenamiento, comprendiendo el método las etapas de:

- recibir una secuencia de símbolo que tiene una secuencia de símbolo de entrenamiento rotada, en donde la rotación de la secuencia de símbolo de entrenamiento identifica de forma única el método de modulación usado,

- conocer la secuencia de símbolo de entrenamiento original, no rotada, detectando de forma ciega la secuencia de símbolo recibida y determinando el método de modulación de la secuencia de símbolo recibida mediante determinación del ángulo de rotación de la secuencia de entrenamiento, en donde los ángulos de rotación posibles que son detectados de forma ciega son múltiplos enteros de 2) divididos por el número total de símbolos de datos y

de entrenamiento precodificados.

8. El método de la reivindicación 7, en donde las señales precodificadas recibidas comprenden un vector de símbolos precodificados añadido a desplazamientos circulares del vector de símbolos de entrenamiento precodificados.

9. Un receptor (400) para recibir una secuencia de símbolo de EGPRS/EGPRS2 precodificada de transformación,

donde la secuencia de símbolo comprende símbolos de secuencia de datos y símbolos de secuencia de entrenamiento, comprendiendo el receptor:

- circuitería de controlador (401) para recibir una secuencia de símbolo que tiene una secuencia de símbolo de entrenamiento rotada en donde la rotación de la secuencia de símbolo de entrenamiento identifica de forma única el método de modulación usado, y

- circuitería de controlador (401) para detectar de forma ciega, conociendo la secuencia de símbolo de entrenamiento original, no rotada, la secuencia de símbolo recibida y determinar el método de modulación de la secuencia de símbolo recibida mediante determinación del ángulo de rotación de la secuencia de entrenamiento, en donde los ángulos de rotación posibles que son detectados de forma ciega son múltiplos enteros de 2) divididos por el número total de símbolos de datos y de entrenamiento precodificados.

10. El receptor de la reivindicación 9, en donde el receptor está configurado para recibir señales precodificadas que comprenden un vector de símbolos precodificados añadido a desplazamientos circulares del vector de símbolos de entrenamiento precodificados.