Un método, en un receptor de sistema de comunicación inalámbrica,

de recepción y procesamiento de señales que comprenden dos o más portadoras de componente separadas en frecuencia, que comprende:

recibir (102) y procesar a la entrada dos o más señales de portadora de componente; y que está caracterizado por:

determinar (104) el desplazamiento de temporización y de frecuencia relativa entre una primera señal de portadora de componente y una o más de otras señales de portadora de componente;

ajustar (110) al menos una de entre la temporización y la frecuencia de la una o más señales de portadora de componente con el fin de alienarlas en el tiempo y alinearlas en frecuencia con la primera señal de portadora de componente, y

sumar (112) las señales de portadora de componente alineadas en el tiempo y alineadas en frecuencia para generar una señal única, combinada.

Sistema y método de recepción y procesamiento de señales de multicomunicación.

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere en general al campo de la comunicación inalámbrica, y en particular a un receptor de multiportadora, que recibe datos en señales de portadora de componente múltiple.

ANTECEDENTES

En cada generación, los sistemas de comunicación inalámbrica se caracterizan por tasas de datos cada vez más altas. Mientras algunos incrementos de las tasas de datos pueden ser atribuidos a mejoras en la modulación, codificación y similar, los incrementos significativos en las tasas de datos requieren por lo general anchos de banda de sistema más altos. Por ejemplo, el IMT avanzado, un sistema de comunicación inalámbrica propuesto de cuarta generación (4G) , contempla anchos de banda de hasta 100 MHz. Sin embargo, el espectro de radio es un recurso limitado. Puesto que muchos operadores y sistemas compiten por recursos de radio limitados, es improbable que puedan estar libres 100 MHz de espectro contiguo para tales sistemas.

Una propuesta para incrementar las exigencias de ancho de banda en espectro limitado, fragmentado, consiste en agregar espectro no contiguo, según se ha representado en la Figura 1. Desde un punto de vista de banda de base, esto puede incrementar de forma efectiva el ancho de banda del sistema suficientemente para soportar hasta 1 Gb/s, una exigencia de rendimiento para los sistemas 4G. La transmisión de datos en partes no continuas del espectro introduce también flexibilidad, puesto que la utilización del espectro puede ser adaptada al uso del espectro existente y a la posición geográfica. Adicionalmente, se pueden aplicar ventajosamente diferentes sistemas de modulación y codificación a diferentes porciones del espectro.

Una evolución posible de los sistemas celulares actuales, tal como la Evolución a Largo Plazo (LTE) de 3GPP, para soportar espectro no contiguo, consiste en introducir portadoras de componente múltiple. En un sistema de portadora de componente múltiple, cada porción separada de espectro puede ser considerada un sistema Release 8 de LTE. Un terminal móvil de 4G estará en ese caso capacitado para recibir múltiples portadoras de LTE, de diferentes anchos de banda, y transmitidas a diferentes frecuencias de portadora, y en ese terminal pueden ser introducidas nuevas áreas problemáticas.

El documento "Discusión sobre requisitos potenciales para una función de agregación de espectro", Joint 3 GPP TSG-RAN WG2 + WG3 Sesión núm. 49, Seúl, 7-11-11.2005, describe un sistema con portadoras de componente múltiple en porciones de espectro no contiguas.

SUMARIO

De acuerdo con una o más realizaciones de la presente invención, un receptor de portadora de componente múltiple recibe y procesa a la entrada una pluralidad de señales de portadora de componente. Las señales de portadora de componente son inspeccionadas para determinar estimaciones de desplazamientos de temporización entre las portadoras. Una unidad de control selecciona una primera señal de portadora de componente que tiene datos programados respecto al receptor. Si los datos están programados respecto al receptor en otras señales de portadora de componente, la unidad de control genera señales de control de ajuste de desplazamiento de temporización y de frecuencia para alinear en tiempo y en frecuencia una con otra las señales de portadora de componente respecto a la primera señal de portadora de componente. Todas las señales relevantes de portadora de componente son combinadas a continuación, y un único símbolo de OFDM, que abarca todas las portadoras relevantes de componente, es presentado a una FFT para detección de símbolo.

Una realización se refiere a un método, en un receptor de un sistema de comunicación inalámbrica, de recepción y procesamiento de señales que comprenden dos o más portadoras de componente separadas en frecuencia. Dos o más señales de portadora de componente son recibidas y procesadas a la entrada. Se determina el desplazamiento de temporización y de frecuencia relativa entre una primera señal de portadora de componente y una o más de otras señales de portadora de componente. Al menos se ajusta una de entre la temporización y la frecuencia de la una o más de las otras señales de portadora de componente con el fin de alinearlas en el tiempo y alinearlas en frecuencia con la primera señal de portadora de componente. Las señales de portadora de componente alineadas en el tiempo y alineadas en frecuencia son sumadas para generar una señal única, combinada. La señal combinada es procesada mediante Transformada Rápida de Fourier para detectar los símbolos transmitidos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 es un gráfico de frecuencia que muestra portadoras de componente múltiple; La Figura 2 es un diagrama de flujo de un método de recepción y procesamiento de señales de portadora de componente múltiple; La Figura 3 es un diagrama de bloques funcional de un receptor de portadora de componente múltiple, de FFT simple, que implementa ajustes de temporización y frecuencia y que combina señales de portadora de componente; La Figura 4 es un diagrama de bloques funcional de una cadena receptora de terminal de entrada simple para un receptor de portadora de componente múltiple con un filtro de componente de portadora para separar señales de portadora de componente; La Figura 5 es un diagrama de bloques funcional de múltiples cadenas receptoras de terminal de entrada para un receptor de portadora de componente múltiple.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Aunque la propuesta de LTE de portadora de componente múltiple puede parecer conceptualmente sencilla, es una tarea poco trivial diseñar un terminal móvil capacitado para recibir y procesar señales de portadora de LTE múltiple. La propuesta de espectro agregado requiere que el receptor de radio sea capaz de recibir dos (o más) portadoras separadas moduladas por OFDM. Debido al desalineamiento entre las diferentes portadoras de componentes que se pone de relieve a partir de la diferente propagación de canal de radio, los Intervalos de Tiempo de Transmisión (TTI) no coincidirán en el terminal móvil. Esto es particularmente cierto en el caso de un Sistema Distribuido de Antena (DAS) /Transmisión Coordinada Multipunto (CoMP) , donde las señales de las diferentes portadoras de componente son transmitidas desde diferentes antenas de estación de base que están físicamente separadas entre sí por una distancia significativa.

Otra fuente de desplazamiento de tiempo es el uso de diferentes cadenas de terminal de entrada de receptor para procesar las diferentes portadoras de componente. Algunas de las portadoras pueden requerir un filtrado más avanzado (más pronunciado) , debido a las exigencias de bloqueo, lo que introduce más retardo de tiempo en el receptor de radio.

Una solución a este desalineamiento de señales de portadoras de componente consiste en calcular una Transformada Rápida de Fourier (FFT) por separado para cada señal de portadora de componente. Una desventaja de tal solución consiste en que el procesamiento de FFT debe ser llevado a cabo por separado en cada señal de portadora de componente. Esto requiere o bien una FFT más rápida, que trabaje a una velocidad de muestreo más alta, para procesar señales de portadora de componente múltiple, o múltiples FFTs. Una FFT más rápida introduce una mayor complejidad y un mayor coste, y múltiples FFTs consumen más área de silicio. Ambas soluciones incrementan el consumo de potencia. Otro problema que se presenta en sistemas de portadora de componente múltiple consiste en que diferentes portadoras de componente pueden no adaptarse a la misma trama espacial de subportadora. Esto puede ocurrir cuando la distancia entre las frecuencias de portadora de componente (es decir, las frecuencias centrales de las portadoras de componente) no es un múltiplo entero de la separación de subportadora o cuando se utilizan dos cadenas de terminal de entrada de receptor diferentes, y cada cadena de terminal de entrada introduce un error de frecuencia diferente. Una solución a este tipo de problema consiste de nuevo en llevar a cabo un procesamiento de FFT separado para cada señal de portadora de componente, tras la separación en el dominio analógico o digital. Esto tiene las mismas limitaciones y desventajas que se han descrito en lo que antecede. Con el fin de direccionar al menos algunas de estas cuestiones, se pueden utilizar los métodos y los receptores que se discuten... [Seguir leyendo]

1. Un método, en un receptor de sistema de comunicación inalámbrica, de recepción y procesamiento de señales que comprenden dos o más portadoras de componente separadas en frecuencia, que comprende:

recibir (102) y procesar a la entrada dos o más señales de portadora de componente; y que está caracterizado por: determinar (104) el desplazamiento de temporización y de frecuencia relativa entre una primera señal de portadora de componente y una o más de otras señales de portadora de componente; ajustar (110) al menos una de entre la temporización y la frecuencia de la una o más señales de portadora de componente con el fin de alienarlas en el tiempo y alinearlas en frecuencia con la primera señal de portadora de componente, y sumar (112) las señales de portadora de componente alineadas en el tiempo y alineadas en frecuencia para generar una señal única, combinada.

2. El método de la reivindicación 1, que comprende además procesar mediante Transformada Rápida de Fourier (114) la señal combinada para detectar símbolos transmitidos.

3. El método de la reivindicación 1, en el que el ajuste de la temporización de la una o más de las otras señales de portadora de componente con el fin de alinearlas en el tiempo con la primera señal de portadora de componente comprende retardar una o más de las otras señales de portadora de componente.

4. El método de la reivindicación 1, en el que el ajuste de la frecuencia de la una o más de las otras señales de portadora de componente comprende desplazar en frecuencia una o más de las otras señales de portadora de componente con el fin de alinearlas sobre la misma trama de sub-portadora que la primera señal de portadora de componente.

5. El método de la reivindicación 1, en el que el ajuste de la temporización de la una o más de las otras señales de portadora de componente con el fin de alienarlas en el tiempo con la primera señal de portadora de componente comprende retardar una o más de las otras señales de portadora de componente de modo que una mayor parte de la energía de componente multitrayectoria para todas las portadoras de componente caiga dentro de un prefijo cíclico del símbolo de datos.

6. El método de la reivindicación 1, en el que el ajuste de al menos una de entre la temporización y la frecuencia de la una o más de las otras señales de portadora de componente con el fin de alinearlas en el tiempo y alinearlas en frecuencia con la primera señal de portadora de componente comprende averiguar cuáles de las señales de portadora de componente incluyen datos dedicados para el receptor, y ajustar la temporización y/o la frecuencia de solamente esas señales de portadora de componente.

7. El método de la reivindicación 1, en el que recibir y procesar a la entrada las dos o más señales de portadora de componente comprende uno de entre: procesar todas las señales de portadora de componente recibidas en una única cadena de receptor de terminal de entrada; procesar cada señal de portadora de componente recibida en una cadena de receptor de terminal de entrada diferente; o procesar una o más señales de portadora de componente recibidas en una primera cadena de receptor de terminal de entrada, y procesar una o más señales de portadora de componente recibidas en una segunda cadena de receptor de terminal de entrada.

8. El método de la reivindicación 1, en el que las señales de portadora de componente múltiple comprenden señales de Multiplexado por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM) .

9. Un receptor (50) operativo para recibir y procesar señales que comprenden dos o más portadoras de componente separadas en frecuencia, que comprende:

uno o más circuitos de receptor de terminal de entrada (54A, 54B) operativos para recibir y procesar a la entrada dos o más señales de portadora de componente; y que está caracterizado por: un estimador de temporización (12, 14) asociado a cada señal de portadora de componente, siendo cada estimador de temporización operativo para estimar la temporización relativa entre una primera portadora de componente y una o más de otras portadoras de componente; una unidad de control (16) operativa para recibir estimaciones de temporización desde los estimados de temporización e información de control, y operativa para generar señales de control de frecuencia y de temporización; un mezclador (18) operativo para recibir una de las señales de portadora de componente y dicha señal de control de frecuencia y para generar una señal de portadora de componente alineada en frecuencia con la primera portadora de componente; una unidad de retardo (20) operativa para recibir la señal de portadora de componente alineada en frecuencia y dicha señal de control de temporización, y operativa para generar una señal de portadora de componente alineada en el tiempo con la primera portadora de componente, y un sumador (24) operativo para combinar la primera señal de portadora de componente y una o más señales de portadora de componente alineadas en el tiempo y alineadas en frecuencia, para generar una señal única, combinada.

10. El receptor de la reivindicación 9, que comprende además una unidad (26) de Transformada Rápida de Fourier, operativa para detectar símbolos en la señal combinada.

11. El receptor de la reivindicación 9, en el que la unidad de retardo precede al mezclador en la trayectoria de una o más señales de portadora de componente.

12. El receptor de la reivindicación 9, en el que el mezclador es operativo para generar una señal de portadora de componente alineada en frecuencia con la primera portadora de componente de tal modo que las portadoras de componente están adaptadas sobre la misma trama de subportadora.

13. El receptor de la reivindicación 9, en el que uno o más circuitos de receptor de terminal de entrada comprenden un circuito de receptor de terminal de entrada dedicado a cada señal de portadora de componente que va a ser procesada.

14. El receptor de la reivindicación 9, en el que uno o más circuitos de receptor de terminal de entrada comprenden uno o más circuitos de receptor de terminal de entrada, cada uno de ellos operativo para procesar una o más señales de portadora de componente.

15. El receptor de la reivindicación 9, en el que uno o más circuitos de receptor de terminal de entrada comprenden una pluralidad de circuitos de receptor de terminal de entrada, en el que al menos un circuito de receptor de terminal de entrada es operativo para procesar dos o más señales de portadora de componente.