Un procedimiento (1000) para realizar la estimación de canal en un sistema (100) de comunicación inalámbrica,

que comprende: recibir (1004) una señal inalámbrica (801) que comprende una pluralidad de componentes multitrayecto; obtener N estimaciones (918) de canal, en donde N es cualquier entero positivo mayor que uno, en donde cada estimación de canal de las N estimaciones de canal corresponde a un componente multitrayecto distinto de la pluralidad de componentes multitrayecto; calcular (1014) una matriz (922) de correlación multitrayecto que comprende información acerca de cómo se correlacionan entre sí los componentes de señal dentro de los N de la pluralidad de componentes multitrayecto; y reducir (1016) los efectos de la interferencia entre la pluralidad de componentes multitrayecto de las N estimaciones de canal; en el cual la obtención de las N estimaciones de canal comprende (918): filtrar (1006) la señal inalámbrica (801) recibida usando un filtro asociado (805) que está asociado a la respuesta de impulso de un filtro (716) de banda base, en donde el filtro de banda base se proporciona en un circuito de transmisión para la transmisión de la señal inalámbrica; y caracterizado porque la obtención de las N estimaciones de canal comprende adicionalmente: estimar (1008) N retardos (904), en donde cada uno de los N retardos corresponde a un componente multitrayecto distinto de la pluralidad de componentes multitrayecto; y realizar (1010) el desciframiento de PN sobre la salida (806) del filtro asociado (805) N veces, una vez después de cada uno de los N retardos (904), obteniendo por ello N señales descifradas (912); caracterizado por: calcular (1014) una matriz (924) de covarianza de ruido que comprende información acerca de cómo se correlacionan entre sí los componentes de ruido dentro de los N entre la pluralidad de componentes multitrayecto; y usar la matriz (922) de correlación multitrayecto y la matriz (924) de covarianza de ruido para reducir los efectos de la interferencia entre la pluralidad de componentes multitrayecto sobre las N estimaciones (918) de canal

Antecedentes Campo

La presente invención se refiere, en general, a la estimación de canal en sistemas de comunicaciones y, más específicamente, a sistemas y procedimientos para mejorar la estimación de canal en sistemas de comunicación inalámbrica.

Antecedentes

Los sistemas de comunicaciones se usan para la transmisión de información desde un dispositivo a otro. Antes de la transmisión, la información se codifica en un formato adecuado para la transmisión por un canal de comunicación. Una señal inalámbrica que contiene la información codificada se transmite luego por el canal de comunicación. Un receptor de comunicación se usa para recibir la señal inalámbrica.

Habitualmente, la señal inalámbrica recibida incluye una pluralidad de componentes de multitrayecto. Estos componentes de multitrayecto son distintas versiones de la señal inalámbrica que son generadas por reflejos desde estructuras y formaciones naturales. Los distintos componentes multitrayecto experimentan degradación proveniente del ruido, según viajan a través del canal de comunicación. Así, cada componente multitrayecto incluye un componente de señal que corresponde a la señal transmitida y un componente de ruido que no corresponde a la señal transmitida.

A veces, se usa una estimación de canal en un receptor de comunicación. La interferencia entre los componentes multitrayecto de una señal inalámbrica puede dificultar obtener una estimación de canal precisa. Existe una necesidad, por lo tanto, de una técnica mejorada de estimación de canal en la cual se minimicen los efectos de la interferencia multitrayecto.

La Edición de la Solicitud de Patente Europea Nº EP 1 130 792 A1 describe un procedimiento y un receptor RASTRILLO para la estimación de fases en sistemas de comunicación.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento y un aparato según lo definido en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La FIG.1 es un diagrama de un sistema de comunicación de espectro ensanchado que da soporte a un cierto número de usuarios;

la FIG. 2 es un diagrama en bloques de una estación base y una estación móvil en un sistema de comunicaciones; la FIG. 3 es un diagrama en bloques que ilustra el enlace descendente y el enlace ascendente entre la estación base y la estación móvil;

la FIG. 4 es un diagrama en bloques de los canales en una realización del enlace descendente; la FIG. 5 es un diagrama en bloques de los canales en una realización del enlace ascendente; la FIG. 6 es un diagrama en bloques de una realización de una unidad de abonado; la FIG. 7 es un diagrama en bloques funcionales que ilustra la transmisión de una señal inalámbrica; la FIG. 8 es un diagrama en bloques funcionales que ilustra la recepción de una señal inalámbrica; la FIG. 9 es un diagrama en bloques funcionales de una realización del estimador mejorado de canal; y la FIG. 10 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un procedimiento para mejorar la estimación de

canal en un sistema de comunicación inalámbrica.

Descripción detallada

La palabra “ejemplar”, se usa exclusivamente en el presente documento para significar “que sirve como ejemplo, caso o ilustración”. Cualquier realización descrita en el presente documento como “ejemplar” no ha de interpretarse necesariamente como preferida o ventajosa con respecto a otras realizaciones. Si bien los diversos aspectos de las realizaciones se presentan en dibujos, los dibujos no están necesariamente trazados a escala, a menos que se indique específicamente.

La siguiente exposición desarrolla las realizaciones ejemplares de los sistemas y procedimientos para mejorar la estimación de canal, exponiendo primero un sistema de comunicación inalámbrica de espectro ensanchado. Una estación base y una estación móvil, así como las comunicaciones enviadas entre las mismas, se exponen a continuación. Los componentes de una realización de una unidad de abonado se muestran a continuación. Los diagramas en bloques funcionales se muestran y describen con relación a la transmisión y recepción de una señal inalámbrica. También se estipulan los detalles con respecto a un estimador mejorado de canal. Se expone a continuación un procedimiento ejemplar para mejorar la estimación de canal en un sistema de comunicación inalámbrica.

Obsérvese que la realización ejemplar se proporciona como un ejemplo a lo largo de esta exposición; sin embargo, realizaciones alternativas pueden incorporar diversos aspectos sin apartarse del alcance de la presente invención. Específicamente, la presente invención es aplicable a un sistema de procesamiento de datos, un sistema de comunicación inalámbrica, una red móvil de IP y cualquier otro sistema que desee recibir y procesar una señal inalámbrica.

La realización ejemplar emplea un sistema de comunicación inalámbrica de espectro ensanchado. Los sistemas de comunicación inalámbrica están ampliamente desplegados para proporcionar diversos tipos de comunicación, tal como la voz, los datos, etc. Estos sistemas pueden basarse en el acceso múltiple por división de código (CDMA), el acceso múltiple por división del tiempo (TDMA), o algunas otras técnicas de modulación. Un sistema de CDMA proporciona ciertas ventajas sobre otros tipos de sistemas, incluyendo una mayor capacidad del sistema.

Un sistema puede diseñarse para dar soporte a uno o más estándares tales como el “Estándar de Compatibilidad TIA / EIA / IS-95-B entre Estación Móvil y Estación Base para un Sistema Celular de Espectro Ensanchado, Banda Ancha y Modalidad Dual”, mencionado en el presente documento como el estándar IS-95, o el estándar ofrecido por un consorcio denominado el “Proyecto de Asociación de 3ª Generación”, mencionado en el presente documento como 3GPP, y realizado en un conjunto de documentos que incluyen los Documentos Nº 3GPP TS 25.211, 3GPP TS 25.212, 3GPP TS 25.213 y 3GPP TS 25.214 y 3GPP TS 25.302, mencionados en el presente documento como el estándar de W-CDMA, el estándar ofrecido por un consorcio llamado “Proyecto 2 de Asociación de 3ª Generación”, mencionado en el presente documento como 3GPP2, y el TR-45.5, mencionado en el presente documento como el estándar cdma2000, anteriormente llamado IS-2000 MC.

Cada estándar define específicamente el procesamiento de datos para la transmisión desde la estación base a la estación móvil, y viceversa. Como una realización ejemplar, la siguiente exposición considera un sistema de comunicación de espectro ensanchado coherente con el estándar cdma2000 de protocolos. Realizaciones alternativas pueden incorporar otro estándar.

Los sistemas y procedimientos descritos en el presente documento pueden usarse con sistemas de comunicaciones de alta velocidad de datos. A lo largo de la siguiente exposición se describe un sistema específico de alta velocidad de datos, para mayor claridad. Pueden implementarse sistemas alternativos que proporcionan la transmisión de información a altas velocidades de datos. Para sistemas de comunicaciones de CDMA diseñados para transmitir a velocidades de datos mayores, tales como un sistema de comunicaciones de Alta Velocidad de Datos (HDR), puede usarse un esquema de solicitud de velocidad variable de datos para comunicarse a la máxima velocidad de datos a la que pueda dar soporte la razón entre portador e interferencia (C / I). El sistema de comunicaciones de HDR se diseña habitualmente para adecuarse a uno o más estándares tales como la “Especificación de Interfaz Aérea de Datos en Paquetes de Alta Velocidad cdma2000”, 3GPP2 C.S0024, Versión 2, 27 de octubre de 2000, promulgada por el consorcio “Proyecto 2 de Asociación de 3ª Generación”. El contenido del estándar precitado se incorpora por referencia al presente documento.

Un receptor en un sistema de comunicaciones ejemplar de HDR puede emplear un esquema de solicitud de velocidad variable de datos. El receptor puede realizarse en una estación de abonado en comunicación con una red de datos de base terrestre, transmitiendo datos por un enlace ascendente a una estación base (mostrada más adelante). La estación base recibe los datos y encamina los datos a través de un controlador de estación base (BSC) (no mostrado) hacia la red de base terrestre. Inversamente, las comunicaciones a la estación de abonado pueden encaminarse... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento (1000) para realizar la estimación de canal en un sistema (100) de comunicación inalámbrica, que comprende:

recibir (1004) una señal inalámbrica (801) que comprende una pluralidad de componentes multitrayecto;

obtener N estimaciones (918) de canal, en donde N es cualquier entero positivo mayor que uno, en donde cada estimación de canal de las N estimaciones de canal corresponde a un componente multitrayecto distinto de la pluralidad de componentes multitrayecto;

calcular (1014) una matriz (922) de correlación multitrayecto que comprende información acerca de cómo se correlacionan entre sí los componentes de señal dentro de los N de la pluralidad de componentes multitrayecto; y

reducir (1016) los efectos de la interferencia entre la pluralidad de componentes multitrayecto de las N estimaciones de canal;

en el cual la obtención de las N estimaciones de canal comprende (918):

filtrar (1006) la señal inalámbrica (801) recibida usando un filtro asociado (805) que está asociado a la respuesta de impulso de un filtro (716) de banda base, en donde el filtro de banda base se proporciona en un circuito de transmisión para la transmisión de la señal inalámbrica; y

caracterizado porque la obtención de las N estimaciones de canal comprende adicionalmente:

estimar (1008) N retardos (904), en donde cada uno de los N retardos corresponde a un componente multitrayecto distinto de la pluralidad de componentes multitrayecto; y

realizar (1010) el desciframiento de PN sobre la salida (806) del filtro asociado (805) N veces, una vez después de cada uno de los N retardos (904), obteniendo por ello N señales descifradas (912);

caracterizado por:

calcular (1014) una matriz (924) de covarianza de ruido que comprende información acerca de cómo se correlacionan entre sí los componentes de ruido dentro de los N entre la pluralidad de componentes multitrayecto; y

usar la matriz (922) de correlación multitrayecto y la matriz (924) de covarianza de ruido para reducir los efectos de la interferencia entre la pluralidad de componentes multitrayecto sobre las N estimaciones (918) de canal.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el cual la obtención de las N estimaciones de canal comprende adicionalmente:

correlacionar (1012) cada una de las N señales descifradas (912) con una señal (916) de referencia para obtener N estimaciones (918) de canal, en donde cada una de las N estimaciones de canal corresponde a un componente multitrayecto distinto de la pluralidad de componentes multitrayecto.

3. El procedimiento según la reivindicación 2, en el cual los N retardos (904), las N estimaciones (918) de canal y la señal (916) de referencia se usan para calcular la matriz (922) de correlación multitrayecto y la matriz (924) de covarianza de ruido.

4. El procedimiento según la reivindicación 1, en el cual el sistema (100) de comunicación inalámbrica utiliza técnicas de acceso múltiple por división de código.

5. El procedimiento según la reivindicación 4, en el cual cada componente multitrayecto dentro de la pluralidad de componentes multitrayecto comprende una pluralidad de segmentos, teniendo cada segmento una duración de segmento, y en el cual al menos algunos entre la pluralidad de componentes multitrayecto están separados entre sí en menos de la duración del segmento.

6. El procedimiento según la reivindicación 1, en el cual el procedimiento está implementado por una estación móvil (204).

7. El procedimiento según la reivindicación 1, en el cual el procedimiento está implementado por una estación base (202).

8. Un aparato para su uso en un sistema (100) de comunicación inalámbrica, comprendiendo el aparato:

un medio (802, 804) para recibir una señal inalámbrica (801) que comprende una pluralidad de componentes multitrayecto;

un medio (808, 908) para obtener N estimaciones (918) de canal, en donde N es cualquier entero positivo mayor que uno, en el cual cada estimación de canal de las N estimaciones de canal corresponde a un componente multitrayecto distinto de la pluralidad de componentes multitrayecto;

un medio para calcular (1014) una matriz (922) de correlación multitrayecto que comprende información acerca de cómo se correlacionan entre sí los componentes de señal dentro de los N de la pluralidad de componentes multitrayecto; y

un medio (926) para reducir los efectos de la interferencia entre la pluralidad de componentes multitrayecto sobre las N estimaciones de canal;

en el cual el medio para obtener las N estimaciones de canal comprende:

un medio para filtrar la señal inalámbrica (801) recibida usando un filtro asociado (805) que está asociado a la respuesta de impulso de un filtro (716) de banda base, en donde el filtro de banda base se proporciona en un circuito de transmisión para la transmisión de la señal inalámbrica; y caracterizado porque el medio para obtener las N estimaciones de canal comprende adicionalmente:

un medio (902) para estimar N retardos (904), en donde cada uno de los N retardos corresponde a un componente multitrayecto distinto de la pluralidad de componentes multitrayecto; y

un medio (906) para realizar el desciframiento de PN sobre la salida (806) del filtro asociado (805) N veces, una vez después de cada uno de los N retardos (904), obteniendo por ello N señales descifradas (912);

caracterizado por:

un medio para calcular (1014) una matriz (924) de covarianza de ruido que comprende información acerca de cómo se correlacionan entre sí los componentes de ruido dentro de los N de la pluralidad de componentes multitrayecto; y

el medio para reducir comprende un medio para usar la matriz (922) de correlación multitrayecto y la matriz (924) de covarianza de ruido a fin de reducir los efectos de la interferencia entre la pluralidad de componentes multitrayecto sobre las N estimaciones (918) de canal.

9. Un aparato según la reivindicación 8, que comprende:

al menos una antena (804) para recibir (1004) la señal inalámbrica (801) que comprende una pluralidad de componentes multitrayecto; un receptor (802) en comunicación electrónica con dicha(s) antena(s) (804); y un estimador (808, 908) de canal que comprende medios para: obtener las N estimaciones (918) de canal; y reducir (1016) los efectos de la interferencia entre la pluralidad de componentes multitrayecto sobre las N estimaciones de canal; en el cual la obtención de las N estimaciones de canal comprende: filtrar (1006) la señal inalámbrica (801) recibida usando el filtro asociado (805); y en el cual obtener las N estimaciones de canal comprende adicionalmente: estimar (1008) los N retardos (904); y realizar (1010) el desciframiento de PN sobre la salida (806) del filtro asociado (805) N veces.

10. El aparato según la reivindicación 9, en el cual la obtención de las N estimaciones de canal comprende adicionalmente:

correlacionar (1012) cada una de las N señales descifradas (912) con una señal (916) de referencia para obtener N estimaciones (918) de canal, en el cual cada una de las N estimaciones de canal corresponde a un componente multitrayecto distinto de la pluralidad de componentes multitrayecto.

11. El aparato según la reivindicación 10, en el cual los N retardos (904), las N estimaciones (918) de canal y la señal

(916) de referencia se usan para calcular la matriz (922) de correlación multitrayecto y la matriz (924) de covarianza de ruido.

12. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el cual el sistema (100) de comunicación inalámbrica utiliza técnicas de acceso múltiple por división de código.

13. El aparato según la reivindicación 12, en el cual cada componente multitrayecto dentro de la pluralidad de componentes multitrayecto comprende una pluralidad de segmentos, teniendo cada segmento una duración de segmento, y en el cual al menos algunos entre la pluralidad de componentes multitrayecto están separados entre sí en menos de la duración del segmento.

14. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el cual el aparato comprende una estación móvil 10 (204).

15. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el cual el aparato comprende una estación base (202).