ES2209208T3 - Procedimiento y estacion de radio para la transmision de datos. - Google Patents
Procedimiento y estacion de radio para la transmision de datos.Info
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Abstract
La invención se refiere a un procedimiento para transmitir datos en un sistema de comunicaciones por radio. De acuerdo con el procedimiento, una interfaz de radio se subdivide en segmentos de tiempo para transmitir ráfagas. Los datos se transmiten en canales de datos en un segmento de tiempo. Los canales de datos pueden ser distinguidos por un código de distribución individual. Se utiliza una ráfaga terminal que consta de símbolos de datos y al menos una semi-ambladura con símbolos conocidos para transmitir datos en un canal de datos. Se ajusta al menos un parámetro que se refiere a las condiciones del tráfico de la interfaz de radio y a la relación de la longitud de la semi-ambladura y la parte de los datos con los símbolos de datos de acuerdo con las condiciones del tráfico. El procedimiento de la invención es particularmente adecuado para utilizarse en redes de radio móviles TD(CDMA) de tercera generación.
Description
Procedimiento y estación de radio para la
transmisión de datos.
La invención se refiere a un procedimiento y a
una estación de radio para la transmisión de datos a través de un
interfaz de radio en un sistema de comunicaciones por radio,
especialmente en una red de radio móvil.
En los sistemas de comunicación por radio se
transmiten mensajes (por ejemplo voz, información de imágenes u
otros datos) con la ayuda de ondas electromagnéticas. La difusión
de las ondas electromagnéticas se realiza en este caso con
frecuencias portadoras, que se encuentran en la banda de frecuencias
prevista para el sistema respectivo. En el sistema GSM (Global
System for Mobile Communication = Sistema Global para Comunicación
Móvil) las frecuencias portadoras están en el intervalo de 900 MHz.
Para sistemas de comunicaciones por radio futuros, por ejemplo el
UMTS (Universal Mobile Telecommunication System = Sistema Móvil
Universal de Comunicaciones) u otros sistemas de la 3ª generación,
están previstas frecuencias en la banda de frecuencias de 2000 MHz
aproximadamente.
Las ondas electromagnéticas difundidas son
atenuadas en virtud de pérdidas por reflexión, refracción y
radiación debido a la curvatura de la tierra y similares. Por lo
tanto, se reduce la potencia de recepción, que está disponible en
la estación de radio receptora. Esta atenuación depende del lugar y
es también una función del tiempo en estaciones de radio
móviles.
Entre una estación de radio emisora y una
estación de radio receptora existe un interfaz de radio, a través
del cual tiene lugar una transmisión de datos con la ayuda de las
ondas electromagnéticas. Se conoce por el documento DE 195 49 148
un sistema de comunicaciones por radio, que utiliza una separación
de abonados por CDMA (CDMA Code División Multiple Access = Acceso
Múltiple por División de Tiempo), donde el interfaz de radio
presenta adicionalmente una separación de abonados por división de
tiempo (TDMA Time División Multiple Access = Acceso Múltiple por
División de Tiempo). Un interfaz de radio de este tipo se conoce
también a partir de Jung, y col., "A joint detection CDMA mobile
radio system concept developed within COST 231", IEEE,
Proceedings of the vehicular technology conference, Chicago,
25-28 de Julio de 1995, Vol. 1, páginas
469-473. En el lado de recepción se aplica un
procedimiento JD (Joint Detection = Detección Conjunta), para
llevar a cabo una detección mejorada de los datos transmitidos con
el conocimiento de códigos de difusión de varios abonados. A este
respecto se conoce también que se pueden asignar a una comunicación,
a través del interfaz de radio, al menos dos canales de datos,
siendo diferenciable cada canal de datos a través de un código de
difusión individual.
Se conoce por la red de radio móvil GSM que los
datos transmitidos se transmiten como bloques de radio (ráfagas)
dentro de divisiones de tiempo, siendo transmitidos dentro de un
bloque de radio semiámbulos (Midambles) con símbolos conocidos.
Estos semiámbulos se pueden utilizar en el sentido de secuencias de
entrenamiento para la sintonización de la estación de radio en el
lado de recepción. La estación de radio receptora lleva a cabo, con
la ayuda de los semiámbulos, una estimación de las respuestas de
los impulsos de los canales para diferentes canales de transmisión.
La longitud de los semiámbulos está definida fijamente de manera
independiente de las condiciones del tráfico. Se conoce por el
documento EP 0 615 352 A1 una longitud ajustable de forma variable
de los semiámbulos en un sistema TDMA para mejorar la estimación del
canal.
Para tales sistemas de comunicación por radio, el
número de las respuestas de impulsos de canal que pueden ser
estimadas en común representa un factor de limitación de la
capacidad. Puesto que el número de los símbolos de los semiámbulos
es finito y una respuesta del impulso del canal no puede ser
indefinidamente corta, está limitado el número de las repuestas de
impulsos de canal que se pueden estimar en común y, por lo tanto,
también el número de los canales de datos transmitidos en común a
través del interfaz de radio.
Por lo tanto, la invención tiene el cometido de
indicar un procedimiento y una estación de radio para la transmisión
de datos a través de un interfaz de radio, que aprovechan mejor los
recursos técnicos de radio del interfaz de radio,. La solicitud de
patente internacional WO 99/07084 de la misma solicitante, que cae
dentro del Artículo 54(3) EPÜ, publica un procedimiento y una
estación de radio, que solucionan el mismo cometido. A tal fin se
transmite un semiámbulo como semiámbulo común para la estimación de
canal para varios canales de datos de una comunicación, pudiendo
adaptarse la relación de la longitud de los semiámbulos y de la
parte de datos a las condiciones del terreno. De acuerdo con la
presente invención, este cometido se soluciona a través del
procedimiento con las características de la reivindicación 1 de la
patente y a través de la estación de radio con las características
de la reivindicación 6 de la patente. Los desarrollos ventajosos de
la invención se pueden deducir de las reivindicaciones
dependientes.
Según la invención, en el procedimiento para la
transmisión de datos en un sistema de comunicaciones por radio, un
interfaz de radio está subdividido en divisiones de tiempo para la
transmisión de bloques de radio. En este caso, en una división de
tiempo se transmiten los datos en canales de datos, donde los
canales de datos pueden ser diferenciados a través de un código de
difusión individual. Un bloque funcional sin fin que está
constituido por símbolos de datos y al menos un semiámbulo con
símbolos conocidos sirve para la transmisión de los datos en un
canal de datos. En una división de tiempo se transmite un
semiámbulo como semiámbulo común para la estimación de canal para
varios canales de datos de una comunicación. Se ajusta la relación
del semiámbulo y de una parte de datos con símbolos de datos de
acuerdo con las condiciones del tráfico.
De esta manera a través de una prolongación del
semiámbulo se puede anular la limitación de las respuestas de
impulsos de canal estimables y, por lo tanto, de las comunicaciones
que se pueden transmitir en una división de tiempo. Si se prolonga
el semiámbulo, entonces se puede transmitir un número mayor de
comunicaciones. Por otra parte, en el caso de que las comunicaciones
sean sólo pocas por cada división de tiempo, se puede reducir la
longitud del semiámbulo, de manera que se puede utilizar una
proporción mayor de la división de tiempo para la transmisión de
los símbolos de datos. La capacidad de ajuste de la longitud del
semiámbulo se aplica también para bloques de radio dentro de
canales de datos de un tipo de comunicación (información útil,
informaciones de señalización, informaciones de organización,
bloques de acceso por radio).
Según la invención, un parámetro para las
condiciones de tráfico es:
- - el número de las comunicaciones en la división de tiempo, y/o
- - la calidad de la transmisión en la división de tiempo.
El número de las comunicaciones por división de
tiempo, el número momentáneo y/o el número deseado tienen en cuenta
el número de las respuestas de impulsos de canal estimables.
La calidad de la transmisión, por ejemplo, la
frecuencia de errores binarios, etc. se puede utilizar como
parámetro para la evaluación de la calidad de la estimación del
canal. Si la longitud actual de la respuesta del impulso del canal
estimada no es suficiente, entonces esto conduce a una detección
empeorada de los datos. Esto se puede contrarrestar a través de la
modificación correspondiente de la relación de las longitudes del
semiámbulo y de la parte de datos.
Si se adapta la longitud del semiámbulo
dinámicamente al número de las comunicaciones en la división de
tiempo y a la longitud de la respuesta del impulso del canal a
estimar, entonces se eleva, por término medio la eficiencia
espectral del interfaz de radio.
De acuerdo con una característica ventajosa de la
invención, el ajuste de la relación de la longitud del semiámbulo
de la parte de datos con símbolos de datos se realiza en función
del tiempo. Esto significa que partiendo de las condiciones
actuales y/o deseadas del tráfico del interfaz de radio se realiza
una adaptación de la longitud del semiámbulo. De esta manera se
adapta la estructura del bloque funcional a las condiciones del
tráfico sin retraso grande. Este control se puede realizar a través
de una estación de base o a través de otros componentes de la
red.
El ajuste de la relación de la longitud del
semiámbulo y la parte de datos con símbolos de datos se realiza de
una manera alternativa o adicional de manera específica de la
división de tiempo. Las condiciones del tráfico oscilan de una
división de tiempo a otra.
Además, está dentro del alcance de la invención
que los semiámbulos utilizados en una división de tiempo son
derivados de un código básico de semiámbulo común. De esta manera
se pueden generar de una forma especialmente fácil los semiámbulos
en el lado de emisión y en el lado de recepción y se puede realizar
en común una estimación de canal para todas las comunicaciones,
cuyos semiámbulos han sido derivados desde un código básico de
semiámbulos común.
Por lo tanto, está en el marco de la invención,
que los canales de datos presentan diferentes velocidades de datos
con diferentes longitudes de semiámbulos. Por lo tanto, las
diferentes velocidades de datos pueden hacer que se modifique la
proporción de los símbolos de datos por división de tiempo.
Entonces a través de una conmutación a un llamado modo de
semi-velocidad se continuar la transmisión de voz
con calidad permanente.
Los ejemplos de realización de la invención se
explican en detalle con la ayuda de los dibujos adjuntos.
En este caso:
La figura 1 muestra un diagrama de bloques de una
red de radio móvil.
La figura 2 muestra una representación
esquemática de la estructura de cuadros del interfaz de radio.
La figura 3 muestra una representación
esquemática de la constitución de un bloque de radio.
La figura 4 muestra una representación
esquemática de diferentes bloques funcionales.
La figura 5 muestra una representación
esquemática para una estrategia de asignación de comunicaciones a
divisiones de tiempo.
La figura 6 muestra un diagrama de bloques del
emisor de una estación de radio, y
La figura 7 muestra un diagrama de bloques del
receptor de una estación de radio.
El sistema de comunicaciones por radio
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 que establecen el acceso a una red fija
PSTN. Además, estos centros de conmutación móvil 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 de este tipo BS es una estación de radio, que puede
establecer una comunicación por radio con estaciones móviles MS a
través de un interfaz de radio.
En la figura 1 se representan a modo de ejemplo
tres comunicaciones por radio para la transmisión de informaciones
útiles ni y de informaciones de señalización si entre tres
estaciones móviles MS y una estación de base BS, estando asignados
a una estación móvil MS dos canales de datos DK1 y DK2 y estando
asignado a las otras estaciones móviles MS, respectivamente, un
canal de datos DK3 y DK4. Un Centro de Funcionamiento y de
Mantenimiento OMC realiza funciones de control y de mantenimiento
para la red de radio móvil o bien para partes de ella. La
funcionalidad de esta estructura es utilizada por el sistema de
comunicación por radio según la invención; no obstante, también se
puede transmitir a otros sistemas de comunicación por radio, en los
que se puede aplicar la invención.
La estación de base BS está conectada con una
instalación de antenas, que está constituida por tres radiadores
individuales. Cada uno de los radiadores individuales irradia
dirigido a un sector de la célula de radio alimentada a través de
la estación de base BS. No obstante, de manera alternativa también
se puede emplear un número mayor de radiadores individuales (según
antenas adaptables), de manera que se puede emplear también una
separación espacial de los abonados según un procedimiento SDMA
(Space División Multiple Access = Acceso Múltiple por División de
Espacio).
La estación de base BS pone a la disposición de
las estaciones móviles MS informaciones de organización sobre el
área de permanencia (LA location area) y sobre la célula de radio
(identificación de las células de radio). Las informaciones de
organización son difundidas al mismo tiempo sobre todos los
radiadores individuales de la instalación de antenas.
Las comunicaciones con las informaciones útiles
ni y las informaciones de señalización si 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 adicionalmente a la vía de propagación directa. Por
medio de una difusión dirigida a través de determinados radiadores
individuales de la instalación de antenas AE resulta, en comparación
con la radiación omnidireccional una ganancia mayor de antenas. La
calidad de las comunicaciones se mejora a través de la radiación
dirigida.
Si se parte de un movimiento de las estaciones
móviles MS, entonces la difusión por varias vías junto con otras
interferencias conduce a que en la estación móvil MS recibida se
superpongan, en función del tiempo, los componentes de la señal de
las diferentes vías de propagación de una señal de abonado. Además,
se parte de que las señales de abonados de diferentes estaciones de
base BS en el lugar de recepción se superponen a una señal de
recepción rx en un canal de frecuencia. El cometido de una estación
móvil receptora MS es detectar datos d, transmitidos en las señales
de abonados, de las informaciones útiles ni, informaciones de
señalización si y datos de las informaciones de organización.
La estructura de cuadros del interfaz de radio se
deduce a partir de la figura 2. Según un componente TDMA, está
prevista una división de una gama de frecuencias de banda ancha,
por ejemplo de la anchura de banda B = 1,6 MHz, en varias
divisiones de tiempo ts, por ejemplo 8 divisiones de tiempo ts1 a
ts8. Cada división de tiempo ts dentro de la gama de frecuencias B
forma un canal de frecuencia. Dentro de los canales de frecuencia,
que están previstos para la transmisión de datos útiles, se
transmiten informaciones de varias comunicaciones en bloques de
radio. Según un componente FDMA (Frequency División Multiple Access
= Acceso Múltiple por División de Frecuencia), están asociadas
varias gamas de frecuencias al sistema de comunicaciones por
radio.
Según la figura 3, estos bloques de radio para la
transmisión de datos útiles están constituidos por partes de datos
con símbolos de datos d, en las que están incrustadas secciones con
semiámbulos m conocidos en el lado de recepción. Los datos d están
difundidos de una manera específica de la comunicación con una
estructura fina, un código de difusión, de manera que se pueden
separar en el lado de recepción, por ejemplo, K canales de datos
DK1, DK2, DK3,.. DKK a través de este componente CDMA. A cada uno
de estos canales de datos DK1, DK2, DK3,.. DKK está asociada en el
lado de emisión por cada símbolo una energía E determinada.
La difusión de símbolos individuales de los datos
d con Q chips provoca que dentro de la duración de los símbolos Ts
sean transmitidas Q subsecciones de la duración Tc. Los chips Q
forman en este caso el código de difusión individual. El semiámbulo
m consta de L chips, igualmente de la duración Tc. Además, dentro
de la división de tiempo ts está previsto un tiempo de protección
"guarda" de la duración Tg para la compensación de diferentes
tiempos de propagación de la señal de las comunicaciones de
divisiones de tiempo ts consecutivas.
Dentro de una gama de frecuencias B de banda
ancha se dividen las divisiones de tiempo ts consecutivas de acuerdo
con una estructura de cuadros. De esta manera, se agrupan ocho
divisiones de tiempo ts para formar un cuadro, donde una división
de tiempo determinada del cuadro forma un canal de frecuencia para
la transmisión de los datos útiles y se utiliza de forma periódica
por un grupo de comunicaciones. Otros canales de frecuencia, por
ejemplo para la sincronización de frecuencia o de tiempo de las
estaciones móviles MS no son introducidos en cada cuadro, sino en
un instante predeterminado dentro de un cuadro múltiple. Las
distancias entre estos canales de frecuencia determinan la
capacidad, que el sistema de comunicación por radio pone a
disposición para ello.
Los parámetros del interfaz de radio son, por
ejemplo, los siguientes:
| Duración de un bloque de radio | 577 \mus |
| Número de chips por semiámbulo m | 243 |
| Tiempo de protección Tg | 32 \mus |
| Símbolos de datos por parte de datos N | 33 |
| Duración del símbolo Ts | 6,46 \mus |
| Chips por símbolo Q | 14 |
| Duración del chip Tc | 6/13 \mus |
Los parámetros se pueden ajustar de diferentes
maneras en dirección ascendente (MS -> BS) y en dirección
descendente (BS -> MS).
En la figura 4 se muestra una influencia sobre la
velocidad de los datos. En este caso no se parte de una estructura
constante de los bloques de radio, sino que se provoca una
modificación de la estructura de los bloques de radio a través de
la instalación de control SE.
La división de la longitud del semiámbulo m se
realiza de acuerdo con determinadas condiciones del tráfico sobre
el interfaz de radio. De esta manera, a través de la instalación de
control SE (dado el caso, de acuerdo con la previsión de otros
componentes de la red: por ejemplo el controlador de la estación de
base BSC) se determinan parámetros para las condiciones del
tráfico.
Estos parámetros para las condiciones del tráfico
son:
- - el número M de las comunicaciones en la división de tiempo, y/o
- - la calidad de la transmisión Q en la división de tiempo.
Estos parámetros pueden ser tanto valores medidos
actuales como valores futuros, siendo obtenidos estos últimos en el
caso de que se asignen otras comunicaciones o bien canales de datos
a una división de tiempo ts.
El número M de las condiciones de tráfico por
división de tiempo no influye directamente en el número de
respuestas de impulsos de canal estimables.
La calidad de la transmisión Q es representada a
través de la frecuencia de errores binarios y da información sobre
la calidad de la estimación de canal. Si la longitud actual W de la
respuesta del impulso del canal estimada h no es suficiente,
entonces esto conduce a una detección empeorada de los datos. Esto
se puede contrarrestar a través de la modificación correspondiente
de la relación de las longitudes del semiámbulo m y de la parte de
datos.
Si oscilan fuertemente las condiciones del
tráfico en una célula de radio, entonces el ajuste depende
adicionalmente de la división de tiempo o bien del tiempo.
Las comunicaciones con condiciones de tráfico
similares son asociadas a una división de tiempo común ts y se
ajusta en común la longitud óptima del semiámbulo para esta
división de tiempo para todas las comunicaciones. La dependencia
del tiempo tiene en cuenta una adaptación dinámica de la estructura
de bloques de radio, para que se adapte la estructura del bloque de
radio a las condiciones de tráfico sin retraso grande. Si se adapta
la longitud de semiámbulo de manera dinámica al número M de las
comunicaciones en la división de tiempo y a la longitud W de la
respuesta de impulso de canal a estimar, entonces se eleva por
término medio la eficiencia espectral del interfaz de radio.
La figura 5 muestra un cuadro de la estructura
TDMA del interfaz de radio. La asignación de las comunicaciones V1 a
V10 a divisiones de tiempo ts 1, ts 2, ts 3 individuales se
realiza en el lado de la red. En este caso, hay que tener en cuenta
que por cada división de tiempo ts solamente se puede estimar en
común un número limitado de respuestas de impulsos de canal h. Esta
limitación resulta del hecho de que las respuestas de impulsos de
canal L contienen chips, las respuestas de impulsos de canal
presentan coeficientes para la estimación exacta del canal W, y M
representa el número de las comunicaciones por división de tiempo.
El número de tipos de impulsos de canal h que se puede estimar en
común está limitado en este caso por la desigualdad L \geq M * W
+ W - 1.
Por lo tanto, la estrategia de asignación prevé
que en cada división de tiempo ts se transmita aproximadamente un
número de comunicaciones. En un segundo aspecto, se tiene en cuenta
la longitud del semiámbulo en cada división de tiempo ts, de manera
que, por ejemplo, en la división de tiempo ts2, en la que las
comunicaciones V4 a V7 tienen una semiámbulo m más largo, se
transmite un número mayor de comunicaciones.
A través de la utilización de un semiámbulo común
m para varios canales de datos DK1 y DK2 es posible transmitir en
una división de tiempo ts un número mayor de canales de datos DK1 y
DK2. Esto conduce a una elevación de la velocidad de los datos por
división de tiempo o a una prolongación de las respuestas de
impulsos de canal estimables h (para estructuras complicadas de
terrenos) en esta división de tiempo ts.
El emisor y el receptor según las figuras 6 y 7,
respectivamente, se refieren a estaciones de radio, que pueden ser
tanto una estación de base BS o una estación móvil MS. Sin embargo,
solamente se muestra el procesamiento de las señales para una
comunicación.
El emisor según la figura 6 recibe los símbolos
de datos d digitalizados con anterioridad de una fuente de datos
(micrófono o comunicación en el lado de la red), siendo procesadas
las dos partes de datos por separado con N = 33 símbolos de datos,
respectivamente. Se lleva a cabo en primer lugar una codificación de
canal de la velocidad ½ y una longitud limitada 5 en el codificador
de convolución FC, después de lo cual se conecta una codificación
en el intercalador I con una profundidad de codificación de 4 ó
16.
Los datos codificados son modulados a
continuación en un modulador MOD 4-PSK, convertidos
en símbolos 4-PSK y a continuación dispersados en
medios de dispersión SPR de acuerdo con códigos de dispersión
individuales. Este procesamiento es realizado en un medio de
procesamiento de datos DSP en paralelo para todos los canales de
datos DK1, DK2 de una comunicación. No se representa que en el caso
de una estación de base BS, las restantes comunicaciones son
procesadas también en paralelo, El medio de procesamiento de datos
DSP se puede realizar a través de un procesador de señales
digitales, que es controlado a través de una instalación de control
SE.
En un miembro de suma S se superponen los datos
dispersados de los canales de datos DK1 y DK2, experimentando en
esta superposición los canales de datos DK1 y DK2 una misma
ponderación. La representación discreta de tiempo de la señal de
emisión s para el abonado m se puede realizar según la siguiente
ecuación:
s^{(m)}_{q+(n-1)Q}
=
\sum\limits^{K(m)}_{k-1}d^{(k,m)}_{n}c^{(k,m)}_{q},
\hskip1cmcon
\hskip1cmq=1.. Q,n=1..N
Donde K(m) es el número de los canales de
datos del abonado m y N es el número de los símbolos de datos d por
parte de datos. La señal de abonado superpuesta es alimentada a un
formador de bloques de radio BG, que reúne el bloque de radio
teniendo en cuenta el semiámbulo m específico de la
comunicación.
Puesto que se utilizan códigos CDMA complejos,
que son derivados de códigos CDMA binarios a través de una
multiplicación por j^{q-1}, la señal de salida de
un filtro de impulso de chip CIF, que se conecta en el formador de
bloques de radio BG, modula GMSK y tiene una envolvente
aproximadamente constante en el caso de que la comunicación
solamente utilice un canal de datos. El filtro de impulso de chip
CIF lleva a cabo una convolución con un impulso principal GMSK.
A continuación del procesamiento de señales
digitales se realiza en el lado de emisión una conversión
digital/analógica, una transmisión a la banda de frecuencia de
emisión y una amplificación de la señal. A continuación se difunde
la señal de emisión a través de la instalación de antena y alcanza,
dado el caso a través de diferentes canales de transmisión, la
estación de radio receptora, por ejemplo una estación móvil MS.
Por cada comunicación se utiliza en este caso un
semiámbulo m individual que consta de L chips complejos. Los M
semiámbulos diferentes necesarios son derivados de un código de
semiámbulo básico de la longitud M * W, donde M representa el
número máximo de abonados (comunicaciones) y W representa el número
máximo esperado de valores de la respuesta de impulsos de canal h.
El semiámbulo, específico de la comunicación es derivado a través
de rotación hacia la derecha del código de semiámbulo básico en la
medida de W * m chips y dilatación periódica hasta L \geq (M + 1)
* W - 1 chips. Puesto que el código de semiámbulo básico complejo
se deriva de un código de semiámbulo binario a través de modulación
con j^{q-1}, la señal de emisión del semiámbulo m
está igualmente modulada con GMSK.
En el lado de recepción (ver la figura 7) tiene
lugar, después de un procesamiento analógico, es decir,
amplificación, filtrado, conversión a la banda de base, un filtrado
de paso bajo digital de las señales de recepción e en un filtro de
paso bajo digital DLF. Se transmite a un estimador de canal KS una
parte de la señal de recepción e, que se representa a través de un
vector em de la longitud L = M * W y que no contiene interferencias
de la parte de datos. La estimación de canal de todas las M
respuestas de impulsos de canal h se realiza según
h = IDFT (DFT
(em)g)
con
g = (DFT
(sm))^{-1}.
La estimación de datos en el estimador de datos
de Detección Conjunta (Joint Detection) DE se realiza en común para
todas las comunicaciones. Los códigos de dispersión se representan
con c^{(k)}, los datos de recepción se representan con d^{(k)}
y las respuestas de impulsos de canal correspondientes se
representan con h^{(k)}, donde k = 1 a K.
La parte de la señal de recepción, que se utiliza
para la estimación de datos, se describe a través del vector
e = A \cdot d +
n
donde A es la matriz del sistema con los códigos
CDMA c^{(k)} conocidos a priori y con las respuestas de impulsos
de canal h^{(k)}, estimadas. El vector d es una combinación de
los datos d^{(k)} de cada canal de datos según la siguiente
ecuación:
d = [d^{(1)}{}_{1},
d^{(2)}{}_{1}... d^{(k)}{}_{1}, d^{(1)}{}_{N}..
d^{(K)}{}_{N}]
Para esta disposición de símbolos, la matriz del
sistema A tiene una estructura de banda, que se utiliza para la
reducción de la complejidad del algoritmo. El vector n contiene la
porción de ruido. La estimación de los datos se realiza a través de
un Zero Forcing Block Linear Equalizer (ZF-BLE)
según la siguiente ecuación:
d = (A^{\text{*}T}A)^{-1}
A^{\text{*}T}e.
Los componentes tienen un valor continuo y son
valores de estimación no manipulador de los símbolos de datos d.
Para simplificar el cálculo de d, se puede transcribir el problema
en un sistema de ecuación lineal de la forma
(A^{\text{*}T}A)d
=
A^{\text{*}T}e
donde según la separación de
Cholesky
A^{\text{*}T}A =
H^{\text{*}T}H
se reduce la determinación de los símbolos de
datos d a la resolución de los dos sistemas siguientes de
ecuaciones
lineales
H^{\text{*}T}z =
A^{\text{*}T}e
\hskip1cmcon
\hskip1cmH \cdot d = z
La solución de estos sistemas de ecuaciones se
puede realizar de forma recursiva. H es una matriz triangular
superior y H^{\text{*}T} es una matriz triangular inferior.
La estimación de datos descrita aquí es válida
para una parte de datos individual. Además, en la estimación de
datos deben tenerse en cuenta las interferencias entre el
semiámbulo m y las partes de datos. Después de la separación de los
símbolos de datos de los canales de datos DK1 y DK2 tiene lugar una
demodulación en un demodulador DMO, una decodificación en un
desintercalador DI y una decodificación de canal en el decodificador
de convolución FD.
En el lado de emisión y en el lado de recepción,
se controla el procesamiento de datos digitales a través de una
instalación de control SE. La instalación de control SE tiene en
cuenta especialmente el número de los canales de datos DK1, DK2 por
comunicación, los códigos de dispersión de los canales de datos DK1,
DK2, la estructura del bloque de radio actual y los requerimientos
planteados a la estimación de canal.
Especialmente se influye a través de la
instalación de control SE la superposición de los símbolos de datos
d en el miembro sumador S. Se puede ajustar la ponderación de los
símbolos de datos de diferentes canales de datos DK1, DK2. Además
de una ponderación uniforme también se pueden ponderar más altos
los símbolos de datos d de una primera categoría (por ejemplo,
informaciones de señalización). A través de la instalación de
control SE se controla igualmente el formador de bloques de radio
BG y, por lo tanto, se puede ajustar la energía por símbolo. La
energía por símbolo es en este caso igual en las partes de datos y
en el semiámbulo m. En determinadas condiciones de tráfico se puede
ajustar también una ponderación más elevada de las partes de
datos.
La red de radio móvil presentada en los ejemplos
de realización con una combinación de FDMA, TDMA y CDMA es adecuada
para requerimientos en el sistema de la 3ª generación. Es
especialmente adecuada para una implementación en redes de radio
móvil GSM existentes, para las que se necesita solamente un gasto de
modificación reducido. Se facilita el proyecto de estaciones
móviles de Modo Dual MS, que funcionan tanto según la Norma GSM,
como también según la Norma TD/CDMA presentada.
A través de la elevación de las velocidades de
datos por división de tiempo, utilizando semiámbulos comunes
(channel pooling), es posible ajustar paso a paso velocidades de
datos variables, por ejemplo de K por 13 kbit/s.
Claims (6)
1. Procedimiento para la transmisión de datos a
través de un interfaz de radio en un sistema de comunicación por
radio, en el que
- -
- el interfaz de radio está subdividido en divisiones de tiempo (ts) para la transmisión de bloques de radio,
- -
- en una división de tiempo (ts) se pueden diferenciar canales de datos (DK1, DK2, DK3) a través de un código de dispersión individual,
- -
- en una división de tiempo se transmite un bloque de radio finito, que consta de símbolos de datos (d) y de al menos un semiámbulo (m) con símbolos conocidos, y
- -
- en la división de tiempo (ts) se transmite un semiámbulo (m) como semiámbulo común (m) para la estimación de canal para varios canales de datos (DK1, DK2, DK3) de una comunicación, y
- -
- la relación entre la longitud del semiámbulo (m) y la de una parte de datos con símbolos de datos (d) se ajusta en función del número de comunicaciones en la división de tiempo (ts) y/o de una calidad determinada de la transmisión (Q).
2. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el ajuste de la relación
entre la longitud del semiámbulo (m) y la de la parte de datos con
símbolos de datos (d) se realiza en función del tiempo.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el ajuste de la relación
entre la longitud del semiámbulo (m) y la de la parte de datos con
símbolos de datos (d) se realiza de una manera específica de la
división de tiempo.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que los semiámbulos (m)
utilizados en una división de tiempo (ts) son derivados de un
código básico (mg) de semiámbulo común.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que los canales de datos (DK1,
DK2, DK3) presentan velocidades de datos diferentes con diferentes
longitudes de semiámbulos.
6. Estación de radio (BTS) para la transmisión de
datos en un sistema de comunicación por radio a través de un
interfaz de radio,
- -
- donde el interfaz de radio está subdividido en divisiones de tiempo (ts) para la transmisión de bloques de radio,
con un medio de procesamiento de señales (DSP),
que genera bloques de radio finitos, que están constituidos por
símbolos de datos (d) y al menos por un semiámbulo (m) con símbolos
conocidos,
- -
- donde los bloques de radio son transmitidos en una división de tiempo (ts) y en una división de tiempo (ts) se pueden diferenciar canales de datos (DK1, DK2, DK3) a través de un código de dispersión individual, y
- -
- donde el semiámbulo (m) es transmitido como semiámbulo común (m) para la estimación de canal para varios canales de datos (DK1, DK2, DK3) de una comunicación en la división de tiempo (ts), y donde
un medio de control (SE) está
equipado
- -
- para el ajuste de la relación entre la longitud del semiámbulo (m) y la de una parte de datos con símbolos de datos (d) en función de un número de comunicaciones en la división de tiempo (ts) y/o de una calidad determinada de la transmisión (Q).
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