Estimación de la relación de potencia de canal de tráfico a potencia piloto en un sistema de comunicación inalámbrico MIMO.

Un método en un receptor inalámbrico para procesar una señal de entradas múltiples y salidas múltiples,

MIMO,multiflujo recibida, que comprende:

calcular (410) una amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio a partir de una pluralidadde símbolos de canal de tráfico de desensanchado recibidos en un primer intervalo de transmisión;

estimar (420) una correspondiente amplitud de símbolo piloto o nivel de potencia de símbolo piloto, en base auna respuesta del canal de propagación estimada y al menos uno de una pluralidad de vectores deprecodificación usados para generar la señal MIMO; y

el método se caracteriza por

calcular informáticamente (430) una relación de potencia de tráfico de canal a piloto por código para el primerintervalo de transmisión dividiendo la amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio por lacorrespondiente amplitud de símbolo piloto o nivel de potencia de símbolo piloto.

Estimación de la relación de potencia de canal de tráfico a potencia piloto en un sistema de comunicación inalámbrico MIMO

La presente invención se refiere de manera general a sistemas de telecomunicación inalámbricos, y se refiere en particular a métodos y aparatos para procesar señales de entradas múltiples y salidas múltiples multiflujo en tales sistemas.

La red inalámbrica de Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha (W-CDMA) de 3ª generación (3G) especificada por el Proyecto de Cooperación de 3ª Generación (3GPP) incluye soporte para técnicas de transmisión de entradas múltiples y salidas múltiples (MIMO) . (Para detalles, ver “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Physical layer procedures (FDD) (Release 8) , ” TS 25.214 del 3GPP, disponible en http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25214.htm) . En Sistemas construidos según estos estándares, se puede usar un esquema MIMO 2x2 para transmitir el Canal Compartido de Enlace Descendente de Alta Velocidad (HS-DSCH) sobre dos antenas de transmisión a través de distintos flujos de datos multiplexados espacialmente. Los dos flujos usan los mismos códigos de canalización, pero están separados uno de otro mediante ponderaciones de precodificación ortogonal.

Debido a las imperfecciones en el canal de propagación radio entre la estación base que transmite y un terminal móvil, los dos flujos interferirán uno con otro. Esta interferencia se conoce como interferencia de reutilización de código. Para rendimiento óptimo, un receptor MIMO necesita suprimir o cancelar esta interferencia. Además de suprimir la interferencia de reutilización de código, un receptor MIMO también necesita una estimación de la potencia de interferencia de reutilización de código para calcular informes precisos de calidad de canal para realimentar a la estación base. Si el receptor calcula las estimaciones de canal en base a símbolos de canal piloto (por ejemplo, el Canal Piloto Común de W-CDMA, o el CPICH) , se debe conocer o estimar la relación de la potencia de canal de tráfico (por ejemplo, el Canal Compartido de Enlace Descendente Físico de Alta Velocidad de W-CDMA, o el HS-PDSCH) a la potencia de canal piloto, por código de canalización. Esta relación de potencia de tráfico de canal a piloto por código ! PC se usa cuando se suprime o cancela el término de reutilización de código y también se puede usar para calcular una estimación de la relación señal a interferencia más ruido (SINR) recibida para informe de calidad del canal.

Un planteamiento para suprimir la interferencia de reutilización de código en un receptor Rake Generalizado (G-Rake) se describe en la Publicación de Solicitud de Patente de EE.UU. Nº 2008/0152053, titulada “Method and Apparatus for Determining Combining Weights for MIMO Receivers” y publicada el 26 de junio de 2008. Con este planteamiento, un receptor usa parámetros de escalado que representan la energía por código normalizada asignada a cada flujo transmitido para calcular ponderaciones de combinación que suprimen la interferencia de flujo cruzado. Estos mismos parámetros de escalado también se pueden usar para calcular la potencia de interferencia de reutilización de código estimada para los propósitos de preparar informes de calidad de canal.

Técnicas para estimar la relación de potencia de tráfico de canal a piloto por código ! PC en un sistema MIMO se describen en las Solicitudes de Patente de EE.UU. Nº de Serie 12/036.425 y 12/036.368, ambas de las cuales fueron presentadas el 25 de febrero de 2008 y ambas de las cuales se titulan “Code Power Estimation for MIMO Signals”. No obstante, estas u otras técnicas conocidas previamente pueden ser innecesariamente complejas, en algunas situaciones, o pueden sobre estimar ! PC, o pueden producir estimaciones excesivamente ruidosas para ! PC.

La WO 2006/132593 A2 describe un método de cálculo de correlación de deterioro para por ejemplo un sistema de entradas múltiples y salidas múltiples. El método implica determinar la relación de potencia de transmisión de señal de datos a piloto y transmitir distribuciones de potencia de antena para los datos y señales piloto. Las correlaciones de deterioro se calculan como una función de la relación de potencia de transmisión de señal de datos a piloto y las distribuciones de potencia de antena de transmisión.

COMPENDIO Diversas realizaciones de la presente invención estiman una relación de potencia de tráfico de canal a piloto por código para una señal MIMO multiflujo recibida dividiendo una amplitud o nivel de potencia de símbolo de canal de tráfico media, obtenida de una pluralidad de símbolos de canal de tráfico de desensanchado, por una amplitud o nivel de potencia de símbolo piloto correspondiente obtenida a partir de una respuesta del canal de propagación estimada y uno o más de los vectores de precodificación usados para generar la señal MIMO.

Un método ejemplar para implementar en un receptor inalámbrico configurado para procesar una señal MIMO multiflujo recibida de esta manera incluye el cálculo de una amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio a partir de una pluralidad de símbolos de canal de tráfico de desensanchado recibidos en un primer intervalo de transmisión y la estimación de una correspondiente amplitud de símbolo piloto o nivel de potencia de símbolo piloto, en base a una respuesta del canal de propagación estimada y al menos uno de una pluralidad de

vectores de precodificación usados para generar la señal MIMO. Una relación de potencia de tráfico de canal a piloto por código para el primer intervalo de transmisión se calcula dividiendo la amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio por la correspondiente amplitud de símbolo piloto o nivel de potencia de símbolo piloto.

En algunas realizaciones, la amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio se calcula mediante muestras de desensanchado de la señal recibida en cada uno de múltiples retardos de tiempo y combinando las muestras de desensanchado usando ponderaciones de combinación de flujo específico correspondientes a un primer flujo de la señal MIMO, para obtener cada uno de una pluralidad de símbolos de canal de tráfico combinados, y calculando la amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio a partir de la pluralidad de símbolos de canal de tráfico combinados. En algunas de estas realizaciones, las ponderaciones de combinación de flujo específico se calculan primero usando la respuesta del canal de propagación estimada, los vectores de precodificación usados para generar la señal MIMO, y una relación de potencia por código calculada previamente calculada para un intervalo de transmisión anterior. En algunas de estas últimas realizaciones, la relación por código calculada previamente se calcula como una media ponderada de relaciones de potencia por código calculadas para dos o más intervalos de transmisión anteriores. En otras realizaciones, las ponderaciones de combinación de flujo específico se calculan en su lugar a partir de la respuesta del canal de propagación estimada, los vectores de precodificación usados para generar la señal MIMO, y una relación de potencia por código calculada previamente estimada a partir de un parámetro de relación de potencia señalado al receptor inalámbrico por una estación base.

En varias realizaciones de la invención, la correspondiente amplitud de símbolo piloto o nivel de potencia de símbolo piloto se estima como una función de la respuesta del canal de propagación estimada, el vector de precodificación para un primer flujo de la señal MIMO, y las ponderaciones de combinación de flujo específico correspondientes al primer flujo de la señal MIMO.

En algunas realizaciones, más que usar valores de símbolos obtenidos combinando los valores de desensanchado con ponderaciones de combinación de flujo específico, se calcula una amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio a partir de una pluralidad de símbolos de canal de tráfico de desensanchado recibidos en un primer intervalo de transmisión seleccionando un retardo de procesamiento de señal correspondiente a un trayecto de propagación de señal más intensa de una pluralidad de retardos de procesamiento de señal, desensanchando muestras de la señal recibida en el retardo de procesamiento de señal seleccionado para obtener cada uno de una pluralidad de valores de desensanchado de retardo único, y calculando la amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio para un primer flujo de la señal MIMO a partir de los valores de desensanchado... [Seguir leyendo]

1. Un método en un receptor inalámbrico para procesar una señal de entradas múltiples y salidas múltiples, MIMO, multiflujo recibida, que comprende:

calcular (410) una amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio a partir de una pluralidad de símbolos de canal de tráfico de desensanchado recibidos en un primer intervalo de transmisión; estimar (420) una correspondiente amplitud de símbolo piloto o nivel de potencia de símbolo piloto, en base a una respuesta del canal de propagación estimada y al menos uno de una pluralidad de vectores de precodificación usados para generar la señal MIMO; y el método se caracteriza por calcular informáticamente (430) una relación de potencia de tráfico de canal a piloto por código para el primer intervalo de transmisión dividiendo la amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio por la correspondiente amplitud de símbolo piloto o nivel de potencia de símbolo piloto.

2. El método de la reivindicación 1, en donde calcular una amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio a partir de una pluralidad de símbolos de canal de tráfico de desensanchado recibidos en un primer intervalo de transmisión comprende:

desensanchar (520) muestras de la señal recibida en cada uno de múltiples retardos de tiempo y combinar

(530) las muestras de desensanchado usando ponderaciones de combinación de flujo específico correspondientes a un primer flujo de la señal MIMO, para obtener cada uno de una pluralidad de símbolos de canal de tráfico combinados; y calcular (540) la amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio a partir de la pluralidad de símbolos de canal de tráfico combinados.

3. El método de la reivindicación 2, que además comprende calcular primero (510) las ponderaciones de combinación de flujo específico a partir de una relación de potencia por código calculada previamente calculada para un intervalo de transmisión anterior, la respuesta del canal de propagación estimada, y los vectores de precodificación usados para generar la señal MIMO.

4. El método de la reivindicación 3, en donde la relación por código calculada previamente se calcula como una media ponderada de relaciones de potencia por código calculadas para dos o más intervalos de transmisión anteriores.

5. El método de la reivindicación 2, que además comprende calcular primero (510) las ponderaciones de combinación de flujo específico a partir de la respuesta del canal de propagación estimada, los vectores de precodificación usados para generar la señal MIMO, y una relación de potencia por código calculada previamente estimada a partir de un parámetro de relación de potencia señalado al receptor inalámbrico por una estación base.

6. El método de la reivindicación 1, en donde estimar una correspondiente amplitud de símbolo piloto o nivel de potencia de símbolo piloto comprende calcular la amplitud de símbolo piloto estimada o nivel de potencia de símbolo piloto como una función de la respuesta del canal de propagación estimada, el vector de precodificación para un primer flujo de la señal MIMO, y las ponderaciones de combinación de flujo específico correspondientes al primer flujo de la señal MIMO.

7. El método de la reivindicación 1, en donde calcular una amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio a partir de una pluralidad de símbolos de canal de tráfico de desensanchado recibidos en un primer intervalo de transmisión comprende:

seleccionar (610) un retardo de procesamiento de señal correspondiente a un trayecto de propagación de señal más intensa de una pluralidad de retardos de procesamiento de señal; desensanchar (620) muestras de la señal recibida en el retardo de procesamiento de señal seleccionado para obtener cada uno de una pluralidad de valores de desensanchado de retardo único; y calcular (630) la amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio para un primer flujo de la señal MIMO a partir de los valores de desensanchado de retardo único, una respuesta de propagación de canal multiantena estimada correspondiente al retardo de procesamiento de señal seleccionado, y el vector de precodificación para el primer flujo de la señal MIMO.

8. El método de la reivindicación 7, en donde estimar (640) una correspondiente amplitud de símbolo piloto o nivel de potencia de símbolo piloto comprende calcular la amplitud de símbolo piloto estimada o nivel de potencia de símbolo piloto como una función del vector de precodificación para el primer flujo de la señal MIMO y la respuesta de propagación de canal multiantena estimada correspondiente al retardo de procesamiento de señal seleccionado.

9. El método de la reivindicación 1, en donde calcular una amplitud de símbolo media o nivel de potencia de

símbolo medio a partir de una pluralidad de símbolos de canal de tráfico de desensanchado recibidos en un primer intervalo de transmisión comprende:

seleccionar (710) un retardo de procesamiento de señal correspondiente a un trayecto de propagación de señal más intensa de una pluralidad de retardos de procesamiento de señal; desensanchar (720) muestras de la señal recibida en el retardo de procesamiento de señal seleccionado para obtener cada uno de una pluralidad de valores de desensanchado de retardo único; y calcular (730) la potencia media de la pluralidad de valores de desensanchado de retardo único para obtener el nivel de potencia de símbolo medio.

10. El método de la reivindicación 9, en donde estimar (740) una correspondiente amplitud de símbolo piloto o nivel de potencia de símbolo piloto comprende calcular la amplitud de símbolo piloto estimada o nivel de potencia de símbolo piloto como una función de una respuesta de propagación de canal multiantena estimada correspondiente al retardo de procesamiento de señal seleccionado, los vectores de precodificación usados para generar la señal MIMO, y uno o más parámetros de escalado seleccionados según la constelación de modulación para los símbolos de canal de tráfico recibidos.

11. El método de la reivindicación 1, que además comprende calcular una relación de potencia filtrada para el primer intervalo de transmisión calculando informáticamente una media ponderada de la relación de potencia de tráfico de canal a piloto por código para el primer intervalo de transmisión y una o más relaciones de potencia por código calculadas informáticamente para intervalos de transmisión anteriores.

12. El método de la reivindicación 1, que además comprende calcular informáticamente (440) las ponderaciones de combinación de flujo específico para un primer flujo de la señal MIMO como una función de la relación de potencia de tráfico de canal a piloto por código para el primer intervalo de transmisión, la respuesta del canal de propagación estimada, y los vectores de precodificación usados para generar la señal MIMO.

13. El método de la reivindicación 1, que además comprende calcular (450) una métrica de calidad de señal de flujo específico para el primer flujo de la señal MIMO como una función de la relación de potencia de tráfico de canal a piloto por código para el primer intervalo de transmisión, la respuesta del canal de propagación estimada, y el vector de precodificación para el primer flujo de la señal MIMO.

14. Los circuitos de procesamiento en banda base (220) configurados para procesar una señal de entradas múltiples y salidas múltiples, MIMO, multiflujo recibida, en donde los circuitos de procesamiento en banda base están configurados para:

calcular una amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio a partir de una pluralidad de símbolos de canal de tráfico de desensanchado recibidos en un primer intervalo de transmisión; estimar una correspondiente amplitud de símbolo piloto o nivel de potencia de símbolo piloto, en base a en una respuesta del canal de propagación estimada y al menos uno de una pluralidad de vectores de precodificación usados para generar la señal MIMO; y los circuitos de procesamiento en banda base (220) se caracterizan por estar configurados para calcular una relación de potencia de tráfico de canal a piloto por código para el primer intervalo de transmisión dividiendo la amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio por la correspondiente amplitud de símbolo piloto o nivel de potencia de símbolo piloto.

15. Los circuitos de procesamiento en banda base (220) de la reivindicación 14, en donde calcular la amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio a partir de la pluralidad de símbolos de canal de tráfico de desensanchado recibidos en el primer intervalo de transmisión comprende:

desensanchar (225) las muestras de la señal recibida en cada uno de múltiples retardos de tiempo y combinar

(240) las muestras de desensanchado usando ponderaciones de combinación de flujo específico correspondientes a un primer flujo de la señal MIMO, para obtener cada uno de una pluralidad de símbolos de canal de tráfico combinados; y calcular la amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio a partir de la pluralidad de símbolos de canal de tráfico combinados.

16. Los circuitos de procesamiento en banda base (220) de la reivindicación 15 están configurados además para calcular primero las ponderaciones de combinación de flujo específico a partir de una relación de potencia por código calculada previamente calculada informáticamente para un intervalo de transmisión anterior, la respuesta del canal de propagación estimada, y los vectores de precodificación usados para generar la señal MIMO.

17. Los circuitos de procesamiento en banda base (220) de la reivindicación 16, en donde la relación por código calculada previamente se calcula informáticamente como una media ponderada de relaciones de potencia por código calculadas para dos o más intervalos de transmisión anteriores.

18. Los circuitos de procesamiento en banda base (220) de la reivindicación 15 están configurados además para calcular primero las ponderaciones de combinación de flujo específico a partir de la respuesta del canal de propagación estimada, los vectores de precodificación usados para generar la señal MIMO, y una relación de potencia por código calculada previamente estimada a partir de un parámetro de relación de potencia señalado al receptor inalámbrico por una estación base.

19. Los circuitos de procesamiento en banda base (220) de la reivindicación 14, en donde estimar la correspondiente amplitud de símbolo piloto o nivel de potencia de símbolo piloto comprende calcular la amplitud de símbolo piloto estimada o nivel de potencia de símbolo piloto como una función de la respuesta del canal de propagación estimada, el vector de precodificación para un primer flujo de la señal MIMO, y las ponderaciones de combinación de flujo específico correspondientes al primer flujo de la señal MIMO.

20. Los circuitos de procesamiento en banda base (220) de la reivindicación 14, en donde calcular la amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio a partir de la pluralidad de símbolos de canal de tráfico de desensanchado recibidos en el primer intervalo de transmisión comprende:

seleccionar un retardo de procesamiento de señal correspondiente a un trayecto de propagación de señal más intenso de una pluralidad de retardos de procesamiento de señal; desensanchar muestras de la señal recibida en el retardo de procesamiento de señal seleccionado para obtener cada uno de una pluralidad de valores de desensanchado de retardo único; y calcular la amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio para un primer flujo de la señal MIMO a partir de los valores de desensanchado de retardo único, una respuesta de propagación del canal multiantena estimada correspondiente al retardo de procesamiento de señal seleccionado, y el vector de precodificación para el primer flujo de la señal MIMO.

21. Los circuitos de procesamiento en banda base (220) de la reivindicación 20, en donde estimar la correspondiente amplitud de símbolo piloto o nivel de potencia de símbolo piloto comprende calcular la amplitud de símbolo piloto estimada o nivel de potencia de símbolo piloto como una función del vector de precodificación para el primer flujo de la señal MIMO y la respuesta de propagación de canal multiantena estimada correspondiente al retardo de procesamiento de señal seleccionado.

22. Los circuitos de procesamiento en banda base (220) de la reivindicación 14, en donde calcular la amplitud de símbolo media o nivel de potencia de símbolo medio a partir de una pluralidad de símbolos de canal de tráfico de desensanchado recibidos en el primer intervalo de transmisión comprende:

seleccionar un retardo de procesamiento de señal correspondiente a un trayecto de propagación de señal más intenso de una pluralidad de retardos de procesamiento de señal; desensanchar muestras de la señal recibida en el retardo de procesamiento de señal seleccionado para obtener cada uno de una pluralidad de valores de desensanchado de retardo único; y calcular la potencia media de la pluralidad de valores de desensanchado de retardo único para obtener el nivel de potencia de símbolo medio.

23. Los circuitos de procesamiento en banda base (220) de la reivindicación 22, en donde estimar la correspondiente amplitud de símbolo piloto o nivel de potencia de símbolo piloto que comprende calcular la amplitud de símbolo piloto estimada o nivel de potencia de símbolo piloto como una función de una respuesta de propagación de canal multiantena estimada correspondiente al retardo de procesamiento de señal seleccionado, los vectores de precodificación usados para generar la señal MIMO, y uno o más parámetros de escalado seleccionados según la constelación de modulación para los símbolos del canal de tráfico recibidos.

24. Los circuitos de procesamiento en banda base (220) de la reivindicación 14 están configurados además para calcular una relación de potencia filtrada para el primer intervalo de transmisión calculando una media ponderada de la relación de potencia de tráfico de canal a piloto por código para el primer intervalo de transmisión y una o más relaciones de potencia por código calculadas informáticamente para intervalos de transmisión anteriores.

25. Los circuitos de procesamiento en banda base (220) de la reivindicación 14 están configurados además para calcular las ponderaciones de combinación de flujo específico para un primer flujo de la señal MIMO como una función de la relación de potencia de tráfico de canal a piloto por código para el primer intervalo de transmisión, la respuesta del canal de propagación estimada, y los vectores de precodificación usados para generar la señal MIMO.

26. Los circuitos de procesamiento en banda base (220) de la reivindicación 14 están configurados además para calcular una métrica de calidad de señal de flujo específico para el primer flujo de la señal MIMO como una función de la relación de potencia de tráfico de canal a piloto por código para el primer intervalo de transmisión, la respuesta del canal de propagación estimada, y el vector de precodificación para el primer flujo de la señal MIMO.

27. Un receptor inalámbrico (200) que comprende los circuitos de procesamiento en banda base (220) como en cualquiera de las reivindicaciones 14-26.