ES2200348T3 - Procedimiento para la estimacion de canal a partir de señales de recepcion transmitidas a traves de un canal de radio. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la estimación de canal a partir de señales de recepción transmitidas a través de un canal de radio, en el que: - sensores de recepción de una instalación de recepción Ka reciben señales de recepción, que se componen a partir de al menos una señal de abonado impresa a través de una estructura fina específica del emisor, donde se transmite una señal de abonado, k = 1 .. K, a través de Kd ondas parciales que se diferencian en su dirección de incidencia (DOA) en el lugar de recepción, - está disponible al menos una dirección de incidencia (DOA) de una onda parcial de una señal de abonado en la instalación de recepción, - se determinan respuestas de impulsos de canal (h) selectivas de la dirección a partir de las Ka señales de recepción y de la dirección de incidencia (DOA).

Description

Procedimiento para la estimación de canal a partir de señales de recepción transmitidas a través de un canal de radio.

La invención se refiere a un procedimiento para la estimación de canal a partir de señales de recepción transmitidas a través de un canal de radio, que se puede emplear de manera más ventajosa en sistemas de radio móvil.

En un sistema de radio móvil se transmiten informaciones desde una estación de radio de emisión hacia una estación de radio de recepción. Estas informaciones llegan a la estación de radio de recepción a través de varias vías de propagación. Las componentes de la señal, que corresponden a las diferentes vías de propagación, entran en la estación de radio de recepción en forma de ondas parciales en instantes consecutivos. En la estación de radio de recepción, el problema consiste ahora en corregir estas componentes de la señal, que pueden estar influenciadas, además, por otras componentes de interferencia, en subsanar los errores y en decodificar la información transmitida.

El documento US-A-5.299.148 publica a este respecto un procedimiento para la estimación de la dirección de incidencia de una señal recibida así como para el restablecimiento de la señal bajo influencias de interferencia (interferencia, ruido).

Para la evaluación de las señales de recepción se determinan dentro de la instalación de recepción parámetros para la consideración de las condiciones del canal. Estos parámetros son respuestas de impulsos de canal conocidas, por ejemplo, a partir de W. Koch, "Optimum and suboptimum detection of coded data distured by time-arying intersymbol interference", IEEE Proceedings 1990, páginas 1679-84, que se expresa a través de coeficientes de canal. Estos coeficientes de canal utilizados en un modelo de canal sirven para superponer de una manera adecuada diferentes componentes de una señal de recepción que entran de forma consecutiva.

Además, se conoce alimentar las señales de recepción digitalizadas obtenidas a partir de las señales de recepción a través de la transmisión a la banda de base y la conversión analógica/digital así como las respuestas de impulso de canal a un detector que corrige las señales de recepción y lleva a cabo la corrección de los errores. Los símbolos de las señales reconstruidos en la salida del detector son decodificados a continuación en un decodificador, por ejemplo un decodificador Viterbi.

Se conoce a partir de sistemas de radio móvil, ver M. Mouly, M.- B. Pautet, "The GSM System for Mobile Communications" 49. rue Louise Bruneau, F-911120 Palaiseau, Francia, 1992, páginas 231-237, utilizar las llamadas secuencias de entrenamiento para compensas estaciones de radio recibidas. En instantes predeterminados, la estación de radio de emisión envía una secuencia de símbolos digitales, que es conocida por la estación de radio de recepción, es decir, que sus datos están presentes sin corregir en la estación de radio de recepción.

El cometido de la invención es indicar un procedimiento para la estimación de canal, que posibilita una determinación mejorada, resistente frente a interferencias, de respuestas de impulsos de canal. El cometido se soluciona a través del procedimiento según las características de la reivindicación 1 de la patente. Los desarrollos mejorados de la invención se pueden deducir de las reivindicaciones dependientes.

En el procedimiento según la invención para la estimación de canal a partir de señales de recepción transmitidas a través de un canal de radio, a una instalación de recepción están asociados un número de Ka canales de recepción, a través de los cuales se reciben Ka señales de recepción asociadas a los sensores de recepción. Las señales de recepción se componen de al menos una señal de abonado impresa por una estructura fina específica del emisor, donde se transmite una señal de abonado k, k = 1...K, a través de Kd ondas parciales que se diferencian en su dirección de incidencia en el lugar de recepción. En una primera etapa del procedimiento, se evalúa al menos una dirección de incidencia de una onda parcial de una señal de abonado, de manera que en una segunda etapa del procedimiento, a partir de las Ka señales de recepción y de al menos una dirección de incidencia se determinan respuestas de impulsos de canal selectivas de la dirección.

En muchas aplicaciones, por ejemplo en sistemas de radar, sistemas de sonar o sistemas de medición sísmicos con uno solo o con algunos pocos emisores o reflectores, el número Ka de los sensores de recepción es mayor que el número Kd de las ondas parciales a evaluar por cada abonado, de manera que, de acuerdo con el procedimiento según la invención, deben determinarse ka-kd menos respuestas de impulsos de canal. De esta manera se obtiene una reducción del gasto durante la estimación del canal.

Adicionalmente, a través de la concentración en las direcciones de incidencia de las ondas parciales se reduce claramente la influencia de interferencias. La estimación del canal es más exacta.

De acuerdo con un desarrollo ventajoso de la invención, las respuestas de impulsos de canal selectivas de la dirección se determinan a partir de las secuencias de entrenamiento de las señales de abonados que forman las estructuras finas específicas de los emisores. Si las secuencias de abonados contienen secuencias de entrenamiento, que son conocidas en el lado del receptor, entonces es posible una estimación de canal más exacta que con datos a detectar todavía en la instalación de recepción. Además, de esta manera se puede implementar fácilmente el procedimiento en sistemas de radio móvil conocidos.

Otra configuración ventajosa prevé que las señales de abonados entren desde varios emisores o reflectores en la instalación de recepción superponiéndose a las señales de recepción, siendo transmitidas estas señales al mismo tiempo en un canal de frecuencia. La separación de las señales de abonados se puede realizar en este caso según un procedimiento CDMA (Code Division Multiple Access = Acceso Múltiple por División de Código). A través de una estimación de canal relacionada con la señal de dirección y la señal de abonado se puede mejorar de esta manera también en sistemas de radio móvil CDMA la exactitud de las respuestas de impulsos de canal determinadas.

En el caso más sencillo, se puede recurrir a informaciones de dirección de un conocimiento a priori, que resultan, por ejemplo, a partir de reflexiones geométricas-geográficas sobre los lugares de emplazamiento de las estaciones móviles o bien de las estaciones fijas o también a partir de fuentes de interferencia. De esta manera no se requiere ningún gasto de cálculo adicional para una estimación de la dirección.

Si no está presente un conocimiento a priori suficiente en la instalación de recepción, entonces es ventajoso determinar las direcciones de incidencia de las ondas parciales y/o de señales de interferencia a partir de las señales de recepción. De esta manera, están disponibles valores constantemente actualizados sobre las direcciones de incidencia. Esto es especialmente interesante para aplicaciones en sistemas de radio móvil.

Para la determinación de las direcciones de incidencia se utilizan procedimientos de estimación de la dirección de alta resolución. Tales procedimientos de estimación de la dirección de alta resolución, como por ejemplo el procedimiento MUSIC (Multiple Signal Classification = Clasificación de Señales Múltiples) o el procedimiento ESPRIT (Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques) utilizan conocimientos de la curva característica de radiación compleja de los sensores de recepción o bien determinados supuestos geométricos para la disposición de los sensores de recepción, para llevar a cabo una estimación de la dirección exacta y que requiere un gasto reducido de procesamiento de señales.

La resistencia frente a las interferencias se mejora adicionalmente teniendo en consideración informaciones adicionales para la determinación de las direcciones de incidencia de las ondas parciales sobre al menos una dirección de incidencia y/o una matriz de correlación de señales de interferencia.

De acuerdo con una configuración ventajosa de la invención, las respuestas de impulsos de canal no selectivas de la dirección asociadas a los abonados individuales son determinadas a partir de las señales de recepción y a partir de las respuestas de impulsos de canal no selectivas de la dirección se determina la dirección de incidencia de al menos una onda parcial. Las respuestas de impulsos de canal no selectivas de la dirección, determinadas para ka señales de recepción forman una buena información bruta para la estimación de la dirección, puestos que han sido tenidas en cuenta ya las influencias de canal. Además, se pueden utilizar estimadores de canal convencionales para esta estimación de canal independiente de la dirección.

Si se utiliza el procedimiento según la invención en sistemas de abonados múltiples, entonces es necesario para una evaluación posterior asociar las respuestas de impulsos de canal determinadas a los emisores o reflectores. Para la asociación de las respuestas de impulsos de canal selectivas de la dirección a los emisores o reflectores, se pueden separar las señales de los abonados a través de secuencias de entrenamiento individuales. Por lo tanto, las secuencias de entrenamiento no sólo son utilizadas al mismo tiempo para la estimación del canal, sino también para la separación de los abonados. Como una alternativa, para la asociación de las respuestas de impulsos de canal selectivas de la dirección a los emisores, se puede realizar una despropagación de las señales de abonados con códigos de abonados individuales, con lo que se pueden separar las señales de abonados.

Para la determinación de las direcciones de incidencia de las ondas parciales, de acuerdo con otra configuración de la invención, se leva a cabo un promedio de los valores determinados sobre un intervalo de tiempo. Dentro de un intervalo de tiempo, que puede corresponder a un múltiplo del tiempo de coherencia de las respuestas de impulsos de canal, se modifica poco la dirección de incidencia. Un promedio mejora la estimación de la dirección, puesto que se reducen los errores casuales. En el caso de una transmisión de los datos en bloques de radio, se puede realizar el promedio también para un bloque de radio o también se puede realizar una pluralidad de bloques de radio. El número de los bloques de radio para un promedio, es decir, es decir, el intervalo de tiempo puede ser ajustable en este caso, donde las modificaciones de las direcciones de incidencia provocan una modificación del intervalo de tiempo. Si se modifican rápidamente las condiciones del canal, por ejemplo en el caso de una aceleración del movimiento de una estación móvil, entonces se puede limitar la estimación de la dirección a un intervalo de tiempo más corto.

De acuerdo con aplicaciones ventajosas de la invención, se aprovechan las relaciones entre la determinación de las respuestas de impulsos de canal selectivas de la dirección y la detección de los datos.

Así, por ejemplo, de acuerdo con una configuración, las K señales de abonados están constituidas por secciones de soporte de datos y secuencias de entrenamiento, siendo determinadas a partir de las señales de recepción, que proceden de las secuencias de entrenamiento de las K señales de abonados, las respuestas de impulsos de canal selectivas de la dirección y siendo detectados los datos a partir de las señales de recepción que proceden de las secciones de soporte de datos.

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La determinación de las respuestas de impulsos de canal selectivas de la dirección y la detección de los datos se pueden realizar en este caso a partir de señales de abonados de un bloque de radio. De esta manera, existe una estimación de canal lo más actualizada posible para la detección de datos.

Como una alternativa a ello, la determinación de las respuestas de impulsos de canal selectivas de la dirección y la detección de datos se pueden realizar a partir de señales de abonados de diferentes bloques de radio. De esta manera, por ejemplo, se puede iniciar un procesamiento paralelo para la estimación del canal y la detección de datos o se puede reducir el gasto de cálculo para la estimación de canal repitiendo esta última solamente a intervalos mayores.

Así, por ejemplo, las direcciones de incidencia y/o las respuestas de impulsos de canal selectivas de la dirección con un procedimiento de seguimiento de un periodo, que es mayor que una estructura de cuadro relacionada con el bloque de radio, se pueden determinar de nuevo, o se pueden memorizar de forma permanente informaciones sobre las instalaciones de incidencia y/o las respuestas de impulsos de canal selectivas de la dirección en la instalación de recepción, en el caso de que éstas no sean o sean poco dependientes del tiempo. Una actualización de estas informaciones sobre las direcciones de incidencia, as respuestas de impulsos de canal selectivas de la dirección y/o sobre interferencias puede ser provocada de una manera más ventajosa desde un centro de operaciones y de mantenimiento.

A continuación se explica en detalle el objeto de la invención con la ayuda de un ejemplo de realización haciendo referencia a las representaciones del dibujo.

En este caso:

La figura 1 muestra un diagrama de bloques de una red de radio móvil.

La figura 2 muestra un diagrama de bloques de una estructura de cuadros de los bloques de radio para el interfaz de radio.

La figura 3 muestra un diagrama de bloques de una instalación de recepción con sensores de recepción asociados.

La figura 4 muestra un diagrama de bloques de un estimador de canal selectivo de la dirección, y

La figura 5 muestra un diagrama de bloques de una instalación de detección.

El sistema de comunicación móvil representado en la figura 1 corresponde en su estructura a una red de radio móvil GSM conocida, que está constituida por una pluralidad de centros de conmutación móvil MSC, que están conectados en red entre sí o bien establecen el acceso a una red fija PSTN. Además, estos centros de conmutación móviles MSC están conectados en cada caso con al menos un controlador de la estación de base BSC, Cada controlador de la estación de base BSC posibilita de nuevo una comunicación con al menos una estación de base BS.

Una estación de base BS de este tipo es una estación de radio, que puede establecer, a través de un interfaz de radio, una conexión de telecomunicaciones con estaciones móviles MS. En la figura 1 se representan a modo de ejemplo dos conexiones de radio entre dos estaciones móviles MS y una estación de base BS, para cuya comunicación por radio una casa P1 y un árbol P2 son reflectores que conducen a ondas parciales adicionales. Un centro de operaciones y de mantenimiento OMC realiza funciones de control y de mantenimiento para la red de radio móvil o bien para partes de la misma. Esta estructura se puede transferir a otras redes de radio móvil, en las que se puede aplicar la invención.

Las conexiones de comunicaciones entre la estación de base BS y las estaciones móviles MS están sujetas a una propagación por varias vías, que son provocadas a través de reflexiones por ejemplo en edificios o vegetaciones adicionalmente a la vía de propagación directa. Si se parte de un movimiento de las estaciones móviles MS, entonces la propagación por varias vías conduce junto con otras interferencias a que en la estación de base de recepción BS se superpongan en función del tiempo las componentes de la señal de las diferencias vías de propagación de una señal de abonado. Además, se parte de que las señales de abonados de diferentes estaciones móviles MS se superponen en el lugar de recepción para formar una señal de recepción e, em. El cometido de la estación de base BS de recepción es detectar datos d transmitidos en las señales de abonado y asociarlos a conexiones de comunicaciones individuales específicas de los abonados.

En la figura 3 se muestra la transmisión de las señales de abonado a través del interfaz de radio. El interfaz de radio tiene en este caso una componente múltiple por división de frecuencia (FDMA), una componente múltiple por división de tiempo (TDMA) y una componente múltiple por división de código (CDMA). Están previstas varias bandas de frecuencia a lo largo del eje de frecuencia f para la red de radio móvil. Además, el eje de tiempo t está dividido en un retículo de tiempo que consta de varias divisiones de tiempo por cuadro de tiempo, de tal forma que se lleva a cabo una transmisión de bloques de radio. Las señales de abonados de varias estaciones móviles MS están asociadas a un grupo de abonados Tln1, Tln2... Tnl120, es decir, que durante el bloque de radio de un grupo de abonados, por ejemplo Tln3 para las tres estaciones móviles MS de la figura 1, se superponen las señales de abonados para formar una señal de recepción e, em, que puede ser evaluada por una instalación de recepción en la estación de base BS.

Dentro de un bloque de radio, una señal de abonado consta de dos secciones de soporte de datos con datos d, en cuyo centro está insertada una secuencia de entrenamiento tseql a tseqK específica de los abonados. El bloque de radio es cerrado por medio de un tiempo de protección gp. Las señales de abonados se diferencian por un código de abonado c, con lo que están determinadas dentro de las secciones de soporte de datos, a través de estructuras finas específicas de los emisores y, por lo tanto, específicas de los abonados, que están determinadas por los códigos CDMA c^{(k)}, k = 1... K, específicos de los abonados. A través de estos códigos CDMA c, designados por otro lado como códigos de abonados, que son conocidos en el lado de recepción, es posible una separación de las señales de abonados.

En la figura 3 se representa una instalación de recepción con sensores de recepción A asociados. Esta instalación de recepción es parte de la estación de base BS y recibe desde las estaciones móviles MS de emisión de la red de radio móvil señales de recepción e, em. Por otro lado, se representa el caso de recepción para la estación de base BS, pero a pesar de todo existe habitualmente una conexión de comunicación bilateral, es decir, que la estación de base BS presenta también una instalación de emisión.

Los Ka = 4 sensores de recepción A forman una instalación de antena, que está configurada como instalación de antena inteligente, es decir, que varios sensores de recepción A de esta instalación de antena inteligente reciben en el mismo instante señales de recepción e o em, que se combinan entre sí de tal forma que se mejora la calidad de la transmisión frente a sistemas con una antena de recepción.

A partir de las señales de recepción e, em se generan señales digitales, por ejemplo, a través de una transmisión a la banda de base y conversión analógica/digital siguiente y se evalúan en la instalación de recepción.

La instalación de recepción comprende varios estimadores de canal JCE, varios estimadores de la dirección DOAE, un estimador de canal JDCE selectivo de la dirección y una instalación de detección JDD. Adicionalmente a las señales de recepción e, em en la instalación de recepción está presente un conocimiento a priori-info sobre el número K de los abonados, sus secuencias de entrenamiento tseql, ..., tseqK y su código de abonado c, dado el caso también sobre informaciones relacionadas con señales de interferencia.

A los estimadores de canal JCE se alimentan las señales de recepción em -ya digitalizadas- de los sensores de recepción A. En los estimadores de canal JCE se lleva a cabo una determinación de las respuestas de impulsos de canal g no selectivas de dirección a través de una estimación de Grauss-Markov o a través de una estimación de la máxima probabilidad. Por cada estimador de canal FCE se evalúa la señal de recepción de un sensor de recepción A, acondicionando en salidas de los estimadores de canal JCE en cada caso K respuestas de impulsos de canal g no selectivas de la dirección. El cálculo de estas respuestas de impulsos de canal g no selectivas de la dirección se realiza a partir de las señales de recepción em^{(ka)}, ka = 1... Ka, que proceden de las secuencias de entrenamiento tsetl a tseqK de las k = 3 señales de abonados.

Las respuestas de impulsos de abonados g no selectivas de la dirección son alimentadas en cada caso a los K estimadores de la dirección DOAE, que llevan a cabo, con relación a los abonados una estimación de la dirección que se basa en estas respuestas de impulsos de canal g no selectivas de la dirección. El número de las direcciones de incidencia determinadas por cada señal de abonado se designa con Kd. Este número Kd se puede diferencian de una señal de abonado a otra. N la determinación de las direcciones de incidencia (designadas también como DOA Direction Of Arrival) se emplea el algoritmo UNITARY ESPRIT uno o polidimensional.

En el estimador de canal JDCE selectivo de la dirección, se procesan las señales de recepción em^{(ka)}, que proceden de las secuencias de entrenamiento tseql a tseqK de los sensores de recepción A, y las direcciones de incidencia DOA determinadas de las ondas parciales y a partir de ello se determinan respuestas de impulsos de canal h selectivas de la dirección. Esta estimación de canal se basa en el procedimiento de la estimación de la máxima probabilidad.

Por último, se alimentan las Ka señales de recepción e^{(ka)}, ka = 1.. Ka, las respuestas de impulsos de canal h selectivas de la dirección determinadas y las direcciones de incidencia DOA determinadas a la instalación de detección JDD, que procesa, además, los códigos de abonados c y el conocimiento adicional a priori-info sobre la dirección de incidencia de señales de interferencia en forma de R_{n} o la posición geográfica de estaciones móviles MS con referencia a la estación de base BS.

En esta instalación de detección JDD tiene lugar la detección de los datos d sobre la base de las señales de recepción e^{(ka)}, que proceden desde las secciones de soporte de los datos. A tal fin se aplica un procedimiento Zero-Forcing. Los procedimientos ventajosos alternativos son la estimación de la máxima probabilidad o un procedimiento MMSE. Como resultado de la detección de los datos, se aplican los datos detectados d de las K señales de abonados para un bloque funcional en salidas de la instalación de detección JDD.

En la consideración según el procedimiento de la detección de los datos se lleva a cabo en una primera etapa del procedimiento una estimación de canal de respuestas de impulsos de canal g sin consideración de inhomogeneidades de la dirección. En una segunda etapa, a partir de las respuestas de impulsos de canal g determinadas se determinan las direcciones de incidencia DOA de una o varias ondas parciales, después de lo cual en una tercera etapa, a partir de las señales de recepción, teniendo en cuenta las direcciones de incidencia DOA, se determinan respuestas de impulsos de canal selectivas de la dirección, es decir, que pueden ser asociadas a diferentes direcciones de incidencia. Esta etapa se basa en el reconocimiento de que cada una de las respuestas de impulsos de canal g^{(k)(ka)} no selectivas de la dirección convencionales tiene lugar a través de la superposición de kd respuestas de impulsos de canal h^{(k)(ka)} selectivas de la dirección, con k = 1 .. K y ka = 1 .. ka.

Por lo tanto, se aplica:

(1)g^{(k)(ka)} = \sum\limits^{Kd}_{kd=1} a^{(k)(ka)(kd)} \cdot h^{(k)(kd)}, con K = 1..k y ka = 1..Ka

En este caso, a^{(k)(ka)(kd)} son factores de evaluación complejos para la superposición de las respuestas de impulsos de canal h^{(k)(ka)} selectivas de la dirección a las respuestas de impulsos de canal g^{(k)(ka)} no selectivas de la dirección. Para la determinación de las respuestas de impulsos de canal h selectivas de la dirección se pueden aprovechar también conocimientos sobre direcciones de incidencia o matrices de correlación de ondas parciales de interferencia.

El número W\cdotK\cdotKa de los parámetros totales a estimar en g^{(k)(ka)}, k = 1... K, ka = 1..Ka, es habitualmente en el caso de sistemas de antenas múltiples esencialmente mayor que el número W\cdotK\cdotKd de los parámetros totales a estimar en h^{(k)(kd)}, k = 1..K, kd = 1..Kd, puesto que Ka > Kd. De esta manera se puede reducir el gasto de cálculo durante la estimación de los parámetros de acuerdo con el procedimiento según la invención.

Durante la recepción de una señal de recepción combinada em, que procede de una manera más ventajosa a partir de las secuencias de entrenamiento de las señales de abonados y em^{(ka)}, ka = 1.. Ka de los Ka sensores de recepción, esta señal de recepción em tiene la forma:

(2)em = G \cdot h + n_{m}

con G como matriz conocida (L * Ka) x (W * K * Kd), donde L designa el número de los valores de muestreo discretos de tiempo de la señal de recepción em y W designa la longitud de las respuestas de impulsos de canal. Esta matriz G se da a través de la disposición geométrica y las características complejas de los Ka sensores de recepción, a través de las secuencias de entrenamiento enviadas y las Kd direcciones de incidencia DOA. El vector h contiene el equivalente discreto de tiempo de la banda de base de las K*Kd respuestas de impulsos de canal h^{(k)(kd)} selectivas de la dirección, n_{m} designa un vector de columna (L*Ka) desconocido de una señal de interferencia discreta de tiempo.

A partir de la ecuación (1) se conocen G y em, de manera que se pueden determinar las respuestas de impulsos de canal h selectivas de la dirección.

Durante las secciones de soporte de datos, la señal de recepción e combinada de las señales de recepción e^{(ka)} de los sensores de recepción tiene la forma:

(3)e = A \cdot d + n

donde A designa una matriz (M * Ka) x (N * K), donde M designa el número de los instantes de muestreo discretos de la señal de recepción y N designa el número de los símbolos de datos transmitidos por cada abonado. n es de nuevo un vector de columna desconocido (M * Ka) de una señal de interferencia discreta de tiempo.

En la ecuación (3), se conocen A -a través de las K * Kd direcciones de incidencia, las respuestas de impulsos de canal h selectivas de la dirección, la disposición geométrica y las características complejas de los sensores de recepción y, cuando se utiliza una separación de abonados según CDMA, a través de los códigos de abonados utilizados- y e, de manera que se pueden detectar los datos d.

En una cuarta etapa del procedimiento, se detectan los datos d a partir de las señales de recepción e que proceden de las secciones de soporte de datos de las K señales de abonados, utilizando las direcciones de incidencia DOA determinadas anteriormente y las respuestas de impulsos de canal h selectivas de la dirección. En esta etapa se pueden utilizar, dado el caso, también los conocimientos sobre las direcciones de incidencia, la potencia, el espectro o la matriz de varianza de las señales de interferencia.

La determinación de las respuestas de impulsos de canal h selectivas de la dirección se realiza de una manera más ventajosa según el procedimiento de la estimación de Gauss-Markov, donde se puede calcular un valor de estimación h para las respuestas de impulsos de canal h a partir de:

(4)\hat{h} = (G^{*T} \cdot \tilde{R}_{n}^{-1}G) ^{-1} \cdot G^{*T} \cdot \tilde{R}_{n}^{-1} \cdot em

\tilde{R}_{n} designa la matriz de covarianza de la señal de interferencia n_{m}, que está determinada a través de las direcciones de incidencia y las prestaciones relativas de las ondas parciales de interferencia, los espectros de las señales de interferencia así como a través de la disposición geométrica y la curva característica de la radiación compleja de los sensores de recepción. Este procedimiento corresponde a la estimación de la probabilidad máxima de las respuestas de impulsos de canal h selectivas de la dirección y se puede realizar con coste favorable a través de resolución recursiva de (4).

Las relaciones entre la estimación de la dirección o bien la determinación de las respuestas de impulsos de canal selectivas de la dirección y la detección de los datos se utilizan de la siguiente manera. Las K señales de abonados están constituidas por secciones de soporte de datos y por secuencias de entrenamiento, donde a partir de las señales de recepción, que proceden de las secuencias de entrenamiento de las K señales de abonados, se determinan las respuestas de impulsos de canal selectivas de la dirección y se detectan los datos a partir de las señales de recepción que proceden de las secciones de soporte de datos.

Para la reducción del gasto se pueden determinar de nuevo las direcciones de incidencia DOA y/o las respuestas de impulsos de canal h con un procedimiento de seguimiento después de un periodo, que es más largo que una estructura de cuadros relacionada con un bloque de radio.

La figura 4 muestra un estimador de canal JDCE selectivo de la dirección, que contiene formadores de haz BF, que llevan a cabo para las Ka señales de recepción em^{(ka)}, en cada caso una ponderación a través de factores de ponderación w1 a w4 o bien w5 a w8 que son específicos de los formadores de haces, y una suma de las componentes de la señal en una instalación de suma S para formar una señal, para la que se eleva al máximo la relación entre señal y ruido, siendo alimentada esta señal a continuación a un filtro DMF descorrelacionador adaptado a la señal. En una instalación IC para la resolución de la interferencia se comparan las interferencias propias SI y las interferencias cruzadas CI y se obtienen respuestas de impulsos de canal h selectivas de la dirección.

En los formadores de haces BF se procesan adicionalmente las informaciones sobre las direcciones de incidencia DOA de las ondas parciales y las direcciones y prestaciones relativas de las ondas parciales de interferencia. Estas direcciones influyen en los factores de ponderación w1 a w4 o bien w5 a w8 de manera individual para cada formador de haz BF. Los formadores de haces BF y los filtros DMF descorrelacionadores adaptados a la señal actúan como un filtro descorrelacionador adaptado a la señal de resolución espacial, que se aplican a una onda parcial, por lo tanto
K * Kd.

En la figura 5 se muestra la instalación de detección JDD. Esta instalación de detección JDD procesa las secciones de soporte de datos de las señales de recepción e, donde de acuerdo con el modo de proceder descrito en el estimador de canal JDCE selectivo de la dirección, un filtro descorrelacionador adaptado a la señal de resolución espacial superpone las K * Kd ondas parciales de las señales de recepción e para obtener el máximo de la relación entre señal y ruido. Este máximo de la relación entre señal y ruido se realiza para cada dirección de incidencia DOA de cada señal de abonado, superponiendo las Kd componentes de la señal de las ondas parciales individuales de una señal de abonado según el procedimiento Maximum Ratio Combining en instalaciones de suma SI a SK.

Las señales de abonados son alimentadas a continuación a una instalación IC para la resolución de las interferencias, que compensa las interferencias MAI de Intersímbolos ISI y de acceso múltiple (Multiple Access). En este caso se procesan también las informaciones sobre los códigos de abonados c, las direcciones de incidencia DOA, las respuestas de impulsos de canal h selectivas de la dirección y, dado el caso, el conocimiento a priori sobre las interferencias en forma de R_{n}. En una salida de la instalación IC para la resolución de las interferencias, los datos detectados d de las señales de abonados están presentes separados. En la resolución de interferencias se emplea un llamado procedimiento JD (Joint Detection = Detección Conjunta).

A través de la instalación de recepción según la invención se reduce la dispersión temporal y la varianza de las señales de recepción. Además, a través de la resolución espacial son alimentadas un número mayor de estaciones móviles MS en una región de radio de una estación de base BS o bien la región de radio puede estar configurada a través del efecto direccional de tal forma que se reducen también claramente las potencias de emisión de las estaciones móviles MS.

Claims (10)

1. Procedimiento para la estimación de canal a partir de señales de recepción transmitidas a través de un canal de radio, en el que

-

sensores de recepción de una instalación de recepción Ka reciben señales de recepción, que se componen a partir de al menos una señal de abonado impresa a través de una estructura fina específica del emisor, donde se transmite una señal de abonado, k = 1 .. K, a través de Kd ondas parciales que se diferencian en su dirección de incidencia (DOA) en el lugar de recepción,

-

está disponible al menos una dirección de incidencia (DOA) de una onda parcial de una señal de abonado en la instalación de recepción,

-

se determinan respuestas de impulsos de canal (h) selectivas de la dirección a partir de las Ka señales de recepción y de la dirección de incidencia (DOA).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que las respuestas de impulsos de canal (h) selectivas de la dirección son determinadas a partir de las secuencias de entrenamiento (tseq1, tseq2.... tseqK) de las señales de abonados que forman las estructuras finas específicas de los emisores.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que las señales de abonados de varios emisores (MS) o reflectores (P1, P2) inciden solapándose en la instalación de recepción a las señales de recepción, siendo transmitidas estas señales al mismo tiempo en un canal de frecuencia.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que las direcciones de incidencia (DOA) de las ondas parciales y/o de señales de interferencia (DOA) están presentes en la instalación de recepción como conocimiento a priori.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que las direcciones de incidencia (DOA) de las ondas parciales y/o de señales de interferencia (DOA) son determinadas a partir de las señales de recepción.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que para la determinación de las direcciones de incidencia (DOA) de las ondas parciales se tienen en cuenta informaciones adicionales sobre al menos una dirección de incidencia (DOA) y/o una matriz de correlación de señales de interferencia.

7. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que se determinan respuestas de impulsos de canal (g) no selectivas de la dirección a partir de las señales de recepción, y a partir de las respuestas de impulsos de canal (g) no selectivas de la dirección se determina la dirección de incidencia (DOA) de al menos una onda parcial.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que para la asociación de las respuestas de impulsos de canal (h) selectivas de la dirección a los emisores (MS) o bien a los reflectores (P1, P2) se pueden separar las señales de abonados a través de secuencias de entrenamiento (tseq1, tseq2.... tseqK) individuales.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que para la asociación de las respuestas de impulsos de canal (h) selectivas de la dirección a los emisores (MS) se pueden separar las señales de abonados a través de una despropagación con códigos de abonados (tc1, tc2,.. tck) individuales.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 4 ó 5, en el que para la determinación de las direcciones de incidencia (DOA) de las ondas parciales se lleva a cabo un promedio de los valores determinados durante un intervalo de tiempo.