BRPI0318574B1 - método e dispositivo de processamento de sinal para cancelamento de interferência em sinais de radiocomunicação recebidos por uma unidade de acesso de rádio de um sistema de radiocomunicação, unidade de acesso de rádio para uso em sistema de radiocomunicação, e, sistema de radiocomunicação - Google Patents

Abstract

"método e dispositivo de processamento de sinal para cancelamento de interferência em sinais de radiocomunicação recebidos por uma unidade de acesso de rádio de um sistema de radiocomunicação, unidade de acesso de rádio para uso em sistema de radiocomunicação, e, sistema de radiocomunicação". método e dispositivo para cancelamento de interferência. uma unidade de acesso de rádio inclui uma pluralidade de elementos de antena separados direcionalmente (41~ k~, k = 1, 2,.... l) para receber sinais transmitidos por uma pluralidade de unidades remotas. de sinais recebidos por cada um dos elementos de antena (41~ k~), primeiros fatores de ponderação (g~ k~(1)) são determinados (49), para selecionar otimamente sinal de uma primeira unidade remota (52~ 1~). um primeiro sinal de rádio (s~ 1~) da primeira unidade de comunicação (52~ 1~) é provido ponderando (44) os sinais recebidos usando os primeiros fatores de ponderação (g~ k~(1)). para uma unidade de radiocomunicação adicional (52~ i~), fatores de ponderação adicionais (g~ k~(i)) são determinados. um sinal de rádio adicional corrigido (s<39>i) é provido a cada vez subtraindo (46) do sinal de rádio adicional (s~ i~), sinal de rádio corrigido previamente obtido (s<39>i-1, s<39>i, ... ) ponderado pelos fatores de ponderação adicionais (g~ k~(i)) até que um critério de parada tenha sido satisfeito.

Description

"MÉTODO E DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE SINAL PARA CANCELAMENTO DE INTERFERÊNCIA EM SINAIS DE RADIOCOMUNICAÇÃO RECEBIDOS POR UMA UNIDADE DE ACESSO DE RÁDIO DE UM SISTEMA DE RADIOCOMUNICAÇÃO, UNIDADE DE ACESSO DE RÁDIO PARA USO EM SISTEMA DE RADIOCOMUNICAÇÃO, E, SISTEMA DE RADIOCOMUNICAÇÃO” Campo da Invenção A presente invenção relaciona-se geralmente a sistemas de radio comunicação sem fios e, mais especi ficamente, a processamento de sinal nas unidades de acesso de rádio ou estações base de sistemas de radiocomunicação sem fios para cancelamento de interferência.

Fundamento da Invenção Nas últimas décadas, progressos em tecnologia de rádio e VLSI (Integração de Escala Muito Grande) promoveu uso difundido de radiocomunicações em aplicações de consumidor. Dispositivos portáteis, tais como rádios portáteis, unidades de radiocomunicação móveis, e similares podem agora ser produzidas tendo custos, tamanho e consumo de energia aceitáveis.

Comunicações de telefone móvel para o mercado de consumidor começaram com sistemas de telefone celulares derivados dos serviços de polícia e salvamento, baseados em uma tecnologia analógica melhorada e otimizada nos anos setenta e oitenta. Exemplos destes sistemas de telefone móveis analógicos anteriores são indicados pelos acrônimos NMT e TACS.

Tipicamente, sistemas de comunicação celulares incluem uma pluralidade de unidades de radiocomunicação móveis ou portáteis e uma pluralidade de unidades de acesso de rádio ou estações base. Cada unidade de acesso provê vários canais de radiocomunicação a uma área geograficamente limitada, chamada uma célula de comunicação, definida pelos alcances operacionais de uma unidade de acesso de rádio particular. As unidades de acesso de rádio se conectam a uma unidade de interface central, também chamada Estação Telefônica de Rádio (RE) ou Central Telefônica Móvel (MTSO). A RE. ou MTSO, por sua vez, se conecta a uma Rede Telefônica Comutada Pública (PSTN) ou Rede Digital de Serviços Integrados (ISDN) para completar chamadas entre usuários de rádio móveis e assinantes de linha terrestre. Uma chamada de um usuário de rádio móvel é transferida de célula para célula enquanto o usuário se move na área de cobertura do sistema de radiocomunicação. O uso de telefones móveis celulares realmente decolou nos anos noventa, pela introdução de sistemas de telefone móveis baseados em tecnologia digital, conhecidos sob os acrônimos GSM, D-AMPS (US-TDMA ou IS-136), IS-95 e PDC. Extensões para GSM (também a serem aplicadas em D-AMPS), como EDGE foram introduzidas para melhorar a taxa de dados nas interfaces de ar digitais.

Geralmente, os sistemas analógicos são indicados como sendo a primeira geração, enquanto os sistemas digitais são indicados como segunda geração. Recentemente, sistemas celulares de terceira geração foram desenvolvidos, indicados pelos acrônimos UMTS, IMT-2000, CDMA2000, caracterizando larguras de banda de transmissão maiores.

Enquanto desdobrando os sistemas diferentes, trabalho extenso foi executado para aumentar a capacidade dos sistemas. Desde que espectro de RF licenciado está em uso, mais usuários a operadora pode acomodar por largura de banda de MElz, mais eficiente ela usa seus recursos preciosos e escassos, por esse meio melhorando suas rendas.

Um método conhecido de aumentar capacidade de transmissão é aplicando antenas direcionais. Sistemas de radiocomunicação anteriores já aplicaram a técnica de setorização, em que uma célula de comunicação é dividida em segmentos de 60 ou 120 graus, cada segmento coberto por um feixe de antena direcional. Em princípio, isto relaciona-se à divisão de célula com a vantagem conveniente que nenhum local de acesso de rádio adicional tem que ser construído: uma antena omni-direcional de uma célula de comunicação é substituída por seis ou três antenas direcionais montadas na mesma instalação de local.

Sistemas mais avançados fazem uso de unidades de acesso de rádio tendo antenas adaptáveis ou inteligentes, que podem guiar o feixe de antena para o usuário móvel. Quando o usuário de rádio móvel se move, um mecanismo de rastreamento é aplicado a fim de manter o feixe apontando para o usuário móvel. Além de apontar o feixe para o usuário desejado, nulos podem ser guiados para usuários interferentes tal que seus sinais sejam suprimidos grandemente pelo diagrama de antena. Porém, quando o ângulo de chegada entre o sinal pretendido e interferente é bastante pequeno, nenhum ajuste ótimo pode ser achado.

Em outros sistemas de comunicação celulares, uso extenso é feito de antenas adaptáveis. A capacidade de um sistema de telefone celular é melhorada grandemente aplicando Acesso Múltiplo por Divisão de Espaço (SDMA). Em SDMA, o canal de comunicação é formado por uma área geográfica fixa: só desta área sinais podem chegar.

Em sistemas celulares avançados, antenas adaptáveis são usadas, os padrões de antena dos quais podem ser atualizados dinamicamente para definir a área coberta. Neste caso, a área geográfica não é fixa, mas depende da posição de usuário móvel relativa à posição de estação base.

Outros mecanismos aplicados para aumentar a capacidade incluem desmodulação conjunta. Desmodulando interferi dores e os levando em conta enquanto desmodulando o sinal desejado, a desmodulação pode ser melhorada grandemente. Porque o sistema pode então operar sob condições de SNR mais baixa, a capacidade do sistema aumenta.

Sumário da Invenção r E o objetivo da presente invenção melhorai' cancelamento de interferência em um sistema de radiocomunicação, em que desmodulação conjunta é aplicada em unidades de acesso de rádio usando antenas adaptáveis.

De acordo com a invenção, em um primeiro aspecto dela, é provido um método de cancelamento de interferência em sinais dc radiocomunicação recebidos por uma unidade de acesso de rádio de um sistema de radiocomunicação. O meio de antena inclui uma pluralidade de elementos de antena separados direcionalmente para receber adaptavelmente sinais de radiocomunicação transmitidos por uma pluralidade de unidades de radiocomunicação remotas. O método inclui as etapas de: a) obter sinais de rádio recebidos por cada um dos elementos de antena; b) determinar primeiros fatores de ponderação para selecionar otimamente sinais de rádio de uma primeira unidade de radiocomunicação entre os sinais de rádio obtidos na etapa a); c) ponderar os sinais de rádio obtidos na etapa a) pelos primeiros fatores de ponderação provendo um primeiro sinal de rádio da primeira unidade de radiocomunicação; d) determinar segundos fatores de ponderação para selecionar otimamente sinais de rádio de uma segunda unidade de radiocomunicação entre os sinais de rádio obtidos na etapa a); e) ponderar os sinais de rádio obtidos na etapa a) pelos segundos fatores de ponderação provendo um segundo sinal de rádio da segunda unidade de radiocomunicação; í) subtrair do segundo sinal de rádio provido na etapa e) o primeiro sinal de rádio provido na etapa c) ponderado pelos segundos fatores de ponderação, provendo um segundo sinal de rádio corrigido; e g) repetir as etapas d) a f) para uma unidade de radiocomunicação adicional determinando adicionalmente fatores de ponderação, provendo um sinal de rádio adicional da unidade de radiocomunicação adicional e provendo um sinal de rádio adicional corrigido por cada vez subtraindo do sinal de rádio adicional os sinais de rádio corrigidos previamente obtidos ponderados pelos fatores de ponderação adicionais, até que um critério de parada tenha sido satisfeito. A invenção é baseada em remover sucessivamente interferidores do sinal recebido total, que também é denotado como cancelamento subtrativo. De acordo com a invenção, entre os sinais de rádio recebidos pelos elementos de antena, um primeiro sinal de rádio correspondendo a uma primeira unidade de radiocomunicação é determinado usando primeiros fatores de ponderação associados com a primeira unidade de radiocomunicação. A seguir, o sinal de rádio de uma segunda unidade de radiocomunicação é provido, usando segundos fatores de ponderação associados com a segunda unidade de radiocomunicação. Porém, como o primeiro sinal de rádio é conhecido, parte do primeiro sinal de rádio incluída como interferência no segundo sinal de rádio pode ser removida agora do segundo sinal de rádio ponderando o primeiro sinal de rádio com os segundos fatores de ponderação e subtraindo o resultado ponderado do segundo sinal de rádio, resultando em um segundo sinal de rádio corrigido.

Repetindo as etapas para uma terceira unidade de radiocomunicação usando terceiros fatores de ponderação para obter um terceiro sinal de rádio do sinal de rádio recebido total, parte do primeiro e segundo sinais de rádio incluídos como interferência no terceiro sinal de rádio pode ser removida ponderando o primeiro sinal de rádio e o segundo sinal de rádio corrigido usando os terceiros fatores de ponderação e subtraindo o resultado ponderado do terceiro sinal de rádio deixando um terceiro sinal de rádio corrigido, e assim por diante. As etapas anteriores podem ser repetidas até que um critério de parada tenha sido satisfeito.

De acordo com uma concretização adicional da invenção, o critério de parada inclui parada da etapa g) uma vez que um sinal de rádio corrigido tenha sido provido correspondendo a uma unidade de radiocomunicação de interesse.

Porém, se capacidade de processamento de sinal suficiente e/ou tempo estiver disponível, de acordo com uma concretização adicional da invenção, o critério de parada inclui repetição da etapa g) para a primeira, segunda e unidades de radiocomunicação adicionais até que o cancelamento de interferência no primeiro, segundo e sinais de rádio adicionais entre repetições sucessivas da etapa g) caia abaixo de um valor fixo.

Quer dizer, o processamento de sinal é iterado várias vezes, incluindo provisão de um primeiro sinal de rádio corrigido subtraindo as partes de interferência de todos os outros sinais de rádio ponderados corretamente pelos primeiros fatores de ponderação, até que nenhuma melhoria ou nenhuma melhoria signifícante determinada por um critério de qualidade de sinal fixo ou valor seja achado. Critérios de qualidade corretos ou valores são conhecidos à pessoa qualificada e podem depender da natureza dos sinais a serem processados.

Em uma concretização ainda adicional da invenção, o critério de parada inclui repetição da etapa g) durante um período de tempo fixo. Este método pode ser usado em combinação com o método de parada previamente exposto e é útil enquanto processando sinais de fala, por exemplo, para os quais critérios de atraso de tempo rígidos têm que ser satisfeitos.

Os fatores de ponderação, de acordo com uma concretização da invenção, são determinados formando padrões de antena conceituais com a pluralidade de elementos de antena separados direcionalmente. Quer dizer, os fatores de ponderação são fixados tal que um padrão de antena seja formado apontando para uma unidade de radiocomunicação respectiva ou cobrindo a área geográfica na qual a unidade de radiocomunicaçao está localizada. Note que nenhuma formação de feixe "mecânica" ou real» controlando os elementos de antena, é executada para receber seletivamente o sinal de rádio de uma unidade de radiocomunicaçao respectiva.

Em uma concretização da invenção, os fatores de ponderação são selecionados para selecionar otimamente sinais de rádio de uma unidade de radiocomunicaçao respectiva e para suprimir otimamente sinais de rádio correspondendo a qualquer outra unidade de radiocomunicaçao. Em termos de antena, o padrão de antena é construído assim que os pontos de feixe principais para a unidade de comunicação respectiva, e sinais de rádio de outras unidades de comunicação sejam suprimidos tão melhor quanto possível (direção nula), Em uma concretização preferida da invenção, os sinais de rádio obtidos na etapa a) são ordenados de mais forte para mais fraco de acordo com intensidade de sinal de recepção, e em que a primeira, segunda e unidades de radiocomunicaçao adicionais são selecionadas em ordem descendente de intensidade de sinal de recepção. Quer dizer, primeiro o sinal de rádio mais forte é considerado, a seguir o segundo sinal mais forte, e assim por diante até o sinal mais fraco, se aplicável.

Aqueles qualificados na técnica apreciarão que, em geral, o sinal de rádio mais forte proverá a maior quantidade de interferência em todos os outros sinais de rádio. Removendo primeiro esta fonte de interferência, uma primeira melhoria significante será alcançada. Melhorias menos significantes adicionais serão então providas nas próximas etapas de iteração, se aplicável.

Em uma concretização ainda adicional do método de acordo com a invenção, o primeiro, segundo e sinais de rádio corrigidos adicionais são desmodulados em primeiro, segundo e sinais desmodulados adicionais, respectivamente, e armazenados em meio de armazenamento. Para prover os sinais de rádio corrigidos, os sinais desmodulados são então reconstruídos nos sinais de rádio correspondentes e ponderados pelos fatores de ponderação respectivos e subtraídos do sinal de rádio respectivo, para prover o sinal de rádio corrigido. A vantagem desta concretização é que os sinais de rádio corrigidos respectivos não precisam ser armazenados, mas que os sinais desmodulados são usados, que de qualquer forma são requeridos para propósitos de comunicação. O método de acordo com a invenção é implementado vantajosamente no domínio digital, em que os sinais de rádio obtidos na etapa a) são digitalizados e as etapas b) a d) são executadas no domínio digital por meio de processamento de sinal digital. Também a desmodulação e reconstmção podem ser executadas vantajosamente no domínio digital por meio de processamento de sinal digital.

Em um aspecto adicional da invenção, é provido um dispositivo de processamento de sinal para cancelamento de interferência em sinais de radiocomunicação recebidos por uma unidade de acesso de rádio de um sistema de radiocomunicação, em que a unidade de acesso de rádio, incluindo meio de receptor e meio de antena, o meio de antena tendo uma pluralidade de elementos de antena separados direcionalmente para receber adaptavelmente sinais de radiocomunicação transmitidos por uma pluralidade de unidades de radiocomunicação remotas, o dispositivo incluindo: - meio para armazenar sinais de rádio recebidos por cada um dos elementos de antena; - meio para determinar fatores de ponderação respectivos para selecionar otimamente sinais de rádio de uma unidade de radiocomunicação respectiva entre os sinais de rádio annazenados; - meio para ponderar os sinais de rádio armazenados pelos fatores de ponderação respectivos para prover um sinal de rádio respectivo da unidade de radiocomunicação respectiva; e - meio para subtrair do sinal de rádio respectivo sinais de rádio corrigidos previamente determinados de unidades de radiocomunicação ponderados pelos fatores de ponderação respectivos, para prover um sinal de rádio respectivo corrigido.

Em uma concretização adicional da invenção, o meio para determinar fatores de ponderação respectivos é arranjado para formar padrões de antena conceituais com a pluralidade de elementos de antena separados direcionalmente. Preferivelmente, o meio para determinar os fatores de ponderação respectivos é arranjado para selecionar otimamente sinais de rádio de uma unidade de radiocomunicação respectiva e para suprimir otimamente sinais de rádio correspondendo a qualquer outra unidade de radiocomunicação.

Na concretização preferida da invenção, o dispositivo inclui meio para medir intensidade de sinal dos sinais de rádio armazenados, e meio para ordenar sinais de rádio armazenados de mais forte para mais fraco de acordo com intensidade de sinal de recepção, e meio de controle para processar os sinais de rádio ordenados em ordem descendente de intensidade de sinal de recepção.

Em outra concretização da invenção, o dispositivo inclui meio para desmodular os sinais de rádio corrigidos respectivos, meio adicional para armazenar os sinais desmodulados, e meio para reconstruir os sinais desmodulados provendo sinais de rádio corrigidos para ponderação pelo meio de ponderação.

Meio arranjado para parar processamento de sinal de acordo com um critério de parada pode ser arranjado para parar o processamento de sinal: - uma vez que um sinal de rádio corrigido tenha sido provido correspondendo a uma unidade de radiocomunicação de interesse, - até que o cancelamento de interferência entre repetições sucessivas de prover um sinal de rádio respectivo corrigido caia abaixo de um valor fixo, ou - depois que um período de tempo fixo decorreu.

Preferivelmente, em uma concretização ainda adicional da invenção, o dispositivo de processamento de sinal inclui meio de conversão analógico para digital para digitalizar os sinais de rádio armazenados, e em que o meio de processamento é meio de processamento de sinal digital. Meio de desmodulação e meio de reconstrução, se aplicáveis, também são implementados vantajosamente no domínio digital por meio de processamento de sinal digital.

Em um terceiro aspecto da invenção, é provida uma unidade de acesso de rádio para uso em um sistema de radiocomunicação, o sistema de radiocomunicação incluindo uma pluralidade de unidades de radiocomunicação remotas e pelo menos uma unidade de acesso de rádio, a unidade de acesso de rádio incluindo um dispositivo de processamento de sinal exposto acima.

Em um quarto aspecto, a invenção relaciona-se a um sistema de radiocomunicação, incluindo uma pluralidade de unidades de radiocomunicação remotas e pelo menos uma unidade de acesso de rádio como exposto acima.

As características e vantagens acima mencionadas e outras da invenção são ilustradas na descrição seguinte com referência aos desenhos inclusos.

Breve Descrição dos Desenhos Figura 1 mostra, de uma maneira esquemática e ilustrativa, um sistema setorizado da técnica anterior com antenas direcionais fixas cobrindo segmentos de 120 graus.

Figura 2 mostra, de uma maneira esquemática e ilustrativa, um método da técnica anterior de orientação de feixe com antenas adaptáveis.

Figura 3 mostra, de uma maneira esquemática e ilustrativa, esquemas da técnica anterior de uma antena adaptável com pesos de antena.

Figura 4 mostra, de uma maneira esquemática e ilustrativa, uma concretização de um dispositivo de processamento de sinal de acordo com a presente invenção.

Figura 5 mostra, de uma maneira esquemática e ilustrativa, um exemplo de um sistema de radio comunicação, incluindo uma única unidade de acesso de rádio ou estação base e quatro unidades de radiocomunicação ou usuários móveis, arranjados de acordo com a presente invenção.

Figuras 6a, 6b e 6c mostram, de uma maneira esquemática e ilustrativa, padrões de antena correspondendo a fatores de ponderação selecionados para uma unidade de radiocomunicação respectiva no sistema da Figura 5.

Figura 7 mostra um fluxograma de uma concretização preferida do método de cancelamento de interferência de acordo com a presente invenção.

Descrição Detalhada das Concretizações Figura 1 mostra um sistema de radiocomunicação móvel celular da técnica anterior tradicional 10, incluindo uma estação base ou local de unidade de acesso de rádio 11, descrita na forma de uma antena, provendo cobertura de rádio para uma pluralidade de células 12, 13 e 14. A coberuira de rádio é indicada por um sombreado respectivo das células 12, 13 e 14, O sistema 10 é um exemplo de um sistema de cobertura de rádio setorizado de 120 graus. Usuários móveis ou assinantes 15, 16 viajando em uma das células 12, 13, 14, com sua unidade de radiocomunicação, estarão em contato de rádio com a unidade de acesso de rádio 11.

Sistemas de rádio mais avançados, como mostrado na Figura 2, fazem uso de antenas adaptáveis ou inteligentes 20 que podem guiar o feixe de antena 21 para um usuário móvel 22. Quando o usuário se move, um mecanismo de rastreamento é aplicado a fim de manter o feixe de antena 21 apontando para o usuário móvel 22. Além de apontar o feixe de antena 21 para o usuário desejado 22, nulos 23, 25 podem ser guiados para usuários interferentes 24, 26 respectivamente, tal que seus sinais de rádio sejam grandemente suprimidos pelas características de antena.

Na Figura 3, a estrutura básica de uma antena adaptável 30 é mostrada. A antena 30 consiste em vários elementos de antena separados direcionalmente 31 k, k = 1, 2,..., L. As saídas destes elementos de antena 31k são alimentadas em meio de processamento de sinal digital 32k, 33, onde pesos complexos gk, são atribuídos aos sinais de rádio de elemento de antena Ufc. Por uma escolha correta dos parâmetros de ponderação complexo gk, vários padrões de antena podem ser fixados que favorecem o sinal de uma unidade de radiocomunicação pretendida de um usuário móvel e suprime os sinais das unidades de radiocomunicação interferentes. Uma antena com L elementos 31 só tem L-l graus de liberdade. O número total de feixes de antena e nulos é limitado a L-l. Porém, supressão pode não resultar em remoção completa de tais sinais interferentes. Além disso, quando o ângulo de chegada entre o sinal pretendido e interferente é bastante pequeno, nenhum ajuste ótimo pode ser achado.

Com a presente invenção, os interferidores são adicionalmente suprimidos através de desmodulação conjunta. Para explicar o cancelamento sucessivo de interferidores de acordo com uma concretização preferida da presente invenção, referência é feita agora à estrutura da Figura 4.

Unidade 40 é uma unidade de processamento digital contendo vários meios para executar processamento de sinal no domínio digital e está localizada dentro ou com uma unidade de acesso de rádio 51 de um sistema de radiocomunicação 50, como exposto na Figura 5. Note que elementos no domínio de RF como receptores, transmissores, amplificadores, filtros, misturadores, conversores analógico para digital, etc., não foram descritos especificamente, mas estão incluídos presumivelmente, como será apreciado por aqueles qualificados na técnica.

Assuma, como um exemplo, o cenário de quatro usuários mostrado na Figura 5. As unidades de radiocomunicação 52;, i = 1,2,3,4, são ordenadas e numeradas de acordo com a intensidade de sinal recebida em uma unidade de acesso de rádio, de mais forte para mais fraco, de acordo com intensidade de sinal de recepção medida por meio de medição de intensidade de sinal de recepção 43, O usuário mais forte 1 inclui unidade de radiocomunicação 52i, o segundo usuário mais forte 2 inclui unidade de radiocomunicação 522, etc., e o usuário 4 transmitindo o sinal mais fraco, visto na unidade de acesso de rádio 50, inclui unidade de radiocomunicação 524. Há um usuário móvel pretendido, digamos usuário 3, tendo unidade de radiocomunicação 523, e três usuários interferentes 1, 2 e 4. Em vez de meio de medição separado 43, medição de intensidade de sinal também pode ser aplicada ou implementada em meio de controle 49.

Primeiro, os sinais de rádio uk, k = 1, 2,..., L de todos os elementos de antena 41 k são armazenados em meio de memória de sinal 42. Então, os sinais de rádio de elemento de antena uk são desmodulados sucessivamente, de mais forte para mais fraco, por meio de desmodulador 45. A seguir, através de meio de controle 49, primeiros fatores de ponderação gk(l) para o usuário mais forte 1 são calculados e providos pelo meio de controle 49 a meio de ponderação de sinal 44. Estes primeiros fatores de ponderação gk(l) representam um padrão de antena conceituai com um feixe principal para usuário 1 e todos os outros usuários 2, 3 e 4 sendo suprimidos tão bem quanto possível. Então, os sinais de rádio de elemento de antena uk são ponderados pelos primeiros fatores de ponderação gk(l) no meio de ponderação de sinal 44, que resulta em um primeiro sinal de rádio Si da primeira unidade de radiocomunicação 52^ Para usuário 1 atualmente, não há nenhum sinal para subtrair ainda no meio de subtração 46, e o primeiro sinal de rádio Si de usuário 1 é desmodulado pelo meio de desmodulação 45. O primeiro sinal desmodulado d] para usuário 1 é provido na saída 39 da unidade 40 e é armazenado em meio de reconstrução de sinal 47, incluindo meio de memória adicional 48. O próximo usuário mais forte é usuário 2. Novos segundos fatores de ponderação gk(2) são determinados pelo bloco de controle 49 e implementados no meio de ponderação de sinal 44, Os fatores de ponderação também são alimentados ao meio de reconstrução de sinal 47. Estes segundos fatores de ponderação representam um padrão de antena conceituai com um feixe principal para usuário 2 e todos os outros usuários 1, 3 e 4 sendo suprimidos tão bem quanto possível. Então, os sinais de rádio de elemento de antena uk são ponderados no meio de ponderação de sinal 44 pelos segundos fatores de ponderação gk (2), que resulta em um segundo sinal de rádio s2 da segunda unidade de radiocomunicação 522.

Porém, usando os segundos fatores de ponderação gk(2), o meio de reconstrução de sinal 47 pode determinar agora o que a contribuição de usuário 1 será para o segundo sinal de rádio s2, aplicando os segundos fatores de ponderação gk(2) no primeiro sinal de rádio desmodulado reconstruído d], isto é, o primeiro sinal de rádio S\. Note que o primeiro sinal de rádio Si está disponível do meio de memória adicional 48.

Esta contribuição de usuário 1 é agora subtraída 46 do segundo sinal de rádio s2 resultando em um segundo sinal de rádio corrigido s'2 na saída do meio de subtração 46. O sinal "limpo" é então desmodulado pelo meio de desmodulação 45, resultando em um sinal desmodulado d2, provido na saída 39 da unidade 40. A desmodulação de usuário 2 é agora mais precisa desde que a interferência de usuário 1 está removida. O sinal desmodulado d2 de usuário 2 é armazenado no meio de memória adicional 48 do meio de reconstrução de sinal 47. A seguir, o usuário desejado 3 é considerado. Terceiros fatores de ponderação corretos gk(3) são determinados pelo meio de controle 49, tal que estes terceiros fatores de ponderação representem um padrão de antena conceituai com um feixe principal para usuário 3 e todos os outros usuários 1, 2 e 4 sendo suprimidos tão bem quanto possível, e alimentados ao meio de ponderação de sinal 44 e ao meio de reconstrução sinal 47. No meio de ponderação de sinal 44, o sinal total dos elementos de antena 41k são ponderados para favorecer usuário 3, resultando no terceiro sinal de rádio S3. Agora, os sinais desmodulados di e d2 de usuários 1 e 2 são reconstruídos assumindo os terceiros fatores de ponderação gk(3). O sinal a ser removido é a acumulação dos sinais reconstruídos de usuários 1 e 2. Este sinal interferente é removido do sinal total, resultando em um terceiro sinal de rádio corrigido S3 e é desmodulado pelo meio de desmodulação 45, resultando no sinal de usuário desmodulado pretendido d3 na saída 39 da unidade 40.

Figura 6a, Figura 6b e Figura 6c mostram esquematicamente como os padrões de antena efetivos ou conceituais 53, 54 e 55 para gk(l)5 gk(2) e gk(3), respectivamente, se parecem. Note que os padrões nas Figuras 6a, 6b e 6c não são implementados fisicamente, mas resultariam dos ajustes de peso gk(i) na unidade de processamento digital 40.

Como 0 usuário pretendido 3 foi desmodulado, 0 procedimento podería parar aqui. Porém, para detecção mais precisa, 0 procedimento pode continuar. Primeiro, 0 último usuário interferidor 4 (embora mais fraco) pode ser desmodulado, com novos pesos gk(4), mas adicionalmente 0 mesmo processamento de sinal como exposto acima. Então, 0 procedimento sucessivo pode começar por toda parte novamente. Novamente gk(l) pode ser aplicado, que pode ser atualizado se depois da desmodulação resultados mais precisos de processo foram obtidos. Mas agora, as contribuições dos usuários 2 (mais fracos, mas ainda interferentes), 3 e 4 podem ser removidas antes que 0 sinal de usuário 1 seja desmodulado pelo meio de desmodulação 45, fazendo uma estimativa até mesmo melhor do sinal de usuário 1. O processo pode continuar para usuário 2 removendo as contribuições de usuários 1, 3 e 4, etc. Este procedimento pode iterar por várias vezes até que nenhuma melhoria notável seja feita. O procedimento inteiro de cancelamento subtrativo para SDMA de acordo com a presente invenção como exposto acima, é ilustrado pelo fluxograma 60 na Figura 7. O fluxo normal é de topo para fundo. Aqui, N usuários são assumidos.

Primeiro, no bloco 61, os sinais de rádio obtidos são ordenados de mais forte para mais fraco. Se disponíveis, novos dados de antena sobre o rastreamento de radiocomunicação móvel são adquiridos no bloco 62. Para o usuário mais forte, usuário i = 1, bloco 63, inicialmente os primeiros fatores de ponderação gk(l) são recuperados e aplicados no bloco 64 aos sinais de antena obtidos, resultando no primeiro sinal de rádio Sj. Este primeiro sinal de rádio é desmodulado diretamente, d]; e armazenado no bloco 67. Isto, porque inicialmente não há nenhum sinal disponível para correção. A seguir, bloco 69, í = (i+1) mod N resulta em. i = 2, e as etapas no bloco 64 serão aplicadas para usuário 2, usando segundos fatores de ponderação gk(2), que resulta no segundo sinal de rádio s2. Agora, no bloco 65, o primeiro sinal de rádio desmodulado dj será reconstruído e ponderado pelos segundos fatores de ponderação para subtração 66 do segundo sinal de rádio s2. Isto resulta em um segundo sinal de rádio corrigido s'2 para o segundo usuário ou segunda unidade de radiocomunicação. O segundo sinal de rádio corrigido s'2 é desmodulado, bloco 67, provendo o segundo sinal desmodulado d2, e armazenado. O processo é continuado para i = 3,..., N, até que as condições para "parada", bloco 68, tenham sido satisfeitas. Estas podem ser, entre outras: - o usuário desejado foi desmodulado uma vez; - o usuário desejado foi detectado com precisão suficiente; - tempo de processamento expirou para continuar o processo de iteração.

Note que tudo isto é processamento de sinal digital, executado "fora de linha" nos sinais armazenados na memória de entrada 42 (Figura 4). Com processadores de alta velocidade, isto tudo pode ser executado a taxas rápidas. A parte de sinal processada que é desmodulada de cada vez pode ser um símbolo, uma seqüência de símbolos, um quadro inteiro, ou vários quadros de um sinal de rádio.

Embora no anterior o primeiro, segundo e sinais de rádio orrigidos adicionais tenham sido desmodulados através de meio de desmodulação 45, esta etapa de desmodulação não precisa necessariamente ser executada na unidade de processamento de sinal 40 para aplicar a presente invenção. Ao armazenar os sinais de rádio ponderados, o meio de reconstrução pode ser omitido e os sinais corrigidos s'i são armazenados diretamente no meio de memória adicional 48.

Aqueles qualificados na técnica estão cientes de como construir ou programar meio de processamento de sinal digital para prover meio de reconstrução, desmodulação e controle para selecionar fatores de ponderação, como exposto acima. Para a compreensão correta da presente invenção, nenhum detalhe adicional precisa ser provido aqui. A presente invenção pode ser usada com vários tipos de sistemas de radiocomunicação, e não está restrita à concretização preferida exposta acima. Pessoas qualificadas na técnica podem modificar, aumentar ou substituir partes das etapas e meios da invenção, sem partir do espírito inventivo dela, como exposto acima. Todas estas modificações, avanços e substituições são interpretadas para serem incorporadas pelas reivindicações anexas.

Claims (20)

1. Método para cancelamento de interferência em sinais de radiocomunicação recebidos por uma unidade de acesso de rádio de um sistema de radiocomunicação, dita unidade de acesso de rádio incluindo meio de receptor e meio de antena, dito meio de antena tendo uma pluralidade de elementos de antena separados direcionalmente para receber adaptavelmente sinais de radiocomunicação transmitidos por uma pluralidade de unidades de radiocomunicação remotas, caracterizado pelo fato de que inclui as etapas de: a) obter sinais de rádio recebidos por cada um de ditos elementos de antena; b) determinar primeiros fatores de ponderação para selecionar otimamente sinais de rádio de uma primeira unidade de radiocomunicação entre ditos sinais de rádio obtidos na etapa a); c) ponderar ditos sinais de rádio obtidos na etapa a) por ditos primeiros fatores de ponderação provendo um primeiro sinal de rádio de dita primeira unidade de radiocomunicação; d) determinar segundos fatores de ponderação para selecionar otimamente sinais de rádio de uma segunda unidade de radiocomunicação entre ditos sinais de rádio obtidos na etapa a); e) ponderar ditos sinais dc rádio obtidos na etapa a) por ditos segundos fatores de ponderação provendo um segundo sinal de rádio de dita segunda unidade de radiocomunicação; f) subtrair de dito segundo sinal de rádio provido na etapa e) dito primeiro sinal de rádio provido na etapa c) ponderado por ditos segundos fatores de ponderação, provendo um segundo sinal de rádio corrigido; e g) repetir as etapas d) a f) para uma unidade de radiocomunicação adicional determinando fatores de ponderação adicionais, provendo um sinal de rádio adicional de dita unidade de radiocomunicação adicional e provendo um sinal de rádio adicional corrigido por cada vez subtraindo de dito sinal de rádio adicional ditos sinais de rádio corrigidos previamente obtidos ponderados por ditos fatores de ponderação adicionais, até que um critério de parada tenha sido satisfeito.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ditos fatores de ponderação são obtidos formando padrões de antena conceituais com dita pluralidade de elementos de antena separados direcionalmente.

3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que ditos fatores de ponderação são selecionados para selecionar otimamente sinais de rádio de uma unidade de radiocomunicação respectiva e para suprimir otimamente sinais de rádio correspondendo a qualquer outra unidade de radiocomunicação.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que ditos sinais de rádio obtidos na etapa a) são ordenados de mais forte para mais fraco de acordo com intensidade de sinal de recepção, e em que dita primeira, segunda e unidades de radiocomunicação adicionais são selecionadas em ordem descendente de intensidade de sinal de recepção.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que dito primeiro, segundo e sinais de rádio corrigidos adicionais são desmodulados em primeiro, segundo e sinais desmodulados adicionais, respectivamente, e armazenados em meio de armazenamento, e em que para prover ditos sinais de rádio corrigidos, ditos sinais desmodulados são reconstruídos em sinais de rádio correspondentes.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 3, 4 ou 5 dependentes de reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que dito critério de parada inclui parada da etapa g) uma vez que um sinal de rádio corrigido tenha sido provido correspondendo a uma unidade de radiocomunicação de interesse.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que dito critério de parada inclui repetição da etapa g) para dita primeira, segunda e unidades de radiocomunicação adicionais até que dito cancelamento de interferência em dito primeiro, segundo e sinais de rádio adicionais entre repetições sucessivas da etapa g) caia abaixo de um valor fixo.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 7, caracterizado pelo fato de que dito critério de parada inclui a repetição da etapa g) para dita primeira, segunda e unidades de radiocomunicação adicionais durante um período de tempo fixo.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que ditos sinais de rádio obtidos na etapa a) são digitalizados e ditas etapas b) a d) são executadas no domínio digital através de meio de processamento de sinal digital.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, dependente de reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que dita desmodulação e reconstrução são executadas no domínio digital através de meio de processamento de sinal digital.

11. Dispositivo de processamento de sinal para cancelamento de interferência em sinais de radiocomunicação recebidos por uma unidade de acesso de rádio de um sistema de radiocomunicação, dita unidade de acesso de rádio incluindo meio de receptor e meio de antena, dito meio de antena tendo uma pluralidade de elementos de antena separados direcionalmente para receber adaptavelmente sinais de radiocomunicação transmitidos por uma pluralidade de unidades de radiocomunicação remotas, caracterizado pelo fato de que inclui: - meio para armazenar sinais de rádio recebidos por cada um de ditos elementos de antena; - meio para determinar fatores de ponderação respectivos para selecionar otimamente sinais de rádio de uma unidade de radiocomunicação respectiva entre ditos sinais de rádio armazenados; - meio para ponderar ditos sinais de rádio armazenados por ditos fatores de ponderação respectivos para prover um sinal de rádio respectivo de dita unidade de radiocomunicação respectiva; e - meio para subtrair de dito sinal de rádio respectivo sinais de rádio corrigidos previamente determinados de unidades de radiocomunicação ponderados por ditos fatores de ponderação respectivos, para prover um sinal de rádio respectivo corrigido.

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que dito meio para determinar fatores de ponderação respectivos é arranjado para formar padrões de antena conceituais com dita pluralidade de elementos de antena separados direcionalmente.

13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que dito meio para determinar ditos fatores de ponderação respectivos c arranjado para selecionar otimamente sinais de rádio de uma unidade de radiocomunicação respectiva e para suprimir otimamente sinais de rádio correspondendo a qualquer outra unidade de radiocomunicação.

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que adicionalmente inclui meio para medir intensidade de sinal de ditos sinais de rádio armazenados, e meio para ordenar sinais de rádio armazenados de mais forte para mais fraco de acordo com intensidade de sinal de recepção, e meio de controle para processar ditos sinais de rádio ordenados em ordem descendente de intensidade de sinal de recepção.

15. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, 12, 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que inclui meio para desmodular ditos sinais de rádio corrigidos respectivos, meio adicional para armazenar ditos sinais desmodulados, e meio para reconstruir ditos sinais desmodulados provendo sinais de rádio corrigidos para ponderação por dito meio de ponderação.

16. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 11, 12, 13, 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que inclui meio arranjado para parar processamento de sinal de acordo com um critério de parada incluindo qualquer de parar dito processamento de sinal; - uma vez que um sinal de rádio corrigido tenha sido provido correspondendo a uma unidade de radiocomunicação de interesse, - até que dito cancelamento de interferência, entre repetições sucessivas de prover um sinal de rádio respectivo corrigido, caia abaixo de um valor fixo, ou - depois que um período de tempo fixo decorreu.

17. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 11, 12, 13, 14, 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que inclui meio de conversão analógico para digital para digitalizar ditos sinais de rádio armazenados, e em que dito meio de processamento é meio de processamento de sinal digital.

18. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 15, 16 ou 17, dependente de reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que dito meio de desmodulação e meio de reconstrução são implementados no domínio digital através de meio de processamento de sinal digital.

19. Unidade de acesso de rádio para uso em sistema de radiocomunicação, dita radiocomunicação incluindo uma pluralidade de unidades de radiocomunicação remotas e pelo menos uma unidade de acesso de rádio, caracterizada pelo fato de que inclui um dispositivo como definido em qualquer uma das reivindicações 11-18 para executar um método como definido em qualquer uma das reivindicações 1-10.

20. Sistema de radiocomunicação, caracterizado pelo fato de que inclui uma pluralidade de unidades de radiocomunicação remotas e pelo menos uma unidade de acesso de rádio como definida na reivindicação 19.