Procedimiento de estimación de la calidad de focalización de una señal pre-ecualizada por retorno temporal.

Procedimiento de estimación de la calidad de focalización de una señal pre-ecualizada por retorno temporal de uncanal de propagación estimado entre una antena de origen (A1) de una entidad comunicante de origen (EC1) y unaantena destinataria (A2) de una entidad comunicante destinataria (EC2),

siendo capaces dichas entidadescomunicantes de estar en movimiento relativo, estando caracterizado dicho procedimiento porque comprende unaetapa de evaluación de una calidad de focalización (Qv, QBessel, Qv, Qsym, Qsymp, QDS, QEQ) de la señal recibida en laantena destinataria, en relación a un valor, para un punto focal (FO), de una representación (QUAL1, QUAL2) de unacurva de potencia recibida en función de una distancia (L) entre la antena destinataria y el punto focal,correspondiendo dicho punto focal a una posición de dicha antena destinataria con relación a dicha antena de origenantes de que transcurra un retardo de latencia.

Procedimiento de estimación de la calidad de focalización de una señal pre-ecualizada por retorno temporal

El campo de la invención es el de las telecomunicaciones y más precisamente de las técnicas de comunicación de radio entre entidades comunicantes.

Más particularmente, la invención se refiere a la calidad de transmisión de una señal basada en una técnica de retorno temporal entre dos entidades comunicantes.

Una señal de radio transmitida por una antena de una entidad comunicante sufre deformaciones en función de las condiciones de propagación entre un punto de origen definido en la salida de la antena de origen y un punto destinatario definido en la entrada de una antena de la entidad comunicante destinataria. Con el fin de limitar estas deformaciones, la señal es distorsionada previamente por aplicación de coeficientes de pre-ecualización en función de las características del canal de propagación entre estas dos antenas. Es por lo tanto necesario caracterizar este canal de propagación.

Entre los métodos de pre-ecualización existentes se distinguen los métodos basados en el retorno temporal debido a su complejidad reducida, a su rendimiento y a su capacidad intrínseca de focalizar una onda de radio en una antena de recepción. El retorno temporal permite reducir significativamente la dispersión temporal del canal de propagación focalizando la energía de la señal recibida en el tiempo y en el espacio.

El retorno temporal es una técnica de focalización de las ondas, típicamente de las ondas acústicas, que reposa en la invariancia por inversión del tiempo de la ecuación de onda. Así, una onda temporalmente invertida se propaga como una onda directa que remontaría el tiempo. Una impulsión breve emitida desde un punto de origen se propaga en un medio de propagación. Una parte de esta onda recibida por un punto destinatario es retornada temporalmente antes de ser reenviada al medio de propagación. La onda converge hacia el punto de origen reformando una impulsión breve y la energía de la onda se focaliza en el punto de origen. La señal, focalizada por retorno temporal en el punto de origen, es casi idéntica en su forma a la señal de origen emitida en el punto de origen. Hay así recompresión temporal en el punto de origen. En particular la onda retornada converge tanto más precisamente cuanto que el medio de propagación es complejo.

La técnica del retorno temporal se aplica así a las redes de comunicación de radio para anular el efecto del canal de propagación en la señal, particularmente reduciendo el ensanchamiento del canal, y simplificar el tratamiento de símbolos recibidos después de la travesía del canal. La señal emitida por una antena de la entidad comunicante de origen es así pre-ecualizada por aplicación de coeficientes obtenidos a partir del retorno temporal de la respuesta impulsional del canal de propagación que esta señal debe atravesar. El retorno temporal del canal de propagación aplicado a la señal permite anular el efecto de este canal durante la transmisión de la señal así pre-distorsionada a partir del punto de origen, y focalizar la señal en una antena destinataria. La puesta en marcha del retorno temporal necesita así el conocimiento del canal de propagación por la entidad comunicante de origen.

El artículo de P. Pajusco y P. Pagani titulado Characterization of UWB time reversal using circular array measurement describe medidas, al nivel de receptores distribuidos en un plano, de la potencia de una señal de radio de banda ultra-ancha pre-ecualizada por retorno temporal. El análisis de estas medidas pone en valor los efectos de 45 focalización temporal y de focalización espacial obtenidos por esta técnica de pre-ecualización.

No obstante, cuando las entidades comunicantes son móviles, la estimación del canal efectuada en un instante dado por una entidad comunicante puede revelarse errónea en un instante siguiente debido a la movilidad de las entidades comunicantes. Este error se califica en relación a un movimiento relativo definido en función de la velocidad de desplazamiento de la entidad comunicante de origen observada desde la entidad comunicante destinataria. Para movimientos relativos importantes hay decorrelación entre la estimación del canal de propagación, aplicada para la pre-distorsión de la señal, y el canal de propagación efectivamente atravesado por la señal. La focalización de la señal en la antena de la entidad comunicante destinataria no es realizada, y la potencia de la señal recibida es inferior a la potencia de la señal que sería recibida en la ausencia de movimiento relativo.

La desfocalización de la señal en la antena destinataria de hecho es generada por el movimiento relativo pero igualmente por un retardo de latencia. El retardo de latencia es el retardo global que comprende un retardo de tratamiento entre la medida del canal de propagación y la emisión de la señal focalizada, y por un retardo entre la emisión y la recepción de la señal pre-ecualizada.

La posición de la antena destinataria con relación a la estimación del canal de propagación aplicado a la señal preecualizada define un punto focal. El punto focal corresponde así a la posición de la antena destinataria con relación a la antena de origen antes de que transcurra el retardo de latencia. En otros términos, el punto focal corresponde al punto de convergencia de las ondas para unas entidades comunicantes estáticas y en la ausencia de retardo de 65 latencia. En el caso de un desplazamiento de una o dos de las entidades comunicantes durante el retardo de latencia, la antena destinataria se encuentra en una posición que es diferente de la posición del punto focal con relación a la antena de origen, por lo tanto no se respeta el punto focal.

Cuando la focalización de la señal no se realiza, la calidad de servicio se degrada. La calidad de servicio es por ejemplo el caudal ofrecido o incluso una tasa de error en los datos vehiculados por la señal. Así, la calidad de servicio se degrada desde que la entidad comunicante destinataria y/o la entidad comunicante de origen se desplazan. Esta degradación aumenta cuando aumenta el movimiento relativo de la entidad comunicante de origen en relación a la entidad comunicante destinataria, habiendo tenido lugar este movimiento durante la duración de latencia. En otros términos, la potencia recibida en la antena destinataria disminuye cuando el movimiento relativo aumenta durante la duración de latencia. Además, esta degradación es función de la frecuencia portadora de la señal pre-ecualizada.

Es por tanto necesario calificar la calidad de focalización.

Para lograr este objetivo, la invención propone un procedimiento de estimación de la calidad de focalización de una señal pre-ecualizada por retorno temporal de un canal de propagación estimado entre una antena de origen de una entidad comunicante de origen y una antena destinataria de una entidad comunicante destinataria, siendo capaces las entidades comunicantes de estar en movimiento relativo. El procedimiento de estimación comprende una etapa de evaluación de una calidad de focalización de la señal recibida en la antena destinataria, en relación a un valor, para un punto focal, de una representación de una curva de potencia recibida en función de una distancia entre la antena destinataria y el punto focal, el punto focal correspondiendo a una posición de dicha antena destinataria con relación a dicha antena de origen antes de que transcurra un retardo de latencia.

Este procedimiento permite así estimar la calidad de focalización a partir de una explotación de las propiedades espaciotemporales del retorno temporal para cualquier frecuencia de la señal emitida. La calidad de focalización se expresa así con relación a la calidad máxima que debe ser lograda en un punto focal y no en calidad absoluta que depende de la frecuencia portadora de la señal. El punto focal corresponde a la posición de la antena destinataria con relación a la antena de origen antes de que transcurra el retardo de latencia. La estimación de la calidad de focalización basándose en la posición de la antena destinataria en relación al punto focal permite una evaluación simple y rápida de la calidad.

La representación de la curva de potencia recibida es una función decreciente de la distancia entre la antena destinataria y el punto focal.

La representación de la curva de potencia recibida expresa así la variación de la calidad resultante del 35 desplazamiento de una o de las dos entidades comunicantes durante el retardo de latencia.

La calidad de focalización es evaluada a partir de una evaluación de un movimiento relativo de la entidad comunicante de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de estimación de la calidad de focalización de una señal pre-ecualizada por retorno temporal de un canal de propagación estimado entre una antena de origen (A1) de una entidad comunicante de origen (EC1) y una 5 antena destinataria (A2) de una entidad comunicante destinataria (EC2) , siendo capaces dichas entidades comunicantes de estar en movimiento relativo, estando caracterizado dicho procedimiento porque comprende una etapa de evaluación de una calidad de focalización (Qv, QBessel, Qv, Qsym, Qsymp, QDS, QEQ) de la señal recibida en la antena destinataria, en relación a un valor, para un punto focal (FO) , de una representación (QUAL1, QUAL2) de una curva de potencia recibida en función de una distancia (L) entre la antena destinataria y el punto focal,

correspondiendo dicho punto focal a una posición de dicha antena destinataria con relación a dicha antena de origen antes de que transcurra un retardo de latencia.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la representación de la curva de potencia recibida es una función decreciente de la distancia entre la antena destinataria y el punto focal. 15

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la calidad de focalización (Qv, QBessel) es evaluada a partir de una evaluación de un movimiento relativo (v) de la entidad comunicante de origen en relación a la entidad comunicante destinataria.

4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la calidad de localización (Qsymp) es evaluada a partir de una estimación de una simetría temporal de la señal recibida.

5. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la calidad de localización (Qsymp) es evaluada a partir de una estimación de una simetría temporal y de una simetría en potencia de la señal recibida. 25

6. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la calidad de localización (QDS) es evaluada a partir de una estimación de un factor de ensanchamiento temporal de la señal recibida por la antena destinataria con relación a un factor de ensanchamiento temporal de una señal referente al punto focal.

7. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la calidad de localización (QEQ) es evaluada a partir de una estimación de una auto-correlación del canal de propagación.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 7, en el que la evaluación de la calidad de focalización comprende además una etapa de recepción por la antena destinataria de una impulsión emitida por la 35 antena de origen.

9. Dispositivo de estimación de la calidad de focalización de una señal pre-ecualizada por retorno temporal de un canal de propagación estimado entre una antena de origen (A1) de una entidad comunicante de origen (EC1) y una antena destinataria (A2) de una entidad comunicante destinataria (EC2) , siendo capaces dichas entidades 40 comunicantes de estar en movimiento relativo, estando caracterizado dicho procedimiento porque comprende un evaluador (EVAL) de una calidad de focalización (Qv, QBessel, Qv, Qsym, Qsymp, QDS, QEQ) de la señal recibida en la antena destinataria, en relación a un valor, para un punto focal (FO) , de una representación (QUAL1, QUAL2) de una curva de potencia recibida en función de una distancia (L) entre la antena destinataria y el punto focal, dicho punto focal correspondiente a una posición de dicha antena destinataria con relación a dicha antena de origen antes de 45 que transcurra un retardo de latencia.

10. Entidad comunicante de un sistema de comunicación de radio que comprende un dispositivo según la reivindicación 9.

11. Sistema de comunicación de radio que comprende al menos una entidad comunicante según la reivindicación 10.

12. Programa de ordenador para una entidad comunicante que comprende las instrucciones de programa para ordenar la puesta en marcha por dicha entidad de aquellas etapas del procedimiento según una cualquiera de las 55 reivindicaciones 1 a 8 cuando el programa es ejecutado por la entidad comunicante.