Detectar una señal de OFDM transmitida en un receptor que tiene al menos dos ramas receptoras.

Un método de detectar una señal de Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal transmitida en un receptor (21) de un sistema de comunicación inalámbrico,

en el que el receptor tiene al menos dos ramas receptoras, comprendiendo cada rama una antena (2, 3), un receptor de extremo frontal (11, 12), una unidad de Transformada de Fourier Discreta (13, 14; 29) para obtener una señal recibida en el dominio de la frecuencia, y un estimador de canal (15, 16; 30) para determinar una estimación de canal a partir de la señal recibida en el dominio de la frecuencia; comprendiendo también el receptor un detector (6) para detectar símbolos de datos recibidos de las señales recibidas en el dominio de la frecuencia y de las correspondientes estimaciones de canal, caracterizado porque el método comprende las etapas de:

- determinar (101) un ancho de banda del sistema asociado con la citada señal transmitida;

- comparar (102) el ancho de banda del sistema determinado con un valor predeterminado;

- determinar (103), si el ancho de banda del sistema determinado es menor que el valor predeterminado, las estimaciones del canal separadamente para cada rama, y detectar (104) los símbolos de datos recibidos de las señales recibidas en el dominio de la frecuencia y las correspondientes estimaciones del canal; y

- calcular (105), si el ancho de banda del sistema determinado es mayor que el valor predeterminado, una suma ponderada de las señales de cada rama, determinando (106) una estimación de canal combinada a partir de cada suma ponderada, y detectar (107) los símbolos de datos recibidos a partir de la suma ponderada y la estimación de canal combinada.

Detectar una señal de OFDM transmitida en un receptor que tiene al menos dos ramas receptoras Campo Técnico Las realizaciones de la invención se refieren a un método y a un receptor para detectar una señal de Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal transmitida en un sistema de comunicación inalámbrico, donde el receptor tiene al menos dos ramas receptoras.

Antecedentes En la futura evolución de los estándares celulares de móviles como el Sistema Global para Comunicación de Móviles (GSM – Global System for Mobile communication, en inglés) y el Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha (WCDMA – Wideband Code Division Multiple Access, en inglés) , se darán nuevas técnicas de transmisión como la Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM – Orthogonal Frequency Division Multiplexing, en inglés) . Una propuesta para un sistema celular flexible tan nuevo es la Evolución a Largo Plazo de Tercera Generación (3G LTE – Third Generation Long Term Evolution, en inglés) que puede considerarse como una evolución del estándar WCDMA de 3G. Tal sistema se describe, por ejemplo, en el estándar TS 36.211, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA; Physical channels and modulation”, 3GPP, Versión 8. Este sistema utilizará OFDM como técnica de acceso múltiple (llamado OFDMA) en el enlace descendente.

Se requiere que un terminal Móvil que soporta LTE de 3G de Versión 8 tenga dos antenas receptoras, así como se requiere que soporte anchos de banda de entre 1, 4 y 20 MHz. En general, un receptor de OFDM con dos antenas receptoras consiste en dos receptores de extremo frontal con radios analógicas y convertidores de analógico a digital, y un procesador de banda de base que incluye (entre otras cosas) dos Transformadas de Fourier Rápidas (FTT – Fast Fourier Transforms, en inglés) , bloques de estimación de canal para todas las rutas de canales y un bloque de desmodulación de canal. La complejidad de estos bloques de banda de base aumenta linealmente con el ancho de banda.

Uno de los principales factores determinantes para el coste de una plataforma para móviles es el área del microprocesador de banda de base. Esto es sobre todo cierto para terminales de bajo coste/elevado volumen, que quizás no soporten las velocidades de datos de LTE más altas. Además, para un sistema de OFDM de alta capacidad una gran parte del área de microprocesador es la memoria donde se almacenan resultados intermedios. Un ejemplo es los datos de subportadora que deben ser almacenados para la desmodulación hasta que la estimación de canal se ha completado. Como ejemplo práctico; asúmase un sistema de LTE del 3GPP de 20 MHz y un terminal móvil con dos antenas receptoras y 1200 subportadoras y un retardo en el estimador del canal de 7 símbolos. Esto significa que tenemos que almacenar 16800 valores complejos, en los que cada valor complejo puede ocupar 2*8 bits, que suman aproximadamente 150 Kbits de memoria. Para planteamientos más avanzados estas partes de la banda de base necesitan tener incluso más memoria. Por comparación, la memoria de la banda de base total (incluida la memoria para HARQ (Solicitud de Repetición Automática Híbrida -Hybrid Automatic Repeat Request, en inglés) , etc.) es 2 veces ese tamaño en el caso de 20 MHz, y por ello la parte de estimación de canal que se encuentra por encima consiste en una parte significativamente grande de la memoria total necesaria.

Además, la parte de estimación de canal aumenta con el ancho de banda. Por ello el ancho de banda de un sistema de 20 MHz requiere aproximadamente dos veces la memoria comparada con el ancho de banda de un sistema de 10 MHz. No obstante, por lo que respecta a los despliegues de LTE más probables, anchos de banda por encima de 10 MHz muy probablemente resultarán muy raros y el sistema y el alto volumen de módems de LTE estarán en el caso de un sistema de 3-10 MHz. Si los terminales de bajo coste utilizan receptores de la técnica anterior diseñados para soportar un rendimiento óptimo también para el raro ancho de banda de 20 MHz, el área de microprocesador total (coste) podría ser demasiado grande, reduciendo el margen por plataforma.

El documento WO 2008 028942 describe un receptor de diversidad que adopta su ancho de banda de acuerdo con la aplicación procesada.

Así existe la necesidad de receptores que cumplan los requisitos de 20 MHz de la LTE, pero optimizados para un rendimiento optimizado para anchos de banda menores.

Por lo tanto, es un objeto de las realizaciones de la invención proporcionar un método en el cual los requisitos para un alto ancho de banda del sistema puedan cumplirse con una capacidad de memoria reducida.

Compendio De acuerdo con las realizaciones de la invención el objeto se consigue en un método de detectar una señal de Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal transmitida en un receptor de un sistema de comunicación inalámbrico, en el que el receptor tiene al menos dos ramas receptoras, comprendiendo cada rama una antena, un receptor de extremo frontal, una unidad de Transformada de Fourier Discreta para la obtención de una señal recibida 45 50 55 60

en el dominio de la frecuencia, y un estimador de canal para determinar una estimación de canal a partir de la señal recibida en el dominio de la frecuencia; comprendiendo además el receptor un detector para detectar símbolos de datos recibidos de las señales recibidas en el dominio de la frecuencia y las correspondientes estimaciones de canal. El método comprende las etapas de determinar un ancho de banda del sistema asociado con la citada señal transmitida; comparar el ancho de banda del sistema determinado con un valor predeterminado; determinar, si el ancho de banda del sistema determinado es menor que el valor predeterminado, estimaciones de canal separadamente para cada rama, y detectar los símbolos de datos recibidos de las señales recibidas en el dominio de la frecuencia y las correspondientes estimaciones de canal; y calcular, si el ancho de banda del sistema determinado es mayor que el valor predeterminado, una suma ponderada de las señales para cada rama, determinando una estimación de canal combinada a partir de la citada suma ponderada, y detectar los símbolos de datos recibidos a partir de la suma ponderada y de la estimación de canal combinada.

Determinar las estimaciones de canal separadamente para bajos anchos de banda del sistema asegura un rendimiento óptimo, por ejemplo, medido como una tasa de error de símbolo, para estos anchos de banda. Por otro lado, calculando una suma ponderada de las señales y determinando así sólo una estimación de canal combinada para altos anchos de banda, los requisitos de memoria para estos anchos de banda se reducen considerablemente. Aunque el rendimiento en esta situación se reduce algo, esto será normalmente completamente aceptable puesto que estos altos anchos de banda del sistema sólo ocurren raramente.

El método puede comprender también las etapas de determinar a partir de la citada estimación de canal combinada un indicador de calidad del canal; y determinar a partir del citado indicador de calidad del canal los factores de ponderación para ser utilizados en el cálculo de la citada suma ponderada.

En una realización, la suma ponderada se calcula a partir de las señales en el dominio del tiempo y subsiguientemente es proporcionada a una unidad de Transformada de Fourier Discreta para obtener una señal recibida en el dominio de la frecuencia común. Tomando la suma ponderada antes de la unidad de Transformada de Fourier Discreta la carga de cálculo de la Transformada de Fourier se relaja porque la transformada no necesita ser calculada para cada rama.

Alternativamente, la suma ponderada puede ser calculada a partir de señales recibidas en el dominio de la frecuencia obtenidas de las unidades de Transformada de Fourier Discreta de cada rama.

En el último caso, una suma ponderada puede ser calculada separadamente para subportadoras individuales o grupos de subportadoras utilizando factores de ponderación determinados para las citadas subportadoras individuales o grupos de subportadoras. Así, si la suma ponderada se toma después de la unidad de Transformada de Fourier Discreta el uso de diferentes pesos para subportadoras individuales o grupos de subportadoras es posible. Esto permite una mejor sintonización al coste de más cálculos.

Algunas realizaciones de la invención también se refieren a un receptor configurado para recibir una señal de Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal transmitida en un sistema de comunicación inalámbrico, comprendiendo el receptor al menos dos ramas receptoras, comprendiendo... [Seguir leyendo]

1. Un método de detectar una señal de Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal transmitida en un receptor (21) de un sistema de comunicación inalámbrico, en el que el receptor tiene al menos dos ramas receptoras, comprendiendo cada rama una antena (2, 3) , un receptor de extremo frontal (11, 12) , una unidad de Transformada de Fourier Discreta (13, 14; 29) para obtener una señal recibida en el dominio de la frecuencia, y un estimador de canal (15, 16; 30) para determinar una estimación de canal a partir de la señal recibida en el dominio de la frecuencia; comprendiendo también el receptor un detector (6) para detectar símbolos de datos recibidos de las señales recibidas en el dominio de la frecuencia y de las correspondientes estimaciones de canal, caracterizado porque el método comprende las etapas de:

! determinar (101) un ancho de banda del sistema asociado con la citada señal transmitida; ! comparar (102) el ancho de banda del sistema determinado con un valor predeterminado; ! determinar (103) , si el ancho de banda del sistema determinado es menor que el valor predeterminado, las estimaciones del canal separadamente para cada rama, y detectar (104) los símbolos de datos recibidos de las señales recibidas en el dominio de la frecuencia y las correspondientes estimaciones del canal; y ! calcular (105) , si el ancho de banda del sistema determinado es mayor que el valor predeterminado, una suma ponderada de las señales de cada rama, determinando (106) una estimación de canal combinada a partir de cada suma ponderada, y detectar (107) los símbolos de datos recibidos a partir de la suma ponderada y la estimación de canal combinada.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el método comprende también las etapas de:

! determinar (207; 307) a partir de la citada estimación de canal combinada un indicador de calidad del canal; y ! determinar (208; 308) a partir del citado indicador de calidad de canal los factores de ponderación para ser utilizados en el cálculo de la citada suma ponderada.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la citada suma ponderada se calcula (202, 203) a partir de las señales en el dominio del tiempo y es subsiguientemente proporcionada a una unidad de Transformada de Fourier Discreta (204) para obtener una señal recibida en el dominio de la frecuencia común.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la citada suma ponderada se calcula (303, 304) a partir de las señales recibidas en el dominio de la frecuencia obtenidas de las unidades de Transformada de Fourier Discreta de cada rama.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque se calcula una suma ponderada separadamente para subportadoras individuales o grupos de subportadoras utilizando factores de ponderación determinados para las citadas subportadoras individuales o grupos de subportadoras.

6. Un receptor (21) configurado para recibir una señal de Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal transmitida en un sistema de comunicación inalámbrico, comprendiendo el receptor:

! al menos dos ramas receptoras, comprendiendo cada rama una antena (2, 3) , un receptor de extremo frontal (11, 12) , una unidad de Transformada de Fourier Discreta (13, 14; 29) para obtener una señal recibida en el dominio de la frecuencia, y un estimador de canal (15, 16; 30) para determinar una estimación de canal a partir de la señal recibida en el dominio de la frecuencia; y ! un detector (6) para detectar símbolos de datos recibidos de las señales recibidas del dominio de la frecuencia y de las correspondientes estimaciones de canal, caracterizado porque el receptor está configurado para: ! determinar (22) un ancho de banda del sistema asociado con la citada señal transmitida; ! comparar el ancho de banda del sistema determinado con un valor predeterminado; ! determinar, si el ancho de banda del sistema determinado es menor que el valor predeterminado, las estimaciones del canal separadamente para cada rama, y detectar los símbolos de datos recibidos de las señales recibidas en el dominio de la frecuencia y de las correspondientes estimaciones de canal; y ! calcular, si el ancho de banda del sistema determinado es mayor que el valor predeterminado, una suma ponderada de las señales de cada rama, determinar una estimación de canal combinada a partir de la suma ponderada, y detectar los símbolos de datos recibidos a partir de la suma ponderada y de la estimación de canal combinada.

7. Un receptor de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el receptor está también configurado para:

! determinar (31) a partir de la estimación de canal combinada un indicador de calidad de canal; y ! determinar (32) a partir del indicador de calidad de canal los factores de ponderación para ser utilizados en el cálculo de la citada suma ponderada.

8. Un receptor de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el receptor está configurado para calcular la citada suma ponderada a partir de las señales del dominio del tiempo y para proporcionar subsiguientemente la suma ponderada a una unidad de Transformada de Fourier Discreta para obtener una señal recibida del dominio de la frecuencia común.

9. Un receptor de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el receptor está configurado para calcular la citada suma ponderada a partir de las señales recibidas del dominio de la frecuencia obtenidas a partir de las unidades de Transformada de Fourier Discreta de cada rama.

10. Un receptor de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el receptor está configurado para calcular

una suma ponderada separadamente para subportadoras individuales o grupos de subportadoras utilizando factores de ponderación determinados para las citadas subportadoras individuales o grupos de subportadoras.

11. Un receptor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque la unidad de Transformada de Fourier Discreta (13, 14; 29) es una unidad de Transformada de Fourier Rápida.

12. Un programa de ordenador que comprende un medio de código de programa para llevar a cabo las etapas de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 cuando el citado programa de ordenador es ejecutado en un ordenador.

13. Un medio legible por ordenador que tiene almacenado en el mismo un medio de código de programa para llevar

a cabo el método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 cuando el citado medio de código de programa es ejecutado en un ordenador.