RECEPTOR DE COMUNICACIÓN CON UN ECUALIZADOR ADAPTATIVO.
Un procedimiento para valorar una señal transmitida en un sistema (100) de comunicaciones inalámbricas,
comprendiendo el procedimiento las etapas de: recibir una señal inalámbrica que comprende un canal piloto (402) y al menos otro canal; valorar una señal transmitida usando un ecualizador (810) y la señal inalámbrica recibida, en el que el ecualizador incluye un filtro con una pluralidad de derivaciones (811) que pueden ajustarse mediante el uso de un algoritmo adaptativo (822) que usa un piloto valorado a partir de la señal inalámbrica recibida, en el que el canal piloto fue transmitido con al menos otro canal; extraer el piloto valorado; y proporcionar el piloto valorado al algoritmo adaptativo; y ajustar la pluralidad de derivaciones (811) mediante el uso del algoritmo adaptativo; caracterizado porque el procedimiento comprende la etapa adicional de llevar a cabo la adaptación con el algoritmo adaptativo cuando las condiciones del canal han cambiado de tal modo que el ecualizador (810) no concuerda con las condiciones actuales del canal
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2004/004706.
Solicitante: QUALCOMM INCORPORATED.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 5775 MOREHOUSE DRIVE SAN DIEGO, CA 92121-1714 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: WEI,YONGBIN, MALLADI,DURGA,PRASAD, BLANZ,JOSEF,J.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 18 de Febrero de 2004.
Fecha Concesión Europea: 29 de Septiembre de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- H04B1/707F2J
Clasificación PCT:
- H04L25/02 ELECTRICIDAD. › H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS. › H04L TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION TELEGRAFICA (disposiciones comunes a las comunicaciones telegráficas y telefónicas H04M). › H04L 25/00 Sistemas de banda base. › Detalles.
- H04L25/03 H04L 25/00 […] › Redes de formación para emisor o receptor, p. ej. redes de formación adaptables.
Clasificación antigua:
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
![RECEPTOR DE COMUNICACIÓN CON UN ECUALIZADOR ADAPTATIVO.](https://patentados.com/img/2011/01/receptor-de-comunicacion-con-un-ecualizador-adaptativo.jpg)
Fragmento de la descripción:
ANTECEDENTES Campo
La presente invención versa en general acerca de la ecualización en los sistemas de comunicaciones y, más específicamente, acerca de un ecualizador adaptativo para su uso con sistemas de comunicaciones inalámbricas.
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 comunicaciones. La señal transmitida se distorsiona según viaja por el canal de comunicaciones; la señal también experimenta degradación por el ruido y las interferencias recogidos durante la transmisión.
Un efecto que crea distorsión de la señal es la propagación por trayectoria múltiple. Las señales con trayectoria múltiple son diferentes versiones de la misma señal inalámbrica que se generan por reflejos procedentes de estructuras y de formaciones naturales. Las señales con trayectoria múltiple pueden tener desplazamientos de fase que hacen que las señales se anulen en ciertas ubicaciones. La pérdida de señal debida a la cancelación de fase de las señales con trayectoria múltiple se denomina desvanecimiento. El desvanecimiento es un problema en los sistemas inalámbricos, porque perturba las comunicaciones entre usuarios. Por ejemplo, pueden generarse varias copias de trayectoria múltiple de una única señal inalámbrica transmitida por un dispositivo de comunicaciones inalámbricas por reflejos procedentes de árboles y edificios. Estas copias de trayectoria múltiple pueden combinarse y anularse entre sí debido al desplazamiento de fase.
Otro asunto que puede afectar a una señal es una relación señal-ruido inadecuada. La relación señal-ruido (“RSR”) representa la potencia de una señal con respecto al ruido circundante. Es preciso mantener una RSR adecuada para que la señal pueda ser separada del ruido.
Un ejemplo de interferencia que se encuentra comúnmente en los canales de banda limitada se denomina interferencia entre símbolos (IES). La IES se produce como resultado de la dispersión de un impulso de un símbolo transmitido debido a la naturaleza dispersiva del canal, lo que da como resultado un solapamiento de impulsos de símbolos adyacentes. La naturaleza dispersiva del canal es consecuencia de la propagación con trayectoria múltiple. La señal recibida se decodifica y se transmite en la forma original precodificada. Tanto el transmisor como el receptor están diseñados para minimizar los efectos de las imperfecciones y la interferencia del canal.
Pueden implementarse diversos diseños de receptor para compensar el ruido y la interferencia causados por el transmisor y el canal.
El documento US 6.175.588 da a conocer una técnica mejorada para la supresión de interferencias para los sistemas DS-CDMA en forma de un ecualizador adaptativo que, en respuesta a la señal piloto, produce una señal de error que indica la dirección en la que deberían moverse los coeficientes para representar con mayor precisión los datos en la salida, y adapta los coeficientes del filtro para minimizar el error medio cuadrático debido al ruido, a la interferencia y a la interferencia entre símbolos en la salida.
El documento EP 1 014 609 da a conocer un procedimiento de comunicación en el que se dispone una pluralidad de canales en una banda predeterminada y se lleva a cabo la comunicación en cada uno de los canales dispuestos usando una señal multiportadora que tiene los símbolos de transmisión distribuidos entre una pluralidad de subportadoras, en el que los símbolos de transmisión de cada canal en un eje frecuencial están dispuestos en intervalos de la potencia enésima de 2 (siendo N un número positivo arbitrario) con respecto a un intervalo frecuencial de referencia.
Heikkila et al, en “Interference suppression in CDMA downlink through adaptive channel equalisation” (ISBN 0-7803-5435-4), dan a conocer un algoritmo lineal adaptativo para la supresión de interferencias para un receptor que lleva a cabo una ecualización adaptativa de canales valorando la secuencia transmitida de chips y converge a la solución lineal adaptativa del error medio cuadrático mínimo para suprimir la interferencia de múltiples canales. A título de ejemplo, un ecualizador es una elección común para enfrentarse a las trayectorias múltiples, a la IES y para mejorar la RSR. Un ecualizador corrige las distorsiones y genera una valoración del símbolo transmitido. En el entorno inalámbrico, se requieren ecualizadores para gestionar las condiciones del canal que varían con el tiempo. Idealmente, la respuesta del ecualizador se ajusta a los cambios en las características del canal. La capacidad del ecualizador para responder a las condiciones cambiantes está relacionada con la capacidad de adaptación del ecualizador. Es difícil optimizar el ecualizador diseñando un algoritmo eficiente y efectivo de adaptación, ya que esto requiere un juego de equilibrio entre objetivos dispares.
Por lo tanto, existe la necesidad de un diseño de ecualizador que optimice el rendimiento para una variedad de sistemas y de condiciones.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIG. 1 es un diagrama de un sistema de comunicaciones de espectro disperso que soporta a un número de usuarios; la FIG. 2 es un diagrama de bloques de una estación base y una estación móvil en un sistema de comunicaciones; la FIG. 3 es un diagrama de bloques que ilustra el enlace descendente y el enlace ascendente entre la estación base y la estación móvil; la FIG. 4 es un diagrama de bloques de los canales en una realización del enlace descendente; la FIG. 5 es un diagrama de bloques de los canales en una realización del enlace ascendente; la FIG. 6 es un diagrama de bloques de una realización de una unidad de abonado; la FIG. 7 es un diagrama funcional de bloques que ilustra la transmisión de una señal inalámbrica; la FIG. 8 es un diagrama funcional de bloques que ilustra la recepción de una señal inalámbrica; la FIG. 9 es un diagrama de bloques que ilustra una implementación de un filtro de RFI; y la FIG. 10 es un diagrama de flujo de un procedimiento para el uso de un ecualizador adaptativo cuando una estación móvil recibe una señal inalámbrica.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
En un sistema de comunicaciones inalámbricas, se da a conocer un procedimiento para valorar una señal transmitida. Se recibe una señal inalámbrica que incluye un canal piloto y al menos otro canal. Se valora una señal transmitida usando un ecualizador y la señal inalámbrica recibida. El ecualizador incluye un filtro con una pluralidad de derivaciones que están adaptadas mediante el uso de un algoritmo adaptativo que usa un piloto valorado a partir de la señal inalámbrica recibida. El canal piloto se transmite en la señal inalámbrica que incluía el al menos otro canal. El piloto valorado es extraído y proporcionado al algoritmo adaptativo.
Pueden usarse diversos algoritmos para el algoritmo adaptativo. Por ejemplo, puede usarse un algoritmo iterativo. El procedimiento puede implementarse en una variedad de receptores de comunicaciones. Por ejemplo, el procedimiento puede ser implementado en una estación móvil. La señal
inalámbrica puede incluir canales ortogonales y no ortogonales. El procedimiento también puede ser implementado por una estación base.
Puede usarse un filtro digital para implementar el ecualizador. Un filtro digital posible que puede usarse es un filtro de RFI. También puede usarse un filtro de RII. Además, el filtrado puede llevarse a cabo en el dominio frecuencial.
Pueden usarse diferentes criterios con el algoritmo adaptativo. En una realización puede usarse el algoritmo adaptativo una vez para cada intervalo de símbolos piloto para actualizar las derivaciones. El algoritmo adaptativo puede usarse N veces para cada intervalo de símbolos piloto para actualizar las derivaciones, siendo N cualquier entero positivo. En otra realización el algoritmo adaptativo puede usarse una vez de cada enésimo intervalo de símbolos piloto para actualizar las derivaciones, siendo N cualquier entero positivo. El algoritmo adaptativo puede seguir adaptando nuevos valores de derivación hasta que convergen los nuevos valores de derivación, o puede seguir adaptando durante un periodo de tiempo. El algoritmo adaptativo puede llevar a cabo la adaptación cuando las condiciones del canal han cambiado de tal modo que el ecualizador no concuerda con las condiciones actuales del canal.
También se da...
Reivindicaciones:
1. Un procedimiento para valorar una señal transmitida en un sistema (100) de
comunicaciones inalámbricas, comprendiendo el procedimiento las etapas de: recibir una señal inalámbrica que comprende un canal piloto (402) y al menos otro canal; valorar una señal transmitida usando un ecualizador (810) y la señal inalámbrica recibida, en el que el ecualizador incluye un filtro con una pluralidad de derivaciones
(811) que pueden ajustarse mediante el uso de un algoritmo adaptativo (822) que usa un piloto valorado a partir de la señal inalámbrica recibida, en el que el canal piloto fue transmitido con al menos otro canal; extraer el piloto valorado; y proporcionar el piloto valorado al algoritmo adaptativo; y ajustar la pluralidad de derivaciones (811) mediante el uso del algoritmo adaptativo; caracterizado porque el procedimiento comprende la etapa adicional de llevar a cabo la adaptación con el algoritmo adaptativo cuando las condiciones del canal han cambiado de tal modo que el ecualizador (810) no concuerda con las condiciones actuales del canal.
2. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que el algoritmo adaptativo es un algoritmo iterativo.
3. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que el canal piloto está multiplexado por división de código.
4. El procedimiento según se define en la reivindicación 3 en el que la señal inalámbrica comprende, además, canales ortogonales y no ortogonales.
5. El procedimiento según se define en la reivindicación 3 en el que el procedimiento es implementado por una estación móvil (204).
6. El procedimiento según se define en la reivindicación 3 en el que el procedimiento es implementado por una estación base (202).
7. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que el ecualizador comprende un filtro (600) de Respuesta Finita al Impulso (RFI).
8. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que el ecualizador comprende un filtro de Respuesta Infinita al Impulso (RII).
9. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que el filtrado se lleva a cabo en el dominio frecuencial.
10. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que el algoritmo adaptativo se usa una vez para cada intervalo de símbolos piloto para actualizar las derivaciones.
11. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que el algoritmo adaptativo se usa N veces para cada intervalo de símbolos piloto para actualizar las derivaciones (811), siendo N cualquier entero positivo.
12. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que el algoritmo adaptativo se usa una vez de cada enésimo intervalo de símbolos piloto para actualizar las derivaciones (811), siendo N cualquier entero positivo mayor que uno.
13. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que el algoritmo adaptativo sigue adaptando nuevos valores de derivación hasta que convergen los nuevos valores de derivación.
14. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que el algoritmo adaptativo sigue adaptando nuevos valores de derivación durante un periodo de tiempo.
15. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que las derivaciones (811) están separadas fraccionalmente con respecto a un periodo del chip.
16. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que las derivaciones (810) no son equidistantes.
17. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que el canal piloto se transmite continuamente.
18. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que el canal piloto no se transmite continuamente.
19. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que al menos otro canal se transmite continuamente.
20. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que al menos otro canal no se transmite continuamente.
21. El procedimiento según se define en la reivindicación 1 en el que el al menos otro canal comprende un canal (408) de tráfico.
22. Un aparato para su uso en un sistema (100) de comunicaciones inalámbricas, en el que el
aparato valora una señal transmitida, comprendiendo el aparato: al menos una antena (804) para recibir una señal inalámbrica que comprende un canal piloto (402) y al menos otro canal; un receptor (802) en comunicación electrónica con la al menos una antena para recibir una señal inalámbrica; un ecualizador (810) para valorar la señal transmitida, en el que el ecualizador incluye un filtro con una pluralidad de derivaciones (811) que pueden ajustarse mediante el uso de un algoritmo adaptativo (822) que usa un piloto valorado a partir de la señal inalámbrica recibida, en el que el canal piloto fue transmitido con al menos otro canal; y un componente (816) para extraer el piloto valorado para proporcionar el piloto valorado al algoritmo adaptativo en el que el ecualizador está configurado, además, para ajustar la pluralidad de derivaciones (811) por medio del uso del algoritmo adaptativo; caracterizado porque el algoritmo adaptativo lleva a cabo la adaptación cuando las condiciones del canal han cambiado de tal modo que el ecualizador (810) no concuerda con las condiciones actuales del canal.
23. El aparato según se define en la reivindicación 22 en el que el algoritmo adaptativo es un algoritmo iterativo.
24. El aparato según se define en la reivindicación 22 en el que el ecualizador comprende un filtro RFI (900).
25. El aparato según se define en la reivindicación 22 en el que el ecualizador comprende un filtro RII.
26. El aparato según se define en la reivindicación 22 en el que el filtrado se lleva a cabo en el dominio frecuencial.
27. El aparato según se define en la reivindicación 22 en el que el algoritmo adaptativo actualiza las derivaciones (811) una vez para cada intervalo de símbolos piloto.
28. El aparato según se define en la reivindicación 22 en el que el algoritmo adaptativo actualiza las derivaciones (811) N veces para cada intervalo de símbolos piloto, siendo N cualquier entero positivo.
29. El aparato según se define en la reivindicación 22 en el que el algoritmo adaptativo actualiza las derivaciones (811) una vez de cada enésimo intervalo de símbolos piloto, siendo N cualquier entero positivo mayor que uno.
30. El aparato según se define en la reivindicación 22 en el que el algoritmo adaptativo sigue adaptando nuevos valores de derivación hasta que convergen los nuevos valores de derivación.
31. El aparato según se define en la reivindicación 22 en el que el canal piloto está multiplexado por división de código.
32. El aparato según se define en las reivindicaciones 22 a 31 en el que el aparato se plasma en una estación móvil (204).
33. El aparato según se define en las reivindicaciones 22 a 31 en el que el aparato se plasma en una estación base (202).
34. Una estación móvil (204) que comprende un aparato según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 22 a 31.
35. Una estación base (202) que comprende un aparato según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 22 a 31.
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