ESTIMADOR DE CANALES Y RECEPTOR DE RADIO.

Un calculador de canales de radio (S8a, S8b) que incluye dos o más conjuntos de ventanas (WWS21,

WWS2) para el cálculo de la respuesta de los impulsos de un canal de radio (CHIR) en una ventana al respecto (WW1, WW2), caracterizado porque,

dichos conjuntos de ventanas se disponen de tal forma que son asignados alternativamente para que estimen la respuesta del impulso del canal en radio enlaces separados o en el mismo radio enlace, siendo adyacentes, en este caso, las ventanas en el tiempo

Estimador de canales y receptor de radio.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un calculador de canales de radio y a un receptor de radio de secuencias de señales de espectro ensanchado.

Descripción de la técnica relativa

En la figura 1 se muestra una estación móvil MS que actúa como transmisor y una estación base de radio BTS que actúa como receptor de un flujo de datos transmitidos por radio. La secuencia de la señal es transmitida por el radio enlace a través de diversos recorridos de propagación P1-P5, uno de los cuales P1, es en este ejemplo, una onda directa desde el transmisor al receptor, mientras que la onda de la señal en los otros recorridos de propagación es reflejada por varios obstáculos OB. En la figura 1, en aras de la simplicidad, sólo se muestran una o dos reflexiones por cada onda; sin embargo, en la práctica, son corrientes muchas reflexiones.

Debido a los diferentes retardos en la propagación que tienen lugar en los distintos recorridos de propagación P1-P5, la secuencia de la señal enviada desde el transmisor será recibida por el receptor en forma de numerosas versiones de flujo de datos originales retardadas mutuamente e interfiriendo por consiguiente unas sobre otras. Un gran salto en la tecnología de las transmisiones por radio ha sido el tratamiento digital de la señal en transmisores y receptores, que ha permitido resolver el problema de las diversas versiones de los flujos de datos, recibidas por distintos recorridos de propagación P1-P5. Por ello, se puede recoger en el receptor, la potencia de la señal de aquellos seleccionados, entre los diferentes recorridos de la señal. La potencia de la señal recibida tiene su origen en la potencia de la señal transmitida y posteriormente se divide en varios recorridos y se reduce debido a las pérdidas de propagación

Un requisito previo para determinar los flujos de los datos recibidos según los diversos recorridos de propagación P1-P5, es conocer los diferentes retardos que se producen en esos recorridos. En la figura 2 se muestra en un diagrama potencia-tiempo, la respuesta de impulso de canal CHIR. Los diversos picos de potencia PPK1-PPK5 corresponden en el diagrama a los diferentes recorridos de propagación P1-P5. Se indican los retardos de propagación t₁, t₂, t₃ y las diferencias mutuas de retardo de propagación entre recorridos de propagación ?t₂, ?t₃ se encuentran en la respuesta de impulso del canal CHIR. Un receptor de radio consiste en un calculador de canal de radio que realiza un cálculo sobre los retardos de propagación de varios recorridos de propagación.

En los sistemas de radio comunicaciones basadas en tecnología DS-CDMA (Acceso Múltiple por División de Código de Secuencia Directa), una banda del espectro de radio la comparten múltiples usuarios, sobre la base de división de códigos. Esto significa que a cada usuario se le asigna un código de ensanchamiento único que identifica un canal dedicado de comunicación por radio perteneciente a un usuario específico. El código de ensanchamiento también sirve para ensanchar la banda de frecuencias de datos de usuario originales. Esto implica que la velocidad de transmisión del código de ensanchamiento sea considerablemente más alta que la velocidad de datos del usuario, ya que la anchura de banda de frecuencias es proporcional a la velocidad de datos. La figura 3a muestra el principio de ensanchamiento de banda de la densidad espectral de potencia de los datos del usuario, en el que la potencia de los datos de usuario se recoge originalmente en una banda estrecha del espectro NSB de datos de usuario, mientras que con el código de ensanchamiento añadido, la potencia se ensancha sobre una banda más ancha SSB.

La figura 3b muestra el principio de acceso múltiple según la tecnología DS-CDMA, en el que la potencia de la señal de banda extendida de múltiples usuarios se transmite en la misma banda de radio frecuencias SSB.

Se pueden resolver canales de radio comunicación CR de varios usuarios, en receptores, por medio de códigos de ensanchamiento únicos.

La figura 4 muestra algunas de las partes esenciales de un transmisor DS-CDMA. Al transmisor se le alimenta con flujo de datos del usuario UDS por una entrada y con flujo de datos piloto PS por la otra entrada. Una secuencia correspondiente única PN_P, PND de código ensanchado se añade al flujo de datos piloto PS y al flujo de datos de usuario UDS. Se producen, por consiguiente, un flujo de datos piloto de banda extendida PS y un flujo de datos de usuario de banda extendida UDS. El flujo de datos piloto ensanchado PS se desfasa 90 grados y posteriormente se combinan el flujo de datos piloto de banda extendida y el flujo de datos. Los flujos de datos se modulan y se amplifican antes de la transmisión sobre una onda de radio analógica. Sin embargo, no se muestran en la figura 4 el modulador, amplificador, antena, etc.

La figura 5 muestra un calculador de canal de radio S1, de ahora en adelante llamado buscador S1, para calcular la respuesta del impulso de canal CHIR de la figura 2. La respuesta del impulso de canal CHIR se llama también perfil de retardo CHIR. El buscador S1 está también preparado para hacer el rastreo en condiciones de propagación cambiantes. Sin embargo, por razones que se describirán más adelante en la descripción, sólo los retardos de propagación que se encuadran en una primera ventana WW1 mostrada en la figura 2 serán detectados en el buscador. En este ejemplo, los tres primeros recorridos de propagación P1-P3 están dentro de la primera ventana WW1. El buscador recibe en su entrada la energía de la banda pertinente SSB de espectros completa. El buscador está dispuesto para encontrar correlaciones entre los diversos retardos de los recorridos de propagación del flujo del código piloto ensanchado PN_P enviado desde el transmisor y su complejo flujo de código conjugado PN_P*, generado en el receptor. La figura 9 muestra una secuencia de la señal recibida (r) así como también un periodo del flujo del código piloto conjugado PN_P* sobre el que opera el buscador. La secuencia de la señal recibida (r) se combina con el flujo del código conjugado completo PN_P*. La combinación se repite un gran número de veces y por cada combinación se incrementa la fase del código de extensión. Por consiguiente, el número total de combinaciones corresponde a una cierta variación de longitud de fase del flujo del código piloto conjugado PN_P*. Tiene lugar una correlación para algunas de las combinaciones, y cada correlación corresponde a un recorrido de propagación que tiene un retardo de propagación igual al retardo del código conjugado complejo añadido PN_P*.

El buscador en la figura 5 comprende una memoria temporal B51 para guardar la secuencia de la señal recibida(r) en la que se va a operar, y un generador de código CG configurado para producir el flujo del código conjugado complejo PN_P*. Comprende además medios de retardo DM5 con una entrada que procede del generador de código CG y un multiplicador M51 con una entrada que procede de los medios de retardo DM5 y una entrada que procede del la memoria temporal B51 para la secuencia recibida de la señal(r). Con objeto de encontrar los picos de potencia PPK1-PPK3 en la primera ventana WW1, el flujo del código conjugado complejo PN_P* se combina con la secuencia recibida de la señal(r) en el multiplicador M51 y la secuencia combinada se lleva a un detector de correlación CD. Esto se repite un número de veces con el flujo de código conjugado complejo PN_P*, desplazado el periodo de un bit para cada combinación. Tanto el generador de código CG, como los medios de retardo DM5 y el detector de correlación CD están controlados por un procesador CPU. El procesador CPU controla el retardo producido en los medios de retardo DM5 y en la memoria temporal B51 y recibe desde el detector de correlación información de cuándo ocurre correlación. El procesador CPU registra los retardos que producen la correlación.

Cuando los picos de potencia PPK1-PPk3 han sido detectados, el buscador S1 controla el espectro para rastrear cambios en las condiciones de propagación. Para rastrear los picos de potencia PPK1-PPK3 cuando varían los retardos de propagación, la primera ventana WW1 se desplaza en el tiempo.

La figura 6 muestra un receptor Rake R1 preparado para desmodular separadamente los diversos recorridos de propagación P1-P3 del flujo de datos del usuario de espectro ensanchado UDS que se ajustan en...

1. Un calculador de canales de radio (S8a, S8b) que incluye dos o más conjuntos de ventanas (WWS21, WWS2) para el cálculo de la respuesta de los impulsos de un canal de radio (CHIR) en una ventana al respecto (WW1, WW2), caracterizado porque,

dichos conjuntos de ventanas se disponen de tal forma que son asignados alternativamente para que estimen la respuesta del impulso del canal en radio enlaces separados o en el mismo radio enlace, siendo adyacentes, en este caso, las ventanas en el tiempo.

2. El calculador de canales de radio (S8a, S8b) de acuerdo con la reivindicación 1ª, configurado para ser utilizado en un sistema de espectro ensanchado por división de código.

3. Un calculador de canales de radio (S8a, S8b) de acuerdo con la reivindicación 1ª, en el que los canales de radio pueden ser distinguidos por medio de un código ensanchado respectivo, y que incluye además,

medios generadores de código (CG) que generan para los conjuntos de ventanas (WWS1, WWS2) los flujos de código conjugado (PN_P*) de dichos códigos de ensanchamiento,

medios de control (CPU) para controlar los medios generadores de código que generan un flujo de código conjugado seleccionado para el respectivo conjunto de ventanas WWS1, WWS2) y para controlar la posición en el tiempo de las ventanas (WW1, WW2).

4. Un calculador de canales de radio de acuerdo con la reivindicación 3ª, en el que los medios generadores de código se controlan para generar el mismo flujo de código conjugado a los dos o más conjuntos de ventanas cuando están asignados al mismo radio enlace y se controlan asimismo para generar flujos de código conjugado separados cuando dos o más conjuntos de ventanas están asignados a radio enlaces separados.

5. Un calculador de canales de radio de acuerdo con la reivindicación 1ª, en el que cada uno de los conjuntos de ventanas (WWS1,WWS2) incluye,

un medio de almacenamiento (B8) para almacenar una secuencia de la señal recibida (r),

medios de retardo (DM1, DM2) para retardar de diversas formas el flujo del código conjugado (PN_P*) recibido desde el generador de código (CG),

un multiplicador (M81, M82) para multiplicar el flujo del código conjugado retardado desde los medios de retardo por la secuencia almacenada de la señal recibida(r) para producir por tanto un producto de secuencias,

medios de detección por correlación (CD1, CD2) para el cálculo de la respuesta de impulso de canal dentro de la ventana (WW1, WW2) por medio de la detección de la potencia de cada uno de los productos de secuencias, en donde se aumenta ligeramente el retardo del flujo del código conjugado para cada uno de los productos y donde la variación del retardo (PHL) sobre todos los productos de secuencias corresponde a la longitud (L1,L2) de la ventana (WW1,WW2).

6. Un receptor Rake que consta de un calculador de canales de radio de acuerdo con la reivindicación 1ª.