ES2240363T3 - Dispositivo y metodo de recpcion ofdm para la formacion de haces de anchura irregular basada en las propiedades del canal. - Google Patents
Dispositivo y metodo de recpcion ofdm para la formacion de haces de anchura irregular basada en las propiedades del canal.Info
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Abstract
Dispositivo de recepción OFDM para la formación de un haz que presenta una anchura determinada según una propiedad del canal, comprendiendo el dispositivo una unidad de generación de la señal de recepción (100) para la decodificación y el restablecimiento de unas señales OFDM de una serie de antenas (510, 550), comprendiendo la unidad de generación de la señal de recepción: una unidad de amplificación de alta frecuencia (170) para amplificar las altas frecuencias de unas señales originales emitidas desde una unidad de tratamiento del haz de recepción y recibidas a través de las antenas (510, 550); una unidad de amplificación de baja frecuencia (150) para detectar unas señales de baja frecuencia a partir de las señales amplificadas en alta frecuencia, emitidas por la unidad de amplificación de alta frecuencia (170), y amplificar las bajas frecuencias de las señales detectadas; una unidad de conversión analógica-digital (130) para convertir las señales analógicas amplificadas en baja frecuencia de la unidad de amplificación de baja frecuencia (150) en señales digitales, y una unidad de decodificación de la señal de recepción (110) para recibir las señales digitales de la unidad de conversión analógica-digital (130), y a partir de estas señales digitales seleccionar, de entre las señales originales, una señal eficiente que presenta una sensibilidad de recepción elevada, y emitir la señal seleccionada hacia un servidor.
Description
Dispositivo y método de recepción OFDM para la
formación de haces de anchura irregular basada en las propiedades
del canal.
La invención se refiere a un dispositivo de
recepción OFDM, a un dispositivo de comunicación que lo utiliza, así
como a un método para el mismo, y en particular a un dispositivo de
recepción OFDM mejorado para ajustar un acimut de formación del haz
a través de una serie de antenas, a un dispositivo de comunicación
que lo utiliza, así como a un método para el mismo.
Una señal de multiplexación por división
ortogonal en frecuencia (OFDM) se obtiene mediante la transformación
de unos datos introducidos en serie a unos datos en paralelo según
un eje de tiempo, y la transformación de Fourier de los datos
resultantes.
La señal OFDM se utiliza para un nuevo sistema de
radiodifusión digital tal como un sistema de radiodifusión digital
de sonido (DAB) y un sistema de radiodifusión digital de vídeo (DVB)
que substituyen a un medio general de radiodifusión analógica tal
como una emisora de radio y televisión.
En general, en la comunicación OFDM, las señales
son transmitidas/recibidas mediante la utilización de una modulación
OFDM y de una codificación y decodificación por bloques de
espacio-tiempo (Codec). Se proporciona una serie de
antenas en los terminales de transmisión/recepción para
transmitir/recibir las señales moduladas.
En este caso, la codificación por bloques de
espacio-tiempo codifica las señales destinadas para
la transmisión en una configuración de señal específica antes de la
transformación de Fourier, de manera que las señales pueden ser
transmitidas simultáneamente en paralelo a través de la serie de
antenas.
Un dispositivo de comunicación OFDM que utiliza
el Codec por bloques de espacio-tiempo realiza la
comunicación OFDM a través de unos patrones de canal de transmisión
predeterminados de las antenas respectivas. Además, la serie de
antenas forman haces que presentan, respectivamente, un acimut
diferente, y una magnitud y una anchura idénticas. Por lo tanto, los
haces de las antenas se cruzan para extender una zona de margen de
recepción en el espacio, de manera que se puede aumentar una zona
ocupada del espacio mediante unas zonas de formación del haz de las
antenas, especialmente se puede minimizar una zona no ocupada del
espacio.
Según lo anterior, el dispositivo de comunicación
OFDM general adolece del inconveniente de que no puede recibir con
precisión una señal fuera de la zona de recepción determinada por
las zonas de formación del haz de las antenas, especialmente la zona
de cobertura.
Además, en el entorno de recepción real, la señal
de recepción puede ser distorsionada respecto una señal original
debido a las variaciones del canal de transmisión en el aire.
Cuando la serie de haces se forma de manera
homogénea, sin considerar la distorsión de la señal de recepción,
tal como una relación señal a ruido y una tasa de error de bit,
muchos dispositivos de comunicación requieren incluir antenas, lo
que resulta en un mayor consumo de potencia eléctrica.
El documento WO99/55012 (Philips) da a conocer un
sistema de diversidad de antenas. Se proporcionan unos medios para
la medición de la calidad de la señal (SQM) para permitir la
detección de un desvanecimiento u otro problema con la señal
recibida. Se proporciona un controlador (CON) para establecer el
estado de los conmutadores en respuesta a una información del
receptor y de los medios para la medición de la calidad de la
señal.
Es un objetivo de la presente invención
proporcionar un dispositivo de recepción OFDM que puede ajustar una
configuración del haz de unas antenas en una dirección de
sensibilidad de recepción elevada, mediante la evaluación de una
propiedad del canal de transmisión a partir de una señal de
recepción.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un dispositivo de comunicación OFDM que puede formar un
haz en correspondencia con una configuración del haz con una tasa de
distorsión baja mediante la evaluación de la distorsión de una señal
de recepción, y que puede transmitir una señal a través de la
configuración del haz, y un método que utiliza el mismo.
Según la presente invención, se proporciona un
aparato y un método como los expuestos en las reivindicaciones
independientes adjuntas. Unas características preferidas serán
evidentes a partir de las reivindicaciones dependientes y de la
descripción que sigue.
De manera ventajosa, la configuración del haz de
la antena puede ser modificada de forma flexible mediante el cálculo
del coeficiente del haz a partir de la señal detectada durante la
decodificación de la señal de recepción, mejorando así la precisión
de la señal de recepción.
Para una mejor compresión de la invención, y para
mostrar cómo se pueden poner en práctica unas formas de realización
de la misma, se hará referencia a continuación, por medio de un
ejemplo, a los dibujos esquemáticos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra
un dispositivo de recepción OFDM según la presente invención;
La figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra
una unidad de generación de señal de recepción de la figura 1;
La figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra
una unidad de cálculo del coeficiente del haz de la figura 1;
La figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra
una unidad de cálculo de una distorsión de recepción de la figura
3;
La figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra
una unidad de establecimiento de unos coeficientes del haz de la
figura 4;
La figura 6 es un diagrama de bloques que ilustra
un dispositivo de comunicación que utiliza el dispositivo de
recepción OFDM según la presente invención;
La figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra
una unidad de generación de una señal de transmisión de la figura
6;
La figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra
un método de comunicación OFDM según la presente invención; y
La figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra
un proceso de cálculo de un coeficiente del haz de la figura 8.
Un dispositivo de recepción OFDM para la
formación un haz con una anchura no uniforme según una propiedad del
canal, un dispositivo de comunicación que utiliza el mismo, y un
método para el mismo, serán descritos a continuación en relación a
los dibujos adjuntos.
La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra
el dispositivo de recepción OFDM según una forma de realización
preferida de la presente invención.
En relación a la figura 1, el dispositivo de
recepción OFDM incluye una unidad de generación de la señal de
recepción 100, una unidad de cálculo del coeficiente del haz 200,
una unidad de tratamiento del haz de recepción 300 y una serie de
antenas 510, 550. El numeral de referencia 10 indica un
servidor.
El servidor 10 está conectado a la unidad de
generación de la señal de recepción 100, para procesar la señal del
dispositivo de recepción OFDM a través de un dispositivo de
visualización (no mostrado) o un dispositivo de audición (no
mostrado). Unos servidores indicados a título de ejemplo incluyen
una TV digital, un receptor de sonido digital y un receptor de
modulación digital de frecuencia.
En este caso, el dispositivo de recepción OFDM
puede ser aplicado al servidor 10 según un tipo integrado o
montado.
Preferentemente, la serie de antenas 510, 550
están alineadas de manera independiente entre sí para evitar
interferencias.
La unidad de generación de la señal de recepción
100 decodifica la señal de recepción en unos datos legibles del
servidor 10. En este caso, el servidor 10 mide una información de
carga del haz que corresponde a la densidad de la señal de recepción
a través de los datos legibles, y emite la información de carga
hacia la unidad de cálculo del coeficiente del haz 200. Además, la
unidad de generación de la señal de recepción 100 proporciona
información para calcular un coeficiente del haz a la unidad de
cálculo del coeficiente del haz 200 entre la información generada
durante el proceso de decodificación.
La unidad de cálculo del coeficiente del haz 200
calcula un coeficiente del haz F que corresponde a las
configuraciones del haz 530, 570 que han de ser formadas en las
antenas 510, 550 según la información de la unidad de generación de
la señal de recepción 100. En este momento, el coeficiente del haz F
implica un valor que corresponde a las diferentes zonas de formación
de 530, 570 de las antenas 510, 550. Es decir, el coeficiente del
haz F implica que la información de control de la antena determina
las configuraciones del haz 530, 570 preferidas de las antenas 510,
550, especialmente un margen, una magnitud y una anchura del
haz.
La unidad de tratamiento del haz de recepción 300
controla las antenas 510, 550 para mantener las configuraciones del
haz 530, 570 según el coeficiente del haz F de la unidad de cálculo
del coeficiente del haz 200. Además, la unidad de tratamiento del
haz de recepción 300 emite las señales recibidas a través de las
antenas 510, 550 hacia la unidad de generación de la señal de
recepción 100, según las configuraciones del haz 530, 570 de las
antenas 510, 550.
Preferentemente, las señales de control aplicadas
sobre las antenas 510, 550 para formar las configuraciones del haz
preferidas no interrumpen las señales externas recibidas de las
antenas 510, 550. Además, las señales de control que corresponden
respectivamente a las diferentes configuraciones del haz de las
antenas 510, 550 pueden ser obtenidas experimentalmente considerando
las antenas 510, 550.
La figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra
la unidad de generación de la señal de recepción 100 de la figura 1.
Tal como se muestra en la misma, la unidad de generación de la señal
de recepción 100 incluye una unidad de decodificación de la señal de
recepción 110, una unidad de conversión
analógica-digital 130, una unidad de amplificación
de baja frecuencia 150, y una unidad de amplificación de alta
frecuencia 170.
La unidad de tratamiento del haz de recepción 300
emite las señales de entrada de las antenas 510, 550 hacia la unidad
de generación de la señal de recepción 100 sin transformarlas.
Las señales S1, S2 emitidas por la unidad de
tratamiento del haz de recepción 300 indican las señales recibidas
del aire a través de las antenas 510, 550 respectivas.
La unidad de amplificación de alta frecuencia 170
amplifica las altas frecuencias de las señales S1, S2 de la unidad
de tratamiento del haz de recepción 300, y emite las señales
amplificadas a, b hacia la unidad de amplificación de baja
frecuencia 150 y la unidad de cálculo del coeficiente del haz
200.
La unidad de amplificación de baja frecuencia 150
detecta las señales de baja frecuencia de las señales amplificadas
a, b mediante filtrado, y amplifica las bajas frecuencias de las
señales detectadas. A continuación, la unidad de amplificación de
baja frecuencia 150 emite las señales amplificadas c, d hacia la
unidad de conversión analógica-digital 130 y la
unidad de cálculo del coeficiente del haz 200.
La unidad de conversión
analógica-digital 130 convierte las señales
amplificadas en baja frecuencia c, d en señales digitales, y emite
las señales digitales resultantes e, f hacia la unidad de
decodificación de la señal de recepción 110 y la unidad de cálculo
del coeficiente del haz 200.
La unidad de decodificación de la señal de
recepción 110 decodifica las señales digitales e, f, selecciona una
señal eficiente de entre las señales S1, S2 que corresponden a las
señales originales según el resultado de la decodificación, y emite
la señal seleccionada S hacia el servidor 10.
El servidor 10 procesa la señal de entrada S a
través del dispositivo de visualización (no mostrado) o a través de
un dispositivo de audición (no mostrado). Además, el servidor 10
obtiene la información de carga del haz de las antenas de la señal
de entrada S, y emite la información de carga hacia la unidad de
cálculo del coeficiente del haz 200.
Tal como se ha descrito anteriormente, las
señales a, b, c, d, e, f de los bloques respectivos de la unidad de
generación de la señal de recepción 100, son utilizados para
calcular el coeficiente del haz para recibir la señal en la unidad
de cálculo del coeficiente del haz 200. En este caso, la unidad de
cálculo del coeficiente del haz 200 puede calcular el coeficiente
del haz mediante la utilización de, al menos, una señal seleccionada
respectivamente de las señales amplificadas en alta frecuencia a, b,
las señales amplificadas en baja frecuencia c, d y las señales
digitales e, f.
La figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra
la unidad de cálculo del coeficiente del haz 200 de la figura 1. Tal
como se muestra en la misma, la unidad de cálculo del coeficiente
del haz 200 incluye una unidad de medición de la potencia de
recepción 210, una unidad de medición de la carga del haz 230, una
unidad de cálculo de la distorsión de recepción 250, una unidad de
detección del haz óptimo 270 y una unidad de establecimiento del
coeficiente del haz de recepción 290.
La unidad de medición de la potencia de recepción
210 mide una potencia de recepción que corresponde con unas
amplitudes de las señales a, b de las señales de entrada a, b de la
unidad de amplificación de alta frecuencia 170, y emite los valores
medidos a1, b1 hacia la unidad de detección del haz óptimo 270.
La unidad de medición de la carga del haz 230
mide la información de carga del haz que corresponde a la densidad
de las señales de entrada g, h del servidor 10 según los haces 530,
570 de las antenas 510, 550, y emite los valores medidos g1, h1
hacia la unidad de detección del haz óptimo 270.
La unidad de cálculo de la distorsión de
recepción 250 recibe las señales c, d de la unidad de amplificación
de baja frecuencia 150, o las señales e, f de la unidad de
conversión analógica-digital 130, calcula las tasas
de distorsión respecto a las señales originales, y emite los valores
calculados c1, d1, e1, f1 hacia la unidad de detección del haz
óptimo 270.
La figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra
la unidad de cálculo de la distorsión de recepción 250 de la figura
3. En relación a la figura 4, la unidad de cálculo de la distorsión
de recepción 250 incluye una unidad de cálculo de la relación señal
a ruido (SNR) 253 y una unidad de cálculo de la tasa de error de bit
(BER) 255.
La unidad de cálculo de la SNR 253 detecta una
potencia de ruido asociada a la potencia de señal de las amplitudes
de las señales c, d de la unidad de amplificación de baja frecuencia
150, y calcula los valores de S/N c1, d1 a partir de la potencia de
ruido.
La unidad de cálculo de la BER 255 detecta un
número de errores de bit a partir del número total de bits de las
señales e, f de la unidad de conversión
analógica-digital 130, y calcula los valores de BER
e1, f1 de las señales e, f. En este caso, los valores de los bits
pueden ser calculados mediante la recepción de los valores de BER de
la unidad de decodificación de la señal de recepción 110. Además, la
BER puede ser obtenida a partir de un valor que resulta de insertar
un símbolo de prueba con una forma predeterminada para determinar la
información de canal de una señal de recepción en un intervalo de la
señal OFDM, suponiendo un estado del canal tal como atenuación o
retardo de fase.
La unidad de detección del haz óptimo 270 calcula
un parámetro para la formación del haz óptimo E para recibir una
señal que presenta un valor elevado de potencia de recepción, un
valor reducido de distorsión de recepción y un valor reducido de
carga, a través de las señales a1, b1, a2, b2, c1, d1, e1, f1 de la
unidad de medición de la potencia de recepción 210, la unidad de
medición de la carga del haz 230 y la unidad de cálculo de la
distorsión de recepción 250, y emite el parámetro para la formación
del haz óptimo E hacia la unidad de establecimiento del coeficiente
del haz de recepción 290.
La unidad de establecimiento del coeficiente del
haz de recepción 290 calcula el coeficiente del haz F que es un
valor de control para el accionamiento de una antena para la
formación de una configuración del haz que corresponde al parámetro
para la formación del haz óptimo E de las antenas 510, 550.
La figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra
la unidad de establecimiento del coeficiente del haz de recepción
290 de la figura 4. Tal como se muestra en la misma, la unidad de
establecimiento del coeficiente del haz de recepción 290 incluye una
unidad de selección del coeficiente del haz 291, una tabla de
consulta 293, una unidad de almacenamiento del coeficiente del haz
seleccionado 295 y una unidad de conmutación de coeficiente 297.
La unidad de selección de un coeficiente del haz
291 calcula el coeficiente del haz F que es un valor de control para
el accionamiento de una antena para la formación en las antenas de
un haz que corresponde con el parámetro para la formación del haz
óptimo E de la unidad de detección del haz óptimo 270.
Preferentemente, el coeficiente del haz F que
corresponde al parámetro para la formación del haz óptimo E
detectado en la unidad de detección del haz óptimo 270 es
seleccionado mediante la tabla de consulta 293 que almacena la
información correspondiente.
La unidad de establecimiento del coeficiente del
haz de recepción 290 incluye la unidad de almacenamiento del
coeficiente del haz seleccionado 295 para almacenar el coeficiente
del haz F que corresponde al parámetro para la formación del haz
óptimo E calculado en la unidad de selección de un coeficiente del
haz 291. El coeficiente del haz F almacenado en la unidad de
almacenamiento del coeficiente del haz seleccionado 295 es utilizado
para formar el haz en las antenas 510, 550 en un intervalo de tiempo
predeterminado, o para calcular los datos de información para la
formación del haz de las señales de recepción S1, S2.
La unidad de conmutación de coeficiente 297 emite
el coeficiente del haz F calculado en la unidad de selección de un
coeficiente del haz 291 hacia la unidad de tratamiento del haz de
recepción 300.
Además, el dispositivo de comunicación OFDM,
según la presente invención, será descrito a continuación en
relación a la figura 6. Las mismas unidades reciben los mismos
numerales de referencia. Por lo tanto, a continuación se explicarán
las unidades constitutivas de una modalidad de transmisión después
del cálculo del coeficiente del haz F de la señal de recepción. Tal
como se muestra en la figura 6, el dispositivo de comunicación OFDM
incluye una unidad de generación de la señal de recepción 100, una
unidad de cálculo del coeficiente del haz 200, una unidad de
tratamiento del haz de recepción 300, una unidad de control del
coeficiente del haz 400, una serie de antenas 510, 550, una unidad
de conmutación de señal 500, una unidad de generación de la señal de
transmisión 600 y una unidad de tratamiento del haz de transmisión
700.
El numeral de referencia 20 indica un servidor.
El servidor 20 es un dispositivo de comunicación digital para
proporcionar un servicio multimedia digital a través de señales
OFDM. Unos servidores a título de ejemplo incluyen un dispositivo de
comunicación de imagen digital, un dispositivo de radiodifusión de
sonido digital y un dispositivo de comunicación digital por
modulación en frecuencia. Además, el servidor 20 controla la
conmutación de la señal OFDM mediante la evaluación de la
transmisión/recepción de la señal, y emite una señal destinada para
la transmisión T hacia la unidad de generación de la señal de
transmisión 600. El servidor 20 emite la información de carga del
haz hacia la unidad de cálculo del coeficiente del haz 200 a través
de una señal decodificada de la señal de la unidad de generación de
la señal de recepción 100.
La unidad de generación de la señal de
transmisión 600 codifica y modula la señal T del servidor 20 en la
señal OFDM, y emite la señal resultante hacia la unidad de
tratamiento del haz de transmisión 700.
La figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra
la unidad de generación de la señal de transmisión 600 de la figura
6. En relación a la figura 7, la unidad de generación de la señal de
transmisión 600 incluye una unidad de generación múltiple 610, una
unidad de conversión analógica-digital 630 y una
unidad de modulación 670.
La unidad de generación múltiple 610 convierte la
señal T del servidor 20 en una serie de señales idénticas, y emite
las señales resultantes hacia la unidad de conversión
analógica-digital 630. En esta forma de realización,
la unidad de generación múltiple 610 genera dos señales de salida
idénticas para una señal de entrada.
La unidad de conversión
analógica-digital 630 convierte las dos señales de
entrada en señales analógicas, y emite las señales resultantes hacia
una unidad de oscilador 650.
La unidad de conversión
analógica-digital 670 emite unas señales
sintetizadas de las señales de la unidad de conversión
analógica-digital 630 y una portadora, especialmente
unas ondas moduladas T1, T2, hacia la unidad de tratamiento del haz
de transmisión 700.
La unidad de control del coeficiente del haz 400
emite hacia la unidad de tratamiento del haz de recepción 300 el
coeficiente del haz F calculado en la unidad de cálculo del
coeficiente del haz 200, para la formación del haz de recepción a
través de las antenas 510, 550 en la modalidad de recepción. Además,
la unidad de control del coeficiente del haz 400 emite hacia la
unidad de tratamiento del haz de transmisión 700 el coeficiente del
haz F calculado en la unidad de cálculo del coeficiente del haz 200
en la modalidad de recepción, para la transmisión de la señal
destinada para la transmisión.
Para transmitir las ondas moduladas T1, T2
introducidas, la unidad de tratamiento del haz de transmisión 700
controla las antenas 510, 550 para corresponderse con el haz según
el coeficiente del haz F de la unidad de control del coeficiente del
haz 400.
El servidor 20 emite la señal de control para el
accionamiento de la antena calculada para las antenas 510, 550 a
través de unas líneas de conexión. Los haces 530 que corresponden
con los valores de salida son formados en las antenas 510, 550. Las
señales T1, T2 son transmitidas al aire a través de los haces 530,
570.
La figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra
el método de comunicación OFDM según la presente invención. Tal como
se muestra en la misma, la unidad de tratamiento del haz de
recepción 300 evalúa si las señales S1, S2 son recibidas desde las
antenas 510, 550 respectivas (S100).
Una vez se ha realizado la evaluación, cuando las
señales S1, S2 son recibidas desde las antenas 510, 550, se calcula
el coeficiente del haz F para una dirección del haz que optimiza la
señal de recepción a partir de las señales S1, S2 respectivas
(S300).
Se calcula el valor para la formación del haz
para el accionamiento de la antena, que corresponde con el
coeficiente del haz F calculado, y se emite hacia la antena
correspondiente (S500).
La señal OFDM es recibida/transmitida a través de
los haces 530, 570 formados en la antena según el valor para la
formación del haz para el accionamiento de la antena (S700).
La figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra
el proceso de cálculo del coeficiente del haz (S300) en la figura 8.
En primer lugar, el proceso de cálculo del coeficiente del haz
(S300) evalúa si las señales a, b amplificadas en la unidad de
amplificación de alta frecuencia 150 son introducidas (S310).
Cuando las señales de alta frecuencia a, b son
introducidas en S310, los valores de potencia de recepción a1, b1
son medidos a partir de las amplitudes de las señales de alta
frecuencia a, b (S315). En este caso, los valores resultantes pueden
ser utilizados además para calcular el parámetro del haz óptimo E
según la información de carga del haz g, h introducida en el
servidor 20, y para establecerlo en las antenas 510, 550
respectivas.
Por otro lado, cuando las señales de alta
frecuencia a, b no son recibidas en S310, se evalúa si las señales
de baja frecuencia c, d son introducidas (S330). Una vez se ha
realizado la evaluación, cuando las señales de baja frecuencia c, d
son respectivamente introducidas, se calculan las SNRs c1, d1
asociadas a la potencia de señal, a partir de las amplitudes de las
señales de baja frecuencia c, d (S335).
Cuando las señales de baja frecuencia c, d no son
introducidas en S330, se evalúa si las señales digitales e, f son
introducidas (S350). Cuando las señales digitales e, f son
introducidas en S350, se calculan las BERs e1, f1 asociadas al
número total de bits de las señales de bit e, f (S355).
En S350, cuando las señales digitales e, f no son
introducidas en la unidad de cálculo del coeficiente del haz 200, se
finaliza el proceso de cálculo del coeficiente del haz.
Tal como se ha descrito anteriormente, se calcula
el parámetro del haz óptimo E que corresponde con el estado de
recepción óptima mediante la combinación de la potencia de recepción
a1, b1, la información de carga del haz g1, h1, las SNRs c1, d1 y
las BERs e1, f1 (S370). En este caso, el parámetro del haz óptimo E
puede ser calculado mediante la utilización de al menos una
información seleccionada respectivamente de la información a1, b1,
a2, b2, c1, d1, e1, f1.
El coeficiente del haz F que es un valor para el
control del accionamiento de las antenas 510, 550 es calculado a
partir del parámetro del haz óptimo E (S390). Preferentemente, el
coeficiente del haz F es almacenado (S410). El coeficiente del haz F
almacenado puede ser utilizado para formar el haz que presenta una
diferencia de tiempo respecto la señal recibida a través de las
antenas 510, 550, o para calcular unos datos estadísticos de las
antenas 510, 550 en la formación del haz.
En el caso de que la comunicación OFDM se realiza
según el método de comunicación descrito anteriormente, es posible
decodificar con precisión la señal de recepción y seleccionar una
dirección de transmisión de la señal.
En esta forma de realización, se utilizan dos
antenas 510, 550. Sin embargo, si se utilizan tres o más antenas
para establecer con precisión la dirección del haz, se puede mejorar
notablemente la señal de transmisión/recepción.
Aunque se ha descrito la forma de realización
preferida de la presente invención, deberá entenderse que la
presente invención no estará limitada a estas formas de realización
preferidas, sino que pueden ser realizados diferentes cambios y
modificaciones por un experto en la materia dentro del alcance de la
presente invención tal como se reivindica a continuación.
Claims (14)
1. Dispositivo de recepción OFDM para la
formación de un haz que presenta una anchura determinada según una
propiedad del canal, comprendiendo el dispositivo:
- -
- una unidad de generación de la señal de recepción (100) para la decodificación y el restablecimiento de unas señales OFDM de una serie de antenas (510, 550), comprendiendo la unidad de generación de la señal de recepción: una unidad de amplificación de alta frecuencia (170) para amplificar las altas frecuencias de unas señales originales emitidas desde una unidad de tratamiento del haz de recepción y recibidas a través de las antenas (510, 550); una unidad de amplificación de baja frecuencia (150) para detectar unas señales de baja frecuencia a partir de las señales amplificadas en alta frecuencia, emitidas por la unidad de amplificación de alta frecuencia (170), y amplificar las bajas frecuencias de las señales detectadas; una unidad de conversión analógica-digital (130) para convertir las señales analógicas amplificadas en baja frecuencia de la unidad de amplificación de baja frecuencia (150) en señales digitales, y una unidad de decodificación de la señal de recepción (110) para recibir las señales digitales de la unidad de conversión analógica-digital (130), y a partir de estas señales digitales seleccionar, de entre las señales originales, una señal eficiente que presenta una sensibilidad de recepción elevada, y emitir la señal seleccionada hacia un servidor;
- -
- una unidad de cálculo del coeficiente del haz (200) para calcular una información de propiedad del canal que incluye una relación señal a ruido de las señales de la unidad de generación de la señal de recepción (100), y calcular un coeficiente del haz que corresponde a una configuración del haz que han de ser formados en unas antenas en una configuración que optimiza la sensibilidad de recepción a partir de la información de propiedad del canal; y
- -
- una unidad de tratamiento del haz de recepción (300) para emitir unas señales recibidas desde las antenas hacia la unidad de generación de señal de recepción, y para controlar las antenas para mantener una configuración del haz según un coeficiente del haz calculado por la unidad de cálculo del coeficiente del haz, estando el dispositivo caracterizado porque la unidad de cálculo del coeficiente del haz (200) comprende: una unidad de medición de la potencia de recepción (210) para medir una potencia de recepción que corresponde a unas amplitudes de las señales de la unidad de amplificación de alta frecuencia (170); una unidad de medición de la carga del haz (230) para medir una densidad de señal de recepción según la recepción de las antenas mediante las señales decodificadas de las señales de recepción de la unidad de generación de la señal de recepción (100); una unidad de cálculo de la distorsión de recepción (250) para calcular una tasa de distorsión del ruido de las señales de la unidad de amplificación de baja frecuencia (150), y una tasa de distorsión de la señal de las señales de bit de la unidad de conversión analógica-digital (130); una unidad de detección del haz óptimo (270) para calcular un parámetro del haz óptimo de una señal recibida a partir del valor de potencia de recepción, de un valor de información de carga del haz y de un valor de distorsión de recepción; y una unidad de establecimiento del coeficiente del haz de recepción (290) para calcular un coeficiente del haz, que es un valor de control para el accionamiento de una antena, para la formación de una configuración del haz que corresponde al parámetro del haz óptimo de las antenas.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
que la unidad de generación de la señal de recepción (100) es
acoplable al servidor (10) para el tratamiento de las señales
decodificadas.
3. Dispositivo según las reivindicaciones 1 ó 2,
en el que la relación señal a ruido es obtenida mediante la
detección de una potencia de ruido asociada a la potencia de señal a
partir de las amplitudes de las señales amplificadas en baja
frecuencia emitidas por la unidad de amplificación de baja
frecuencia (150).
4. Dispositivo según las reivindicaciones 1, 2 ó
3, en el que la información de propiedad del canal comprende unos
valores de tasa de error de bit, calculados en base al número de
errores de bit de las señales digitales de la unidad de conversión
analógica-digital (130).
5. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la información de propiedad
del canal comprende además una información de carga del haz de las
señales de las antenas (510, 550) respectivas.
6. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la información de propiedad
del canal comprende además unos valores de potencia de recepción de
las respectivas señales de recepción, calculados a partir de la
potencia de las señales de la unidad de amplificación de alta
frecuencia (170).
7. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de cálculo de la
distorsión de recepción (250) comprende:
- -
- una unidad de cálculo de la relación señal a ruido (253) para calcular una relación señal a ruido asociada a la potencia de señal, a partir de las amplitudes de las señales amplificadas en baja frecuencia de la unidad de amplificación de baja frecuencia; y
- -
- una unidad de cálculo de la tasa de error de bit (255) para la detección de un número de errores de bit entre un número total de bits contenidos en las señales digitales de la unidad de conversión analógica-digital, y calcular una tasa de error de bit.
8. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de establecimiento
del coeficiente del haz de recepción (290) comprende:
- -
- una unidad de selección de un coeficiente del haz (291) para calcular un coeficiente del haz que corresponde al parámetro del haz óptimo de la unidad de detección del haz óptimo (270) para formar un haz que corresponde al parámetro del haz óptimo; y
- -
- una unidad de conmutación de coeficiente (297) para emitir el coeficiente del haz calculado en la unidad de selección de un coeficiente del haz (291) hacia la unidad de tratamiento del haz de recepción (300) según una señal de control de conmutación.
9. Dispositivo según la reivindicación 8, en el
que la unidad de establecimiento del coeficiente del haz de
recepción (290) comprende además una tabla de consulta (293) para
almacenar una información del coeficiente del haz para formar una
anchura del haz que corresponde al parámetro del haz óptimo.
10. Dispositivo según la reivindicación 9, en el
que la unidad de establecimiento del coeficiente del haz de
recepción (290) comprende además una unidad de almacenamiento del
coeficiente del haz seleccionado (295) para almacenar el coeficiente
del haz seleccionado por la unidad de selección de un coeficiente
del haz (291).
11. Dispositivo de comunicación OFDM según la
reivindicación 1, que comprende además:
- -
- una unidad de generación de la señal de transmisión (600) para modular una señal destinada para la transmisión en una señal de transmisión; y
- -
- una unidad de tratamiento del haz de transmisión (700) para controlar las antenas según el coeficiente del haz de la unidad de cálculo del coeficiente del haz, para transmitir las señal de transmisión a través de las antenas.
12. Dispositivo según la reivindicación 11, que
comprende además: una unidad de control del coeficiente del haz
(400) para controlar el coeficiente del haz de la unidad de cálculo
del coeficiente del haz (200) que ha ser emitido hacia la unidad de
tratamiento del haz de recepción (300) o hacia la unidad de
tratamiento del haz de transmisión (700), siendo la unidad de
generación de la señal de recepción (100) y la unidad de generación
de la señal de transmisión (600) acoplables a un servidor (20) para
procesar una señal decodificada externa o para transmitir la señal
destinada para la transmisión.
13. Dispositivo según las reivindicaciones 11 ó
12, que comprende además una unidad de conmutación de señal (500)
para conmutar una señal hacia la unidad de tratamiento del haz de
recepción (300) según una señal de conmutación de señal del servidor
(20), cuando la señal es introducida mediante las antenas (510,
550), y para conmutar la señal destinada para la transmisión hacia
las antenas (510, 550) según la señal de conmutación de señal del
servidor (20) cuando la señal es emitida hacia las antenas.
14. Método de comunicación OFDM para la formación
de un haz que presenta una anchura determinada según una propiedad
del canal, que comprende las etapas siguientes:
- -
- evaluar (S100) si las señales son recibidas desde cada una de la serie de antenas (510, 550);
- -
- calcular (S300) una información de propiedad del canal a partir de las señales recibidas, y calcular un coeficiente del haz que corresponde a una configuración del haz de una antena para mejorar el rendimiento de la comunicación a partir de la información de propiedad del canal, cuando las señales son recibidas desde las antenas; y
- -
- ajustar (S500) un acimut de formación del haz de las antenas para formar un haz que corresponde con el coeficiente del haz calculado, en el que la propiedad del canal comprende, al menos, una de las relaciones señal a ruido, una de las tasas de error de bit, una información de carga del haz y unos valores de potencia de recepción de las respectivas señales recibidas, y caracterizado porque la etapa de cálculo del coeficiente del haz (S300) comprende las etapas de: (S315) amplificar las altas frecuencias de las señales recibidas y medir la potencia recibida de las mismas, amplificar las bajas frecuencias de una señal de baja frecuencia detectada a partir de las señales amplificadas en alta frecuencia y calcular una relación señal a ruido a partir de la señal amplificada de baja frecuencia, y calcular un valor de tasa de error de bit, calculado en base al número de errores de bit entre el número total de bits de una señal convertida digitalmente; detectar (S370) un parámetro del haz óptimo de la señal que presenta la potencia de recepción elevada, la relación señal a ruido reducida, y la tasa de error de bit reducida, a partir de la potencia de recepción, la relación señal a ruido y tasa de error de bit calculadas; y calcular (S390) un coeficiente del haz que corresponde al parámetro del haz óptimo.
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