Método de reducción de errores de transmisión por un receptor de usuario móvil durante la transmisión de una señal de comunicación de espectro ensanchado digital,

comprendiendo las etapas de:

recepción de una señal de comunicación RF desde un segundo dispositivo de comunicación hacia dicho receptor de usuario móvil;

análisis de dicha señal de recepción para detectar errores;

generación de una señal de corrección basada en dicho análisis; y

corrección de dicha señal de comunicación usando dicha señal de corrección antes de la transmisión de dicha señal de comunicación desde dicho receptor de usuario móvil hacia dicho segundo dispositivo de comunicación, comprendiendo:

la filtración de dicha señal recibida para generar una señal filtrada usando una señal de ponderación;

demodulación de dicha señal recibida para generar valores de trayecto relativos a cada componente multitrayecto en dicha señal recibida; y

mezcla de dichos valores de trayecto con dicha señal de corrección para generar dicha señal de ponderación; y

donde la etapa de análisis comprende:

el desensanche de dicha señal filtrada usando una señal piloto:

la realización de una decisión firme en dicha señal filtrada desensanchada para generar salidas de símbolos; y

la determinación de los conjugados complejos de dichas salidas de símbolos para generar dicha señal de corrección;

donde dicha señal de corrección elimina errores de fase relativos contenidos en los valores de trayecto

Sistema CDMA que usa una prerotación antes de la transmisión.

Antecedentes

La presente invención se refiere en general a comunicaciones digitales. Más específicamente, la invención se refiere a un sistema y método para la prerotación de una señal de espectro ensanchado digital antes de la transmisión con el fin de mejorar la exactitud del receptor y la recuperación de la fase y la información sobre la frecuencia por el receptor.

Muchos sistemas de comunicación habituales usan una modulación de espectro ensanchado digital o una tecnología de acceso múltiple por división de código (CDMA). Un espectro ensanchado digital es una técnica de comunicación donde los datos se transmiten con una banda ensanchada (espectro ensanchado) para la modulación de los datos que se deben transmitir con una señal de pseudo-ruido. El CDMA puede transmitir datos sin ser afectado por una distorsión de señal o una frecuencia de interferencia en el trayecto de transmisión.

Se muestra en la figura 1 un sistema de comunicación de CDMA simplificado que implica un único canal de comunicación de un ancho de banda determinado que se mezcla mediante un código de ensanche que repite un modelo predeterminado generado por un generador de secuencia (pn) de pseudo-ruido. Una señal de datos se modula con la secuencia pn para producir una señal de espectro ensanchado digital. Una señal portadora se modula con la señal de espectro ensanchado digital para establecer un enlace directo y se transmite posteriormente. Un receptor demodula la transmisión para extraer la señal de espectro ensanchado digital. El mismo proceso se repite para establecer un enlace inverso.

Durante una comunicación terrestre, una señal transmitida es perturbada típicamente por reflexiones debidas a una variación del terreno, a condiciones medioambientales y a obstrucciones causadas por el hombre. Por lo tanto, una única señal transmitida produce una pluralidad de señales recibidas con retrasos de tiempo diferenciados en el receptor, un efecto que se conoce comúnmente como distorsión pluridireccional. Durante una distorsión pluridireccional, la señal de trayecto diferente llega retrasada en el receptor con una amplitud única y una fase portadora.

En la técnica anterior, el error asociado a la distorsión pluridireccional se corrige típicamente en el receptor después de que se haya correlacionado la señal con la secuencia pn correspondiente y de que se hayan reproducido los datos transmitidos. Así, la correlación se completa con errores incorporados en la señal. Una distorsión pluridireccional similar afecta la transmisión de enlace inverso.

Ejemplos de dispositivos en el que se utiliza una señal de recepción para corregir una señal de transmisión están descritos en los documentos US 5,351,016 y US 5,794,119.

Por consiguiente, se requiere un sistema que corrige una señal con errores encontrados durante una transmisión.

Resumen

La presente invención se refiere a un sistema de comunicación de espectro ensanchado digital que calcula la fase y el error de frecuencia en una señal recibida a partir de una entidad de comunicación durante una comunicación inalámbrica y precorrige una señal para determinar un error de fase y de frecuencia antes de la transmisión a esa entidad.

Breve descripción del(los) dibujo(s)

La figura 1 es un diagrama de bloques simplificado de un sistema de comunicación de CDMA de la técnica anterior.

La figura 2 es un diagrama de bloques detallado de un sistema de comunicación B-CDMA.

La figura 3A es un diagrama de bloques detallado de la presente invención donde se usa una señal pseudo-piloto, con una corrección de desplazamiento de portadora implementada al nivel del chip.

La figura 3B es un diagrama de bloques de un receptor de barrido.

La figura 4 es un diagrama de un símbolo p_o recibido en la constelación MDP4 que muestra una decisión firme.

La figura 5 es un diagrama del ángulo de corrección correspondiente al símbolo asignado.

La figura 6 es un diagrama del error de símbolo obtenido después de la aplicación de la corrección correspondiente al símbolo asignado.

La figura 7 es un diagrama de bloques de un bucle enganchado en fase convencional.

La figura 8A es un diagrama de bloques simple de un transmisor conformemente a la forma de realización preferida de la presente invención.

La figura 8B es una diagrama de bloques simple de un transmisor conformemente a una forma de realización alternativa de la presente invención.

La figura 8C es un diagrama de bloques simple de un transmisor conformemente a una forma de realización alternativa de la presente invención.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

La forma de realización preferida se describirá en referencia a las figuras de los dibujos donde los números representan elementos similares en cualquier parte.

Un sistema de comunicación de CDMA 25 como se muestra en la figura 2 incluye un transmisor 27 y un receptor 29, que puede residir tanto en una estación base como en un receptor de usuario móvil. El transmisor 27 incluye un procesador de señales 3 que codifica señales de voz y sin voz 33 en datos de varios valores; por ejemplo valores de datos de 8 kbps, 16 kbps, 32 kbps, o 64 kbps. El procesador de señales 31 selecciona un valor de datos específico que depende del tipo de señal, o en respuesta a un valor de datos fijado.

Según los antecedentes, dos fases se implican en la generación de una señal transmitida en un entorno de acceso múltiple. En primer lugar, los datos de entrada 33 que se pueden considerar en forma de señal modulada bifásica son codificados mediante el uso de una codificación de corrección de errores sin canal de retorno (FEC) 35. Por ejemplo, si se usa un código de convolución R = ¹/₂, la señal de datos modulados bifásicos única se vuelve bivariante o se convierte en dos señales moduladas bifásicas. Una señal se denomina canal en fase (1) 41a. La otra señal se denomina canal de cuadratura (Q) 41b. Un número complejo se presenta en la forma a+bj, donde a y b son números reales y j²=1. Las señales I y Q moduladas bifásicas se refieren normalmente a una modulación por desplazamiento de fase en cuadratura (MDP4). En la forma de realización preferida, los polinomios generadores de tomas para una longitud de restricción de K=7 y un nivel de código convolucional de R = ¹/₂ son G₁=171₈37 y G₂=133₈39.

En la segunda fase, los dos datos o símbolos modulados bifásicos 41 a, 41b son ensanchados con una secuencia de pseudo-ruido compleja (pn). Las señales ensanchadas 145a y q 45b obtenidas se combinan 53 con otras señales ensanchadas (canales) que tienen códigos de ensanche diferentes, se mezclan con una señal portadora 51 y se transmiten 55 posteriormente. La transmisión 55 puede incluir una pluralidad de canales individuales que poseen valores de datos diferentes.

El receptor 29 incluye un demodulador 57a, 57b que reduce en frecuencia la señal del ancho de banda transmitida 55 hasta una señal de frecuencia intermedia 59a, 59b. Una segunda reducción de frecuencia reduce la señal a una banda base. La señal MDP4 es filtrada 61 y mezclada 63a, 63b después con la secuencia pn de complejo generado localmente 4-3a, 43b que se adapta al conjugado del código de complejo transmitido. Sólo las formas de ondas originales que se ensancharon mediante el mismo código en el transmisor 27 se desensancharán de manera eficaz. Otras aparecerán en forma de ruido en el receptor 29. Los datos 65a, 65b pasan después en un procesador de señal 67 donde la descodificación FEC se realiza en datos codificados en modo convolucional.

Cuando se recibe y se demodula la señal, la señal de la banda base se encuentra al nivel del chip. Los dos componentes I y Q de la señal son desensanchados mediante el uso del conjugado de la secuencia pn usado durante el ensanche, con el retorno de la señal al nivel del símbolo. No obstante, debido al desplazamiento de portadora, la corrupción de fase experimentada durante la transmisión se manifiesta a sí misma por distorsión de las formas de ondas de chip individuales. Si la corrección del desplazamiento de portadora se realiza al nivel del chip, la exactitud global aumenta debido a la resolución inherente de la señal al nivel del chip. La corrección del desplazamiento...

1. Método de reducción de errores de transmisión por un receptor de usuario móvil durante la transmisión de una señal de comunicación de espectro ensanchado digital, comprendiendo las etapas de:

recepción de una señal de comunicación RF desde un segundo dispositivo de comunicación hacia dicho receptor de usuario móvil;

análisis de dicha señal de recepción para detectar errores;

generación de una señal de corrección basada en dicho análisis; y

corrección de dicha señal de comunicación usando dicha señal de corrección antes de la transmisión de dicha señal de comunicación desde dicho receptor de usuario móvil hacia dicho segundo dispositivo de comunicación, comprendiendo: