ESTIMACIÓN DE CANAL DE UNA SEÑAL RECIBIDA DE CDMA DE TRAYECTORIA MÚLTIPLE.

Un procedimiento (1000) para realizar una estimación de canal en un sistema (100) de comunicaciones inalámbricas que comprende:

recibir (1004) una señal inalámbrica (801) que comprende una pluralidad de componentes de trayectorias múltiples; obtener N estimaciones (918) de canal, siendo N cualquier entero positivo mayor que uno, correspondiendo cada estimación de canal de las N estimaciones de canal a un componente diferente de trayectorias múltiples de la pluralidad de componentes de trayectorias múltiples; y calcular (1014) una matriz (922) de correlación de trayectorias múltiples que comprende información sobre cómo se correlacionan entre sí los componentes de la señal dentro de los N componentes de la pluralidad de componentes de trayectorias múltiples; caracterizado por: calcular (1014) una matriz (924) de covarianza de ruido que comprende información sobre cómo se correlacionan entre sí los componentes del ruido dentro de los N componentes de la pluralidad de componentes de trayectorias múltiples; y reducir (1016) los efectos de la interferencia entre la pluralidad de componente de trayectorias múltiples sobre las N estimaciones de canal usando la matriz (922) de correlación de trayectorias múltiples y la matriz (924) de covarianza de ruido

Estimación de canal de una señal recibida de CDMA de trayectoria múltiple Antecedentes Campo La presente invención versa en general acerca de una estimación de canal en sistemas de comunicaciones y, más específicamente, acerca de sistemas y procedimientos para mejorar la estimación de canal en sistema de comunicaciones inalámbricas.

Antecedentes Se usan sistemas de comunicaciones para la transmisión de información de un dispositivo a otro. Antes de su transmisión, la información es codificada en un formato adecuado para su transmisión por un canal de comunicaciones. A continuación se transmite por el canal de comunicaciones una señal inalámbrica que contiene la información codificada. Se usa un receptor de comunicaciones para recibir la señal inalámbrica.

Típicamente, la señal inalámbrica recibida incluye una pluralidad de componentes de trayectorias múltiples. Estos componentes de trayectorias múltiples son diferentes versiones de la señal inalámbrica que son generadas por reflejos en estructuras y formaciones naturales. Los diferentes componentes de trayectoria múltiples experimentan degradación por el ruido a medida que viajan por el canal de comunicaciones. Así, cada componente de trayectorias múltiples incluye un componente de señal que se corresponde con la señal transmitida y un componente de ruido que no se corresponde con la señal transmitida.

A veces, se usa la estimación de canal en un receptor de comunicaciones. La interferencia entre los componentes de trayectorias múltiples de una señal inalámbrica puede hacer difícil la obtención de una estimación precisa del canal. Por lo tanto, existe la necesidad de una técnica mejora de estimación del canal en la que se minimicen los efectos de la interferencia de múltiples trayectorias. El documento EP 1 130 792A1 describe un procedimiento y un receptor de BARRIDO para la estimación de fasores en sistemas de comunicaciones.

Breve descripción de los dibujos La FIG. 1 es un diagrama de un sistema de comunicaciones de espectro ensanchado que soporta varios usuarios;

la FIG. 2 es un diagrama de bloques de una estación base y una estación móvil en un sistema de comunicaciones;

la FIG. 3 es un diagrama de bloques que ilustra el enlace descendente y el enlace ascendente entre la 30 estación base y la estación móvil;

la FIG. 4 es un diagrama de bloques de los canales en una realización del enlace descendente;

la FIG. 5 es un diagrama de bloques de los canales en una realización del enlace ascendente;

la FIG. 6 es un diagrama de bloques de una realización de una unidad de abonado;

la FIG. 7 es un diagrama de bloques funcionales que ilustra la transmisión de una señal inalámbrica;

la FIG. 8 es un diagrama de bloques funcionales que ilustra la recepción de una señal inalámbrica;

la FIG. 9 es un diagrama de bloques funcionales de una realización del estimador de canal mejorado; y la FIG. 10 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un procedimiento para mejorar la estimación de canal en un sistema de comunicaciones inalámbricas.

Descripción detallada En el presente documento, la palabra “ejemplar” se usa exclusivamente con el sentido de “servir de ejemplo, modelo o ilustración”. No debe interpretarse de ninguna realización descrita en el presente documento como “ejemplar” que sea preferible o ventajosa con respecto a otras realizaciones. Aunque en los dibujos se representan los diversos aspectos de las realizaciones, los dibujos no están trazados necesariamente a escala, a no ser que así se indique específicamente.

45 La siguiente exposición desarrolla las realizaciones ejemplares de los sistemas y los procedimientos para mejorar la estimación de canal exponiendo en primer lugar un sistema de comunicaciones inalámbricas de espectro ensanchado. Después, se exponen una estación base y una estación móvil, así como las comunicaciones enviadas

entre las mismas. Acto seguido, se muestran los componentes de una realización de una unidad de abonado. Se muestran y se describen diagramas de bloques funcionales en relación con la transmisión y la recepción de una señal inalámbrica. También se presentan detalles relativos a un estimador de canal mejorado. Después se expone un procedimiento ejemplar para mejorar la estimación de canal en un sistema de comunicaciones inalámbricas.

Obsérvese que la realización ejemplar se proporciona como en ejemplo de principio a fin de esta exposición; sin embargo, realizaciones ejemplares pueden incorporar diversos aspectos sin apartarse del alcance de la presente invención. Específicamente, la presente invención es aplicable a un sistema de procesamiento de datos, a un sistema de comunicaciones inalámbricas, a una red IP móvil y a cualquier otro sistema que desee recibir y procesar una señal inalámbrica.

La realización ejemplar emplea un sistema de comunicaciones inalámbricas de espectro ensanchado. Los sistemas de comunicaciones inalámbricas son desplegados de forma generalizada para proporcionar diversos tipos de comunicación, como voz, datos, etcétera. Estos sistemas pueden estar basados en un acceso múltiple por división de código (CDMA) , un acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) o algunas otras técnicas de modulación. Un sistema de CDMA proporciona ciertas ventajas con respecto a otros tipos de sistemas, incluyendo una capacidad aumentada del sistema.

Puede diseñarse un sistema para soportar uno o más estándares, como el “TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System”, al que se hace referencia en el presente documento como estándar IS-95, el estándar ofrecido por un consorcio denominado “Proyecto de Asociación de Tercera Generación”, al que se hace referencia en el presente documento como 3GPP, y que está implementado en una serie de documentos, incluyendo los documentos nos 3GPP TS 25.211, 3GPP TS 25.212, 3GPP TS 25.213 y 3GPP TS 25.214, 3GPP TS 25.302, al que se hace referencia en el presente documento como estándar W-CDMA, el estándar ofrecido por un consorcio denominado “Proyecto 2 de Asociación de Tercera Generación”, al que se hace referencia en el presente documento como 3GPP2, y TR-45.5, al que se hace referencia en el presente documento como estándar cdma2000, denominado previamente como IS-2000 MC.

Cada estándar define específicamente el procesamiento de datos para la transmisión desde la estación base a la estación móvil y viceversa. Como realización ejemplar, la siguiente exposición considera un sistema de comunicaciones de espectro ensanchado coherente con el estándar de protocolos cdma2000. Realizaciones alternativas pueden incorporar otro estándar.

Los sistemas y los procedimientos descritos en el presente documento pueden ser usados con sistemas de comunicaciones de velocidad elevada de datos. A lo largo de la siguiente exposición se describe, en aras de la claridad, una sistema específico de velocidad elevada de datos. Pueden implementarse sistemas alternativos que proporcionan una transmisión de información a velocidades elevadas de datos. Para los sistemas de comunicaciones de CDMA diseñados para transmitir a velocidades elevadas de datos, como un sistema de comunicaciones de velocidad elevada de datos (HDR) , puede usarse un esquema de peticiones de velocidad variable de datos para comunicarse a la velocidad máxima de datos que pueda soportar la relación portadorainterferencia (C/I) . El sistema de comunicaciones HDR está diseñado típicamente para conformarse a uno o más estándares, como la “cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification”, 3GPP2 C.S0024, Versión 2, 27 de octubre de 2000, promulgada por el consorcio “Proyecto 2 de Asociación de Tercera Generación”.

Un receptor en un sistema de comunicaciones HDR ejemplar puede emplear un esquema de peticiones de velocidad variable de datos. El receptor puede ser implementado en una estación de abonado en comunicación con una red terrestre de datos transmitiendo datos por un enlace ascendente a una estación base (mostrado en lo que sigue) . La estación base recibe los datos y encamina los datos a través de un controlador de estaciones base (BSC) (no mostrado) a la red terrestre. En cambio, las comunicaciones con la estación de abonado pueden ser encaminadas desde la red terrestre a la estación base a través... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento (1000) para realizar una estimación de canal en un sistema (100) de comunicaciones inalámbricas que comprende:

recibir (1004) una señal inalámbrica (801) que comprende una pluralidad de componentes de trayectorias 5 múltiples;

obtener N estimaciones (918) de canal, siendo N cualquier entero positivo mayor que uno, correspondiendo cada estimación de canal de las N estimaciones de canal a un componente diferente de trayectorias múltiples de la pluralidad de componentes de trayectorias múltiples; y calcular (1014) una matriz (922) de correlación de trayectorias múltiples que comprende información sobre 10 cómo se correlacionan entre sí los componentes de la señal dentro de los N componentes de la pluralidad de componentes de trayectorias múltiples; caracterizado por:

calcular (1014) una matriz (924) de covarianza de ruido que comprende información sobre cómo se correlacionan entre sí los componentes del ruido dentro de los N componentes de la pluralidad de componentes de trayectorias múltiples; y reducir (1016) los efectos de la interferencia entre la pluralidad de componente de trayectorias múltiples sobre las N estimaciones de canal usando la matriz (922) de correlación de trayectorias múltiples y la matriz

(924) de covarianza de ruido.

2. El procedimiento definido en la reivindicación 1 en el que la obtención de las N estimaciones de canal, además, comprende:

filtrar (1006) la señal inalámbrica recibida (801) usando un filtro adaptado (805) que está adaptado a la respuesta de impulsos de un filtro (716) de banda base;

estimar (1008) N retardos (904) , correspondiendo cada uno de los N retardos a un componente diferente de trayectorias múltiples de la pluralidad de componentes de trayectorias múltiples; y realizar (1010) una separación de RP en la salida (806) del filtro adaptado (805) N veces, una vez después 25 de cada uno de los N retardos (904) , obteniendo con ello las N señales separadas (912) ; y correlacionar cada una de las N señales separadas con una señal de referencia para obtener N estimaciones de canal, correspondiendo cada una de las N estimaciones de canal a un componente diferente de trayectorias múltiples de la pluralidad de componentes de trayectorias múltiples.

3. El procedimiento definido en la reivindicación 2 en el que se usan los N retardos (904) , las N estimaciones (918) de canal y la señal (916) de referencia para calcular la matriz (922) de correlación de trayectorias múltiples y la matriz (924) de covarianza de ruido.

4. El procedimiento definido en la reivindicación 1 en el que el sistema (100) de comunicaciones inalámbricas utiliza técnicas de acceso múltiple por división de código.

5. El procedimiento definido en la reivindicación 4 en el que cada componente de trayectorias múltiples dentro de

la pluralidad de componentes de trayectorias múltiples comprende una pluralidad de segmentos de código, teniendo cada segmento de código una duración de segmento y en el que al menos algunos de la pluralidad de componentes de trayectorias múltiples están separados entre sí en menos de la duración de segmento.

6. El procedimiento definido en la reivindicación 1 en el que el procedimiento es implementado por una estación móvil.

7. El procedimiento definido en la reivindicación 1 en el que el procedimiento es implementado por una estación base.

8. Un aparato para su uso en un sistema de comunicaciones inalámbricas, comprendiendo el aparato:

medios (802, 804) para recibir una señal inalámbrica (801) que comprende una pluralidad de componentes de trayectorias múltiples;

45 medios (808, 908) para obtener N estimaciones (918) de canal, siendo N cualquier entero positivo mayor que uno, correspondiendo cada estimación de canal de las N estimaciones de canal a un componente diferente de trayectorias múltiples de la pluralidad de componentes de trayectorias múltiples;

medios (1014) para calcular una matriz (922) de correlación de trayectorias múltiples que comprende información sobre cómo se correlacionan entre sí los componentes de la señal dentro de los N componentes de la pluralidad de componentes de trayectorias múltiples; caracterizado por:

medios para calcular una matriz (924) de covarianza de ruido que comprende información sobre cómo se 5 correlacionan entre sí los componentes del ruido dentro de los N componentes de la pluralidad de componentes de trayectorias múltiples; y medios (926) para reducir los efectos de la interferencia entre la pluralidad de componente de trayectorias múltiples sobre las N estimaciones de canal usando la matriz (922) de correlación de trayectorias múltiples y la matriz (924) de covarianza de ruido.

9. El aparato definido en la reivindicación 8 en el que el sistema de comunicaciones inalámbricas utiliza técnicas de acceso múltiple por división de código.

10. El aparato definido en la reivindicación 9 en el que cada componente de trayectorias múltiples dentro de la pluralidad de componentes de trayectorias múltiples comprende una pluralidad de segmentos de código, teniendo cada segmento de código una duración de segmento y en el que al menos algunos de la pluralidad de componentes de trayectorias múltiples están separados entre sí en menos de la duración de segmento.

11. El aparato definido en cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10 en el que el aparato es una estación móvil.

12. El aparato definido en la reivindicación 8 en el que el aparato es una estación móvil para su uso en un sistema de comunicaciones inalámbricas, comprendiendo además la estación móvil:

al menos una antena (804) para recibir la señal inalámbrica que comprende la pluralidad de componentes 20 de trayectorias múltiples;

un receptor (802) en comunicación electrónica con al menos una antena (804) .

13. Un medio de almacenamiento legible por un procesador, estando codificado el medio de almacenamiento con un programa de ordenador, comprendiendo el programa de ordenador instrucciones ejecutables para realizar un procedimiento para llevar a cabo una estimación de canal según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.