PROCESAMIENTO DE SEÑALES OFDM.

Un método para formar una señal de OFDM a partir de una señal a partir de la banda de base,

que incluye los siguientes pasos: dividir (S1) un bloque de muestras de señales en la banda de base en sub-bloques; correlacionar (S2) los sub-bloques con bloques de subportadoras contiguos de una multiportadora de OFDM; transformar (S3) cada sub-bloque correlacionado en un símbolo de OFDM sin prefijo; sumar (S4) un prefijo cíclico a cada símbolo de OFDM sin prefijo para formar símbolos de OFDM con prefijo; realizar (S5) compensaciones de fase que obliguen a la parte de símbolo de OFDM sin prefijo de todos los símbolos de OFDM con prefijo a comenzar en la misma fase después de la posterior conversión ampliadora a frecuencia de radio; conversión ampliadora (S6) de los símbolos de OFDM con prefijo compensados a las respectivas bandas de frecuencia de radio que tienen frecuencias centrales y anchuras de banda que conservan la estructura de la multiportadora de OFDM; combinar (S7) los símbolos de OFDM con prefijo de fase compensada convertidos ampliados en una señal de OFDM;

CAMPO TÉCNICO El presente invento se refiere generalmente al procesamiento de señales, y especialmente a la formación de señales de OFMD a partir de señales en la banda de base y viceversa.

ANTECEDENTES La radio del actual estado de la técnica en la comunicación móvil es la unidad de radio de WCDMA. Cada portadora de WCDMA tiene aproximadamente una anchura de 5 MHz, y las radios del estado de la técnica pueden enviar hasta 4 de tales portadoras dentro de una anchura de banda de 20 MHz. Los principios básicos están ilustrados por la estación de base de la Figura 1. Cuatro flujos de muestra de señal de entrada son enviados a los respectivos propagadores 10 y las señales de propagación son enviadas a las respectivas unidades de radio 12. Las señales generadas son combinadas en sumadores 14 para formar la señal de salida de 20 MHz que ha de ser transmitida desde la estación de base.

El documento US 7.333.528 B expone un aparato y un método para transmitir y recibir información de OFDM. Para la transmisión, una señal en la banda de base se divide en 11 sub-bloques que están correlacionados en 11 bloques de subportadoras contiguos. Los bloques son transformados cada uno en paralelo por 11 IFFTs. Un intervalo de protección se inserta en cada IFFT generado. Las 11 IFFT generadas se combinan para transmisión. Para la recepción se lleva a cabo el procedimiento inverso.

LTE, que no está basada en WCDMA sino en OFDM/OFDMA requerirá la transmisión en anchuras de banda de hasta 20 MHz. Los principios básicos están ilustrados por la estación de base en la Figura 2. Se envía un único flujo de muestra de entrada a un convertidor serie/paralelo 20, cuya salida es procesada por un bloque de IDTF 22, típicamente aplicado como un bloque IFFT. Un sumador de prefijos cíclicos 24 suma un prefijo cíclico a la señal de salida desde el bloque de IDTF 22, y la señal que resulta se envía a una unidad de radio 12 para transmisión.

SIMARIO Un objeto del presente invento es un nuevo enfoque sobre la formación de una señal de OFDM a partir de una señal en la banda de base.

Otro objeto del presente invento es un nuevo enfoque sobre la formación de una señal en la banda de base a partir de una señal de OFDM.

Estos objetos se consiguen de acuerdo con las reivindicaciones anejas.

Brevemente, una señal de OFDM está formada a partir de una señal en la banda de base en un procedimiento que comienza dividiendo un bloque de muestras de señales en la banda de base en sub-bloques. Los sub-bloques son correlacionados en los bloques de subportadora contiguos de una multiportadora de OFDM. Cada sub-bloque correlacionado se transforma en un símbolo de OFDM sin prefijo. Se añade un prefijo cíclico a cada sub-bloque correlacionado para formar símbolos de OFDM con prefijo. Las compensaciones de fase se realizan para obligar a la parte de símbolo de OFDM sin prefijo de todos los símbolos de OFDM con prefijo a comenzar en la misma fase después de la posterior conversión ampliadora a frecuencia de radio. Los símbolos de OFDM con prefijo compensados en fase se convierten ampliando las respectivas bandas de frecuencia de radio que tienen unas frecuencias centrales de la portadora y anchuras de banda que conservan la estructura de la multiportadora de OFDM. Los símbolos de OFDM con prefijo compensados de fase convertidos ampliados se combinan en una señal de OFDM.

Brevemente, una señal en la banda de base está formada a partir de una señal de OFDM en un procedimiento que comienza convirtiendo reduciendo las bandas de frecuencia de radio que se solapan parcialmente de la señal de OFDM a los correspondientes símbolos de OFDM con prefijo. Se elimina un prefijo cíclico de cada símbolo de OFDM con prefijo convertido reducido para formar símbolos de OFDM sin prefijo. Los símbolos de OFDM sin prefijo se transforman en sub-bloques de banda de base correlacionados en los bloques de subportadoras de OFDM contiguos. Los sub-bloques de banda de base son descorrelacionados de los bloques de subportadoras de OFDM contiguos. Las compensaciones de fase se realizan después de la conversión reductora de forma que los sub-bloques de banda de base descorrelacionados se correspondan con los símbolos de OFDM sin prefijo que comienzan en la misma fase. Los sub-bloques de banda de base descorrelacionados compensados de fase se combinan en una señal en la banda de base.

Las transmisiones LTE con anchuras de banda de hasta 20 MHz normalmente requerirían el desarrollo de una nueva solución digital para la radio. Como el mercado es muy sensible al coste y tamaño de la unidad de radio la solución digital tendría que ser implantada como un ASIC, lo que tiene un alto grado de riesgo técnico (como siempre para los ASICs) y un largo periodo de tiempo de comercialización. Una ventaja del presente invento es que permite la reutilización de los ASICs de radio WDCMA, lo que es muy beneficioso desde una perspectiva de costes y desde una perspectiva del tiempo de comercialización.

Otra ventaja del presente invento es que permite el uso selectivo o simultáneo de WCDMA o LTE a través del mismo equipo de radio usando partes diferentes del espectro.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS El invento, juntamente con sus posteriores objetivos y ventajas, puede ser comprendido haciendo referencia a la siguiente descripción tomada conjuntamente con los dibujos que se acompañan, en los que:

la Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra los principios básicos de un estado de la técnica de una estación de base de WCDMA; la Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra los principios básicos de un estado de la técnica de una estación de base LTE (OFDM); la Figura 3 es un diagrama que ilustra el espectro de potencia del enlace descendente de un sistema de WCDMA del tipo descrito con referencia a la Figura 1; la Figura 4 es un diagrama que ilustra el espectro de potencia del enlace descendente de un sistema de OFDM del tipo descrito con referencia a la Figura 2; la Figura 5 es un diagrama que ilustra un ejemplo del espectro de potencia del enlace descendente de un sistema de OFDM de acuerdo con el presente invento; la Figura 6 es un diagrama que ilustra conceptualmente un ejemplo de una estructura de subtrama de un enlace descendente LTE; la Figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra un primer paso hacia el presente invento; la Figura 8 es un diagrama que ilustra las características de las señales obtenidas por la disposición en la Figura 7; la Figura 9 es un diagrama que ilustra un segundo paso en relación con el presente invento; la Figura 10 es un diagrama de bloques que ilustra los principios básicos de una realización de una disposición de estación de base de acuerdo con el presente invento para formar una señal de OFDM a partir de una señal en la banda de base; la Figura 11 es un gráfico de flujos que ilustra los principios básicos de una realización de un método de acuerdo con el presente invento para formar una señal de OFDM a partir de una señal en la banda de base; la Figura 12 es un diagrama de bloques de otra realización de una disposición de una estación de base de acuerdo con el presente invento para formar una señal de OFDM a partir de una señal en la banda de base; la Figura 13 es un diagrama de bloques de otra realización de una disposición de una estación de base de acuerdo con el presente invento para formar una señal de OFDM a partir de una señal en la banda de base; la Figura 14 es un diagrama de bloques que ilustra los principios básicos de una realización de una disposición de una estación de base de acuerdo con el presente invento para formar una señal en la banda de base a partir de una señal de OFDM; la Figura 15 es un gráfico de flujos que ilustra los principios básicos de una realización de un método de acuerdo con el presente invento para formar una señal en la banda de base a partir de una señal de OFDM; la Figura 16 es un diagrama de bloques de otra realización de una disposición de una estación de base de acuerdo con el presente invento para formar una señal en la banda de base a partir de una señal de OFDM; la Figura 17 es un diagrama de bloques de otra realización de una disposición de una estación de base de acuerdo con el presente invento para formar una señal en la banda de base a partir de una señal de OFDM; la Figura 18 es un diagrama de bloques que ilustra los principios básicos de otra realización de una disposición de una estación de base de acuerdo con el presente invento para formar una señal de OFDM a partir de una señal en la banda de base; la Figura 19 es un diagrama de bloques que ilustra los... [Seguir leyendo]

1. Un método para formar una señal de OFDM a partir de una señal a partir de la banda de base, que incluye los siguientes pasos:

dividir (S1) un bloque de muestras de señales en la banda de base en sub-bloques; correlacionar (S2) los sub-bloques con bloques de subportadoras contiguos de una multiportadora de OFDM; transformar (S3) cada sub-bloque correlacionado en un símbolo de OFDM sin prefijo; sumar (S4) un prefijo cíclico a cada símbolo de OFDM sin prefijo para formar símbolos de OFDM con prefijo; realizar (S5) compensaciones de fase que obliguen a la parte de símbolo de OFDM sin prefijo de todos los símbolos de OFDM con prefijo a comenzar en la misma fase después de la posterior conversión ampliadora a frecuencia de radio; conversión ampliadora (S6) de los símbolos de OFDM con prefijo compensados a las respectivas bandas de frecuencia de radio que tienen frecuencias centrales y anchuras de banda que conservan la estructura de la multiportadora de OFDM; combinar (S7) los símbolos de OFDM con prefijo de fase compensada convertidos ampliados en una señal de OFDM;

2. El método de la reivindicación 1, en el que las compensaciones de fase realizadas son controladas por señales de realimentación a partir de osciladores usados para conversión ampliadora.

3. El método de la reivindicación 1 ó 2, en el que las compensaciones de fase se realizan antes del paso de transformación (S3).

4. El método de la reivindicación 1 ó 2, en el que las compensaciones de fase se realizan entre el paso de transformación (S3) y el paso de conversión ampliadora (S6).

5. El método de cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en el que el paso de transformación incluye una transformación de Fourier discreta inversa seguida de una interpolación.

6. Un método de formación de una señal en la banda de base a partir de una señal de OFDM, que incluye los pasos de:

conversión reductora (S11) de las bandas de radio que se solapan de la señal de OFDM con los correspondientes símbolos de OFDM prefijados; eliminar (S12) un prefijo cíclico de cada símbolo de OFDM con prefijo convertido reducido para formar símbolos de OFDM sin prefijo; transformar (S13) los símbolos de OFDM sin prefijo en sub-bloques de banda de base correlacionados en bloques de subportadora de OFDM contiguos; descorrelacionar (S14) los sub-bloques de banda de base de los bloques de subportadora de OFDM contiguos; realizar (S15) compensaciones de fase después de la conversión reductora de forma que los sub-bloques de la banda de base se correspondan con símbolos de OFDM sin prefijo que comienzan en la misma fase; combinar (S16) los sub-bloques de banda de base descorrelacionados compensados de fase en una señal en la banda de base.

7. El método de la reivindicación 6, en el que la señal de OFDM es una señal de OFDM precodificada.

8. El método de la reivindicación 6 ó 7, en el que las compensaciones de fase realizadas son controladas por señales de realimentación a partir de los osciladores usados para la conversión reductora.

9. El método de la reivindicación 6, 7 u 8, en el que las compensaciones de fase son realizadas entre el paso (11) de conversión reductora y el paso (S13) de transformación.

10. El método de la reivindicación 6, 7 u 8, en el que las compensaciones de fase son realizadas después del paso de transformación (S13).

11. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores 6-9, en el que el paso de transformación (S13) incluye una decimación seguida de una transformación de Fourier discreta.

12. Una estación de base para formar una señal de OFDM a partir de una señal de una banda de base, que incluye:

una unidad de división (28) configurada para dividir un bloque de muestras de señales en la banda de base en sub-bloques; un correlacionador (26) de subportadoras configurado para correlacionar los sub-bloques en bloques de subportadora contiguos de una multiportadora de OFDM;

unidades de transformación (22; 50, 52, 54) configuradas para transformar cada sub-bloque correlacionado en un correspondiente símbolo de OFDM sin prefijo; sumadores (24) de prefijos cíclicos configurados para sumar un prefijo cíclico a cada sub-bloque correlacionado para formar símbolos de OFDM con prefijo; compensadores de fase (30) configurados para realizar compensaciones de fase que obliguen a la parte de símbolo de OFDM sin prefijo de todos los símbolos de OFDM con prefijo a comenzar en la misma fase después de la posterior conversión a frecuencia de radio; convertidores ascendentes (34, 36) configurados para convertir ampliando los símbolos de OFDM con prefijo compensados de fase a las respectivas bandas de frecuencia de radio que tienen frecuencias centrales y anchuras de banda que conservan la estructura de la multiportadora de OFDM; un combinador (14) configurado para combinar los símbolos de OFDM con prefijo compensados de fase convertidos ampliados en una señal de OFDM.

13. La disposición de la estación de base de la reivindicación 12, en la que los compensadores de fase (30) están controlados por señales de realimentación (38) de los osciladores (36) usados para la conversión ampliadora.

14. La disposición de la estación de base de la reivindicación 12 ó 13, en la que los compensadores de fase (30) están situados antes de las unidades de transformación (22; 50, 52, 54).

15. La disposición de la estación de base de la reivindicación 12 ó 13, en la que los compensadores de fase (30) están situados entre las unidades de transformación (22; 50, 52, 54) y los convertidores ascendentes (34, 36).

16. La disposición de la estación de base de cualquiera de las anteriores reivindicaciones 12-15, en la que cada unidad de transformación (50, 52, 54) incluye una transformación de Fourier discreta inversa seguida por una interpolación (52, 54).

17. Una disposición de estación de base para formar una señal en la banda de base a partir de una señal de OFDM, que incluye:

convertidores descendentes (134, 136) configurados para convertir reduciendo las bandas de frecuencia de radio que se solapan parcialmente de la señal de OFDM en símbolos de OFDM con prefijo; eliminadores (124) de prefijos cíclicos configurados para eliminar un prefijo cíclico de cada símbolo de OFDM con prefijo convertido reducido para formar símbolos de OFDM sin prefijo; unidades de transformación (122; 150, 152, 154) configuradas para transformar los símbolos de OFDM sin prefijo en sub-bloques de banda de base correlacionados en bloques de subportadoras de OFDM contiguos; un descorrelacionador (126) de subportadora configurado para descorrelacionar los sub-bloques de banda de base de los bloques de subportadora de OFDM contiguos; compensadores de fase (130) configurados para realizar compensaciones de fase después de la conversión reductora de forma que los sub-bloques de banda de base descorrelacionados se correspondan con símbolos de OFDM sin prefijo que comienzan en la misma fase; un combinador (140; 120) configurado para combinar los sub-bloques de banda de base compensados de fase en una señal en la banda de base.

18. La disposición de la estación de base de la reivindicación 17, que incluye una unidad de transformación de Fourier discreta inversa (303) para el posterior procesamiento de la señal en la banda de base.

19. La disposición de la banda de base de la reivindicación 17 ó 18, en la que los compensadores de fase (130) están controlados por señales de realimentación (138) de los osciladores usados para la conversión reductora.

20. La disposición de la estación de base de la reivindicación 17, 18 ó 19, en la que los compensadores de fase

(130) están situados entre los convertidores descendentes (134, 136) y las unidades de transformación (122; 150, 152, 154).

21. La disposición de la estación de base de la reivindicación 17, 18 ó 19, en la que los compensadores de fase

(130) están situados detrás de las unidades de transformación (122; 150, 152, 154).

22. La disposición de la estación de base de cualquiera de las anteriores reivindicaciones 17-21, en la que cada unidad de transformación (150, 152, 154) incluye una decimación (152, 154) seguida por una transformación de Fourier discreta (150).