ESTIMACIÓN DE POTENCIA POR CÓDIGO PARA SEÑALES MIMO.

La presente invención se refiere en general a sistemas de comunicaciones inalámbricas, y en particular a métodos para la estimación de la relación de potencia de datos/señal piloto en una señal precodificada recibida de múltiples entradas y múltiples salidas. Antecedentes Los sistemas de comunicaciones de espectro ensanchado son bien conocidos en la técnica y han sido desplegados de manera amplia. Una clase de receptores muy adecuados para su uso en sistemas de espectro ensanchado tales como aquellos normalizados en la IS-95, IS-2000 (cdma2000), y en las especificaciones del Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha (W-CDMA) del Proyecto de Asociación de 3ª Generación (3GPP) es el receptor de blanqueamiento de interferencia lineal (LIW). Los receptores de LIW suprimen la interferencia además de recaptar energía de las señales para su detección. Una forma del receptor de LIW es un ecualizador transversal de segmentos (chips); otra es un receptor de Rastrillo G. El receptor de Rastrillo obtiene su nombre a partir de su estructura en forma de rastrillo, en la que se usan múltiples ramas del receptor para recibir múltiples imágenes de la señal en una señal multitrayecto recibida. Mediante la combinación coherente de las salidas de las ramas en un combinador de Rastrillo ponderado, el receptor de Rastrillo convencional puede usar la recepción multitrayecto para mejorar la Relación Señal/Interferencia más Ruido (SINR) de la señal recibida. Un receptor de Rastrillo Generalizado (Rastrillo G) mejora el rendimiento de supresión de interferencias con respecto a un receptor de Rastrillo convencional, que usa una generación más sofisticada de los pesos de combinación. Recientemente, en la Versión 7 de las especificaciones del 3GPP se ha normalizado la tecnología de Múltiples Entradas, Múltiples Salidas (MIMO) 2x2. El esquema normalizado, al que se hace referencia como Matrices Adaptativas de Transmisión Dual (D-TxAA), es similar al control selectivo de velocidad por antena (S-PARC), excepto en que se aplica una precodificación unitaria adaptativa a cada uno de los flujos continuos de datos, en este caso a cada uno de uno o dos flujos continuos de datos de Canales Compartidos de Enlace Descendente de Alta Velocidad (HS-DSCH). El D-TxAA se puede considerar como una ampliación del esquema de diversidad de transmisión del modo 1 de bucle cerrado (CL-1) previamente normalizado, en que los vectores de precodificación (que establecen una correspondencia de un flujo continuo de datos con las múltiples antenas de transmisión) usados para cada uno de los flujos continuos de datos D-TxAA se seleccionan del mismo libro de códigos usados para el CL-1. No obstante, por contraposición al CL-1, el D-TxAA incluye dos modos de funcionamiento modo de flujo continuo único y modo de flujo continuo dual. En el modo de flujo continuo único, uno de los cuatro posibles vectores de precodificación del libro de códigos del CL-1 se aplica a un único flujo continuo de datos. En el modo de flujo continuo dual, se aplican pares ortogonales de vectores de precodificación (nuevamente seleccionados del libro de códigos del CL-1) a los dos flujos continuos de datos. El uso de la precodificación tiene un impacto significativo sobre el receptor, y, en particular, complica el diseño de receptores de LIW tales como los receptores de Rastrillo. En una solicitud de patente en tramitación con la presente, titulada Receiver Parametric Covariance Estimation for Precoded MIMO Transmissions, Solicitud de Patente U.S. n.º de serie 12/036.323 (la solicitud de Grant), se da a conocer un receptor de Rastrillo G MIMO que funciona al nivel de los símbolos, y que se basa en la formulación más general del Rastrillo G para MIMO. Para un escenario MIMO 2x2, este receptor calcula matrices de covarianza de deterioro correspondientes al primer y el segundo flujos continuos de una señal precodificada de flujo continuo dual como: y   H = R + (2)h (b )h (b ) (1) R flujocontinuo1 PC ef 2 ef 2 H = R + (1)h (b )h (b ) (2) R flujocontinuo2 PC ef 1 ef 1 En este caso, R es aquella parte de la covarianza de deterioro que no incluye la interferencia por reutilización de códigos. En otras palabras, R refleja la covarianza de deterioro que surge a partir de la interferencia entre símbolos (ISI), la interferencia de acceso múltiple (MAI), y el ruido. El segundo término en cada expresión es el término de interferencia por reutilización de códigos. En las ecuaciones (1) y (2), el término de la interferencia por reutilización de códigos es una función de la respuesta neta efectiva correspondiente al flujo continuo interferente. Para el flujo continuo 1, por ejemplo, el flujo continuo interferente es el flujo continuo 2, y el término de reutilización de códigos es una función de ef ( 2 ) b h ; para el flujo continuo 2, el flujo continuo interferente es el flujo continuo 1, y el término de reutilización de códigos es una función 2   de ( ) 1 y 2. h . Los vectores b1 y b2 son los vectores de precodificación aplicados respectivamente a los flujos continuos ef b1 Más particularmente, si n indexa los flujos continuos de datos, entonces el vector de la respuesta neta efectiva correspondiente al flujo continuo n ésimo viene dado por: p (1) hef (bn ) = b1n h1+ b2n h 2, (3) p (2) T donde bn = [b1n b2n ] es el vector de precodificación aplicado al flujo continuo de datos n ésimo . El vector h m es la respuesta neta del canal asociada a la antena de transmisión m ésima (m = 1 ó 2). Cada elemento del vector de respuesta neta h m se corresponde con una rama determinada del Rastrillo. Por ejemplo, para la rama (asociada al retardo d y la antena de recepción l ), el elemento correspondiente del vector de respuesta neta de canal viene dado por: P 1 h m (f) = g m(p, l)RTX/RX (d f p= p ), (4) donde P es el número de trayectos, gm (p, l) es la estimación del canal (respuesta del medio) asociada a la antena de transmisión m , la antena de recepción l y el retardo de trayecto p , y RTX/RX ( ) representa la convolución de los filtros de conformación de impulsos de transmisión y recepción. En las ecuaciones (1) y (2), los términos de reutilización de códigos incluyen un factor de escala, ( n) 3 , que representa la energía por código asignada al flujo continuo interferente n . Suponiendo una distribución de potencia uniforme a través de los códigos de canalización, la energía por código para el flujo continuo n ésimo viene dada por: 1 N s PC ( n) = d (n) D/P (5) p(1)N p K En este caso, K es el número de códigos de canalización usados para cada flujo continuo de datos (y es el mismo para cada flujo continuo) y D/P es la relación de la potencia asignada al canal de datos (en las especificaciones W- CDMA, el Canal Compartido de Enlace Descendente de Alta Velocidad, o HS-DSCH) con respecto a la potencia total asignada a los canales piloto (en el W-CDMA, el Canal Piloto Común, o CPICH). La cantidad d ( n) indica la fracción de la potencia de datos total asignada al flujo continuo de datos n ésimo , y p ( 1) indica la fracción de la potencia piloto total asignada a la primera antena de transmisión. Las cantidades N s y N p representan los factores de ensanchamiento usados respectivamente para el canal de datos (típicamente dieciséis) y el canal piloto (típicamente 256). Dada la construcción anterior, un receptor necesita las energías por código ( 1) y ( 2) PC PC PC para calcular las matrices de covarianza específicas de cada flujo continuo Rflujocontinuo1 y Rflujocontinuo2. Típicamente, la totalidad de las cantidades de la ecuación (5) es conocida para el receptor, con la posible excepción de la relación de potencia de datos/señal piloto D/P . En las especificaciones del UMTS, se ha previsto la señalización explícita de la relación de potencia de datos/señal piloto. En este caso, una estación móvil puede simplemente obtener un valor para D/P a través de un canal de control de enlace descendente, y calcular directamente las energías por código PC(n) , usando la ecuación (5). Otro planteamiento posible, donde no se puede obtener un valor para D/P por señalización, es simplemente usar un valor nominal, predeterminado, para D/P . No obstante, ambos planteamientos mencionados carecen de precisión. En el primer caso, un valor para D/P obtenido mediante señalización explícita puede llegar a quedar obsoleto rápidamente, ya que las especificaciones actualmente exigen una señalización de D/P de una manera poco frecuente. En el segundo caso, los valores calculados para D/P pueden ser muy imprecisos cuando la relación real de datos/señal piloto se desvía significativamente con respecto al valor supuesto nominal. Por tanto, son necesarios métodos para la estimación de energías por código PC (n) o alternativamente, para la estimación de un valor... [Seguir leyendo]

1. Método de estimación de energía por código para uno o más flujos continuos de una señal recibida de múltiples entradas, múltiples salidas (MIMO), de múltiples flujos continuos, caracterizado porque el método comprende: construir (510) un modelo paramétrico para deterioros de la señal MIMO recibida de múltiples flujos continuos, omitiendo el modelo paramétrico la interferencia por reutilización de códigos; medir (520) la covarianza de deterioro o covarianza de datos asociada a la señal MIMO recibida de múltiples flujos continuos; ajustar (530) el modelo paramétrico a la covarianza de deterioro o covarianza de datos medida para obtener uno o más valores de parámetros de escala; y calcular (540, 550) un valor de energía por código para un primer flujo continuo de la señal MIMO recibida de múltiples flujos continuos, en función del valor o valores de los parámetros de escala. 2. Método de la reivindicación 1, caracterizado porque el modelo paramétrico comprende un primer y un segundo términos de modelo modificados a escala por un primer y un segundo parámetros de escala, respectivamente, y caracterizado además porque el primer término de modelo se calcula en función de estimaciones de un primer canal de propagación correspondientes a una primera antena de transmisión y el segundo término del modelo se calcula en función de estimaciones de un segundo canal de propagación correspondientes a una segunda antena de transmisión, y en donde el valor o valores de los parámetros de escala se corresponden con el primer y el segundo parámetros de escala. 3. Método de la reivindicación 1, caracterizado porque la medición (520) de la covarianza de deterioro asociada a la señal MIMO recibida de múltiples flujos continuos comprende calcular la covarianza de deterioro medida, a partir de una pluralidad de valores de símbolos piloto demodulados en ensanchamiento. 4. Método de la reivindicación 1, caracterizado porque el cálculo (540, 550) del valor de la energía por código comprende estimar (540) una relación de potencia de datos/señal piloto para la señal MIMO recibida de múltiples flujos continuos, basándose en el factor o factores de escala, y calcular (550) el valor de la energía por código en función de la relación estimada de potencia de datos/señal piloto. 5. Método de la reivindicación 1, caracterizado porque el método comprende además calcular (560) la interferencia por reutilización de códigos asociada a dicho primer flujo continuo en función del valor de energía por código y una primera respuesta de canal neta efectiva correspondiente al primer flujo continuo. 6. Método de la reivindicación 5, caracterizado porque el método comprende además: calcular un valor de energía por código para un segundo flujo continuo de la señal MIMO recibida de múltiples flujos continuos, en función del valor o valores de los parámetros de escala; y calcular la interferencia por reutilización de códigos asociada a dicho segundo flujo continuo en función del valor de energía por código y una segunda respuesta de canal neta efectiva correspondiente a segundo flujo continuo. 7. Receptor (200, 300) de comunicaciones inalámbricas, que comprende un circuito (202, 302) de radiocomunicaciones de etapa frontal configurado para recibir una señal de múltiples entradas, múltiples salidas (MIMO), de múltiples flujos continuos, y uno o más circuitos de procesado, caracterizado porque el circuito o circuitos de procesado están configurados para: construir un modelo paramétrico para deterioros de la señal MIMO recibida de múltiples flujos continuos, omitiendo el modelo paramétrico la interferencia por reutilización de códigos; medir la covarianza de deterioro o covarianza de datos asociada a la señal MIMO recibida de múltiples flujos continuos; ajustar el modelo paramétrico a la covarianza de deterioro o covarianza de datos medida para obtener uno o más valores de parámetros de escala; y calcular un valor de energía por código para un primer flujo continuo de la señal MIMO recibida de múltiples flujos continuos, en función del valor o valores de los parámetros de escala. 8. Receptor (200, 300) de comunicaciones inalámbricas de la reivindicación 7, caracterizado además porque el circuito o circuitos de procesado están configurados para construir un modelo paramétrico que comprende un primer y un segundo términos de modelo modificados a escala respectivamente por un primer y un segundo parámetros de escala, en donde el primer término del modelo se calcula en función de estimaciones de un primer canal de propagación correspondientes a una primera antena de transmisión y el segundo término del modelo se 11   calcula en función de estimaciones de un segundo canal de propagación correspondientes a una segunda antena de transmisión, y en donde el valor o valores de los parámetros de escala se corresponden con el primer y el segundo parámetros de escala. 9. Receptor (200, 300) de comunicaciones inalámbricas de la reivindicación 7, caracterizado además porque el circuito o circuitos de procesado están configurados para medir la covarianza de deterioro asociada a la señal MIMO recibida de múltiples flujos continuos mediante el cálculo de la covarianza de deterioro medida, a partir de una pluralidad de valores de símbolos piloto demodulados en ensanchamiento. 10. Receptor (200, 300) de comunicaciones inalámbricas de la reivindicación 7, caracterizado además porque el circuito o circuitos de procesado están configurados para calcular el valor de la energía por código mediante la estimación de una relación de potencia de datos/señal piloto para la señal MIMO recibida de múltiples flujos continuos, sobre la base del factor o factores de escala, y mediante el cálculo del valor de la energía por código en función de la relación estimada de potencia de datos/señal piloto. 11. Receptor (200, 300) de comunicaciones inalámbricas de la reivindicación 7, caracterizado porque el circuito o circuitos de procesado están configurados además para calcular la interferencia por reutilización de códigos asociada a dicho primer flujo continuo en función del valor de la energía por código y una primera respuesta de canal neta efectiva correspondiente al primer flujo continuo. 12. Receptor (200, 300) de comunicaciones inalámbricas de la reivindicación 11, caracterizado porque el circuito o circuitos de procesado están configurados además para: calcular un valor de energía por código para un segundo flujo continuo de la señal MIMO recibida de múltiples flujos continuos, en función del valor o valores de los parámetros de escala; y calcular la interferencia por reutilización de códigos asociada a dicho segundo flujo continuo en función del valor de la energía por código y una segunda respuesta de canal neta efectiva correspondiente al segundo flujo continuo. 12   13   14     16   17