Conformación de haz de enlace descendente asistida móvil con realimentación de ponderación de antena.

Un método en un receptor de comunicaciones de RF, el método que comprende:

recibir n señales piloto de enlace descendente con al menos una antena de recepción (SUAnt-0, SUAnt-1) en un receptor, cada una de las n señales piloto de enlace descendente que se asocia con una respectiva de n antenas de transmisión de enlace descendente (BSAnt-0, BSAnt-1, BSAnt-2, BSAnt-3) en un transmisor remoto que transmite las n señales piloto de enlace descendente;

determinar, en base a las n señales piloto de enlace descendente recibidas, un canal de propagación de RF respectivo entre cada antena de recepción respectiva dentro de la al menos una antena de recepción en el receptor y cada antena de transmisión de enlace descendente respectiva dentro de n antenas de transmisión de enlace descendente en el transmisor remoto; y

determinar, en base a las características de cada canal de propagación de RF de enlace descendente respectivo, los factores de ponderación de las n antenas de transmisión de enlace descendente para cada flujo de datos de enlace descendente desde el transmisor remoto al receptor, cada factor de ponderación de antena de transmisión de enlace descendente dentro de los factores de ponderación de las n antenas de transmisión de enlace descendente que corresponden a un factor de ponderación respectivo a ser aplicado a una antena de transmisión de enlace descendente respectiva dentro de n antenas de transmisión de enlace descendente y un flujo de datos de enlace descendente respectivo que se transmite desde el transmisor remoto al receptor dentro de al menos un flujo de datos de enlace descendente; caracterizado por:

modular una señal de modulación respectiva sobre una primera de n subportadoras de enlace ascendente sumar, para producir una primera suma, los valores complejos que corresponden al canal de propagación de RF respectivo para una primera subportadora entre n antenas de transmisión de estación base y al menos una antena de recepción que transmite en el transmisor remoto;

calcular una conjugada de la primera suma;

multiplicar uno primero de los factores de ponderación de las n antenas de enlace descendente por la conjugada de la primera suma para producir la señal de modulación respectiva; y

transmitir las primeras subportadoras de enlace ascendente hasta al menos una antena de recepción que transmite que está dentro de al menos una antena de recepción.

Conformación de haz de enlace descendente asistida móvil con realimentación de ponderación de antena Campo de la invención

Esta invención se refiere en general a comunicación móvil y más específicamente, a conformación de haz de enlace descendente desde estaciones base a dispositivos móviles con múltiples antenas receptoras.

Antecedentes de la invención

Los sistemas de comunicaciones se definen generalmente en términos de sus parámetros de comunicaciones (por ejemplo, tasa de datos, ancho de banda de canal, tipo de modulación, etc ).Los parámetros de comunicaciones de los sistemas de comunicaciones se eligen según las características del canal de comunicaciones y el tipo de comunicaciones requeridas.

En los sistemas de comunicaciones móviles, la propagación de señales entre unidades que comunican está afectada por las características de multitrayecto y desvanecimiento que varían rápidamente del canal de comunicaciones. Consecuentemente los parámetros de comunicaciones para tales sistemas de comunicaciones móviles se eligen teniendo en cuenta las variaciones de las características de ganancia y retardo del canal debidas a los efectos del multitrayecto y el desvanecimiento.

Generalmente los parámetros de comunicaciones de un sistema de comunicaciones son fijos. No obstante, para maximizar el rendimiento del sistema en un sistema de comunicaciones móviles, es ventajoso optimizar continuamente los parámetros de comunicaciones del sistema de comunicaciones según el estado actual del canal de comunicaciones que varía rápidamente.

A fin de optimizar continuamente los parámetros de comunicaciones de un sistema de comunicaciones móviles, se recoge información precisa, en tiempo real, sobre las características de los canales de comunicaciones. La información entonces se procesa y los parámetros de comunicaciones del sistema se optimizan según las características del canal actual.

A principios de la década de 197, se desarrollaron propuestas para determinar información de sondeo de canal directo. En un sistema de comunicaciones que usa un sondeador de canal directo, la unidad móvil transmite un tono o secuencia conocidos en un enlace ascendente a una Estación Base (BS). Las BS son radios de dos vías multicanales de media a alta potencia que están en una ubicación fija y sirven como puntos de acceso entre dispositivos móviles y el resto de un sistema de comunicación. La estación base entonces procesa la información y transmite en un enlace descendente los parámetros de comunicaciones deseados a la unidad móvil para uso en comunicaciones futuras entre las dos unidades que comunican. Para sistemas TDD, el canal de RF de enlace descendente (DL) es similar al canal de RF de enlace ascendente (UL) y de esta manera se puede derivar en la BS usando una señal de sondeo de enlace ascendente.

Un método conocido de aumento del rendimiento de comunicación es a través de "conformación de haz" de antena. La conformación de haz es una técnica de procesamiento de señal usada con una formación de antenas, donde la direccionalidad de un patrón de radiación se controla ajustando la fase de las antenas coordinadas. Cuando se transmite una señal, se puede usar una conformación de haz para aumentar la ganancia en la dirección de la señal que va a ser enviada ajustando la fase de cada antena para crear picos y nulos en el patrón de radiación.

Un ejemplo de una unidad móvil que comunica con las BS es una unidad móvil con dos antenas de recepción, pero solamente una antena de transmisión. La información de canal de DL se usa para realizar adecuadamente la conformación de haz de enlace descendente de las antenas de la estación base. En sistemas TDD, las señales de sondeo de UL desde la antena de transmisión única de la unidad móvil no proporcionan la información de canal de DL desde las antenas de la BS a la(s) antena(s) que no transmite(n) sino que solamente recibe(n) de la unidad móvil. En sistemas FDD, la información de canal de UL estimada de la señal de sondeo de UL difiere del canal de DL dado que el UL y DL están en una frecuencia portadora diferente.

La US 24/178954 A1 describe un método y aparato para transmisión multiantena en un sistema de comunicación de múltiples entradas, múltiples salidas donde se realimentan al transmisor un número reducido de matrices de ponderación de transmisión.

La US 26/94435 A1 describe un método para comunicar estimaciones de canal en una pluralidad de subportadoras entre un dispositivo que transmite y un dispositivo que recibe donde el dispositivo que transmite determina unas estimaciones de canal en una pluralidad de subportadoras y entonces codifica las estimaciones de canal en al menos una forma de onda de canal codificada.

Por lo tanto existe una necesidad de superar los problemas con la técnica anterior como se trata más adelante.

Compendio de la invención

En un primer aspecto, la invención proporciona un método en un receptor de comunicaciones de RF, como se reivindica en la reivindicación 1.

En un aspecto adicional, la invención proporciona un método en un receptor de comunicaciones de RF, como se 5 reivindica en la reivindicación 3.

Breve descripción de los dibujos

Las figuras anexas donde números de referencia iguales se refieren a elementos idénticos o similares funcionalmente en todas las vistas separadas y que junto con la descripción detallada de más adelante se incorporan en y forman parte de la especificación, sirven para ilustrar aún más diversas realizaciones y explicar 1 diversos principios y ventajas todos según la presente invención.

La FIG. 1 es un diagrama de bloques que ilustra una red de comunicación ejemplar.

La FIG. 2 es un gráfico de TDD que muestra la relación entre DL, UL, sondeo de UL y transmisión de datos relacionada según una realización de la presente invención.

La FIG. 3 es un diagrama de flujo de operación de un primer esquema de FDMA de TDD según una realización de la 15 presente invención.

La FIG. 4 es un diagrama de flujo de operación de un segundo esquema de FDMA de TDD según una realización de la presente invención.

La FIG. 5 es un diagrama de bloques que ilustra un controlador de estación base ejemplar según una realización de la presente invención.

La FIG. 6 ¡lustra Interconexiones de RF entre múltiples antenas de estación base, un receptor de estación base y una antena de estación base a través de una unidad de ponderación, según una realización de la presente

invención.

Descripción detallada

Según se requiera, se describen en la presente memoria realizaciones detalladas de la presente Invención; no 25 obstante, se tiene que entender que las realizaciones descritas son meramente ejemplares de la Invención, las cuales se pueden encarnar de varias formas. Por lo tanto, los detalles estructurales y funcionales específicos descritos en la presente memoria no se tienen que Interpretar como limitantes, sino meramente como una base para las reivindicaciones y como una base representativa para enseñar a un experto en la técnica a emplear diversamente la presente invención virtualmente en cualquier estructura detallada adecuadamente. Además, los 3 términos y frases usados en la presente memoria no se pretende que sean limitantes; sino más bien, que proporcionen una descripción comprensible de la invención.

Los términos "un" o "uno", como se usan en la presente memoria, se definen como uno o más de uno. El término "pluralidad", como se usa en la presente memoria, se define como dos o más de dos. El término "otro", como se usa en la presente memoria, se define como al menos un segundo o más. Los términos "que Incluyen" y/o "que tienen", 35 como se usan en la presente memoria, se definen como que comprenden (es decir, lenguaje abierto). El término "acoplado", como se usa en la presente memoria, se define como conectado, aunque no necesariamente de forma directa y no necesariamente de forma mecánica.

Las realizaciones de la presente invención proporcionan un sistema para conformación de haz de enlace descendente en una red de comunicación inalámbrica FDD y en una red de comunicación inalámbrica TDD que 4 tiene dispositivos transmisores/receptores móviles, conocidos en la presente memoria como "unidades de abonado" (SU), normalmente con un número mayor de antenas de recepción que de antenas de transmisión. Según las realizaciones de la presente invención, la SU determina ponderaciones de conformación de haz de enlace descendente a ser aplicadas a las antenas de transmisión de una "estación base" (BS) en base a la transmisión de enlace descendente previa para símbolos piloto específicos de... [Seguir leyendo]

1. Un método en un receptor de comunicaciones de RF, el método que comprende:

recibir n señales piloto de enlace descendente con al menos una antena de recepción (SUAnt-, SUAnt-1) en un receptor, cada una de las n señales piloto de enlace descendente que se asocia con una respectiva de n antenas de transmisión de enlace descendente (BSAnt-, BSAnt-1, BSAnt-2, BSAnt-3) en un transmisor remoto que transmite las n señales piloto de enlace descendente;

determinar, en base a las n señales piloto de enlace descendente recibidas, un canal de propagación de RF respectivo entre cada antena de recepción respectiva dentro de la al menos una antena de recepción en el receptor y cada antena de transmisión de enlace descendente respectiva dentro de n antenas de transmisión de enlace descendente en el transmisor remoto; y

determinar, en base a las características de cada canal de propagación de RF de enlace descendente respectivo, los factores de ponderación de las n antenas de transmisión de enlace descendente para cada flujo de datos de enlace descendente desde el transmisor remoto al receptor, cada factor de ponderación de antena de transmisión de enlace descendente dentro de los factores de ponderación de las n antenas de transmisión de enlace descendente que corresponden a un factor de ponderación respectivo a ser aplicado a una antena de transmisión de enlace descendente respectiva dentro de n antenas de transmisión de enlace descendente y un flujo de datos de enlace descendente respectivo que se transmite desde el transmisor remoto al receptor dentro de al menos un flujo de datos de enlace descendente; caracterizado por:

modular una señal de modulación respectiva sobre una primera de n subportadoras de enlace ascendente

sumar, para producir una primera suma, los valores complejos que corresponden al canal de propagación de RF respectivo para una primera subportadora entre n antenas de transmisión de estación base y al menos una antena de recepción que transmite en el transmisor remoto;

calcular una conjugada de la primera suma;

multiplicar uno primero de los factores de ponderación de las n antenas de enlace descendente por la conjugada de la primera suma para producir la señal de modulación respectiva;

y

transmitir las primeras subportadoras de enlace ascendente hasta al menos una antena de recepción que transmite que está dentro de al menos una antena de recepción.

2. El método según la reivindicación 1 en donde después de calcular una conjugada de la primera suma, el método comprende:

cuantificar la ponderación de la primera antena de enlace descendente.

3. Un método en un receptor de comunicaciones de RF, el método que comprende:

recibir n señales piloto de enlace descendente con al menos una antena de recepción (SUAnt-, SUAnt-1) en un receptor, cada una de las n señales piloto de enlace descendente que está asociada con una respectiva de n antenas de transmisión de enlace descendente (BSAnt-, BSAnt-1, BSAnt-2, BSAnt-3) en un transmisor remoto que transmite las n señales piloto de enlace descendente;

determinar, en base a las n señales piloto de enlace descendente recibidas, un canal de propagación de RF respectivo entre cada antena de recepción respectiva dentro de la al menos una antena de recepción en el receptor y cada antena de transmisión de enlace descendente respectiva dentro de n antenas de transmisión de enlace descendente en el transmisor remoto; y

determinar, en base a las características de cada canal de propagación de RF de enlace descendente respectivo, los factores de ponderación de las n antenas de transmisión de enlace descendente para cada flujo de datos de enlace descendente desde el transmisor remoto al receptor, cada factor de ponderación de antena de transmisión de enlace descendente dentro de los factores de ponderación de las n antenas de transmisión de enlace descendente que corresponden a un factor de ponderación respectivo a ser aplicado a una antena de transmisión de enlace descendente respectiva dentro de n antenas de transmisión de enlace descendente y un flujo de datos de enlace descendente respectivo que se transmite desde el transmisor remoto al receptor dentro de al menos un flujo de datos de enlace descendente; caracterizado por:

modular una señal de modulación respectiva sobre cada subportadora de enlace ascendente

identificar n conjuntos de productos de ponderación, cada uno de los n conjuntos de productos de ponderación que contiene uno respectivo de los n productos de ponderación y en donde cada conjunto de productos ponderados

dentro de los n conjuntos de productos ponderados va a ser recibido por una antena de transmisión de enlace descendente respectiva dentro de las n antenas de transmisión de enlace descendente en el transmisor remoto;

asociar cada producto de ponderación de los n*n productos de ponderación con una subportadora respectiva,

asociar cada uno de los n productos de ponderación dentro de cada uno de los n conjuntos de productos de 5 ponderación con un factor de ponderación de antena de transmisión de enlace descendente asociado dentro de los factores de ponderación de las n antenas de transmisión de enlace descendente, en donde cada uno de los n conjuntos de productos de ponderación comprende n productos de ponderación que está cada uno asociado con diferentes factores de ponderación de antena de transmisión de enlace descendente;

asociar cada conjunto de productos de ponderación dentro de los n conjuntos de productos de ponderación con un 1 canal de propagación de RF asociado respectivo;

calcular cada uno de los productos de ponderación determinando un producto respectivo del factor de ponderación de antena de transmisión de enlace descendente asociado respectivo para ese producto de ponderación y una evaluación del valor complejo del canal de propagación de RF asociado respectivo para la subportadora asociada respectiva asociada con ese producto de ponderación;

modular cada una de las subportadoras respectivas con su producto de ponderación asociado; y

transmitir las subportadoras de enlace ascendente a través de al menos una antena de recepción que transmite que está dentro de la al menos una antena de recepción.