Aparato, métodos y productos de programas informáticos para selección de retardo en un receptor de espectro ensanchado.

Un método de recuperación de una señal a partir de una señal compuesta,

incluyendo señales de una o másfuentes, el método que comprende:

• determinar (1010) las características de canal y de correlación para la señal compuesta;

• determinar (1020) las ponderaciones de combinación respectivas para una información a partir de la señalcompuesta para los respectivos de una pluralidad de retardos candidatos en base a las características decanal y de correlación determinadas;

caracterizado porque el método además comprende

• seleccionar (1030) un primer retardo a partir de la pluralidad de retardos candidatos para inclusión en ungrupo de retardos;

• generar una estimación de contenido de señal y de ruido para los respectivos de una pluralidad desegundos retardos a partir de una ponderación asociada con el primer retardo;

• seleccionar uno o más de los respectivos de la pluralidad de segundos retardos para inclusión en el grupode retardos en base a la estimación de contenido de señal y de ruido generada; y

• procesar (1040) una información a partir de la señal compuesta para los retardos seleccionados según uncódigo de ensanchado para generar una estimación de símbolo.

Aparato, métodos y productos de programas informáticos para selección de retardo en un receptor de espectro ensanchado ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a radiocomunicaciones, y más concretamente, a un aparato, métodos y productos de programa informático para procesar señales de comunicaciones de espectro ensanchado.

Las técnicas de transmisión de señales de espectro ensanchado son ampliamente usadas en sistemas de comunicaciones, tales como redes de telefonía celular de acceso múltiple por división de código (CDMA) . Con referencia a la FIGURA 1, un símbolo de información está modulado típicamente por una secuencia de ensanchado antes de la transmisión desde una estación de transmisión 110 de manera que el símbolo se representa por un número de segmentos en la señal transmitida. En el receptor 120, la señal recibida se desensancha usando un código de desensanchado, que es típicamente el conjugado del código de ensanchado, El receptor 120 que incluye un procesador radio 122 que realiza la conversión descendente, el filtrado y/u otras operaciones para producir una señal en banda base que se proporciona a un procesador en banda base 124. El procesador en banda base 124 desensancha la señal en banda base para producir estimaciones de símbolos que se proporcionan a un procesador adicional 126, que puede realizar operaciones de procesamiento de señal adicionales, tales como decodificación de corrección de errores.

En sistemas CDMA de secuencia directa (DS-CDMA) coherentes, se usa comúnmente recepción RAKE coherente. Este tipo de receptor desensancha la señal recibida correlacionando la secuencia de segmentos para producir valores desensanchados que se combinan ponderadamente según los coeficientes de canal estimados. La ponderación puede eliminar la rotación de fase del canal y ajustar los valores desensanchados para proporcionar valores “suaves” que son indicativos de los símbolos transmitidos.

La propagación multitrayecto de la señal transmitida puede conducir a dispersión en el tiempo, que causa múltiples ecos resolubles de la señal transmitida para llegar al receptor. En un receptor RAKE convencional, los correlacionadores están típicamente alineados con ecos seleccionados de la señal deseada. Cada correlacionador produce valores desensanchados que se combinan ponderadamente como se descrió anteriormente. Aunque un receptor RAKE puede ser efectivo en ciertas circunstancias, la interferencia de uno mismo y multiusuario puede degradar el rendimiento causando pérdida de ortogonalidad entre los canales definidos de secuencia de ensanchado.

Un receptor RAKE “generalizado” (G-RAKE) ha sido propuesto para proporcionar rendimiento mejorado en tales entornos de interferencia. Un receptor G-RAKE convencional típicamente usa ponderaciones de combinación que son una función de los coeficientes del canal y una covarianza de ruido que incluye información en relación con las señales de interferencia. Estas ponderaciones w se pueden expresar como:

donde R es una matriz de covarianza de ruido y c es un vector de coeficiente del canal.

Un procesador en banda base típico para un receptor G-RAKE se ilustra en la FIGURA 2. Las muestras de segmentos se proporcionan a una unidad de colocación de rama 230, que determina dónde colocar las ramas (seleccionando retardos para una o más antenas) mediante una unidad de correlación 210. La unidad de correlación 210 desensancha uno o más canales de tráfico y produce valores desensanchados de tráfico. Los trayectos seleccionados también se proporcionan a un ordenador de ponderación 240, que calcula las ponderaciones de combinación que se usan para combinar los valores desensanchados en un combinador 220 para producir valores suaves.

Se puede proporcionar una funcionalidad similar usando una estructura de ecualizador de segmentos, como se muestra en la FIGURA 3. En tal estructura, las muestras de segmentos se proporcionan a una unidad de colocación de derivadores 330, que determina dónde colocar los derivadores del filtro (es decir, qué retardos para una o más antenas) para un filtro de respuesta al impulso finita (FIR) 310. Las ubicaciones de derivador seleccionadas también se proporcionan a un calculador de ponderación 340 que calcula los coeficientes (o ponderaciones) del filtro para el filtro 310. El filtro 310 filtra las muestras de segmento para producir una señal que se desensancha por un correlacionador 320 para producir estimaciones de símbolos.

Un ordenador de ponderación convencional para un receptor G-RAKE se ilustra en la FIGURA 4. Las muestras de señal se proporcionan a una unidad de correlación 410 que desensancha símbolos a partir de un piloto o canal de tráfico para producir valores desensanchados iniciales. La modulación de símbolos se elimina de estos valores por un eliminador de modulación 420, y los valores resultantes se proporcionan a un rastreador de canal 430 que genera estimaciones de canal. Los valores desensanchados y las estimaciones de canal se proporcionan a un estimador de covarianza de ruido 450, que produce una estimación de la covarianza de ruido del conjunto de retardos en uso. Las estimaciones de canal y la estimación de covarianza de ruido se proporcionan a un calculador de ponderación 440, que calcula las ponderaciones de combinación (coeficientes de filtro) de los mismos.

Un receptor G-RAKE difiere de un receptor RAKE tradicional en que considera retardos además de aquéllos correspondientes a ecos de la señal deseada. Estos otros retardos se eligen típicamente para proporcionar información acerca de la interferencia de manera que el receptor puede suprimir la interferencia.

En un receptor RAKE práctico (RAKE tradicional o G-RAKE) , las restricciones de componentes físicos y/o soporte lógico limitan típicamente el número de “ramas” que se pueden usar en un momento dado. En un receptor RAKE tradicional, estas ramas se eligen típicamente de manera que se recoge una cantidad máxima de la energía de la señal deseada. En un receptor G-RAKE, no obstante, los criterios de selección de ramas también pueden recoger información de la señal de interferencia de manera que se puede lograr una cantidad deseada de supresión de interferencia.

Se han propuesto una variedad de estrategias para seleccionar ramas para receptores RAKE. La Patente de EE.UU. Nº 5.572.552 de Dent et al. describe un proceso por el cual se colocan ramas según una métrica de relación señal a ruido (SNR) que se calcula como una función de los coeficientes del canal, niveles de potencia y, opcionalmente, el código de ensanchado. La Patente de EE.UU. Nº 6.363.104 de Bottomley describe la estimación de la SNR para diferentes combinaciones de posiciones de rama como una función de estimaciones del canal y estimaciones de la matriz de correlación de deterioro para cada combinación candidata, y la selección de una combinación de ramas que maximiza la SNR. La Patente de EE.UU. Nº 6.683.924 de Ottosson et al. describe un proceso de selección de ramas en base a diferenciales de tiempo e intensidades de señales relativas de trayectos de señal. “Low complexity implementation of a downlink CDMA generalized RAKE receiver, ” y “On the performance of a practical downlink CDMA generalized RAKE receiver, ” por Kutz et al., Actas de Conf. Tecnolog. Veh. del IEEE, Vancouver, Canadá (24-28 de septiembre de 2002) , describen otras técnicas de selección.

La Solicitud de Patente de EE.UU. Nº 2001/0028677 muestra métodos de recuperación de información codificada en una señal de espectro ensanchado transmitida según una secuencia de ensanchado. Una señal de espectro ensanchado se correlaciona con una secuencia de ensanchado para producir una pluralidad de correlaciones de desplazamiento de tiempo. Un subconjunto de la pluralidad de correlaciones de desplazamiento de tiempo se pueden seleccionar entonces, y las correlaciones de tráfico correspondientes se pueden combinar entonces usando una combinación ponderada para estimar la información codificada en la señal de espectro ensanchado transmitida.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un método según la reivindicación independiente 1 y un receptor de comunicaciones de espectro ensanchado según la reivindicación independiente 12. Se definen realizaciones ventajosas en las reivindicaciones dependientes.

Según algunas realizaciones de la presente invención, se proporcionan métodos para recuperar una señal a partir de una señal compuesta que incluye señales de una o más fuentes. Las características de canal y de correlación se determinan para la señal compuesta. Las ponderaciones de combinación respectivas... [Seguir leyendo]

1. Un método de recuperación de una señal a partir de una señal compuesta, incluyendo señales de una o más fuentes, el método que comprende:

& determinar (1010) las características de canal y de correlación para la señal compuesta; & determinar (1020) las ponderaciones de combinación respectivas para una información a partir de la señal compuesta para los respectivos de una pluralidad de retardos candidatos en base a las características de canal y de correlación determinadas;

caracterizado porque el método además comprende & seleccionar (1030) un primer retardo a partir de la pluralidad de retardos candidatos para inclusión en un grupo de retardos; & generar una estimación de contenido de señal y de ruido para los respectivos de una pluralidad de segundos retardos a partir de una ponderación asociada con el primer retardo; & seleccionar uno o más de los respectivos de la pluralidad de segundos retardos para inclusión en el grupo de retardos en base a la estimación de contenido de señal y de ruido generada; y & procesar (1040) una información a partir de la señal compuesta para los retardos seleccionados según un código de ensanchado para generar una estimación de símbolo.

2. Un método según la reivindicación 1, en donde generar una estimación de contenido de señal y de ruido para un segundo retardo a partir de una ponderación asociada con el primer retardo comprende:

& determinar una correlación entre una información de señal compuesta para el primer retardo y una información de señal compuesta para el segundo retardo; y & generar la estimación de contenido de señal y de ruido para el segundo retardo a partir de la correlación y la ponderación asociadas con el primer retardo.

3. Un método según la reivindicación 1:

& en donde generar una estimación de contenido de señal y de ruido para un segundo retardo a partir de una ponderación asociada con el primer retardo comprende generar estimaciones respectivas de contenido de señal y de ruido para los respectivos de la pluralidad de segundos retardos a partir de la ponderación asociada con el primer retardo; y & en donde seleccionar el uno o más de los respectivos de la pluralidad de segundos retardos para inclusión en el grupo de retardos en base a la estimación de contenido de señal y de ruido generada comprende seleccionar de entre la pluralidad de segundos retardos en base a las estimaciones de contenidos de señal y de ruido.

4. Un método según la reivindicación 3, en donde seleccionar de entre la pluralidad de segundos retardos en base a las estimaciones de contenido de señal y de ruido comprende seleccionar segundos retardos cuyas estimaciones de contenido de señal y de ruido asociadas indican una mejora más grande de la relación señal a ruido.

5. Un método según la reivindicación 3:

& en donde seleccionar de entre la pluralidad de segundos retardos en base a las estimaciones de contenido de señal y de ruido comprende seleccionar uno primero de los segundos retardos; & en donde determinar las ponderaciones de combinación respectivas para una información a partir de la señal compuesta para los respectivos de una pluralidad de retardos candidatos en base a las características de canal y de correlación determinadas comprende determinar nuevas ponderaciones de combinación respectivas para los respectivos del grupo seleccionado de retardos incluyendo el primero seleccionado de los segundos retardos; & en donde generar las estimaciones de contenido de señal y de ruido respectivas para los respectivos de la pluralidad de segundos retardos a partir de la ponderación asociada con el primer retardo comprende generar nuevas estimaciones de contenido de señal y de ruido para los respectivos de la pluralidad de segundos retardos aún no seleccionados; y & en donde seleccionar de entre la pluralidad de segundos retardos en base a las estimaciones de contenido de señal y de ruido comprende seleccionar uno segundo de los segundos retardos en base a las nuevas estimaciones de contenido de señal y de ruido.

6. Un método según la reivindicación 5, en donde seleccionar uno segundo de los segundos retardos en base a las nuevas estimaciones de contenido de señal y de ruido comprende sustituir el segundo de los segundos retardos para uno seleccionado previamente del grupo seleccionado de retardos en base a una comparación de las estimaciones de contenido de señal y de ruido.

7. Un método según la reivindicación 3, en donde seleccionar de entre la pluralidad de segundos retardos en base a las estimaciones de contenido de señal y de ruido comprende:

& generar una estimación de contenido de señal y de ruido agregada para un conjunto de los segundos retardos; y & determinar si seleccionar el conjunto de segundos retardos para inclusión en el grupo de retardos seleccionados en base a la estimación de contenido de señal y de ruido agregada.

8. Un método según la reivindicación 1, en donde procesar la información a partir de la señal compuesta para los retardos seleccionados según un código de ensanchado para generar una estimación de símbolo comprende:

& generar las correlaciones respectivas de la señal compuesta con el código de ensanchado para los respectivos de los retardos seleccionados; y & combinar las correlaciones generadas para generar la estimación de símbolo.

9. Un método según la reivindicación 1, en donde procesar la información a partir de la señal compuesta para los retardos seleccionados según un código de ensanchado para generar una estimación de símbolo comprende:

& filtrar la señal compuesta usando un filtro que tiene derivadores de filtro correspondientes a los respectivos de los retardos seleccionados; y & correlacionar las señales de comunicaciones de espectro ensanchado filtradas con el código ensanchado para generar la estimación de símbolo.

10. Un método según la reivindicación 1, en donde determinar las características de canal y de correlación para la señal compuesta comprende determinar la característica de correlación paramétricamente y no paramétricamente.

11. Un método según la reivindicación 1, en donde determinar las características de canal y de correlación para la señal compuesta comprende determinar la característica de correlación a partir de las correlaciones de la señal compuesta en la pluralidad de retardos candidatos.

12. Un receptor de comunicaciones de espectro ensanchado (600) que comprende:

& un procesador radio (650) configurado para recibir una señal radio que incluye señales de una o más fuentes y producir una señal en banda base compuesta que incluye señales de una o más fuentes; y & un procesador en banda base configurado para determinar (640) las características de canal y de correlación para la señal compuesta, determinar (630) las ponderaciones de combinación respectivas para información a partir de la señal compuesta para los respectivos de una pluralidad de retardos candidatos en base a las características de canal y de correlación determinadas,

caracterizado porque el procesador en banda base está configurado además:

& para seleccionar (620) un primer retardo a partir de la pluralidad de retardos candidatos para inclusión en un grupo de retardos, para generar una estimación de contenido de señal y de ruido para los respectivos de una pluralidad de segundos retardos a partir de una ponderación asociada con el primer retardo, seleccionar

(620) uno o más de los respectivos de la pluralidad de segundos retardos para inclusión en el grupo de retardos en base a la estimación generada de contenido de señal y de ruido, y procesar (610) una información a partir de la señal compuesta para los retardos seleccionados según un código de ensanchado para generar una estimación de símbolo.

13. Un receptor según la reivindicación 12, en donde el procesador en banda base es operativo para generar una estimación de contenido de señal y de ruido agregada para un conjunto de los segundos retardos, y determinar si seleccionar el conjunto de los segundos retardos para inclusión en el grupo de retardos seleccionados en base a la estimación de contenido de señal y de ruido agregada.

14. Un receptor según la reivindicación 12, en donde el procesador en banda base es operativo para generar correlaciones respectivas de la señal compuesta con el código de ensanchado para los respectivos de los retardos seleccionados, y combinar las correlaciones generadas para generar la estimación de símbolo.

15. Un receptor según la reivindicación 12, en donde el procesador en banda base es operativo para filtrar la señal compuesta usando un filtro que tiene derivadores de filtro que corresponden a los respectivos de los retardos seleccionados y correlacionar las señales de comunicaciones de espectro ensanchado filtradas con el código de ensanchado para generar la estimación de símbolo.

16. Un producto de programa informático para recuperar una señal a partir de una señal compuesta que incluye

señales de una o más fuentes, el producto de programa informático que comprende un código de programa informático integrado en un medio de almacenamiento legible por ordenador, el código de programa informático configurado para realizar el método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.