BRPI0809099A2

BRPI0809099A2 - Estimação de canal com supressão eficaz de interferência co-canal

Info

Publication number: BRPI0809099A2
Application number: BRPI0809099-8A
Authority: BR
Inventors: Peter Gaal; Tao Luo; Yongbin Wei
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2014-09-09
Also published as: JP2010523065A; CA2679829A1; RU2009139654A; KR20090125208A; WO2008119052A2; TW200913589A; KR101109939B1; RU2475981C2; JP5204210B2; TWI365649B; US20080240314A1; WO2008119052A3; EP2127282A2; US8787499B2

Description

"ESTIMAÇÃO DE CANAL COM SUPRESSÃO EFICAZ DE INTERFERÊNCIA CO-CANAL”

Referência remissiva a pedido relacionado

O presente pedido reivindica o beneficio do pedido de patente provisional norte-americana número 60/908.399, intitulado "A METHOD AND APPARATUS FOR CHANNEL ESTIMATION WITH EFFECTIVE CO-CHANNEL INTERFERENCE SUPPRESSION", e depositado em 27 de março de 2007, o qual é incorporado aqui a titulo de referência na integra.

FUNDAMENTOS

I. Campo

A seguinte descrição refere-se genericamente a sistemas de comunicação, e mais particularmente a realizar estimações de canal enquanto diminui eficazmente interferência co-canal.

II. Fundamentos

Sistemas de comunicação sem fio são amplamente utilizados para fornecer vários tipos de conteúdo de comunicação como voz, dados e assim por diante. Esses sistemas podem ser sistemas de acesso múltiplo capazes de suportar comunicação com múltiplos usuários por compartilhar os recursos de sistema disponíveis (por exemplo, largura de banda e potência de transmissão). Os exemplos de tais sistemas de acesso múltiplo incluem sistemas de acesso múltiplo por divisão de código (CDMA), sistemas de acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA), sistemas de acesso múltiplo por divisão de frequência (FDMA), sistemas de Evolução de longa duração 3GPP (LTE) e sistemas de acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA).

Genericamente, um sistema de comunicação de acesso múltiplo sem fio pode suportar simultaneamente comunicação para múltiplos terminais sem fio que se comunicam com uma ou mais estações base através de transmissões em links diretos e reverso. 0 link direto (ou downlink) se refere ao link de comunicação a partir das estações base para os terminais e o link reverso (ou uplink) se refere ao link de comunicação a partir dos terminais para as estações base. 0 link de comunicação pode ser estabelecido através de um sistema de entrada única saida única, entrada múltipla saida de sinal ou uma entrada múltipla saida múltipla (MIMO).

Um sistema MIMO emprega múltiplas antenas de transmissão (Nr) e múltiplas antenas de recepção (Nr) para transmissão de dados. Um canal MIMO formado pelas Nt antenas de transmissão e Nr recepção pode ser decomposto em Ns canais independentes, que são também mencionados como canais espaciais, onde Ns < MIN {NT,Nr} . Genericamente, cada um dos canais independentes NS corresponde a uma dimensão. 0 sistema MIMO pode fornecer desempenho aperfeiçoado (por exemplo, capacidade de transmissão mais elevada e/ou maior confiabilidade) se as dimensionalidades adicionais criadas pelas múltiplas antenas de transmissão e recepção forem utilizadas.

Um sistema MIMO também suporta sistemas duplex de divisão de tempo (TDD) e duplex de divisão de frequência (FDD) . Em um sistema TDD, as transmissões de link direto e reverso estão na mesma região de frequência de modo que o principio de reciprocidade permite estimação do canal de link direto a partir do canal de link reverso. Isso permite que um ponto de acesso extraia ganho de formação de feixe de transmissão no link direto quando múltiplas antenas estão disponíveis no ponto de acesso.

Sistemas sem fio transmitem sinais piloto a partir das estações base para receptores para facilitar a comunicação. Um aspecto importante para o qual sinais piloto são empregados é estimação de canal nos respectivos receptores. Em geral, sinais piloto podem ser gerados de múltiplas estações base em uma área dada ou de múltiplos setores a partir de uma estação base dada. Tais transmissões de sinais a partir dessas múltiplas fontes de transmissão interferem frequentemente entre si. Desse modo, mecanismos foram idealizados para diminuir essa interferência. Em um caso, sinais a partir de diferentes estações base ou setores podem ser codificados em frequências diferentes para diminuir a interferência entre fontes. Infelizmente, o número de frequências para transmitir sinais piloto é limitado. Desse modo, outras soluções se desenvolveram. Em outro caso, sinais a partir de diferentes estações base ou setores são transmitidos como uma seqüência ortogonal de três vetores, onde cada vetor representa um setor ou estação base diferente. Utilizando esse esquema, o processamento para um setor único requer processamento de todos os três vetores simultaneamente para cancelar os efeitos de interferência de canal cruzado. 0 processamento simultâneo de vetores não provê, infelizmente, a informação de estimativa de canal detalhada desejada para nenhum setor ou estação base especifica uma vez que a computação é uma fusão derivada de três setores. Desse modo, seria desejável ser capaz de diminuir a interferência entre setores e estações diferentes enquanto sendo capaz de analisar um setor ou estação específica a partir de outras fontes para realizar eficazmente estimação de canal.

SUMÁRIO

0 que segue apresenta um sumário simplificado a fim de prover uma compreensão básica de alguns aspectos da matéria reivindicada. Esse sumário não é uma visão geral extensa, e não pretende identificar elementos criticos/chave ou delinear o escopo da matéria reivindicada. Sua finalidade única é apresentar alguns conceitos em uma forma simplificada como um prelúdio para a descrição mais detalhada que é apresentada posteriormente.

Sistemas e métodos são fornecidos para aumentar a eficácia de estimação de canal por isolar sinais associados a uma única fonte de transmissão e diminuir ou eliminar efeitos de fontes interferentes. A estimação de canal é aumentada pela transformação de piloto de domínio do tempo recebido e outros dados de domínio do tempo a partir de múltiplas fontes no domínio da frequência. Quando tais sinais estão no domínio da frequência, dados associados a partir de todas as fontes são anulados para capturar, isolar e discriminar entre os respectivos sinais pilotos. Após isolar os sinais, uma transformação de domínio da frequência para tempo é realizada nos sinais isolados. No domínio do tempo, sinais pilotos associados a fontes interferentes são anulados para cancelar seus efeitos associados, onde o sinal piloto restante é subsequentemente analisado para realizar estimação de canal de domínio do tempo. Se desejado, o sinal piloto restante também pode ser transformado de volta no domínio da frequência, onde estimação de canal de domínio da frequência pode ser realizada. Por anular dados estranhos e canais pilotos interferentes, estimações de canal precisas podem ser realizadas no sinal piloto de interesse enquanto diminue os efeitos de interferência co-canal.

Para a realização das finalidades acima e relacionadas, certos aspectos ilustrativos são descritos aqui com relação à seguinte descrição e desenhos em anexo. Esses aspectos são indicativos, entretanto, de alguns dos vários modos nos quais os princípios da matéria reivindicada podem ser empregados e a matéria reivindicada pretende incluir todos esses aspectos e seus equivalentes. Outras vantagens e características novas podem se tornar evidentes a partir da seguinte descrição detalhada quando

combinada em combinação com os desenhos.

BBEVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é um diagrama de blocos de nível elevado de um sistema que é fornecido para ilustrar estimação de canal em um ambiente de comunicação.

A figura 2 é um diagrama de fluxo de nível elevado de uma metodologia de estimação de canal.

A figura 3 é um diagrama de exemplo de tons de piloto processados para três setores ou estações base.

As figuras 4-7 ilustram diagramas de circuito

exemplares para realizar estimação de canal.

A figura 8 ilustra um módulo lógico de exemplo para estimação de canal.

A figura 9 ilustra um equipamento de comunicação de exemplo que emprega estimação de canal.

As figuras 10 e 11 ilustram sistemas de comunicação de exemplo que podem ser empregados com componentes de estimação de canal.

DESCRIÇÃO DETALHADA

São fornecidos sistemas e métodos para facilitar

estimação de canal na presença de fontes de transmissão interferentes. Em um aspecto, um método para um sistema de comunicação sem fio é fornecido. 0 método inclui isolar um conjunto de sinais piloto, onde os sinais piloto são associados a múltiplas estações base ou múltiplos setores

de uma única estação base. Isso inclui anular um subconjunto dos sinais piloto para diminuir a interferência co-canal e realizar estimação de canal de acordo com pelo menos um dos sinais piloto.

Além do mais, diversos aspectos são descritos aqui com relação a um terminal. Um terminal também pode ser mencionado como um sistema, um dispositivo de usuário, uma unidade de assinante, estação de assinante, estação móvel, dispositivo móvel, estação remota, terminal remoto, terminal de acesso, terminal de usuário, agente de usuário ou equipamento de usuário. Um dispositivo de usuário pode ser um telefone celular, um telefone sem fio, um telefone de Protocolo de Iniciação de sessão (SIP) , uma estação de Ioop local sem fio (WLL) , um PDA, um dispositivo portátil tendo capacidade de conexão sem fio, um módulo em um terminal, um cartão que pode ser fixado a ou integrado em um dispositivo hospedeiro (por exemplo, um cartão PCMCIA) ou outro dispositivo de processamento conectado a um modem sem fio.

Ademais, aspectos da matéria reivindicada podem ser implementados como um método, equipamento, ou produto industrial utilizando técnicas de programação e/ou engenharia padrão para produzir software, firmware, hardware ou qualquer combinação dos mesmos para controlar um computador ou componentes de computação para implementar vários aspectos da matéria reivindicada. O termo "produto industrial", como utilizado aqui, pretende abranger um programa de computador acessível a partir de qualquer dispositivo legível por computador, portadora ou meios. Por exemplo, meios legíveis por computador podem incluir, porém não são limitados a dispositivos de armazenagem magnética (por exemplo, disco rígido, disco flexível, tiras magnéticas...), discos ópticos (por exemplo compact disk (CD) , digital versatile disk (DVD) . . . ), cartões inteligentes e dispositivos de memória flash (por exemplo, cartão, stick, unidade de chave...). Além disso, deve ser reconhecido que uma onda portadora pode ser empregada para transportar dados eletrônicos legíveis por computador como aqueles utilizados na transmissão e recepção de correio de voz ou no acesso de uma rede como uma rede celular. Evidentemente, aqueles versados na técnica reconhecerão que muitas modificações podem ser feitas nessa configuração sem se afastar do escopo ou espírito do que é descrito aqui.

Com referência agora à Figura 1, um sistema 100 ilustra estimação de canal para um ambiente de comunicação. 0 sistema 100 provê estimação eficaz de canal para um sistema de múltipla entrada sinal de saída ou múltipla entrada múltipla saída (MIMO) (ou outro tipo de sistemas descritos abaixo). Vários componentes de processamento removem, diminuem ou reduzem componentes de interferência de canal enquanto habilitam que estimações de canal focalizadas sejam realizadas em uma dada estação ou setor. Os sinais sem fio 110 (incluindo símbolos e outros estruturas) são inicialmente processados por componentes de processamento de entrada 120 e são subsequentemente processados por um processador de estimação de canal 130.

0 processador de estimação de canal 130 emprega componentes de transformada 140 como Transformadas Fourier rápida (FFT) de Transformadas Fourier discretas inversas (IDFT) para processar vários sinais e estágios de estimação de canal. Componentes de anulação 150 são providos para diminuir, cancelar ou reduzir efeitos de interferência cocanal ou outros dados que não são envolvidos em estimação de canal. Observa-se que como utilizado aqui que anulação pode incluir zerar dados, subtrair valores, dividir valores ou substancialmente qualquer operação que reduza, minimize, ou diminua a magnitude ou outro valor de dados de uma fonte interferente como será descrito em mais detalhe abaixo. Após valores de dados estranhos ou fontes de ruídos terem sido isolados e minimizados, estimativas de canal de domínio de tempo e/ou da frequência 160 são determinadas pelo processador de estimação de canal.

Em geral, o sistema 100 aumenta a eficácia de estimação de canal 160 por isolar sinais associados a uma fonte de transmissão única (por exemplo, estação base ou setor) e diminuir ou eliminar efeitos a partir de fontes interferentes. A estimação de canal 160 é aumentada por transformar piloto de domínio do tempo recebido e outros dados de domínio do tempo em 14 0 a partir de múltiplas fontes no domínio da frequência. Quando tais sinais estão no domínio da frequência, dados associados a partir de todas as fontes são anulados em 150 para capturar, isolar e discriminar entre os sinais pilotos respectivos. Após isolar os sinais, uma transformada de domínio da frequência para tempo é realizada nos sinais isolados em 140. No domínio do tempo, sinais pilotos associados a fontes interferentes são anulados para cancelar seus efeitos de interferência associados, onde o sinal piloto restante é subsequentemente analisado para realizar estimação de canal de domínio do tempo 160.

Se desejado, o sinal piloto restante pode ser também transformado de volta no domínio da frequência em 140, onde a estimação de canal de domínio da frequência pode ser realizada em 160. Por anular dados estranhos e canais pilotos interferentes, estimações de canal precisas podem ser realizadas no sinal piloto de interesse enquanto diminui os efeitos de interferência co-canal. Observa-se que os atos de anulação e transformação descritos aqui podem ser aplicados em outras seqüências ortogonais do que sinais pilotos, onde outros tipos de processamento de sinais podem ser realizados além das estimações de canal anteriormente descritas. 0 que se segue provê discussão mais detalhada nos tipos de sinais sem fio 110 que são processados e as relações entre os sinais respectivos.

O sinal piloto de sistemas de Evolução de Longo prazo (LTE) tem uma estrutura inerente que habilita supressão de interferência piloto co-canal a partir de outros setores da mesma célula. Entretanto, um desenho cuidadoso de algoritmo de estimação de canal é empregado no receptor para capitalizar essa capacidade. Isso é particularmente difícil para um canal com espalhamento de retardo longo. O sistema 100 pode suprimir interferência co-canal eficazmente e ainda ser também capaz de processar espalhamento de retardo de canal longo.

Em um aspecto, converter primeiramente um sinal piloto de receptor no domínio da frequência para tempo. Isso provê um mecanismo simples para supressão de interferência co-canal, mesmo com espalhamento de retardo longo. Quando interferência co-canal é suprimida através de uma operação simples em domínio do tempo, a estimação de canal é transformada de volta em domínio da frequência para processamento de domínio da frequência adicional (por exemplo, demodulação de dados e assim por diante).

Em um aspecto, considere três pilotos, ocupando os mesmos tons e símbolos de tempo. Considere uma estimação de canal em um símbolo único. No símbolo que contém o piloto, todo 6° tom é na realidade ocupado pelo piloto e novamente é assumido que esses serão os mesmos tons para todos os três pilotos. Os pilotos são espalhados no domínio da frequência com uma das seguintes seqüências:

[1,1,1], [Ι,α,α2], [la2,a]

onde a é uma m-ésima raiz de unidade complexa (m = 3 nesse caso). Considerando que o piloto ocupa cada k-ésimo tom (k = 6 nesse exemplo), o acima é equivalente a multiplicar

o espectro piloto por 1, e2^,mk r e-2^f'mk f respectivamente.

Assuma que o sistema 100 processa o primeiro piloto e ignora a presença de quaisquer outros pilotos (isto é, sem desespalhamento). Nesse caso, uma pessoa poderia realizar um FFT do sinal de entrada que resulta em Nbw tons em banda e então poderia extrair todo k-ésimo tom, que são ocupados pelo piloto. A seguir, realize um DFT de ponto Nbw/k para obter a estimativa de resposta de

canal de domínio do tempo. Com rastreamento de tempo ideal, a estimativa de domínio do tempo forneceria os coeficientes de derivação de retardo Cj para 0 < i < L - 1 onde L = Nbw /k .

Pode-se observar que após esse processamento, os outros dois pilotos apareceriam nos pontos de derivação de canal iniciando em L/m e 2L/m, respectivamente. Com o espalhamento de retardo longo, os pilotos seriam ciclicamente envoltos além de criar um alias. Porém, se for assumido que para cada piloto o espalhamento de retardo é menor do que L/m, então uma estimativa piloto ML pode ser gerada para todos os três pilotos muito facilmente:

Genericamente, pode-se janelar em tempo as derivações de canal de modo que as estimativas de domínio do tempo c,, C2, C3 para os três pilotos, antes de retornar ao domínio da frequência é como a seguir:

C1 0 < i < L / m

0 de outro mod o

c,+Lmk 0 < i < L/m

0 de outro mod o IcML mk O <i < L/m

C3i = í

I O de outro mod o

Essa abordagem é ótima se o espalhamento de retardo for conhecido como sendo menor do que l/m vezes o espalhamento de retardo que corresponde ao espaçamento piloto original. Se esse não for o caso, então uma estimativa ML pode ser dada como a seguir:

„ _2

σ\,ί + crIJ-Limk + σXi-ILtmk + tjN

__Ci+L/mk ' <J2J_

°2’' ~ /T2 I __2 - 2 IiT2

aIJtIJmk + a2J + a3 J-Limk + aN

C ■ cr2

_ i+2Limk 3J

°3J ~ 7 2 - 2 - 2

aXJtlLimk 2J+LÍ mk + a3,i +<JN

onde σ2ηί é a potência de derivação de canal de

estimativa para piloto n no retardo i .

σ2ηί poderia ser estimado, por exemplo, como a2Kj =PSDpiloto _Λ.β~ν

onde Xn é o fator de decaimento associado a um perfil de

espalhamento de retardo exponencial assumido para o setor (piloto) n . Não é eficiente estimar λη porém alguma estimativa armazenada a priori poderia ser suficiente. Há métodos alternativos para estimar a2t também.

As vantagens do método de separação de piloto de

domínio do tempo são as seguintes: implementação mais simples, uma vez que a etapa extra de desespalhamento inicial é evitada; desempenho potencialmente ótimo se estimativas apropriadas forem utilizadas σ2/ ; uma vez que

desespalhamento é realizado adicionalmente para baixo da

cadeia de processamento, mais informações podem ser utilizadas para janelamento de tempo ótimo, e uma vez que todos os três pilotos podem ser processados com estágios iniciais comuns; a separação piloto é simplesmente realizada pelo janelamento de tempo.

Observa-se que multiplexação CDM piloto também pode ser realizado no domínio do tempo, em outras palavras, seqüências de espalhamento de domínio do tempo podem ser utilizadas em vez de seqüências de espalhamento de domínio da frequência. 0 método de separação piloto equivalente envolveria uma interpolação de domínio do tempo sinc., ou de forma equivalente, ponderação ou janelamento de domínio da frequência. A condição para janelamento de domínio da frequência ser o método de desespalhamento ótimo nesse caso é a seguinte:

Doppler < —-— mTp

onde m é novamente o número de CDM' s piloto nos mesmos blocos de recurso e Tp é o espaçamento de símbolo piloto em

tempo. Por exemplo, com Tp=O, 5 ms e m = 2, a velocidade UE

suportada máxima é 432 km/h na faixa 2,5GHz.

Com assunções mais complexas no espectro de potência Doppler em frequência pode haver melhores estimadores de canal desenvolvidos porém esse não é um cenário muito prático. Em qualquer caso, se mais de dois sinais necessitam ser ortogonalizados no domínio do tempo, então é genericamente melhor utilizar transformadas unitárias DFT em vez de espalhamento Walsh. Utilizando DFT, os métodos ML são facilitados de forma melhor.

Uma abordagem de desespalhamento piloto simplificada foi descrita, que é conveniente para uso no caso de processamento de Multiplexação por Divisão de Código (CDM) de domínio da frequência. O método proposto realiza desespalhamento como parte da porção de determinação de limite/janelamento de domínio do tempo da estimação de canal.

Observa-se que o sistema 100 pode ser empregado com um dispositivo móvel ou terminal de acesso, e pode ser, por exemplo, um módulo como um cartão SD, um cartão de rede, um cartão de rede sem fio, um computador (incluindo laptops, desktops, assistentes pessoais digitais PDAs), telefones móveis, telefones inteligentes ou qualquer outro terminal apropriado que pode ser utilizado para acessar uma rede. O terminal acessa a rede por intermédio de um componente de acesso (não mostrado) . Em um exemplo, uma conexão entre o terminal e os componentes de acesso pode ser de natureza sem fio, na qual componentes de acesso podem ser a estação base e o dispositivo móvel é um terminal sem fio. Por exemplo, as estações base e terminal podem se comunicar por intermédio de qualquer protocolo sem fio apropriado, incluindo porém não limitado a Acesso Múltiplo de divisão de tempo (TDMA), Acesso Múltiplo de Divisão de Código (CDMA), Acesso Múltiplo de Divisão de Frequência (FDMA), Multiplexação por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDM), OFDM FLASH, Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDMA) ou qualquer outro protocolo apropriado.

Componentes de acesso podem ser um nó de acesso associado a uma rede cabeada ou uma rede sem fio. Para esse fim, componentes de acesso podem ser, por exemplo, um roteador, um comutador ou similar. 0 componente de acesso pode incluir uma ou mais interfaces, por exemplo, módulos de comunicação, para comunicar com outros nós de rede. Além disso, o componente de acesso pode ser uma estação base (ou ponto de acesso sem fio) em uma rede tipo celular, onde estações base (ou pontos de acesso sem fio) são utilizadas para fornecer áreas de cobertura sem fio a uma pluralidade de assinantes. Tais estações base (ou pontos de acesso sem fio) podem ser dispostas para fornecer áreas de cobertura contíguas a um ou mais telefones celulares e/ou outros terminais sem fio.

Com referência agora à figura 2, uma metodologia de estimação de canal 200 é ilustrada. Embora, para fins de simplicidade de explicação, a metodologia (e outras metodologias descritas aqui) seja mostrada e descrita como uma série de atos, deve ser entendido e reconhecido que a metodologia não é limitada pela ordem de atos, visto que alguns atos podem, de acordo com uma ou mais modalidades, ocorrer em ordens diferentes e/ou simultaneamente com outros atos em relação àquela mostrada e descrita aqui. Por exemplo, aqueles versados na técnica entenderão e reconhecerão que uma metodologia poderia ser alternativamente representada como uma série de estados ou eventos inter-relacionados, como em um diagrama de estado. Ademais, nem todos os atos ilustrados podem ser utilizados para implementar uma metodologia de acordo com a matéria reivindicada.

Prosseguindo para 210 do processo 200, sinais sem fio são recebidos. Os sinais podem ser de múltiplas estações base ou múltiplos setores das mesmas estações base. Em 220, os sinais recebidos são transformados do domínio do tempo em domínio da frequência. Isso permitirá que dados sejam isolados das informações pilotos que são empregadas para realizar estimação de canal. Em 230, todos os canais de dados para sinais recebidos a partir de toda estação base respectiva são anulados ou zerados. O que permanece são os restos de multipercursos dos pilotos transmitidos para cada estação base. A representação de domínio do tempo dos componente de multipercurso é mostrada na figura 3 em 300 onde apenas os sinais pilotos e seus respectivos multipercursos permanecem após zerar e são mostrados para três estações base A, B e C, respectivamente.

Prosseguindo de volta para a figura 2 e 240, os sinais pilotos da figura 3 são transformados do domínio da frequência no domínio do tempo. Em 250, os sinais pilotos para duas das estações base são anulados ou zerados. No exemplo mostrado na figura 3, sinais pilotos para a estação base BeC são anulados deixando a estação base de dados piloto A para realizar a estimação de canal. Em 260, a estimação de canal de domínio do tempo é realizada com base nos dados pilotos restantes de 250. Em 270, outra conversão de domínio do tempo em frequência pode ocorrer no sinal piloto restante. Após a conversão, estimação de canal de domínio da frequência pode ser realizada em 280.

As figuras 4-8 ilustram circuitos de exemplo para realizar estimação de canal de acordo com os conceitos descritos aqui. Deve ser reconhecido que tais circuitos não são o único modo no qual realizar a estimação de canal. Genericamente quaisquer componentes que realizam isolamento de sinal piloto através de transformadas de domínio da frequência e tempo e empregam dados subsequentes ou outra anulação de sinais estão compreendidos no escopo das modalidades descritas aqui.

Com referência à figura 4, um circuito de exemplo 400 é ilustrado para realizar estimação de canal. Uma amostra recebida é processada através de um extrator de tom 410 que alimenta saída para um componente escalonado 414. O componente escalonado adiciona ou de outro modo combina tons pilotos que ocupam diferentes partes do espectro de frequência em símbolos OFDM diferentes. A saída a partir do circuito escalonado 414 é combinada com a seqüência de mistura piloto pseudoaleatória utilizada pela estação base ou outros sinais em 420, onde uma IDFT é realizada em 424. A saída a partir da IDFT 424 é truncada em 430 e combinada com outras informações de fase em 434. As outras informações de fase podem depender do deslocamento de tom piloto específico de estação base no domínio da frequência. A saída a partir de 434 é alimentada a um componente de determinação de limite de derivação 440 que aciona um componente de enchimento zero 444. A saída a partir do componente de enchimento zero 44 4 é alimentada para uma DFT 450 que subsequentemente aciona um armazenador de estimativa de canal 454 e um filtro de interpolação de domínio do tempo 4 60 que gera uma estimação de canal.

Com referência agora à figura 5, um circuito de exemplo 500 é ilustrado para realizar estimação de canal. Amostras de entrada são processadas por um extrator de tom 510 que combina saída com a seqüência de mistura piloto pseudoaleatório utilizada pela estação base ou outros sinais em 514 que é então alimentado para uma IDFT 520. A saída a partir da IDFT 520 é truncada em 524 e combinada com outras informações de fase em 530. As outras informações de fase podem depender do deslocamento de tom piloto específico de estação base no domínio da frequência. A saída a partir de 530 é alimentada para um componente de determinação de limite de derivação em 54 0 que é alimentado para um componente de enchimento zero 544 . A saída a partir de 544 é transformada via uma DFT em 550 e alimentada para um armazenador de estimativa de canal que é processado por um filtro de interpolação de domínio do tempo 560. A saída a partir do filtro 560 é alimentada a um extrator de tom 57 0 onde uma estimação de canal é então gerada.

Voltando para a figura 6, um circuito de exemplo 600 é ilustrado para realizar estimação de canal. Para fins de brevidade, o circuito 600 não é descrito como é substancialmente igual ao circuito descrito na figura 4. Observa-se entretanto que os sinais de fasor que são somados no ponto 610 são diferentes daquele mostrado em um ponto similar (434) na figura 4.

Voltando agora para a figura 7, um circuito de exemplo 7 00 é ilustrado para realizar estimação de canal. Uma amostra de entrada é extraída em 710 e combinada com a seqüência de mistura piloto pseudoaleatória utilizada pela estação base ou outros sinais em 720. A saída 720 é aplicada em um filtro de domínio da frequência 7 30 que alimenta um armazenador de estimativa de canal 7 40. A saída a partir do armazenador 740 aciona um filtro de interpolação de domínio do tempo 7 50 que gera uma estimativa de canal.

Voltando agora para a figura 8, um sistema é fornecido que se refere a estimação de canal. Os sistemas são representados como uma série de blocos funcionais inter-relacionados, que podem representar funções implementadas por um processador, software, hardware, firmware, ou qualquer combinação apropriada dos mesmos.

Um sistema 800 é fornecido que facilita comunicação sem fio. 0 sistema 800 inclui um módulo lógico 802 para converter um sinal piloto de receptor em domínio do tempo e um módulo lógico 8 04 para suprimir interferência co-canal. 0 sistema 800 também inclui um módulo lógico 806 para transformar estimativa de canal em domínio da frequência para processamento adicional de domínio da frequência.

A figura 9 ilustra um equipamento de comunicação 900 que pode ser um equipamento de comunicação sem fio, por exemplo, como um terminal sem fio. Além disso, ou alternativamente, o equipamento de comunicação 900 pode ser residente em uma rede cabeada. O equipamento de comunicação 900 pode incluir memória 902 que pode reter instruções para determinar uma estimação de canal em um terminal de comunicação sem fio. Além disso, o equipamento de comunicação 900 pode incluir um processador 904 que pode executar instruções na memória 902 e/ou instruções recebidas de outro dispositivo de rede, onde as instruções podem se referir à configuração ou operação do equipamento de comunicação 90 0 ou um equipamento de comunicação relacionado.

Com referência agora à figura 10, um sistema de comunicação sem fio de acesso múltiplo, de acordo com um aspecto, é ilustrado. Um ponto de acesso 1000 (AP) inclui múltiplos grupos de antenas, um incluindo 1004 e 1006, outro incluindo 1008 e 1010, e um adicional incluindo 1012 e 1014. Na figura 10, somente duas antenas são mostradas para cada grupo de antenas, entretanto, um número maior ou menor de antenas pode ser utilizado para cada grupo de antenas. 0 terminal de acesso 1016 (AT) está em comunicação com antenas 1012 e 1014, onde antenas 1012 e 1014 transmitem informações para o terminal de acesso 1016 através do link direto 1020 e recebem informações a partir do terminal de acesso 1016 através de link reverso 1018. O terminal de acesso 1022 está em comunicação com antenas 1006 e 1008, onde antenas 1006 e 1008 transmitem informações para o terminal de acesso 1022 através do link direto 1026 e recebem informações a partir do terminal de acesso 1022 através de link reverso 1024. Em um sistema FDD, links de comunicação 1018, 1020, 1024 e 1026 podem utilizar frequência diferente para comunicação. Por exemplo, o link direto 1020 pode utilizar uma frequência diferente do que aquela utilizada pelo link reverso 1018.

Cada grupo de antenas e/ou a área na qual os mesmos são projetados para comunicar é frequentemente mencionado como um setor do ponto de acesso. Grupos de antena são individualmente projetados para comunicar com terminais de acesso em um setor, das áreas cobertas pelo ponto de acesso 1000. Em comunicação através de links diretos 1020 e 1026, as antenas de transmissão do ponto de acesso 1000 podem utilizar formação de feixes para melhorar a relação sinal/ruído de links diretos para os diferentes terminais de acesso 1016 e 1024. Além disso, um ponto de acesso utilizando formação de feixe para transmitir para terminais de acesso espalhados aleatoriamente através de sua cobertura causa menos interferência para terminais de acesso em células vizinhas do que um ponto de acesso que transmite através de uma antena única para todos os seus terminais de acesso.

Um ponto de acesso pode ser uma estação fixa utilizada para comunicar com os terminais e também pode ser mencionado como um ponto de acesso, uma estação base, um Nó B, ou alguma outra terminologia. Um terminal de acesso pode ser também denominado um terminal de acesso, equipamento de usuário (UE), um dispositivo de comunicação sem fio, terminal, terminal de acesso, estação móvel ou alguma outra terminologia.

Com referência à figura 11, um sistema 1100 ilustra um sistema transmissor 210 (também conhecido como o ponto de acesso) e um sistema receptor 1150 (também conhecido como terminal de acesso) em um sistema MIMO 1100. No sistema transmissor 1110, dados de tráfego para um número de fluxos de dados são providos a partir de uma fonte de dados 1112 para um processador de dados de transmissão (TX) 1114. Cada fluxo de dados é transmitido através de uma antena de transmissão respectiva. 0 processador de dados TX 1114 formata, codifica e intercala os dados de tráfego para cada fluxo de dados com base em um esquema de codificação específico selecionado para aquele fluxo de dados para prover dados codificados.

Os dados codificados para cada fluxo de dados podem ser multiplexados com dados pilotos utilizando técnicas OFDM. Os dados pilotos são tipicamente um padrão de dados conhecido que é processado em um modo conhecido e podem ser utilizados no sistema receptor para estimar a resposta de canal. Os dados codificados e piloto multiplexados para cada fluxo de dados são então modulados (isto é, mapeados em símbolo) com base em um esquema de modulação específico (por exemplo, BPSK, QSPK, M-PSK, ou MQAM) selecionado para aquele fluxo de dados para fornecer símbolos de modulação. A taxa de dados, codificação e modulação para cada fluxo de dados podem ser determinados por instruções realizadas pelo processador 1130.

Os símbolos de modulação para todos os fluxos de dados são então fornecidos a um processador MIMO TX 1120, que pode processar ainda os símbolos de modulação (por exemplo, para OFDM). 0 processador MIMO TX 1120 então provê fluxos de símbolo de modulação Nt para transmissores Nt (TMTR) 1122a até 1122t. Em certas modalidades, o processador MIMO TX 1120 aplica pesos de formação de feixe aos símbolos dos fluxos de dados e à antena a partir da qual o símbolo está sendo transmitido.

Cada transmissor 1122 recebe e processa um fluxo de símbolos respectivo para fornecer um ou mais sinais analógicos, e condiciona ainda (por exemplo, amplifica, filtra e converte ascendentemente) os sinais analógicos para fornecer um sinal modulado apropriado para transmissão através do canal MIMO. Sinais modulados Nt a partir dos transmissores 1122a até 1122t são então transmitidos a partir das antenas Nt 1124a até 1124t, respectivamente. No sistema receptor 1150, os sinais modulados transmitidos são recebidos pelas antenas Nr 1152a até 1152r e o sinal recebido a partir de cada antena 1152 é fornecido a um receptor respectivo (RCVR) 1154a até 1154r. Cada receptor 1154 condiciona (por exemplo, filtra, amplifica, e converte descendentemente) um sinal recebido respectivo, digitaliza o sinal condicionado para fornecer amostras, e ainda processa as amostras para fornecer um fluxo de símbolos "recebido" correspondente.

Um processador de dados RX 1160 então recebe e processa os fluxos de símbolos recebidos Nr a partir dos receptores Nr 1154 baseados em uma técnica de processamento de receptor específico para fornecer fluxos de símbolos "detectados" Nt. O processador de dados RX 1160 então demodula, desintercala, e decodifica cada fluxo de símbolos detectado para recuperar os dados de tráfego para o fluxo de dados. O processamento por processador de dados RX 1160 é complementar aquele realizado pelo processador MIMO TX 1120 e processador de dados TX 1114 no sistema transmissor 1110.

Um processador 1170 determina periodicamente qual matriz de pré-codificação utilizar (discutido abaixo). O processador 1170 formula uma mensagem de link reverso que compreende uma porção de índice de matriz e uma porção de valor de classificação. A mensagem de link reverso pode compreender vários tipos de informações referentes ao link de comunicação e/ou o fluxo de dados recebidos. A mensagem de link reverso é então processada por um processador de dados TX 1138, que também recebe dados de tráfego para diversos fluxos de dados a partir de uma fonte de dados 1136, modulada por um modulador 1180, condicionada pelos transmissores 1154a até 1154r, e transmitida de volta para o sistema transmissor 1110. No sistema transmissor 1110, os sinais modulados a partir do sistema receptor 1150 são recebidos por antenas 1124, condicionados por receptores 1122, demodulados por um demodulador 1140, e processados por um processador de dados RX 1142 para extrair a mensagem de link reverso transmitida pelo sistema receptor 1150. O processador 1130 determina então qual matriz de pré-codificação utilizar para determinar os pesos de formação de feixe e então processa a mensagem extraída.

Em um aspecto, canais lógicos são classificados em Canais de controle e Canais de tráfego. Canais de controle lógico compreendem Canal de controle de broadcast (BCCH) que é canal DL para fazer broadcast de informações de controle de sistema. Canal de controle de Paging (PCCH) que é canal DL que transfere informações de paging. Canal de controle de multicast (MCCH) que é canal DL de ponto para multiponto utilizado para transmitir programação de Serviço de Multicast e Broadcast de Multimídia (MBMS) e informações de controle para um ou vários MTCHs. Genericamente, após estabelecer conexão RRC esse canal é utilizado somente por UEs que recebem MBMS (observação: MCCH antigo+MSCH). Canal de controle dedicado (DCCH) é canal bidirecional de ponto a ponto que transmite informações de controle dedicadas e utilizado por UEs tendo uma conexão RRC. Canais de tráfego lógico compreendem um Canal de tráfego Dedicado (DTCH) que é canal bidirecional de ponto a ponto, dedicado a um UE, para a transferência de informações de usuário. Além disso, um Canal de tráfego de multicast (MTCH) para canal DL de ponto a multiponto para transmitir dados de tráfego.

Canais de transporte são classificados em DL e UL. Canais de transporte DL compreendem um Canal broadcast (BCH), Canal de dados compartilhado downlink (DL-SDCH) e um Canal de paging (PCH), o PCH para economia de energia de UE (o ciclo DRX é indicado pela rede para o UE) , broadcasted através da célula inteira e mapeado para recursos PHY que podem ser utilizados para outros canais de tráfego/controle. Os Canais de transporte UL compreendem um Canal de acesso aleatório (RACH), um Canal de Solicitação (REQCH), um Canal de Dados compartilhados Uplink (UL-SDCH) e pluralidade de canais PHY. Os canais PHY compreendem um conjunto de canais DL e canais UL.

Os canais PHY DL compreendem:

Canal piloto comum (CPICH)

Canal de sincronização (SCH)

Canal de controle comum (CCCH)

Canal de controle DL compartilhado (SDCCH)

Canal de controle multicast (MCCH)

Canal de atribuição de UL compartilhado (SUACH) Canal de confirmação (ACKCH)

Canal de dados compartilhados fisicos DL (DL

PSDCH)

Canal de controle de potência UL (UPCCH)

Canal indicador de paging (PICH)

Canal indicador de carga (LICH)

Os Canais PHY UL compreendem:

Canal de acesso aleatório físico (PRACH)

Canal indicador de qualidade de canal (CQICH) Canal de confirmação (ACKCH)

Canal indicador de subconjunto de antena (ASICH) Canal de solicitação compartilhado (SREQCH)

Canal de dados compartilhados físicos UL (UL

PSDCH)

Canal piloto de banda larga (BPICH)

Em um aspecto, uma estrutura de canal é fornecida que conserva baixas propriedades PAR (em qualquer momento dado, o canal é contíguo ou uniformemente espaçado em frequência) de uma forma de onda de portadora única.

0 que foi descrito acima inclui exemplos de uma ou mais modalidades. Evidentemente, não é possível descrever toda combinação concebível de componentes ou metodologias para fins de descrever as modalidades acima mencionadas, porém uma pessoa com conhecimentos comuns na técnica pode reconhecer que muitas combinações adicionais e permutações de várias modalidades são possíveis. Por conseguinte, as modalidades descritas pretendem abranger todas essas alterações, modificações e variações que estão compreendidas no espírito e escopo das reivindicações apensas. Além do mais, até o ponto em que o termo "inclui" é utilizado na descrição detalhada ou nas reivindicações, esse termo pretende ser inclusive em um modo similar ao termo "compreendendo" como "compreendendo" é interpretado quando empregado como uma palavra de transição em uma reivindicação.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Um método para um sistema de comunicação sem fio, compreendendo: converter um conjunto de sinais piloto no domínio do tempo; suprimir interferência co-canal em um subconjunto dos sinais piloto; e realizar uma estimação de canal no domínio da frequência com pelo menos um dos sinais pilotos.

2. 0 método, de acordo com a reivindicação 1, os sinais pilotos são associados a múltiplas estações base ou múltiplos setores de uma estação base única.

3. 0 método, de acordo com a reivindicação 2, compreendendo adicionalmente transformar sinais recebidos das estações base ou setores de uma estação base única para gerar os sinais pilotos e dados associados.

4. 0 método, de acordo com a reivindicação 3, onde transformar os sinais recebidos é uma transformada de domínio do tempo para domínio da frequência.

5. 0 método, de acordo com a reivindicação 3, compreendendo adicionalmente anular os dados associados para isolar os sinais pilotos.

6. 0 método, de acordo com a reivindicação 5, compreendendo adicionalmente transformar os sinais pilotos do domínio da frequência para o domínio do tempo.

7. 0 método, de acordo com a reivindicação 6, compreendendo adicionalmente analisar dados de sinal piloto de uma estação base ou setor e anular dados de sinal piloto de todas as outras estações base ou setores.

8. 0 método, de acordo com a reivindicação 7, compreendendo adicionalmente realizar uma estimação de canal de domínio do tempo com o sinal piloto analisado.

9. 0 método, de acordo com a reivindicação 8, compreendendo adicionalmente transformar o sinal piloto analisado de domínio do tempo em domínio da frequência.

10. O método, de acordo com a reivindicação 9, compreendendo adicionalmente realizar uma estimação de canal de domínio da frequência com o sinal piloto analisado.

11. O método, de acordo com a reivindicação 1, o conjunto de sinais pilotos é associado a três estações base.

12. O método, de acordo com a reivindicação 1, o conjunto de sinais pilotos é associado a três setores de uma única estação base.

13. O método, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente realizar uma extração de tom ou uma transformada Fourier discreta inversa.

14. O método, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente realizar uma transformada Fourier discreta, uma operação de enchimento de zero ou um filtro de interpolação de domínio do tempo.

15. Um equipamento de comunicação, compreendendo: uma memória que retém instruções para realizar uma operação de anulação em dados transformados, a operação de anulação zera dados associados a um conjunto de estações base ou setores, as instruções realizam uma transformada subsequente onde tons pilotos interferentes são anulados; e um processador que executa as instruções.

16. O equipamento de comunicação, de acordo com a reivindicação 15, compreendendo adicionalmente realizar uma estimativa de canal de domínio do tempo e uma estimativa de canal de domínio da frequência.

17. O equipamento de comunicação, de acordo com a reivindicação 15, compreendendo adicionalmente um circuito de extração de tom para facilitar estimação de canal.

18. O equipamento de comunicação, de acordo com a reivindicação 15, compreendendo adicionalmente um circuito de enchimento de zero para facilitar estimação de canal.

19. 0 equipamento de comunicação, de acordo com a reivindicação 15, compreendendo adicionalmente um filtro de interpolação de domínio do tempo para facilitar estimação de canal.

20. 0 equipamento de comunicação, de acordo com a reivindicação 15, compreendendo adicionalmente um componente de limite para facilitar estimação de canal.

21. Um equipamento de comunicação, compreendendo: mecanismos para converter um sinal piloto de receptor em domínio do tempo; mecanismos para suprimir interferência co-canal; e mecanismos para transformar uma estimativa de canal no domínio da frequência para processamento adicional de domínio da frequência.

22. Um meio legível por computador, compreendendo: código para anular canais de dados associados a estações base ortogonais ou setores; código para anular tons pilotos associados a pelo menos duas estações base ou setores; e código para realizar uma estimação de canal de tons pilotos gerados de pelo menos uma outra estação base.

23. 0 meio legível por computador, de acordo com a reivindicação 22, compreendendo adicionalmente realizar uma estimativa de canal de domínio do tempo e uma estimativa de canal de domínio da frequência.

24. 0 meio legível por computador, de acordo com a reivindicação 22, compreendendo adicionalmente transformar dados de entrantes no domínio da frequência para realizar uma operação de anulação para dados associados a pelo menos duas estações base ou setores.

25. Um processador que executa as seguintes instruções: anular um conjunto de dados associados a pelo menos duas estações base ou setores a partir de um conjunto de três estações base ou setores; e anular um subconjunto de sinais pilotos associados às estações base ou setores para diminuir interferência co-canal e realizar estimação de canal de acordo com pelo menos um dos sinais pilotos.

26. 0 processador, de acordo com a reivindicação25, compreendendo adicionalmente instruções para transformar sinais recebidos provenientes das estações base ou setores de uma estação base única para gerar os sinais pilotos e dados associados.

27. 0 processador, de acordo com a reivindicação 26, onde transformar os sinais recebidos é uma transformada de domínio do tempo para domínio da frequência.

28. 0 processador, de acordo com a reivindicação 26, compreendendo adicionalmente instruções para transformar os sinais pilotos do domínio da frequência para o domínio do tempo.

29. 0 processador, de acordo com a reivindicação28, compreendendo adicionalmente instruções para analisar dados de sinal piloto de uma estação base ou setor e anular dados de sinal piloto de todas as outras estações base ou setores.