Un método para estimar canales de radio variables con el tiempo con símbolos separados en un medio de canal,

que comprende:

recibir señales transmitidas sobre el medio del canal y convertir las señales en muestras digitales para su tratamiento;

determinar posiciones de rayos del medio del canal, en las que los rayos del medio del canal están separados una distancia menor d un periodo de símbolo transmitido;

estimar conjuntamente de manera recursiva valores de todos los rayos del medio del canal usando las muestras digitales; y

calcular las estimaciones de canal de radio de los canales de radio variables con el tiempo con separación de símbolos usando respuestas del filtro de transmisión y del filtro de recepción y la posición determinada y los valores de los rayos del medio del canal estimados

Método para la estimación y/o el rastreo por símbolos separados de un canal de radio de desvanecimiento fraccionalmente separado.

Campo de la invención

La invención se refiere a receptores de comunicación digital que estiman o rastrean canales de desvanecimiento de multi-velocidad y, más específicamente, a un método para la estimación y/o el rastreo por símbolos separados de un canal fraccionalmente separado.

Antecedentes de la invención

Los sistemas de telefonía móvil digital requieren ecualización para manejar la intersymbol interference (ISI-Interferencia entre Símbolos) provocada por la dispersión de tiempo o el retardo desplegados en el canal. Típicamente, un ecualizador no lineal (por ejemplo se usa un maximum likelihood sequence estimator (MLSE-Estimador de Secuencia de Máxima Verosimilitud)) para tales canales. Se necesita una estimación del canal de radio para esta ecualización. Además, si el canal cambia lo suficientemente rápido, entonces el ecualizador debe rastrear de manera continua las variaciones en este canal. Nuestra invención proporciona un nuevo método para la estimación o el rastreo de tales canales de radio. Este método es especialmente adecuado para aquellas situaciones en las que los rayos del medio están separados una distancia menor de un intervalo de simbolización.

Un canal de radio puede ser dividido de manera efectiva en tres partes. Éstas son el filtro de transmisión, que es conocido, el medio del canal, que es desconocido y el filtro de recepción, que es conocido. Las entradas al canal de radio son típicamente símbolos de un alfabeto discreto, tales como +1 y -1, con una velocidad de muestreo igual a la velocidad de baudios. El filtro de transmisión, el medio del canal y el filtro de recepción están típicamente modelizados a una velocidad de muestreo mayor, por ejemplo ocho veces la tasa de símbolos. El ecualizador utiliza un modelo de símbolos separados del canal de radio que relaciona los símbolos transmitidos con la salida del filtro de recepción a la velocidad de una muestra por periodo de símbolo (esta aplicación se refiere a este canal de símbolos separados como el canal de banda de base efectivo). La referencia "Digital Communication" (Lee/Messerschmitt, Kulwer Academic Publishers, 1994) presenta un método para estimar de manera directa el canal de banda de base efectivo. De manera similar, la referencia "Licentiate Thesis", Lars Lindbum, Upsala University, 1992, ISSN 03468887) presenta un método para rastrear de manera directa el canal de banda de base efectivo. No obstante, la presente invención proporciona una mejora sobre estos métodos cuando los rayos subyacentes del medio del canal están separados una distancia menor de un periodo de símbolo. A. Khayrallah, R. Ramesh, G. Bottomley y D. Koilpillai, "Improved Channel Estimation with Side Information" VTC-97, Vol. 2, pp. 1049-1051, presenta un método para estimar canales de radio de telefonía móvil de desvanecimiento en los que el canal de banda de base efectivo está modelizado como una convolución de un pulso conocido y de un medio desconocido. Los autores sólo estiman la parte del medio del canal explícitamente y reconstruyen el canal de banda de base efectivo como una convolución de este medio estimado y el pulso conocido. No obstante, como se muestra en la presente aplicación, el canal de banda de base efectivo no siempre puede expresarse como la convolución de un pulso conocido y de un medio desconocido. Específicamente, el método de Khayrallah no es aplicable cuando el medio del canal tiene rayos que están situados a una distancia menor de un periodo de símbolo (es decir, un medio separado fraccionalmente).

Otra técnica anterior incluye la Patent Cooperation Treaty International Publication Number WO 96/10879 "Method and Apparatus for Coherent Communication Reception in a Spread-Spectrum Communication System", que describe un método y aparato para facilitar una recepción de comunicación coherente. En la Patente de U.S. No. 5.905.721 "Methods for Channel Estimation and Signal Detection of CDMA Signals" se describe un método y aparato para aumentar la capacidad y calidad de las comunicaciones con code-division-multiple-access (CDMA-Acceso Múltiple por División de Códigos) en un entorno de desvanecimiento cerca-lejos con selección de frecuencia. Adicionalmente, la Patente de US No. 5.263.053 "Fractionally Spaced Maximum Likelihood Sequence Estimation Receiver" describe un estimador de respuesta de canal-impulso en un receptor de estimación de secuencia de máxima verosimilitud que produce parámetros de modelo de canal para un modelo que produce salida no sólo para tiempos de símbolo sino también para tiempos intermedios entre los tiempos de símbolo.

La presente invención se dirige a solucionar uno o más de los problemas explicados anteriormente de una manera nueva y simple.

Sumario de la invención

De acuerdo con la invención se proporciona un método para la estimación o para el rastreo por símbolos separados de canales de radio fraccionalmente separados.

De manera amplia, se describe aquí el método de estimar canales de radio variables con el tiempo que comprende las etapas de recibir señales transmitidas sobre los canales y convertir las señales en muestras digitales para su tratamiento; determinar posiciones de rayos de desvanecimiento del medio del canal; estimar la respuesta por impulsos de un medio de canal para cada una de las posiciones estimadas; y calcular las estimaciones de los canales de radio variables con el tiempo que utilizan las muestras digitales y las respuestas por impulsos estimadas.

Una característica de la invención es que los rayos de desvanecimiento están separados una distancia menor de un periodo de símbolo de transmisión.

Otra característica de la invención es que las estimaciones de canal de radio son proporcionadas por un ecualizador de GSM.

Otra característica de la invención es que las estimaciones del canal de radio son proporcionadas a un ecualizador de acceso múltiple por división de código.

Se describe de acuerdo con otro aspecto de la invención un estimador de canal adaptado para rastrear canales de radio que varían con el tiempo que incluye medios para recibir las señales transmitidas sobre los canales, y convertir las señales en muestras digitales para ser procesadas. Se proporcionan medios para determinar las posiciones de rayos de desvanecimiento del medio del canal. Los medios estiman la respuesta por impulsos de un medio de canal para cada una de las posiciones estimadas. Se proporcionan medios para calcular estimaciones del canal de radio variable con el tiempo que utilizan muestras digitales y las respuestas por impulsos estimadas del medio.

Otras características y ventajas de la invención resultarán claramente evidentes a partir de la memoria y de los dibujos.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicación digital;

la Fig. 2 es un diagrama de bloques de un canal de radio efectivo del sistema de la Fig. 1;

la Fig. 3 es un diagrama de bloques del canal de radio con separación de símbolos de acuerdo con la invención;

la Fig. 4 es una curva que ilustra resultados de simulación que comparan un ecualizador de rastreo con un ecualizador no rastreador;

la Fig. 5 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicación digital que incluye un procesador de banda de base que utiliza el método de acuerdo con la invención; y

la Fig. 6 es un diagrama de bloques del procesador de banda de base de la Fig. 5.

Descripción detallada de la invención

La invención se refiere a un método de una estimación y rastreo por separación de símbolos de un canal de radio con desvanecimiento separado fraccionalmente. Éste puede ser usado por cualquier ecualizador de comunicación digital que necesite estimar o rastrear un canal de desvanecimiento de multi-rayos tal como un canal Urbano Típico del Global System for Mobile Communication (GSM-Sistema Global para Comunicación de Telefonía Móvil). Usando este método de rastreo, la block error rate (BLER-Tasa de Errores de Bloque) o los ecualizadores de GMS/GMSK de diseño actual pueden ser mejorados en 4dB (Eb/N0) a 10% BLER con una velocidad de codificación de 0,73 a 120 kilómetros por hora.

El método descrito puede utilizarse también en sistemas de code-division múltiple Access (CDMA-Acceso Múltiple por División de Código) para estimar o rastrear los rayos de desvanecimiento para su uso con los dedos...

1. Un método para estimar canales de radio variables con el tiempo con símbolos separados en un medio de canal, que comprende:

2. El estimador de canal de la reivindicación 1 en el que las estimaciones del canal de radio son proporcionadas a un ecualizador de GSM.

3. El estimador de canal de la reivindicación 1 en el que las estimaciones del canal de radio son proporcionadas a un receptor rake de acceso múltiple por división de código.

4. El estimador de canal de la reivindicación 1 en el que el medio del canal varía a lo largo del tiempo.

5. Un estimador de canal adaptado para estimar canales de radio variables con el tiempo con separación de símbolos en un medio de canal, que comprende:

6. El estimador de canal de la reivindicación 5 en el que las estimaciones del canal de radio son proporcionadas a un ecualizador de GSM.

7. El estimador de canal de la reivindicación 5 en el que las estimaciones del canal de radio son proporcionadas a un receptor de lanzamiento de acceso múltiple por división de código.

8. El estimador de canal de la reivindicación 5 en el que el medio del canal varía a lo largo del tiempo.