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.

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ES2240363T3 ES01309815T ES01309815T ES2240363T3 ES 2240363 T3 ES2240363 T3 ES 2240363T3 ES 01309815 T ES01309815 T ES 01309815T ES 01309815 T ES01309815 T ES 01309815T ES 2240363 T3 ES2240363 T3 ES 2240363T3
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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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