Receptor para red de comunicación inalámbrica con alcance extendido.

Un procedimiento de realización de detección de señales, que comprende:

desensanchar primeras muestras de entrada recibidas a través de una primera antena con un desensanchador (512a) de barker en una primera secuencia de símbolos;

generar una primera secuencia de primeros productos retardados de símbolos para dicha primera secuencia de símbolos, resultante, cada primer producto retardado de símbolos, de al menos una primera operación (526a) de producto basándose en primeros y segundos símbolos de la primera secuencia de símbolos que están separados por un primer retardo de símbolos; y

generar una segunda secuencia de segundos productos retardados de símbolos para la secuencia de símbolos, resultante, cada segundo producto retardado de símbolos, de al menos una segunda operación (526b) de producto basándose en dichos primeros símbolos y terceros símbolos de la secuencia de símbolos que están separados por un segundo retardo de símbolos, en el que la primera y segunda operación (526a, 526b) de producto comprenden multiplicar el primer símbolo por los conjugados (524a, 524b) complejos del segundo y tercer símbolo de la primera secuencia de símbolos, respectivamente;

desensanchar segundas muestras de entrada recibidas a través de una segunda antena con un desensanchador de barker en una segunda secuencia de símbolos;

generar una tercera secuencia de terceros productos retardados de símbolos para dicha segunda secuencia de símbolos, resultante, cada tercer producto retardado de símbolos, de al menos una primera operación de producto basándose en primeros y segundos símbolos de la segunda secuencia de símbolos que están separados por el primer retardo de símbolos; y

generar una cuarta secuencia de cuartos productos retardados de símbolos para la secuencia de símbolos, resultante, cada cuarto producto retardado de símbolos, de al menos una segunda operación de producto basándose en dichos segundos símbolos y terceros símbolos de la segunda secuencia de símbolos que están separados por el segundo retardo de símbolos, en el que la primera y segunda operación de producto comprenden multiplicar la segunda secuencia de símbolos por conjugados complejos del segundo y tercer símbolos de la segunda secuencia de símbolos, respectivamente;

sumar de manera coherente la primera secuencia de primeros productos retardados de símbolos con la tercera secuencia de terceros productos retardados de símbolos para proporcionar la primera secuencia de símbolos sumada;

sumar de manera coherente la segunda secuencia de segundos productos retardados de símbolos con la cuarta secuencia de cuartos productos retardados de símbolos para proporcionar una segunda secuencia de símbolos sumada;

realizar una correlación entre la primera secuencia de símbolos sumada y primeros valores conocidos para obtener primeros resultados de correlación;

realizar una correlación entre la segunda secuencia de símbolos sumada y segundos valores conocidos para obtener segundos resultados de correlación;

multiplicar el segundo resultado de correlación con un fasor complejo para L diferentes fases hipotetizadas para proporcionar un conjunto de L resultados de correlación rotados en fase;

añadir de manera coherente los primeros resultados de correlación con cada uno de los L resultados de correlación rotados en fase correspondientes para proporcionar L resultados de correlación combinados;

calcular la magnitud al cuadrado de cada uno de los L resultados de correlación combinados;

identificar y proporcionar el mayor valor de magnitud al cuadrado entre los L valores de magnitud al cuadrado;

detectar la presencia de una señal si el mayor valor de magnitud al cuadrado supera un umbral predeterminado.

Receptor para red de comunicación inalámbrica con alcance extendido Antecedentes I. Campo La presente divulgación se refiere en general a la comunicación, y más específicamente a un receptor para comunicación inalámbrica.

II. Antecedentes Las redes de comunicación inalámbrica están ampliamente desplegadas para proporcionar diversos servicios de comunicación tales como datos, voz, vídeo y así sucesivamente. Estas redes incluyen redes de área amplia inalámbricas (WWAN) que proporcionan cobertura de comunicación para grandes áreas geográficas (por ejemplo, ciudades) , redes de área local inalámbricas (WLAN) que proporcionan cobertura de comunicación para áreas geográficas de medio tamaño (por ejemplo, edificios e instalaciones) y redes de área personal inalámbricas (WPAN) que proporcionan cobertura de comunicación para pequeñas áreas geográficas (por ejemplo, hogares) . Una red inalámbrica incluye típicamente uno o más puntos de acceso (o estaciones base) que soportan comunicación para uno o más terminales de usuario (o dispositivos inalámbricos) .

IEEE 802.11 es una familia de normas desarrolladas por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) para las WLAN. Estas normas especifican una interfaz a través del aire entre un punto de acceso y un terminal de usuario o entre dos terminales de usuario. La norma del IEEE 802.11, edición de 1999 (o simplemente, "802.11") , que se titula "Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications", soporta velocidades de datos de 1 y 2 mega bits/segundo (Mbps) en la banda de frecuencia de 2, 4 gigahercios (GHz) usando espectro ensanchado por salto de frecuencia (FHSS) o espectro ensanchado de secuencia directa (DSSS) . La norma del IEEE 802.11a-1999 (o simplemente, "802.11a") es un complemento a 802.11, usa multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) en lugar de FHSS o DSSS, y soporta velocidades de datos de hasta 54 Mbps en la banda de frecuencia de 5 GHz. La norma del IEEE 802.11b-1999 (o simplemente, "802.11b") es otro complemento a la 802.11 y usa DSSS para soportar velocidades de datos de hasta 11 Mbps. La norma del IEEE 802.11g-2003 (o simplemente, "802.11g") es otro complemento más a 802.11, usa DSSS y OFDM, y soporta velocidades de datos de hasta 54 Mbps en la banda de 2, 4 GHz. Estas diversas normas son bien conocidas en la técnica y están disponibles públicamente.

La velocidad de datos más baja soportada por 802.11, 802.11a, 802.11b y 802.11g es 1 Mbps. Para 802.11b y 802.11g (o simplemente, "802.11b/g") , se usa un esquema de DSSS específico y un esquema de modulación específico para enviar una transmisión a la velocidad de datos más baja de 1 Mbps. Los esquemas de DSSS y de modulación para 1 Mbps requieren una cierta mínima relación de señal a ruido e interferencia (SNR) para recepción fiable de la transmisión. El alcance de la transmisión se determina a continuación mediante el área geográfica en la que una estación de recepción puede conseguir la SNR requerida o mejor. En ciertos casos, es deseable enviar una transmisión con un alcance que es mayor que el alcance para la velocidad de datos más baja soportada por 802.11b/g.

Existe por lo tanto una necesidad en la técnica para una red de comunicación inalámbrica y una estación que pueda operar con un alcance de cobertura extendido.

Se llama la atención al documento US 6 205 188 B1 que se refiere a un demodulador adecuado para implementación en un único chip para demodular señales de difusión de vídeo digital que incluyen datos modulados en una multiplicidad de frecuencias de portadora espaciadas, en el que una señal de difusión de entrada se convierte a una frecuencia suficientemente baja para posibilitar una conversión analógica a digital de la señal, un convertidor para convertir la señal de difusión a una serie de muestras digitales en formato complejo, un transformador para analizar los valores de muestra digital para proporcionar una serie de valores de símbolo de datos para cada frecuencia de portadora y un procesador de señal que incluye el ecualizador de canal para recibir los valores de señal y proporcionar una salida para decodificar, un controlador de frecuencia automática para controlar las frecuencias de las señales de muestreo digital aplicadas al transformador, y un sincronizador de temporización para sincronizar el transformador con los periodos de símbolos de la señal de difusión, incluyendo el correlador para recibir los valores de señal digital e incluyendo un retardo que tiene un periodo de tiempo igual al periodo de símbolo activo, y un multiplicador para recibir los valores de señal digital y una versión de los mismos retardada por el retardo, para formar una señal de producto complejo, y un procesador para procesar la señal de producto complejo para obtener pulsos de sincronización de temporización, en el que el sincronizador de temporización puede operarse en un modo de búsqueda inicial para analizar los valores de muestra digital a través de un alcance de temporización relativamente amplio para establecer la sincronización, y a continuación puede operarse en un modo de ampliación para analizar los valores de muestra digital a través de un alcance relativamente estrecho alrededor del punto de sincronización.

Se llama la atención además al documento US 2001/003531 que se refiere a un demodulador de señal de espectro

ensanchado en el que se reduce un componente de ruido incluido en símbolos de demodulación respectivos y se mejora además un efecto de eliminación de interferencia. Los medios de decorrelación de símbolos detectan correlaciones entre códigos de ensanchamiento asignados a señales de espectro ensanchado a eliminarse y una señal de recepción. Unos medios de decisión de símbolo sintetizan uno o la pluralidad de unos valores de correlación de símbolo en fase común, en concreto, los diversifica-sintetiza para decidir un símbolo. Como la decisión de símbolo, puede usarse decisión definitiva o una decisión flexible. Los medios de modificación de correlación introducen los valores de correlación de símbolos emitidos desde los medios de decorrelación de símbolos y el resultado decidido de símbolo emitido desde los medios de decisión de símbolo en el mismo, y modifican los valores de correlación de símbolos. Los valores de correlación de símbolos modificados se transmiten en medios de replicación de interferencia para ensancharse en espectro mediante códigos de ensanchamiento correspondientes.

Se llama la atención también al documento US 2003/072354 que se refiere a una categoría de estimadores de temporización óptimos basados en un criterio de MAP. Estos estimadores funcionan con información de canal conocida o desconocida, y con bits de información recibidos a través de canales de desvanecimiento lentamente de frecuencia selectiva. Se muestra un estimador de temporización sub-óptimo con un filtro de respuesta finita al impulso sin multiplicación de k derivaciones (FIR) . El estimador sub-óptimo es robusto con respecto a la degradación de desplazamiento de frecuencia.

Finalmente, se llama la atención al documento WO 2004/114537 que se refiere a un aparato para determinar si una secuencia de datos recibida está o no ensanchada mediante Barker, que comprende medios de muestreo para muestrear la secuencia recibida, un correlador de Barker, medios para determinar la magnitud del resultado de correlación, medios de filtro para filtrar los resultados de correlación para crear un conjunto de datos que consiste en el resultado de correlación de K bits de datos posteriores, medios para obtener un parámetro L determinando la diferencia entre un resultado de correlación máxima y un resultado de correlación mínima normalizado mediante el resultado de correlación mínima, y medios para comparar L con un valor umbral predeterminado para determinar si la señal recibida es una secuencia ensanchada mediante Barker.

Sumario De acuerdo con la presente invención, se proporciona un procedimiento de realización de detección de señales como se expone en la reivindicación 1, y un aparato como se expone en la reivindicación 5. Se reivindican realizaciones adicionales en las reivindicaciones dependientes.

Se describen en el presente documento técnicas para detectar y demodular una señal/transmisión en condiciones de canal pobres (por ejemplo, una baja SNR) . En un aspecto, se realiza detección de señal en múltiples etapas usando diferentes tipos de procesamiento de señal para conseguir buen rendimiento de detección. En una realización, se realiza detección de señal usando correlación de dominio de tiempo para una primera etapa, procesamiento de dominio de frecuencia para una... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de realización de detección de señales, que comprende:

desensanchar primeras muestras de entrada recibidas a través de una primera antena con un desensanchador (512a) de barker en una primera secuencia de símbolos; generar una primera secuencia de primeros productos retardados de símbolos para dicha primera secuencia de símbolos, resultante, cada primer producto retardado de símbolos, de al menos una primera operación (526a) de producto basándose en primeros y segundos símbolos de la primera secuencia de símbolos que están separados por un primer retardo de símbolos; y generar una segunda secuencia de segundos productos retardados de símbolos para la secuencia de símbolos, resultante, cada segundo producto retardado de símbolos, de al menos una segunda operación (526b) de producto basándose en dichos primeros símbolos y terceros símbolos de la secuencia de símbolos que están separados por un segundo retardo de símbolos, en el que la primera y segunda operación (526a, 526b) de producto comprenden multiplicar el primer símbolo por los conjugados (524a, 524b) complejos del segundo y tercer símbolo de la primera secuencia de símbolos, respectivamente; desensanchar segundas muestras de entrada recibidas a través de una segunda antena con un desensanchador de barker en una segunda secuencia de símbolos; generar una tercera secuencia de terceros productos retardados de símbolos para dicha segunda secuencia de símbolos, resultante, cada tercer producto retardado de símbolos, de al menos una primera operación de producto basándose en primeros y segundos símbolos de la segunda secuencia de símbolos que están separados por el primer retardo de símbolos; y generar una cuarta secuencia de cuartos productos retardados de símbolos para la secuencia de símbolos, resultante, cada cuarto producto retardado de símbolos, de al menos una segunda operación de producto basándose en dichos segundos símbolos y terceros símbolos de la segunda secuencia de símbolos que están separados por el segundo retardo de símbolos, en el que la primera y segunda operación de producto comprenden multiplicar la segunda secuencia de símbolos por conjugados complejos del segundo y tercer símbolos de la segunda secuencia de símbolos, respectivamente; sumar de manera coherente la primera secuencia de primeros productos retardados de símbolos con la tercera secuencia de terceros productos retardados de símbolos para proporcionar la primera secuencia de símbolos sumada; sumar de manera coherente la segunda secuencia de segundos productos retardados de símbolos con la cuarta secuencia de cuartos productos retardados de símbolos para proporcionar una segunda secuencia de símbolos sumada; realizar una correlación entre la primera secuencia de símbolos sumada y primeros valores conocidos para obtener primeros resultados de correlación; realizar una correlación entre la segunda secuencia de símbolos sumada y segundos valores conocidos para obtener segundos resultados de correlación; multiplicar el segundo resultado de correlación con un fasor complejo para L diferentes fases hipotetizadas para proporcionar un conjunto de L resultados de correlación rotados en fase; añadir de manera coherente los primeros resultados de correlación con cada uno de los L resultados de correlación rotados en fase correspondientes para proporcionar L resultados de correlación combinados; calcular la magnitud al cuadrado de cada uno de los L resultados de correlación combinados; identificar y proporcionar el mayor valor de magnitud al cuadrado entre los L valores de magnitud al cuadrado; detectar la presencia de una señal si el mayor valor de magnitud al cuadrado supera un umbral predeterminado.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que generar los productos de los símbolos para al menos dos retardos comprende generar productos retardados de 1 símbolo, generándose cada producto retardado de 1 símbolo con un par de símbolos separados por un periodo de símbolos, y generar productos retardados de 2 símbolos, generándose cada producto retardado de 2 símbolos con un par de símbolos separados por dos periodos de símbolos.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que:

el primer y segundo retardo de símbolos se diferencian en más de un periodo de símbolos.

4. Un aparato (410) que comprende:

medios para desensanchar primeras muestras de entrada con un desensanchador (512a) de barker en una primera secuencia de símbolos; medios para generar (526a) una primera secuencia de primeros productos retardados de símbolos para la primera secuencia de símbolos, resultante, cada primer producto retardado de símbolos, de al menos una primera operación de producto basándose en primeros y segundos símbolos de la primera secuencia de símbolos que están separados por un primer retardo de símbolos; medios para generar (526b) una segunda secuencia de segundos productos retardados de símbolos para la primera secuencia de símbolos, resultante, cada segundo producto retardado de símbolos, de al menos una segunda operación de producto basándose en dichos primeros símbolos y terceros símbolos de la secuencia de 5

símbolos que están separados por un segundo retardo de símbolos, en el que la primera y segunda operación de producto comprenden multiplicar el primer símbolo por los conjugados (524a, 524b) complejos del segundo y tercer símbolo de la primera secuencia de símbolos, respectivamente; medios para desensanchar segundas muestras de entrada recibidas a través de una segunda antena con un desensanchador de barker en una segunda secuencia de símbolos; medios para generar una tercera secuencia de terceros productos retardados de símbolos para dicha segunda secuencia de símbolos, resultante, cada tercer producto retardado de símbolos, de al menos una primera operación de producto basándose en primeros y segundos símbolos de la segunda secuencia de símbolos que están separados por el primer retardo de símbolos; y medios para generar una cuarta secuencia de cuartos productos retardados de símbolos para la secuencia de símbolos, resultante, cada cuarto producto retardado de símbolos, de al menos una segunda operación de producto basándose en dichos segundos símbolos y terceros símbolos de la segunda secuencia de símbolos que están separados por el segundo retardo de símbolos, en el que la primera y segunda operación de producto comprenden multiplicar la segunda secuencia de símbolos por conjugados complejos del segundo y tercer símbolos de la segunda secuencia de símbolos, respectivamente; medios para sumar (528a) de manera coherente la primera secuencia de primeros productos retardados de símbolos con la tercera secuencia de terceros productos retardados de símbolos para proporcionar la primera secuencia de símbolos sumada; medios para sumar (528b) de manera coherente la segunda secuencia de segundos productos retardados de símbolos con la cuarta secuencia de cuartos productos retardados de símbolos para proporcionar una segunda secuencia de símbolos sumada; medios para realizar una correlación (530a) entre la primera secuencia de símbolos sumada y primeros valores conocidos para obtener primeros resultados de correlación; medios para realizar una correlación (530b) entre la segunda secuencia de símbolos sumada y segundos valores conocidos para obtener segundos resultados de correlación; y medios para multiplicar (542) el segundo resultado de correlación con un fasor complejo para L diferentes fases hipotetizadas para proporcionar un conjunto de L resultados de correlación rotados en fase; medios para añadir (544) de manera coherente los primeros resultados de correlación con cada uno de los L resultados de correlación rotados en fase correspondientes para proporcionar L resultados de correlación combinados; medios (546) configurados para calcular la magnitud al cuadrado de cada uno de los L resultados de correlación combinados, para identificar y para proporcionar el mayor valor de magnitud al cuadrado entre los L valores de magnitud al cuadrado; medios para detectar (548) la presencia de una señal si el mayor valor de magnitud al cuadrado supera un umbral predeterminado.

5. El aparato de la reivindicación 4, en el que los medios para generar los productos de los símbolos para al menos dos retardos comprende medios para generar productos retardados de 1 símbolo, generándose cada producto retardado de 1 símbolo con un par de símbolos separados por un periodo de símbolos, y medios para generar productos retardados de 2 símbolos, generándose cada producto retardado de 2 símbolos con un par de símbolos separados por dos periodos de símbolos.

6. El aparato de la reivindicación 4, que además comprende medios para determinar la temporización de la señal basándose en los resultados de correlación combinados.

7. El aparato de la reivindicación 4, en el que:

el primer y segundo retardo de símbolos se diferencian en más de un periodo de símbolos.

8. Un medio legible por ordenador que comprende instrucciones que cuando se ejecutan mediante un procesador hacen que el procesador realice el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.