MÉTODO Y APARATO PARA ELIMINAR LAS DEPENDENCIAS DE AMPLITUD DEL CANAL PILOTO DESDE LA SALIDA DEL RECEPTOR RAKE.

Un método para el procesamiento de una señal recibida, que comprende:

estimar los coeficientes del canal de propagación usando los símbolos recibidos desde un canal piloto; formar una métrica de señal a interferencia para dicho canal piloto usando dichos símbolos; determinar las ponderaciones de combinación como una función de los coeficientes del canal de propagación y la métrica de señal a interferencia, en donde las ponderaciones de combinación son inversamente proporcionales a la raíz cuadrada de la métrica de señal a interferencia y a la potencia de ruido más interferencia; escalar las muestras de la señal recibida usando las ponderaciones de combinación para obtener las muestras ponderadas; y combinar las muestras ponderadas para obtener símbolos programables a partir de un canal deseado para la descodificación, en el que los coeficientes del canal de propagación corresponden a las ramas de un receptor RAKE, y en el que la métrica de señal a interferencia comprende una suma de las relaciones de señal a interferencia para dichas ramas

Campo técnico La presente invención se refiere de manera general a los métodos y aparatos para el procesamiento de las señales de comunicación inalámbricas recibidas, y concretamente se refiere a la generación de símbolos programables a partir de una señal de canal de tráfico que usa ponderaciones de combinación derivadas de las estimaciones del canal de propagación del canal piloto, tales que los símbolos programables resultantes no varían con los cambios en la relación de la amplitud del canal piloto al canal de tráfico.

Antecedentes En sistemas de comunicación inalámbricos, una estación base típicamente transmite varios canales físicos. Los canales físicos se pueden separar en una variedad de formas, incluyendo por frecuencia, tiempo, o código, o mediante alguna combinación de éstas. En los sistemas de Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha (WCDMA) definidos por el Proyecto de Cooperación de 3ª Generación (3GPP), se emplean numerosos canales físicos. Por ejemplo, algunos de los canales definidos por el enlace descendente (transmisiones de la estación base a móvil) incluye el canal físico dedicado de enlace descendente (DPCH) para transportar el tráfico de datos específico del usuario, y el canal piloto común (CPICH), que se usa por las estaciones móviles para derivar la información sobre otros canales (tal como el DPCH) transmitidos por una estación base. El 3GPP también ha definido un Canal Compartido de Enlace Descendente Físico de Alta Velocidad (HS-PDSCH), que puede transportar el tráfico de datos dirigido a varias estaciones móviles.

Una señal recibida difiere de la señal transmitida de varias maneras debido a los efectos de la señal que pasa a través del canal de propagación, que incluye el medio de transmisión (por ejemplo el aire) así como los componentes analógicos del equipo de transmisión y recepción. En los sistemas inalámbricos en particular, tales efectos sobre la señal de radiofrecuencia incluyen el desvanecimiento multitrayecto, la interferencia de otras señales que pasan a través del medio, y el ruido térmico. La señal recibida en el receptor por lo tanto se puede considerar como una señal compuesta que consta de una componente deseada y una o más componentes deterioradas que representan la distorsión causada por el canal de propagación, por ejemplo, la interferencia y el ruido.

Los símbolos piloto se transmiten a menudo entre los símbolos de información en los canales físicos. Estos símbolos piloto se usan en los receptores móviles para propósitos de sincronización y para derivar la información sobre el entorno de propagación experimentado por las señales transmitidas por la estación base y recibidas por los receptores móviles. Esta última información puede incluir las estimaciones del canal de propagación, que modela los efectos del canal de propagación. Estas estimaciones del canal se usan por el receptor para invertir los efectos del canal y reconstruir los símbolos transmitidos. En términos generales, cuanto más exactamente se modela el canal de propagación en el receptor, entonces más exactamente se pueden reconstruir y descodificar los símbolos transmitidos.

La estimación del canal es bien conocida en la técnica y se trata, por ejemplo, en “Comunicaciones Digitales” 4ª Edición, por John G. Proakis. McGraw-Hill, 2000. En general, los estimadores del canal comparan las muestras de la señal recibida con los símbolos “conocidos” para producir estimaciones de la respuesta del canal. Estos símbolos conocidos, o símbolos piloto, se pueden derivar de un canal físico específicamente diseñado para transportar los símbolos piloto. Por ejemplo, el 3GPP ha definido un canal piloto común (CPICH) que se puede usar por el terminal móvil como una fuente de los símbolos piloto para la estimación del canal. En general, los símbolos piloto se pueden transmitir en los canales específicamente diseñados para transportar los símbolos piloto, o se puede intercalar entre los bits de información en un canal principalmente previsto para transportar el tráfico de datos. Aunque los símbolos piloto se pueden usar para varios propósitos, el término “símbolo piloto” como se usa aquí dentro se refiere a los símbolos usados para los propósitos de estimación del canal, y el “canal piloto” se refiere a un canal físico que transporta los símbolos piloto.

En los sistemas WCDMA, el CPICH se usa comúnmente para proporcionar una referencia de fase para el proceso de demodulación, dado que la señal CPICH recibida es a menudo más fuerte que otras señales recibidas y las estimaciones de canal exactas se pueden obtener de él. En algunos casos, las estimaciones del canal de propagación derivadas de los símbolos CPICH recibidos pueden ser muy útiles en la reconstrucción y demodulación de otros símbolos. Por ejemplo, debido a que el DPCH y el CPICH se pueden transmitir usando gran parte del mismo equipo de radiofrecuencia en la estación base, y desde la misma antena, los dos canales pueden experimentar esencialmente la misma respuesta de propagación. En otras palabras, los dos canales experimentarán retardos y cambios de fase similares, y padecerán similares respuestas multitrayecto. De esta manera, se reconoce que las estimaciones del canal basadas en las señales CPICH recibidas pueden ser útiles para la estimación de la respuesta del canal experimentada por las señales del DPCH.

No obstante, la potencia del CPICH será en muchos casos mucho mayor que la potencia de un canal de tráfico, tal como el DPCH, transmitido por la misma estación base. Adicionalmente, las potencias de transmisión para el canal de tráfico y el CPICH diferirán en algunos casos en una cantidad desconocida con el móvil, y puede diferir en cantidades que varían en el tiempo. Si los símbolos piloto también están disponibles en el canal de tráfico, entonces se puede estimar la amplitud de la respuesta del canal de tráfico mediante un estimador de canal, y comparar con la respuesta del canal piloto estimado para determinar una relación entre la amplitud del canal piloto y la amplitud del canal de tráfico. En este caso, las estimaciones del canal piloto se pueden escalar mediante esta relación para obtener las estimaciones de la respuesta del canal de tráfico. Debido a que la diferencia de amplitud se contabiliza, las estimaciones del canal de tráfico resultantes son en gran parte independientes de la amplitud del canal piloto. Este planteamiento se describe por la Publicación de la Solicitud de Patente 2007/0072552 A1.

Una técnica alternativa se revela en la US 2003/0179733 que revela un receptor RAKE que tiene un combinador que usa los coeficientes de ponderación multitrayecto que son proporcionales a la relación de la señal del trayecto a la interferencia (SIRi) e inversamente proporcional al valor SIR promedio.

No obstante, otros canales, tal como el HS-PDSCH, no pueden transportar los símbolos piloto desde los cuales se puede estimar fácilmente la amplitud del canal de tráfico. En este caso, la técnica no es práctica.

SUMARIO Se revelan los métodos y aparatos para el procesamiento de las señales de comunicación recibidas, en los que se estiman los coeficientes del canal de propagación usando los símbolos del canal piloto; se forma una métrica de señal a interferencia para el canal piloto; se determinan las ponderaciones de combinación como una función de las estimaciones del canal de propagación, de manera que las ponderaciones de combinación son inversamente proporcionales a la métrica de señal a interferencia; se usan las ponderaciones de combinación para escalar las muestras de una muestra recibida para producir las muestras ponderadas; y las muestras ponderadas se combinan para formar los símbolos programables correspondientes a un canal de tráfico deseado para la descodificación.

De esta manera, los símbolos piloto de un canal piloto se pueden usar para estimar la respuesta del canal de propagación para un canal de tráfico y determinar las ponderaciones de combinación para usar en un receptor RAKE para producir los símbolos programables que estiman los símbolos del canal de tráfico. Los símbolos programables obtenidos son considerablemente independientes de la amplitud transmitida del canal piloto.

En una realización, se configura un receptor RAKE para generar las ponderaciones de combinación como una función de los coeficientes del canal de propagación estimados a partir de los símbolos piloto de un canal piloto, y además como una función de una matriz de covarianza que representa las... [Seguir leyendo]

1. Un método para el procesamiento de una señal recibida, que comprende:

estimar los coeficientes del canal de propagación usando los símbolos recibidos desde un canal piloto; formar una métrica de señal a interferencia para dicho canal piloto usando dichos símbolos; determinar las ponderaciones de combinación como una función de los coeficientes del canal de propagación y la métrica de señal a interferencia, en donde las ponderaciones de combinación son inversamente proporcionales a la raíz cuadrada de la métrica de señal a interferencia y a la potencia de ruido más interferencia; escalar las muestras de la señal recibida usando las ponderaciones de combinación para obtener las muestras ponderadas; y combinar las muestras ponderadas para obtener símbolos programables a partir de un canal deseado para la descodificación, en el que los coeficientes del canal de propagación corresponden a las ramas de un receptor RAKE, y en el que la métrica de señal a interferencia comprende una suma de las relaciones de señal a interferencia para dichas ramas.

2. El método de la reivindicación 1, en el que la determinación de las ponderaciones de combinación comprende dividir los coeficientes del canal de propagación por las potencias de interferencia medidas en las ramas de un receptor RAKE y por la raíz cuadrada de la métrica de señal a interferencia.

3. El método de la reivindicación 2, en el que la formación de una métrica de señal a interferencia comprende formar sucesivos términos de señal a interferencia que comprenden las sumas de las relaciones señal a interferencia de dichas ramas, y el filtrado de dichos términos sucesivos de señal a interferencia para obtener la métrica de señal a interferencia.

4. El método de la reivindicación 1, en el que la determinación de las ponderaciones de combinación como una función de los coeficientes del canal de propagación además comprende la determinación de las ponderaciones de combinación como una función de una matriz de covarianza que representa las correlaciones de los deterioros de la señal observados en las ramas de un receptor RAKE.

5. El método de la reivindicación 4, en el que los símbolos recibidos desde un canal piloto son símbolos piloto recibidos a partir de un canal piloto común y el canal deseado es un canal de enlace descendente compartido.

6. El método de la reivindicación 4, en el que el canal piloto es un canal piloto común (CPICH) de un sistema WCDMA y el canal deseado es un canal compartido de enlace descendente físico de alta velocidad (HS-PDSCH) de un sistema WCDMA.

7. El método de la reivindicación 4, en el que la formación de una métrica de señal a interferencia comprende la formación de sucesivos términos de señal a interferencia y el filtrado de dichos sucesivos términos de señal a interferencia para obtener dicha métrica de señal a interferencia.

8. Un receptor, que comprende:

un estimador de canal configurado para estimar los coeficientes del canal de propagación usando los símbolos recibidos desde un canal piloto; un estimador de SIR configurado para generar una métrica de señal a interferencia para dicho canal piloto usando dichos símbolos; un generador de ponderación de combinación configurado para generar las ponderaciones de combinación como una función de los coeficientes del canal de propagación y la métrica de señal a interferencia, en donde las ponderaciones de combinación son inversamente proporcionales a la raíz cuadrada de la métrica de señal a interferencia y a la potencia de ruido más interferencia; y un combinador configurado para escalar las muestras de la señal recibida usando las ponderaciones de combinación y combinar las muestras escaldas para obtener los símbolos programables a partir de un canal deseado para la descodificación, en el que los coeficientes del canal de propagación corresponden a las ramas de un receptor RAKE, y en el que la métrica de señal a interferencia comprende una suma de las relaciones señal a interferencia para dichas ramas.

9. El receptor de la reivindicación 8, en el que el generador de ponderación de combinación genera las ponderaciones de combinación dividiendo los coeficientes del canal de propagación por las potencias de interferencia medidas en las ramas de un receptor RAKE y por la raíz cuadrada de la métrica de señal a interferencia.

10. El receptor de la reivindicación 9, en el que el estimador de SIR se configura para formar sucesivos términos de señal a interferencia que comprenden las sumas de las relaciones señal a interferencia de dichas ramas, y filtrar dichos términos sucesivos de señal a interferencia para obtener la métrica de señal a interferencia.

5 11. El receptor de la reivindicación 8, en el que el generador de ponderación de combinación se configura además para generar las ponderaciones de combinación como una función de una matriz de covarianza que representa las correlaciones de los deterioros de la señal observados en las ramas de un receptor RAKE.

12. El receptor de la reivindicación 11, en el que los símbolos recibidos desde un canal piloto son símbolos piloto 10 recibidos a partir de un canal piloto común y el canal deseado es un canal de enlace descendente compartido.

13. El receptor de la reivindicación 11, en el que el canal piloto es un canal piloto común (CPICH) de un sistema WCDMA y el canal deseado es un canal compartido de enlace descendente físico de alta velocidad (HS-PDSCH) de un sistema WCDMA.

14. El receptor de la reivindicación 11, en el que el estimador de SIR se configura además para formar sucesivos términos de señal a interferencia y filtrar los sucesivos términos de señal a interferencia para obtener la métrica de señal a interferencia.