DISPOSITIVO DE RECEPCION Y METODO DE COMUNICACION PARA UN SISTEMA DE COMUNICACION OFDM CON UNA NUEVA ESTRUCTURA DE PREAMBULO.

El dispositivo de recepción (20) para recibir datos modulados en subportadoras de frecuencia de un sistema de comunicación OFDM,

dicho dispositivo que está adaptado para recibir ráfagas OFDM que comprenden una parte de preámbulo y una parte de datos de carga útil, dicha parte de preámbulo que comprende una sección que consta de símbolos piloto asignados en cada subportadora de frecuencia n-sima, n=2, 3, 4, 5, 6 o más, y datos de señalización asignados en las subportadoras de frecuencia entre las subportadoras de frecuencia con los símbolos piloto, y que comprende

medios de estimación del canal (31) adaptados para realizar una primera estimación del canal en base a dichos símbolos piloto recibidos recibidos en dicha sección, en donde el primer resultado de la estimación del canal proporcionado por dichos medios de estimación del canal (31) en base a dichos símbolos piloto recibidos se suministra a unos medios de ecualización del canal adicionales (33) adaptados a realizar una ecualización del canal en dichos datos de señalización recibidos, en donde dichos datos de señalización ecualizados se usan para reconstruir dicha sección entera del preámbulo recibido para una estimación precisa del canal y

medios de ecualización del canal (40) adaptados a usar el resultado de dicha estimación del canal precisa para una ecualización del canal de dicha parte de carga útil recibida

Dispositivo de recepción y método de comunicación para un sistema de comunicación OFDM con una nueva estructura de preámbulo.

La presente invención se refiere a un dispositivo de recepción y a un método de comunicación para transmitir y recibir datos modulados en subportadoras de frecuencia de un sistema de comunicación OFDM (Multiplexación por División en Frecuencia Ortogonal).

En sistemas de comunicación digital orientados a ráfagas bidireccionales hay la necesidad de sincronizar un dispositivo de recepción a una ráfaga de datos que viene de un dispositivo de transmisión. Esto es cierto para sistemas de comunicación cableados así como inalámbricos. Generalmente para realizar la detección de señal, el ajuste de AGC (Control Automático de Ganancia), la estimación de la compensación de frecuencia, la sincronización temporal y la ecualización de canal en el lado de recepción, se usan los preámbulos. Un preámbulo se inserta tanto justo antes de la parte de datos de carga útil de una ráfaga como en el medio de una ráfaga mediante un dispositivo de transmisión y se procesa en el lado de recepción para realizar las mencionadas funciones.

En los sistemas actuales de comunicación digital orientados a ráfagas, en los que se inserta un preámbulo antes de la parte de datos de carga útil, el preámbulo puede ser aproximadamente dividido en tres secciones. La primera sección comprende información o símbolos que se usan en el lado de recepción para la detección de la señal y el control automático de ganancia así como una frecuencia tosca y estimación temporal. La segunda sección comprende los símbolos y la información usada en el lado de recepción para la estimación del canal, estimación de la compensación de frecuencia fina y sincronización temporal. La tercera sección comprende la información y los símbolos relativos a la información de señalización adicional tal como el esquema de modulación usado, la longitud del paquete, la información de servicio y así sucesivamente. En sistemas de comunicación OFDM, en que los datos o los símbolos se modulan en subportadoras de frecuencia, la primera sección comprende normalmente algunos tipos de patrones de autocorrelación, es decir símbolos piloto que se modulan en las subportadoras de frecuencia, por ejemplo, se usan secuencias como CAZAC (Autocorrelación Constante de Amplitud Cero). Por este medio, las secuencias con los símbolos piloto se esparcen sobre las subportadoras de frecuencia de un símbolo OFDM, por lo cual todas las portadoras entremedias de las dos portadoras moduladas con los símbolos piloto se ponen a cero. La idea de estos patrones piloto especiales es obtener patrones de correlación adecuados con máximos de correlación altos para lograr un primera y tosca sincronización. La información del control automático de ganancia normalmente se sitúa antes del patrón de autocorrelación. En la segunda sección, los símbolos OFDM conocidos, es decir las secuencias de entrenamiento o patrones piloto que se conocen por el receptor, se asignan en las subportadoras de frecuencia lo que permite una ecualización del canal así como una frecuencia fina y sincronización temporal. La tercera sección que comprende los datos de señalización adicional, el contenido específico del que depende básicamente la arquitectura MAC (Control de Acceso al Medio).

El problema general con los preámbulos es que con el aumento de la longitud del preámbulo, es decir el aumento de la longitud de varios patrones de entrenamiento y correlación, la fiabilidad y la probabilidad de estimación del canal y la sincronización mejora, por otra parte, el flujo de datos global disminuye dado que la relación entre los datos del preámbulo transmitidos y los datos de carga útil transmitidos son cada vez mayores. Particularmente, en una red de comunicación con muchos nodos activos y por lo tanto un alto número de intercambios de datos con muchos preámbulos, la longitud de los preámbulos causa una disminución significativa de la velocidad de transmisión de datos efectiva.

La WO2004/107690 A expone un sistema de comunicación y el método para transmitir y recibir datos modulados en subportadoras de frecuencia de un sistema de comunicación OFDM. Por este medio, se transmite una estructura de preámbulo, en la que dos símbolos largos de entrenamiento son seguidos por un símbolo de señal OFDM. El primer símbolo largo de entrenamiento se usa para la detección de señal, el control automático de ganancia, la selección de diversidad así como la frecuencia tosca de dicha estimación y sincronización temporal en el receptor. El segundo símbolo largo de entrenamiento se usa para la estimación del canal y la frecuencia fina de dicha estimación. Por este medio, los dos símbolos largos de entrenamiento se usan para obtener una primera estimación del canal en base a las versiones esperadas de los símbolos de entrenamiento. La primera estimación del canal se usa entonces para ecualizar el símbolo de señalización recibido después de los símbolos de entrenamiento. Más concretamente, la ecualización del símbolo de señalización se realiza efectuando una corrección del canal usando el resultado de la primera estimación del canal así como la información de la fase/amplitud contenida en las subportadoras piloto del símbolo de señalización. Entonces, se forma un símbolo virtual de preámbulo en base a la información contenida en el símbolo de señalización, por lo cual el símbolo virtual de preámbulo se usa para realizar una segunda estimación del canal (más precisa). Los símbolos de entrenamiento usados en este método conocido constan totalmente de símbolos piloto que son conocidos por el receptor. El símbolo de señalización que sigue al símbolo de entrenamiento consta de símbolos piloto y datos de señalización.

El objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de recepción y un método de comunicación para transmitir y recibir datos modulados en subportadoras de frecuencia de un sistema de comunicación de multiplexación por división de frecuencia ortogonal, por el cual se transmiten las ráfagas que comprende una parte de preámbulo y una parte de carga útil, en las que la parte del preámbulo es tan corta como sea posible sin dejar de garantizar la sincronización segura en el lado de recepción.

El objetivo de arriba se logra mediante un dispositivo de recepción para recibir datos modulados en subportadoras de frecuencia de un sistema de comunicación OFDM de acuerdo con la reivindicación 1 y un método de comunicación de acuerdo con la reivindicación 3.

Las características ventajosas se definen en las reivindicaciones dependientes.

La presente invención se basa en la idea de minimizar el número de símbolos de preámbulo fundiendo las partes de todos los datos que se señalan a partir la tercera sección de los preámbulos conocidos en el patrón de estimación del canal de la segunda sección del preámbulo. Esto se logra sustituyendo los datos de entrenamiento o los símbolos piloto en los gráficos de la frecuencia específica (subportadoras de frecuencia) de cada uno de los símbolos de entrenamiento con datos de señalización, preferentemente en un patrón de constelación robusto, decidiendo entonces el patrón de datos transmitido después de una estimación tosca del canal derivada del patrón de entrenamiento restante y finalmente reutilizar el patrón de datos decidido para reconstruir el símbolo o patrón de entrenamiento completo sobre todas las subportadoras de frecuencia de la sección del preámbulo. Combinando la ecualización del canal y la información de señalización en la misma sección del preámbulo se acorta significativamente la longitud total del preámbulo.

Cabe señalar que la longitud del preámbulo se puede hacer más corta cuanto más estable o estática sea la transmisión en un canal de comunicación. La sincronización en canales estáticos o cuasi-estáticos es mucho más fácil que en canales de transmisión que cambian rápido dado que la atenuación y el desplazamiento de fase permanecen estables en un periodo largo de tiempo de manera que es necesaria menos información de sincronización. Adicionalmente, un canal estático o cuasi-estático abre posibilidades para acortar el preámbulo dado que el ajuste automático de la ganancia es mucho más fácil que en canales que cambian rápido, Generalmente, la presente invención es ventajosa para canales de comunicación estáticos o cuasi-estáticos, como en la mayoría de los sistemas de comunicación cableados, específicamente los sistemas de comunicación por línea eléctrica, los sistemas de comunicación...

1. El dispositivo de recepción (20) para recibir datos modulados en subportadoras de frecuencia de un sistema de comunicación OFDM, dicho dispositivo que está adaptado para recibir ráfagas OFDM que comprenden una parte de preámbulo y una parte de datos de carga útil, dicha parte de preámbulo que comprende una sección que consta de símbolos piloto asignados en cada subportadora de frecuencia n-sima, n=2, 3, 4, 5, 6 o más, y datos de señalización asignados en las subportadoras de frecuencia entre las subportadoras de frecuencia con los símbolos piloto, y que comprende

medios de estimación del canal (31) adaptados para realizar una primera estimación del canal en base a dichos símbolos piloto recibidos recibidos en dicha sección, en donde el primer resultado de la estimación del canal proporcionado por dichos medios de estimación del canal (31) en base a dichos símbolos piloto recibidos se suministra a unos medios de ecualización del canal adicionales (33) adaptados a realizar una ecualización del canal en dichos datos de señalización recibidos, en donde dichos datos de señalización ecualizados se usan para reconstruir dicha sección entera del preámbulo recibido para una estimación precisa del canal y

medios de ecualización del canal (40) adaptados a usar el resultado de dicha estimación del canal precisa para una ecualización del canal de dicha parte de carga útil recibida.

2. El dispositivo de recepción de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado porque,

dichos medios de estimación del canal (31) se adaptan para realizar dicha estimación precisa del canal comparando dicha sección reconstruida, con dicha sección recibida, de dicha parte de preámbulo.

3. El método de comunicación para transmitir y recibir datos modulados en subportadoras de frecuencia de un sistema de comunicación OFDM, por el cual las ráfagas OFDM que comprenden una parte de preámbulo y una parte de carga útil se transmiten, dicha parte de preámbulo que comprende una sección que consta de símbolos piloto asignados en cada subportadora de frecuencia n-sima, n=2, 3, 4, 5, 6 o más, y los datos de señalización asignados en las subportadoras de frecuencia entre las subportadoras de frecuencia con los símbolos piloto, y por el cual

se realiza una primera estimación del canal en base a dichos símbolos piloto recibidos, recibidos en dicha sección de dicha parte de preámbulo, en donde el resultado de la primera estimación del canal se usa para realizar una ecualización en dichos datos de señalización recibidos, en donde dichos datos de señalización ecualizados se usan para reconstruir dicha sección entera del preámbulo recibido para una estimación precisa del canal, en donde el resultado de dicha estimación precisa del canal se usa para una ecualización del canal de dicha parte de carga útil recibida.

4. El método de comunicación de acuerdo con la reivindicación 3,

caracterizado porque,

dicha estimación precisa del canal se realiza comparando dicha sección reconstruida con dicha sección recibida de dicha parte del preámbulo.