ES2301146T3 - Procedimiento y dispositivo de seleccion de los parametros de presentacion de un sistema ofdm-cdma. - Google Patents

Procedimiento y dispositivo de seleccion de los parametros de presentacion de un sistema ofdm-cdma. Download PDF

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Abstract

Procedimiento de selección de parámetros de presentación frecuencial (SF) y/o temporal (ST) para un sistema de comunicación que incluye un emisor y un receptor y que utiliza una modulación de amplitud en cuadratura y aplica una técnica de acceso múltiple de distribución por códigos o CDMA y una multiplexación por división de frecuencias ortogonales u OFDM, en el cual el dominio de frecuencias es cortado en F = N/SF subbandas de SF subportadoras, siendo N el tamaño de la transformada rápida de Fourier utilizada por el receptor y siendo SF el parámetro de presentación frecuencial, y el dominio temporal es cortado en T = NS/ST bloques de ST símbolos OFDM, siendo NS el número de símbolos OFDM utilizados para codificar una trama de datos y siendo ST el parámetro de presentación temporal, caracterizándose dicho procedimiento porque comprende las etapas según las cuales: - se estiman (80) los coeficientes de la atenuación del canal de propagación; - se determina (82), para el conjunto de las F subbandas de SF subportadoras y de los T bloques de ST símbolos OFDM, al menos una relación señal a interferencia + ruido (RSIB) asintótica a partir de los coeficientes de la atenuación del canal de propagación y del tipo de ecualizador utilizado por el receptor; - se deduce (84) de ello, para cada bloque de información codificada obtenido al final de la modulación, la relación señal a interferencia + ruido asintótica comprimida, que se expresa por una fórmula analítica dependiente de dichos parámetros de presentación frecuencia (SF) y temporal (ST); y - se seleccionan (86) dichos parámetros de presentación frecuencial (SF) y temporal (ST) que maximizan el valor de la relación señal a interferencia + ruido asintótica comprimida.

Description

Procedimiento y dispositivo de selección de los parámetros de presentación de un sistema OFDM-CDMA.
La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo de selección de parámetros de presentación de un sistema OFDM-CDMA (multiplexación por división de frecuencias ortogonales - acceso múltiple de distribución por códigos, en inglés "Orthogonal Frequency Division Multiplexing - Code Division Multiple Access").
Más precisamente, la invención tiene por objeto la selección de parámetros de la presentación en dos dimensiones para el enlace descendente de un sistema multiportadoras con un acceso múltiple de tipo CDMA. Se trata de parámetros de presentación temporal y frecuencial, denominados respectivamente S_{T} y S_{F}.
En particular, la invención encuentra aplicación en el ámbito de las telecomunicaciones para sistemas de comunicación que aprovechan la técnica de acceso múltiple CDMA combinada en una transmisión OFDM, tales como, por ejemplo, los sistemas MC-CDMA (acceso múltiple de distribución por códigos - multiportadoras - en inglés "Multi-Carrier - Code Division Multiple Access") MC-DS-CDMA (acceso múltiple de distribución por códigos - multiportadoras -secuencia directa, en inglés "Multi-Carrier - Direct Sequence - Code Division Multiple Access") o los sistemas de presentación tiempo/frecuencia en dos dimensiones (2D).
En lo que sigue, el término genérico OFDM-CDMA designa un sistema que utiliza una presentación tiempo/fre-
cuencia.
La figura 1 ilustra la arquitectura general de un emisor digital OFDM-CDMA clásico para un enlace descendente de una estación de base hacia un terminal móvil.
Los bits a_{0}(n), ..., a_{k-1}(n) de los K usuarios son enviados primeramente a un módulo de codificación de canal respectivo 10_{0}, ..., 10_{k-1}. El módulo de codificación de canal comprende un codificador que puede ser, por ejemplo, un codificador de tipo convolutivo, un turbocodificador o un codificador del tipo LDPC ("Low-Density Parity Check Code" - Código de comprobación de paridad de baja densidad). El módulo de codificación de canal comprende además un dispositivo de punteado y un entrelazador de bits. Proporciona en su salida datos b_{0}(n), ..., b_{k-1}(n).
Los datos binarios b_{0}(n), ..., b_{K-1}(n) son enviados a continuación a una unidad de modulación I/Q respectiva 12_{0}, ...,
12_{K-1} que realiza la modulación de los bits codificados, por ejemplo una modulación de amplitud en cuadratura de 4 estados MAQ-4 y proporciona en su salida de los datos d_{0}(n), ..., d_{K-1}(n).
Los datos d_{0}(n), ..., d_{K-1}(n) de los diferentes usuarios son tratados a continuación por un módulo de presentación 14.
Después, las señales presentadas son tratadas por un módulo de asignación de los chips 16, que los sitúa sobre una rejilla tiempo/frecuencia.
La señal resultante es transmitida entonces a un modulador OFDM que comprende sucesivamente una unidad de conversión serie-paralelo 18 que proporciona en su salida datos x_{0}(n), ..., x_{N-1}(n), siendo N el número de subportadores, una unidad de transformada rápida de Fourier inversa 20, una unidad de conversión paralelo-serie 22 y una unidad de inserción de prefijo cíclico 24. Los símbolos obtenidos son emitidos sobre un canal de transmisión.
Para una descripción de las técnicas clásicas del OFDM, se mencionará como útil el artículo de W. ZHENDAO y G. B. GIANNAKIS, titulado "Wireless Multicarrier Communications - Where Fourier meets Shannon", IEEE Signal Processing Magazine, vol. 17, nº 3, páginas 29 a 48, mayo de 2000.
La figura 2 detalle el módulo de presentación 14 del emisor. A cada símbolo d_{k}(n) del usuario k (k=0, ..., K-1) es afectada primero una amplitud \sqrt{P_{k}} por un módulo 26_{k}. Después se procede en un módulo 28_{k} a una elevación de cadencia en un factor L y, finalmente, a un filtrado digital c_{k}(z) en un módulo 30_{k}, siendo iguales los coeficientes de filtrado a los chips de la secuencia de presentación del usuario k.
Cada símbolo d_{k}(n) del usuario k está presentado por una secuencia de L chips c_{k}(z). Las señales presentadas de todos los usuarios son sumadas a continuación por un módulo sumador 32.
Como se describe más arriba, el módulo de asignación de los chips 16 distribuye las muestras procedentes del módulo de presentación 14 sobre una rejilla tiempo/frecuencia. Se supone que el factor de presentación L es igual a S_{F} x S_{T}, donde S_{F} es el parámetro de presentación en el dominio frecuencial y S_{T} es el parámetro de presentación en el dominio temporal.
Las figuras 3 a 5 representan rejillas tiempo-frecuencia, respectivamente, en el caso en que S_{T} = 1 (figura 3), S_{F} = 1 (figura 4) y S_{F} y S_{T} son valores cualesquiera (figura 5).
La figura 3 ilustra el caso en que S_{T} = 1. En este caso, se encuentran las características de un sistema MC-CDMA clásico. Se transmiten F = N/S_{F} símbolos de datos por código en un símbolo OFDM.
La figura 4 ilustra el caso en que S_{F} = 1. En este caso, se encuentran las características de un sistema MC-DS-CDMA clásico. Se transmiten F = N símbolos de datos por código sobre S_{T} símbolos OFDM.
La figura 5 ilustra el caso en que S_{F} y S_{T} son cualesquiera. En este caso, se transmite F=N/S_{F} símbolos de datos por código en S_{T} símbolos OFDM.
El módulo de asignación de los chips 16 representado en la figura 1 proporciona en su salida un vector de tamaño N que puede expresarse según la ecuación (1), correspondiendo el tamaño de este vector al tamaño de la transformada rápida de Fourier:
1
donde:
\bullet
i = 0, ..., S_{T-1} corresponde al índice del símbolo OFDM,
\bullet
q = 0, ..., F-1 corresponde al índice de la subbanda,
\bullet
p = 0, ..., S_{F}-1 corresponde al índice de la subportadora,
\bullet
S_{F} es el factor de presentación en el dominio frecuencial,
\bullet
S_{T} es el factor de presentación en el dominio temporal,
\bullet
K es el número total de usuarios,
\bullet
P_{k} es la potencia asociada al k^{ésimo} usuario,
\bullet
los d_{k} son los símbolos asociados al k^{ésimo} usuario, y
\bullet
c_{k} es el código de presentación para el k^{ésimo} usuario.
\vskip1.000000\baselineskip
Después de la transposición al dominio temporal por intermedio de la unidad de transformada rápida de Fourier inversa 20, un prefijo cíclico es añadido por la unidad de inserción de prefijo cíclico 24. Contiene N_{G} \geq W-1 muestras, donde W es la duración máxima de la respuesta impulsional del canal global.
La figura 6 presenta la estructura de un receptor digital OFDM-CDMA clásico correspondiente al emisor ilustrado en la figura 1.
Un módulo de sincronización basta 60 efectúa, por una parte, la detección del inicio del símbolo OFDM y, por otra parte, la estimación inicial del decalaje \DeltaF entre las frecuencias portadoras del emisor y del receptor y del decalaje \DeltaT entre los relojes de muestreo del emisor y del receptor.
Esta estimación se denomina basta en el sentido en que la varianza de la estimación es elevada. Esto permite entrar en la zona de funcionamiento del receptor, pero necesita una corrección denominada fina para conseguir las prestaciones deseadas. Así, la sincronización se realiza en dos fases.
Después de una sincronización basta, el prefijo cíclico es eliminado por un módulo de supresión 62 de prefijo cíclico y la señal es acondicionada en vectores de N muestras r_{i}(m), m = 0, ..., N-1, indicando i el número del símbolo OFDM recibido. A continuación, se presentan los tratamientos efectuados para descodificar los símbolos del usuario k = 0. Los resultados obtenidos se suponen idénticos para los otros usuarios.
Las muestras r_{i}(m) son seguidamente suministradas a una unidad de conversión serie-paralelo 64 y después a una unidad de transformada rápida de Fourier 66 y una unidad de estimación de canal 68, unida ella misma a una unidad de estimación de las condiciones de propagación del canal 70.
La unidad de estimación de canal 68 está unida igualmente a un ecualizador lineal 72 que aplica un coeficiente g_{i}[gS_{F}+p] por subportadora. El ecualizador 72 está unido a un módulo de correlación 74 que proporciona en su salida los símbolos estimados \hat{d}_{0}(n), ..., \hat{d}_{K-1}(n).
Se supondrá que los coeficientes del ecualizador lineal son calculados independientemente de los códigos de presentación. Puede tratarse de ecualizadores lineales MRC (combinación de relación máxima, en inglés "Maximum Ratio Combining"), EGC (combinación de ganancia idéntica, en inglés "Equal Gain Combining"), ZF (forzado a cero, en inglés "Zero Forcing") o MMSE (minimización del error cuadrático medio, en inglés "Minimum Mean Square Error"), bien conocidos por el experto.
Los símbolos estimados obtenidos a la salida del módulo de correlación 74 pueden expresarse según la ecuación (2):
2
donde:
\bullet
g_{i}[qS_{F}+p] es el coeficiente aplicado por el ecualizador a la p^{ésima} subportadora de la q^{ésima} subbanda del i^{ésimo} símbolo OFDM,
\bullet
c_{0} es el código de presentación del usuario 0,
\bullet
el signo * designa el complejo conjugado,
\bullet
x_{i}[qS_{F}+p] corresponde a los símbolos proporcionados en su salida por la unidad de transformada rápida de Fourier 66 sobre la p^{ésima} subportadora de la q^{ésima} subbanda del i^{ésimo} símbolo OFDM,
\bullet
h_{i}[qS_{F}+p] corresponde a la atenuación del canal para la p^{ésima} subportadora de la q^{ésima} subbanda del i^{ésimo} símbolo OFDM, y
\bullet
w_{i}[qS_{F}+p] corresponde a la muestra de ruido blanco aditivo gausiano de varianza \sigma^{2} sobre la p^{ésima} subportadora de la q^{ésima} subbanda del i^{ésimo} símbolo OFDM.
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación, los datos son enviados a una unidad de desmodulación I/Q flexible 76. La operación de desmodulación I/Q denominada dura consiste en encontrar los valores binarios emitidos a partir de los símbolos complejos resultantes del detector lineal. Cuando se utiliza un descodificador de canal de entradas flexibles, los valores óptimos a inyectar en el descodificador de canal son valores flexibles. Se habla de valores flexibles en el sentido en que no son directamente los valores duros "0" o "1". Así, si se utiliza una modulación MAQ-16 (4 bits), la desmodulación I/Q flexible consiste en calcular 4 valores flexibles correspondientes a los 4 bits de la modulación MAQ-16. Los valores flexibles (o métricos) óptimos a inyectar en el descodificador de canal de entradas flexibles corresponden al logaritmo de la relación de verosimilitud (LRV).
Después de la operación de desmodulación I/Q flexible viene el proceso de descodificación de canal efectuado por unos módulos 78_{0}, ..., 78_{K-1}. Estos módulos realizan las operaciones de desentrelazamiento de bits, de despunteo y de descodificación (por ejemplo, por un descodificador de Viterbi en el caso de un codificador convolutivo en la emisión por el algoritmo Max Log-MAP en el caso de un turbocodificador o por el algoritmo Min-Sum en el caso de una codificación LDPC). Esto permite encontrar los datos binarios emitidos.
En el estado de la técnica, la unidad de estimación de las condiciones de propagación del canal 70 permite evaluar la relación señal a interferencia + ruido (RSIB) instantánea y/o la presentación máxima de los retardos y/o la frecuencia máxima del Doppler. Estos tres parámetros miden las condiciones de propagación del canal. Según los valores de estos parámetros reenviados al emisor por bucle de retorno, el emisor puede decidir adaptar los parámetros de presentación S_{F} y S_{T} a fin de mejorar la calidad de transmisión.
No obstante, los métodos de cálculo de la presentación máxima de los retardos y de la frecuencia Doppler no son fáciles de poner en práctica. Por lo demás, la RSIB instantánea no es un criterio óptimo en la selección de los parámetros de presentación cuando se utiliza un proceso de codificación/descodificación de canal.
Se presenta ahora la noción de RSIB asintótica. Cuando las dimensiones del sistema devienen grandes en términos de número y tamaño de los códigos de presentación, la teoría de las matrices aleatorias ofrece útiles de análisis muy potentes que permiten obtener valores explícitos de la RSIB a la salida del ecualizador, teniendo a la vez en cuenta la propiedad de ortogonalidad de los códigos de presentación. No obstante, este régimen asintótico es obtenido para valores corrientes de los factores de presentación (por ejemplo, tamaño 32).
La expresión de la RSIB asintótica para el usuario de rango 0 de un sistema OFDM-CDMA para la subbanda de rango q viene dada por la fórmula siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
3
donde S_{0}[.] corresponde a la potencia de la señal útil después de ecualización y correlación, I[.] corresponde a la potencia del ruido de acceso múltiple creada por los otros códigos de presentación y N[.] corresponde a la potencia del ruido gausiano filtrado por el ecualizador y la secuencia de presentación, con:
\vskip1.000000\baselineskip
4
donde:
\bullet
p_{0} es la potencia aplicada al usuario de rango 0,
\bullet
L = S_{F}xS_{T},
\bullet
g_{i}[qS_{F}+p] es el coeficiente de ecualización para la p^{ésima} subportadora de la q^{ésima} subbanda para el i^{ésimo} símbolo OFDM, dependiendo este coeficiente de ecualización del canal de transmisión, y
\bullet
h_{i}[qS_{F}+p] corresponde a la atenuación del canal para la p^{ésima} subportadora de la q^{ésima} subbanda para el i^{ésimo} símbolo OFDM,
5
donde:
\alpha = K/L es la carga del sistema (siendo K el número total de usuario), y
\overline{p} = \frac{1}{K-1} \sum\limits^{K-1}_{k=1} p_{k} es la potencia media de los códigos interferentes, y
6
donde \sigma^{2} es la varianza del ruido.
\vskip1.000000\baselineskip
Si el sistema considerado es un sistema multicelular, la varianza del ruido \sigma^{2} contiene la potencia del ruido térmico N_{0}, así como la potencia recibida por el usuario de rango 0 procedente de las otras las estaciones de base interferentes.
Estos diferentes valores son obtenidos independientemente del valor de los códigos de presentación, teniendo a la vez en cuenta la propiedad de ortogonalidad de los códigos.
Se muestra que la RSIB asintótica permite estimar con precisión y fácilmente la tasa de error binario (TEB) antes de la codificación del canal.
No obstante, un sistema real emplea un codificador de canal y conviene tener en cuenta su efecto sobre las prestaciones del sistema.
El artículo de N. MAEDA, Y. KISHIYAMA, H. ATARASHI y M. SAWAHASHI titulado "Variable Spreading Factor OFDM with two dimensional spreading that prioritizes time domain spreading for forward link broadband wireless access", VTC Spring 2003, páginas 127 a 132, Jeju Island, Corea, abril de 2003, pone de manifiesto el impacto del esquema de modulación y de codificación sobre las prestaciones (TEB) de un sistema OFDM-CDMA en función de los parámetros del canal de propagación (banda y tiempo de coherencia del canal) y de los parámetros de presentación S_{F} y S_{T}.
Además, en el artículo de N. MAEDA, Y. KISHIYAMA, K. HIGUCHI, H. ATARASHI y M. SAWAHASHI titulado "Experimental Evaluation of Throughput Performance in Broadband Packet Wireless Access Based on VSF-OFCDM and VSD-CDMA", IEEE PIMRC 2003, páginas 6 a 11, la utilización de la RSIB instantánea medida por la fórmula (3) anterior para selección los parámetros de presentación S_{F} y S_{T} es poco ventajosa, ya que esta RSIB no depende de los parámetros de presentación en razón de que se obtiene midiendo la potencia de la señal útil y la potencia de las interferencias y del ruido térmico.
Por tanto, no permite seleccionar directamente los parámetros de presentación S_{F} y S_{T} óptimos cuando el sistema utiliza un módulo de codificación/descodificación de canal. En efecto, existen varios valores de RSIB que representan un mismo bloque de datos codificados que entran en el descodificador de canal. Estos valores múltiples de RSIB son debidos al hechos de que el canal de propagación varía en tiempo y en frecuencia en el interior de un bloque de información codificada. Por consiguiente, es ineficaz optimizar la RSIB dada por la fórmula (3), ya que es necesario tener en cuenta la codificación del canal y la modulación.
La invención tiene por objeto remediar los inconvenientes de la técnica anterior.
Con este objeto, la presente invención propone un procedimiento de selección de los parámetros de presentación frecuencial (S_{F}) y/o temporal (S_{T}) para un sistema de comunicación que incluye un emisor y un receptor y que utiliza una modulación de amplitud en cuadratura y aplica una técnica de acceso múltiple de distribución por códigos o CDMA y una multiplexación por división de frecuencias ortogonales u OFDM, en el cual el dominio de las frecuencias es cortado en F = N/S_{F} subbandas de S_{F} subportadoras, siendo N el tamaño de la transformada rápida de Fourier utilizada por el receptor y siendo S_{F} el parámetro de presentación frecuencia, y el dominio temporal es cortado en T = N_{S}/S_{T} bloques de S_{T} símbolos OFDM, siendo N_{S} el número de símbolos OFDM utilizados para codificar una trama de datos y siendo S_{T} el parámetro de presentación temporal, siendo destacable este procedimiento porque comprende unas etapas según las cuales:
-
se estiman los coeficientes de la atenuación del canal de propagación;
-
se determina, para el conjunto de las F subbandas de S_{F} subportadoras y de los T bloques de S_{T} símbolos OFDM, al menos una relación señal a interferencia + ruido (RSIB) asintótica a partir de los coeficientes de la atenuación del canal de propagación y del tipo de ecualizador utilizador por el receptor;
-
se deduce de ello, para cada bloque de información codificada obtenido al final de la modulación, la relación señal a interferencia + ruido asintótica comprimida, que se expresa por una fórmula analítica que depende de los parámetros de presentación frecuencial (S_{F}) y temporal (S_{T}); y
-
se seleccionan los parámetros de presentación frecuencial y temporal que maximizan el valor de la relación señal a interferencia + ruido asintótica comprimida.
\vskip1.000000\baselineskip
Así, la optimización de los parámetros de presentación frecuencial S_{F} y temporal S_{T} se hace por intermedio del cálculo de la RSIB asintótica comprimida. Esta optimización permite mejorar la calidad de la transmisión entre el emisor y el receptor según las características del canal de propagación, a saber, la banda de coherencia B_{coh} del canal y el tiempo de coherencia T_{coh} del canal.
Por lo demás, la RSIB comprimida puede utilizarse para estimar la tasa de error binario o la tasa de error de paquete al nivel del receptor, lo que indica la calidad de la comunicación.
Ventajosamente, se determinan varias RSIB asintóticas y, en particular, se determinan todas las RSIB asintóticas \gamma(i,j) que figuran en la fórmula dada seguidamente de la RSIB asintótica comprimida, denominada RSIB_{comprimida}. Esto permite obtener una selección más precisa de los parámetros de presentación y, por tanto, mejorar la transmisión.
En particular, cuando los valores de la RSIB asintótica \gamma(i,j) varían mucho en el interior del bloque de información codificada obtenido como resultado de la modulación, es ventajoso utilizar todos estos valores (que, por tanto, son al número de FxT) para calcular la RSIB asintótica comprimida.
Por el contrario, cuando los valores de la RSIB asintótica \gamma(i,j) varían poco en el interior del bloque de información codificada, es ventajoso no utilizar más que un pequeño número de estos valores.
\newpage
En un modo particular de realización, en la etapa de cálculo de la RSIB asintótica comprimida, se calcula la RSIB asintótica comprimida por medio de la fórmula siguiente:
7
donde:
\bullet
compressé significa comprimida,
\bullet
\lambda es un escalar conocido anticipadamente por el receptor, dependiente de la modulación y de la codificación, cuyo modo de obtención se describirá con detalle más adelante,
\bullet
L es el factor de presentación: L = S_{F}xS_{T},
\bullet
i y j son enteros positivos, y
\bullet
\gamma(i,j) es la RSIB asintótica de la i^{ésima} subbanda del j^{ésimo} bloque de S_{T} símbolos OFDM.
\vskip1.000000\baselineskip
En un modo particular de realización, en la etapa de cálculo de la RSIB asintótica comprimida, se calcula la RSIB asintótica comprimida de forma iterativa utilizando la aproximación siguiente:
8
donde f_{c}(|a-b|) es una tabla precalculada que no depende más que de (|a-b|) y que se aproxima a la función ln(1+e^{-|a-b|}).
\vskip1.000000\baselineskip
Esto permite simplificar el cálculo de la RSIB comprimida, evitando efectuar operaciones de exponenciación y de cálculo de logaritmos.
En un modo particular de realización, la etapa de selección consiste en proceder a una búsqueda exhaustiva del par de parámetros de presentación frecuencial y temporal que maximiza el valor de la RSIB asintótica comprimida.
Este modo de realización es particularmente simple de aplicar cuando el número de valores del par de parámetros de presentación es pequeño, por ejemplo del orden de 10.
Como variante, la etapa de selección consiste en aplicar un método de búsqueda por la sección Golden.
Esta variante es particularmente ventajosa cuando el usuario se desplaza lentamente, por ejemplo a una velocidad del orden de 3 km/h, o en el caso en que el canal varíe poco en frecuencia.
Según otra variante, la etapa de selección consiste en aplicar un método de optimización bajo limitación utilizando la técnica del multiplicador de Lagrange, en donde la limitación se escribe g(S_{F}, S_{T}) = S_{F}S_{T}-L, siendo S_{F} el parámetro de presentación frecuencial, siendo S_{T} el parámetro de presentación temporal y siendo L el factor de presentación.
Esta variante permite obtener excelentes resultados en términos de calidad.
Es de hacer notar que el conjunto de los modos de realización presentados anteriormente son aplicables cualquiera que sea el tipo de ecualizador utilizado.
No obstante, la invención propone además diversos modos particulares de realización en casos particulares de ecualizadores.
En un modo particular de realización, cuando el procedimiento según la invención se aplica en unión con un receptor que comprende un ecualizador MMSE (minimización del error cuadrático medio, en inglés "Minimum Mean Square Error") monousuario, la RSIB asintótica \gamma(i,j) de la i^{ésima} subbanda del j^{ésimo} bloque de S_{T} símbolos OFDM, para i = 0, ..., F-1 y j = 0, ..., T-1, es definido, por la fórmula siguiente:
9
donde:
\bullet
p_{0} es la potencia de la señal presentada por el código de presentación del que se desea determinar la RSIB,
\bullet
L es el factor de presentación: L = S_{F}xS_{T},
\bullet
\alpha = K/L es la carga del sistema, siendo K el número de códigos de presentación transmitidos,
\bullet
\overline{p} es la potencia media de códigos de presentación interferentes y las p_{i} son las potencias de los códigos de presentación interferentes con i \neq 0,
\bullet
p y k son enteros positivos,
\bullet
h_{j.S_{T}+k}[i \cdot S_{F} + p] es la atenuación del canal de propagación para la (i.S_{F}+p)^{ésima} subportadora del (j.S_{T}+k)^{ésimo} símbolo OFDM,
\bullet
\sigma^{2} es la varianza del ruido,
\bullet
où significa donde.
Para un ecualizador MMSE monousuario y en el caso particular en que \frac{1}{K-1}\sum\limits^{K-1}_{i=1}p_{i} = \frac{1}{K}\sum\limits^{K-1}_{i=0}p_{i}, la RSIB asintótica está definida por la relación siguiente:
10
con las mismas notaciones que anteriormente.
Estos modos de realización con ecualizador MMSE permiten realizar un compromiso entre la reducción de la interferencia de acceso múltiple y el realzamiento del nivel de ruido.
En otro modo particular de realización, cuando el procedimiento conforme a la invención se realiza en unión con un receptor que comprende un ecualizador MRC (combinación de relación máxima, en inglés "Maximum Ratio Combining"), la RSIB asintótica \gamma(i,j) de la i^{ésima} subbanda del j^{ésimo} bloque de S_{T} símbolos OFDM, para i = 0, ..., F-1 y j = 0, ..., T-1, está definida por la fórmula siguiente:
11
con
12
donde:
\bullet
p_{0} es la potencia de la señal presentada por el código de presentación del que se desea determinar la RSIB,
\bullet
L es el factor de presentación: L = S_{F}xS_{T},
\bullet
\alpha = K/L es la carga del sistema, siendo K el número de códigos de presentación transmitidos,
\bullet
\overline{p} es la potencia media de códigos de presentación interferentes,
\bullet
p y k son enteros positivos,
\bullet
h_{j.S_{T}+k}[i \cdot S_{F} + p] es la atenuación del canal de propagación para la (i.S_{F}+p)^{ésima} subportadora del (j.S_{T}+k)^{ésimo} símbolo OFDM, y
\bullet
\sigma^{2} es la varianza del ruido.
\vskip1.000000\baselineskip
Este modo de realización con ecualizador MRC es particularmente ventajoso en un contexto monousuario para optimizar la relación señal a ruido en la salida del ecualizador.
En otro modo particular de realización, cuando el procedimiento conforme a la invención se realiza en unión con un receptor que comprende un ecualizador MMSE (minimización del error cuadrático medio, en inglés "Minimum Mean Square Error") multiusuario, la RSIB asintótica \gamma(i,j) de la i^{ésima} subbanda del j^{ésimo} bloque de S_{T} símbolos OFDM, para i = 0, ..., F-1 y j = 0, ..., T-1, es la solución de la ecuación implícita siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
13
donde:
\bullet
L es el factor de presentación L = S_{F}xS_{T},
\bullet
\alpha = K/L, siendo K el número de códigos de presentación transmitidos,
\bullet
p y k son enteros positivos,
\newpage
\bullet
h_{j.S_{T}+k}[i \cdot S_{F} + p] es la atenuación del canal de propagación para la (i.S_{F}+p)^{ésima} subportadora del (j.S_{T}+k)^{ésimo} símbolo OFDM, y
\bullet
\sigma^{2} es la varianza del ruido,
\bullet
p_{k} es la potencia aplicada al k^{ésimo} usuario, y:
14
donde \mu_{power}(p) significa \mu_{potencia}(p) y es la distribución límite de la potencia cuando L y K tienden al infinito y \alpha = K/L permanece constante.
\vskip1.000000\baselineskip
Este modo de realización es particularmente ventajoso en un contexto multiusuarios.
En otro modo particular de realización, cuando el procedimiento conforme a la invención se realiza en unión con un receptor que comprende un ecualizador EGC (combinación de ganancia idéntica, en inglés "Equal Gain Combining"), la RSIB asintótica \gamma(i,j) de la i^{ésima} subbanda del j^{ésimo} bloque de S_{T} símbolos OFDM, para i = 0, ..., F-1 y j = 0, ..., T-1, está definida por la fórmula siguiente:
15
\vskip1.000000\baselineskip
con
\vskip1.000000\baselineskip
16
donde:
\bullet
p_{0} es la potencia de la señal presentada por el código de presentación del que se desea determinar la RSIB,
\bullet
L es el factor de presentación: L = S_{F}xS_{T},
\bullet
\alpha = K/L es la carga del sistema, siendo K el número de códigos de presentación transmitidos,
\bullet
\overline{p} es la potencia media de códigos de presentación interferentes,
\bullet
p y k son enteros positivos,
\bullet
h_{j.S_{T}+k}[i \cdot S_{F} + p] es la atenuación del canal de propagación para la (i.S_{F}+p)^{ésima} subportadora del (j.S_{T}+k)^{ésimo} símbolo OFDM, y
\bullet
\sigma^{2} es la varianza del ruido.
\vskip1.000000\baselineskip
Sabiendo que el ecualizador EGC no corrige más que la fase de la señal y permite conservar la amplitud de cada subportadora después de la ecualización, este modo de realización permite conservar la ortogonalidad de los códigos en un canal de ruido no limitado (contrariamente a un ecualizador MRC) y disminuir así el término de interferencia.
Con el mismo objeto que el indicado más arriba, la presente invención propone igualmente un dispositivo de selección de los parámetros de presentación frecuencia y/o temporal para un sistema de comunicación que incluye un emisor y un receptor y que utilizan una modulación de amplitud en cuadratura y aplica una técnica de acceso múltiple de distribución por códigos o CDMA y una multiplexación por división de frecuencias ortogonales u OFDM, en el cual el dominio de frecuencias es cortado en F = N/S_{F} subbandas de S_{F} subportadoras, siendo N el tamaño de la transformada rápida de Fourier utilizada por el receptor y siendo S_{F} el parámetro de presentación frecuencial y el dominio temporal es cortado en T = N_{S}/N_{T} bloques de S_{T} símbolos OFDM, siendo N_{S} el número de símbolos OFDM utilizados para codificar una trama de datos y siendo S_{T} el parámetro de presentación temporal, siendo destacable este dispositivo porque comprende:
-
un módulo para estimar los coeficientes de la atenuación del canal de propagación;
-
un módulo para determinar, para el conjunto de las F subbandas de S_{F} subportadoras y de los T bloques de S_{T} símbolos OFDM, al menos una relación señal a interferencia + ruido (RSIB) asintótica a partir de coeficientes de la atenuación del canal de propagación y del tipo de ecualizador utilizado por el receptor;
-
un módulo de cálculo para deducir, para cada bloque de información codificada obtenido al final de la modulación, la relación señal a interferencia + ruido asintótica comprimida, que se expresa por una fórmula analítica dependiente de los parámetros de presentación frecuencial y temporal; y
-
un módulo para seleccionar los parámetros de presentación frecuencial y temporal que maximizan el valor de la relación señal a interferencia + ruido asintótica comprimida.
\vskip1.000000\baselineskip
Siempre con el mismo objeto, la presente invención propone además una unidad de simulación de un sistema radiomóvil adaptada para poner en práctica un procedimiento de selección de los parámetros de presentación tal como anteriormente.
Siempre con el mismo objeto, la presente invención propone además una unidad de simulación de un sistema radiomóvil que comprende un dispositivo de selección de los parámetros de presentación tal como anteriormente.
Siempre con el mismo objeto, la presente invención propone igualmente:
-
un dispositivo de telefonía móvil inalámbrico adaptado para poner en práctica un procedimiento de selección de los parámetros de presentación tal como anteriormente, y
-
un dispositivo de telefonía móvil inalámbrico que comprende un dispositivo de selección de los parámetros de presentación tal como anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
En efecto, la invención puede aplicarse igualmente a un dispositivo de recepción, tal como un teléfono móvil, en el marco de un procedimiento de emisión y de recepción de señales, en donde unas señales son transmitidas por un dispositivo transmisor hacia dispositivos de telefonía inalámbricos y donde al menos uno de estos dispositivos de telefonía inalámbricos calcula de la forma descrita anteriormente la RSIB asintótica comprimida que le concierne.
Este dispositivo de telefonía móvil puede seleccionar así los parámetros de presentación aptos para optimizar la RSIB asintótica comprimida. Los parámetros de presentación óptimos son entonces reenviados al dispositivo transmisor a fin de optimizar la transmisión para este móvil. Esta optimización de los parámetros de presentación puede hacerse directamente al nivel del dispositivo transmisor si el móvil reenvía al transmisor la información de atenuación del canal y el tipo de ecualizador utilizado.
Dado que las características particulares y las ventajas del dispositivo de selección, de las unidades de simulación de un sistema radiomóvil y de los dispositivos de telefonía móvil son similares a las del procedimiento de selección, éstas no se repiten aquí.
Otros aspectos y ventajas de la invención aparecerán por la lectura de la descripción detallada siguiente de modos particulares de realización, dados a título de ejemplos no limitativos. La descripción se refiere a los dibujos que la acompañan, en los cuales:
- la figura 1, ya descrita, representa de forma esquemática un emisor OFDM-CDMA clásico;
- la figura 2, ya descrita, representa de forma esquemática la arquitectura del módulo de presentación de la figura 1;
- las figuras 3 a 5, ya descritas, representan rejillas tiempo-frecuencia para diversos valores de los factores de presentación en los dominios frecuencial y temporal;
- la figura 6, ya descrita, representa de forma esquemática un receptor OFDM-CDMA clásico;
- la figura 7 es un esquema de principio de la técnica EESM;
- la figura 8 es un organigrama que ilustra las principales etapas de un procedimiento de selección de los parámetros de presentación conforme a la presente invención en un modo particular de realización;
- la figura 9 ilustra el corte en bloques y en subbandas de un "slot" (segmento), es decir, del número de símbolos OFDM utilizados para codificar una trama de datos;
- la figura 10 representa de forma esquemática, en un modo particular de realización, dispositivos de telefonía móvil que ponen en práctica la presente invención; y
- la figura 11 representa de forma esquemática, en un modo particular de realización, una unidad susceptible de comprender un simulador de sistema radiomóvil que realiza la presente invención.
Durante los trabajos del 3GPP, se ha propuesto una técnica denominada "Effective Exponential SIR Mapping" (EESM) para encontrar una RSIB comprimida que permita estimar la TEB a la salida del descodificador de canal. A este respecto, se hará útil referencia a los documentos de la sociedad Ericsson titulados "Effective SNR mapping for modelling frame error rates in multiple-state channels", 3GPP2-C30-20030429-010 y "System-level evaluation of OFDM - further considerations", TSG-RAN WG1 #35, Lisboa, Portugal, 17-21 de noviembre de 2003, R1-031303.
El esquema de principio del EESM se ilustra en la figura 7. Se supone que una trama codificada transporta N símbolos MAQ (por ejemplo, MAQ-2, denominada también BPSK, o MAQ-4 denominada también QSPK, o MAQ-16) que tienen cada uno de ellos una RSIB (no asintótica), denominada RSIB_{n}, n = 1, ..., N.
La técnica EESM consiste en encontrar una única RSIB, denominada RSIB comprimida, que permita estimar la tasa de error binario a la salida del descodificador de canal. Para ello, se construye una tabla de conversión que proporciona la TEB a la salida del descodificador de canal en función de la RSIB que entra para un canal de propagación gausiano. La construcción de esta tabla se realiza por estimulación o analíticamente cuando la teoría lo permite.
La RSIB comprimida se da por la fórmula siguiente:
17
donde compressé significa comprimida, \beta es un parámetro que depende del esquema de modulación y de codificación, y N_{états} significa N_{estados} y representa el número de estados del canal sobre el bloque de información codificada. Es de hacer notar que el parámetro \beta puede obtenerse por simulación informática de la misma forma que el parámetro \lambda que figura en la ecuación (13) dada más adelante. Por tanto, se hará referencia a la descripción detallada del método de obtención de \lambda.
Conforme a la presente invención, se aplica esta técnica de comprensión de la RSIB a la RSIB asintótica obtenida en el caso de un sistema OFDM-CDMA por la fórmula (3) dada en la introducción, a fin de obtener un valor de RSIB asintótica por bloque de información codificada que se denominará RSIB asintótica comprimida.
Se supone que el dominio de las frecuencias es cortado en F = N/S_{F} subbandas de S_{F} subportadoras, siendo N el tamaño de la transformada rápida de Fourier utilizada por el receptor y siendo S_{F} el parámetro de presentación frecuencial, y que el dominio temporal es recortado en T = N_{S}/S_{T} bloques de S_{T} símbolos OFDM, siendo N_{S} el número de símbolos OFDM utilizados para codificar una trama de datos y siendo S_{T} el parámetro de presentación temporal.
Como muestra el organigrama de la figura 8, en un modo particular de realización, una primera etapa 80 del procedimiento de selección de los parámetros de presentación consiste en estimar los coeficientes h_{p}[n] que representan la atenuación del canal de propagación para la n^{ésima} subportadora del p^{ésimo} símbolo OFDM, para p = 1, ..., N_{S} y n = 1, ..., N.
Después, estas estimaciones del canal permiten, durante una etapa 82, determinar para el conjunto de las F subbandas de S_{F} subportadoras y de los T bloques de S_{T} símbolos OFDM al menos una RSIB asintótica según la fórmula (3).
Se supone que los parámetros siguientes son conocidos previamente a la determinación de la RSIB asintótica:
\bullet
\overline{p}: potencia media de los códigos de presentación interferentes,
\bullet
p_{0}: potencia de la señal presentada por el código de presentación del que se desea calcular la RSIB,
\bullet
\sigma^{2}: varianza del ruido gausiano aditivo (que contiene igualmente la potencia de las células interferentes en el caso de un entorno multicelular),
\bullet
h_{p}[n]: atenuación del canal para la n^{ésima} subportadora del p^{ésimo} símbolo OFDM;
\bullet
L: factor de presentación, es decir, la longitud de los códigos de presentación,
\bullet
K: número de códigos de presentación transmitidos,
\bullet
N: tamaño de la transformada rápida de Fourier,
\bullet
N_{S}: tamaño de un "slot", es decir, número de símbolos OFDM utilizados para codificar una trama de datos.
\vskip1.000000\baselineskip
Algunos de los parámetros anteriores son conocidos por intermedio de la señalización y otros pueden obtenerse con un mecanismo de estimación de canal.
Dado que un slot contiene N_{S} símbolos OFDM de N subportadoras, hay NN_{5}/L RSIB asintóticas diferentes, denominadas \gamma(i,j), a calcular según la ecuación (3). Como muestra la figura 9, el dominio de las frecuencias puede cortarse en F = N/S_{F} subbandas de S_{F} subportadoras, mientras que el dominio temporal es cortado en T = N_{S}/S_{T} bloques de S_{T} símbolos OFDM. La RSIB asintótica \gamma(i,j) es la RSIB de la i^{ésima} subbanda del j^{ésimo} bloque, i = 0, ..., f-1, j = 0, ..., T-1.
En el caso de que el procedimiento de selección de los parámetros de presentación conforme a la presente invención sea puesto en práctica en un sistema de emisión-recepción en el que el receptor comprende un ecualizador MMSE monousuario, la RSIB asintótica \gamma(i,j) es definida por la fórmula siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
18
donde:
\bullet
où significa donde,
\bullet
p_{0} es la potencia de la señal presentada por el código de presentación del que se desea determinar la RSIB,
\bullet
L es el factor de presentación: L = S_{F}xS_{T},
\bullet
\alpha = K/L es la carga del sistema, siendo K el número de códigos de presentación transmitidos,
\bullet
\overline{p} es la potencia media de los códigos de presentación interferentes y las p_{i} son las potencias de los códigos de presentación interferentes, con i \neq 0,
\bullet
p y k son enteros positivos,
\bullet
h_{j.S_{T}+k}[i \cdot S_{F} + p] es la atenuación del canal de propagación para la (i.S_{F}+p)^{ésima} subportadora del (j.S_{T}+k)^{ésimo} símbolo OFDM, y
\bullet
\sigma^{2} es la varianza del ruido.
\vskip1.000000\baselineskip
Siempre para un ecualizador MMSE monousuario, en el caso particular en que \frac{1}{K-1}\sum\limits^{K-1}_{i=1}p_{i} = \frac{1}{K}\sum\limits^{K-1}_{i=0}p_{i}, donde las p_{i}, para i \neq 0, son las potencias de los códigos de presentación interferentes, la RSIB asintótica está definida por la relación siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
19
\vskip1.000000\baselineskip
con las mismas notaciones que anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
Para un ecualizador MRC, la RSIB asintótica \gamma(i,j) está definida por la fórmula siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
20
\vskip1.000000\baselineskip
donde
\vskip1.000000\baselineskip
21
\vskip1.000000\baselineskip
con las mismas anotaciones que anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
Para un ecualizador MMSE multiusuario, la RSIB asintótica \gamma(i,j) es la solución de la ecuación implícita siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
22
\newpage
con las mismas notaciones que anteriormente, y:
23
donde \mu_{power} (p) significa \mu_{potencia}(p) y es la distribución límite de la potencia cuando el tamaño L de los códigos de presentación y el número K de códigos de presentación transmitidos tienden hacia el infinito y \alpha = K/L permanece constante. Por ejemplo, si el sistema comprende K_{c} clases de potencia p_{1},... P_{Kc}, entonces \mu_{potencia}, (u)= \sum\limits^{K_{c-1}}_{i=0}\gamma_{i}\delta(p-p_{i}) donde \gamma_{i} es la relación de códigos que pertenecen a la clase i de potencia p_{i} y \delta(.) es la distribución de Dirac.
\vskip1.000000\baselineskip
Para un ecualizador EGC, la RSIB asintótica está definida por la relación siguiente:
24
con
25
y las mismas notaciones que anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
Después de la etapa 82 de determinación de las RSIB asintóticas \gamma(i,j), la etapa 84 consiste en deducir la RSIB asintótica comprimida por medio de la fórmula siguiente:
26
donde compressé significa comprimida y el escalar \lambda no depende más que de la modulación y del esquema de codificación (rendimiento del codificador y entrelazador de bits). En efecto, \lambda es independiente del canal de propagación, de la carga del sistema y de la combinación (S_{F}, S_{T}).
Los diferentes valores de \lambda son conocidos anticipadamente por el receptor.
El escalar \lambda puede obtenerse por simulación informática. Las simulaciones requeridas se realizan según el procedimiento siguiente. Primero, para una trama i de información codificada, se extrae un conjunto de realizaciones de canal correspondiente al modelo de canal considerado. Esto permite, para la trama i de información codificada, obtener una RSIB asintótica comprimida que se denominará RSIB^{i}_{comprimida}(\lambda) dependiente de \lambda.
A continuación, con ayuda de una tabla (obtenida igualmente por estimulación) que da la tasa de error binario (TEB) a la salida del descodificador de canal en función de la RSIB a su entrada para un canal gausiano, se obtiene una tasa de error binario teórico dependiente de \lambda, que se denominará TEB^{i}_{teórica}(\lambda). Esta TEB teórica dependiente de \lambda se compara a continuación con la TEB real, denominada TEB^{i}_{real}, medida por estimulaciones a la salida del descodificador de canal.
A fin de obtener varios valores de TEB^{i}_{teórica}(\lambda) para un mismo valor de \lambda, estas operaciones son repetidas sobre un gran número de tramas (por ejemplo, 1000 tramas). Cada TEB^{i}_{teórica}(\lambda) se compara a continuación con la TEB^{i}_{real}.
El escalar \lambda se obtiene entonces por la minimización, sobre el conjunto de las tramas de información codificadas, de la diferencia entre TEB^{i}_{real} y TEB^{i}_{teórica}(\lambda).
Dado que el escalar \lambda depende del esquema de modulación y de codificación, el proceso se repite por el conjunto de los esquemas de modulación y de codificación considerados.
Por tanto, la unidad de estimación de las condiciones de propagación del canal 70 (véase la figura 6) puede calcular la RSIB asintótica comprimida para diferentes pares (S_{F}, S_{T}) y determinar la combinación óptima.
Así, en la etapa 86 se seleccionan los valores de los parámetros de presentación frecuencial S_{F} y temporal S_{T} que maximizan la RSIB asintótica comprimida calculada anteriormente.
Este proceso de optimización de la RSIB comprimida puede realizarse de diversas formas.
Para seleccionar, en la etapa 86, el mejor par (S_{F}, S_{T}), se puede proceder a una búsqueda de tipo exhaustivo, calculando la RSIB asintótica comprimida para diferentes configuraciones de S_{F} y S_{T}. Por ejemplo, si el factor de presentación L = S_{F}xS_{T} vale 32, se puede calcular la RSIB asintótica comprimida para (S_{F}, S_{T}) € {(1,32), (4,8), (8,4), (32,1)}. El valor más elevado entre los cuatro valores de la RSIB así obtenidos proporcionará de esta forma la configuración (S_{F}, S_{T}) a retener para un par modulación/codificación dado.
Como variante, se puede aplicar un método de búsqueda por la sección Goleen. A este respecto, se hará útil referencia a este tema al trabajo de W. H. PRESS, B. P. FLANNERY, S. A. TEUKOLSKY y W. T. VETTERLING publicado en 1988 en las ediciones Cambridge Press University, titulado "Numerical Recipes in C", y, más particularmente, a su capítulo 10.1, páginas 397 a 402. Se trata de un método que permite reducir el intervalo de búsqueda de forma óptima cuando se considera un sistema de una incógnita, sea el parámetro S_{F}, sea el parámetro S_{T}.
Este método se utilizará ventajosamente en el caso de un usuario que se desplace lentamente, por ejemplo a una velocidad del orden de 3 km/h, o en el caso de que el canal varíe poco en frecuencia.
En el primer caso en que el usuario se desplaza lentamente, se fija el valor del parámetro S_{T} (por ejemplo, S_{T} = 16) y se busca S_{F} por el método de Golden. En el caso en que el canal varíe poco en frecuencia (por ejemplo, cuando la banda de coherencia es superior a S_{F}), se fija el valor de S_{F} (por ejemplo S_{F} = 16) y se busca S_{T} por el método de Golden.
Según otra variante, para seleccionar el mejor par (S_{F}, S_{T}), se puede aplicar un método de optimización bajo limitación con ayuda de la técnica del multiplicador de Lagrange con g(S_{F},S_{T}) = S_{F}S_{T}-L como limitación. La técnica del multiplicador de Lagrange es bien conocida por el experto; se podrá encontrar una descripción en Internet en la dirección siguiente: http://ocw.mit.edu/NR/rdonlyres/Mathematics/18-466Mathematical-StatisticsSpring2003/F6138C74-AA64-4B63-9A60-38A4833AECCB/0/appf.pdf.
La presente invención propone igualmente una simplificación del calculo de la RSIB asintótica comprimida dada por la fórmula (13), evitando calcular los logaritmos y exponenciales de las cantidades puestas en juego.
\vskip1.000000\baselineskip
Para ello, se utiliza la aproximación siguiente:
27
donde f_{c}(|a-b|) es una tabla precalculada que no depende más que de (|a-b|) y se aproxima de forma muy precisa a la función ln(1 + e^{-|a-b|}). A este respecto, se hará útil referencia al artículo de P. ROBERTSON, P. HOECHER y E. VILLEBRUN titulado "Optimal and sub-optimal maximum a posteriori algorithms suitable for turbo-decoding", European Transactions on Telecommunications, páginas 119 a 125, 1997.
\vskip1.000000\baselineskip
Por tanto, el cálculo de la aproximación de la RSIB asintótica comprimida se hace de forma iterativa: suponiendo que se conocen n-1 valores, se deduce el n^{ésimo} de la forma siguiente:
28
con
29
La invención puede aplicarse a un dispositivo receptor tal como un teléfono móvil. Como muestra la figura 10, se considera un sistema que comprende una red 200 de difusión de telefonía móvil compuesta de un servidor de red, una infraestructura de transmisión y un parque de aparatos de recepción inalámbricos móviles o portátiles 202, 204, por ejemplo teléfonos móviles asociados a la red.
Unos mensajes 206, 208 son enviados a los aparatos portátiles 202, 204, mientras que éstos reemiten informaciones 210, 212 en retorno, por ejemplo la información de atenuación del canal o los parámetros de presentación aptos para optimizar la transmisión.
Por tanto, los aparatos portátiles pueden realizar el cálculo de la RSIB asintótica comprimida según la fórmula (13) a fin de seleccionar los parámetros de presentación aptos para maximizar esta RSIB asintótica comprimida.
Estos parámetros de presentación son reenviados a continuación a una estación de base emisora 214 que podrá ajustar diversos parámetros de emisión, como, por ejemplo, los parámetros de presentación o el esquema de modulación-codificación. La optimización de los parámetros de presentación puede hacerse directamente al nivel del emisor si el dispositivo móvil reenvía al emisor la información de atenuación del canal y el tipo de ecualizador utilizado.
La presente invención puede aplicarse igualmente a los simuladores de sistemas radiomóviles.
Tal sistema simulador es un logicial que permite modelizar un entorno multicelular a fin de obtener las prestaciones de una red en términos de rendimiento en el interior de una célula, de distribución de tráficos medios de los usuarios en el interior de una célula o de distribución de retrasos medios en la transmisión de paquetes.
El sistema simulador está implantado en una unidad del tipo de la representada en la figura 11, que comprende al menos un procesador 100, un conjunto de memorias RAM 102 para el almacenamiento de datos y de memorias ROM 104, por ejemplo para el almacenamiento de instrucciones del programa. Estos diversos elementos están unidos por un bus 106.
Un elemento periférico, tal como un teclado 108, permite que el usuario del sistema simulador introduce datos en respuesta a un mensaje mostrado en una pantalla de visualización 110. El usuario puede seleccionar así, por ejemplo, el modelo de movilidad (posición y velocidad del móvil) o un modelo para el canal de propagación.
La integración del cálculo de la RSIB asintótica comprimida según la fórmula (13) en un sistema simulador permite no sólo la selección de los parámetros de presentación óptimos para un sistema OFDM-CDMA, sino también la obtención de la tasa de error de paquetes después de la codificación de canal, lo que es un indicador de la calidad de la comunicación.

Claims (26)

1. Procedimiento de selección de parámetros de presentación frecuencial (S_{F}) y/o temporal (S_{T}) para un sistema de comunicación que incluye un emisor y un receptor y que utiliza una modulación de amplitud en cuadratura y aplica una técnica de acceso múltiple de distribución por códigos o CDMA y una multiplexación por división de frecuencias ortogonales u OFDM, en el cual el dominio de frecuencias es cortado en F = N/S_{F} subbandas de S_{F} subportadoras, siendo N el tamaño de la transformada rápida de Fourier utilizada por el receptor y siendo S_{F} el parámetro de presentación frecuencial, y el dominio temporal es cortado en T = N_{S}/S_{T} bloques de S_{T} símbolos OFDM, siendo N_{S} el número de símbolos OFDM utilizados para codificar una trama de datos y siendo S_{T} el parámetro de presentación temporal, caracterizándose dicho procedimiento porque comprende las etapas según las cuales:
-
se estiman (80) los coeficientes de la atenuación del canal de propagación;
-
se determina (82), para el conjunto de las F subbandas de S_{F} subportadoras y de los T bloques de S_{T} símbolos OFDM, al menos una relación señal a interferencia + ruido (RSIB) asintótica a partir de los coeficientes de la atenuación del canal de propagación y del tipo de ecualizador utilizado por el receptor;
-
se deduce (84) de ello, para cada bloque de información codificada obtenido al final de la modulación, la relación señal a interferencia + ruido asintótica comprimida, que se expresa por una fórmula analítica dependiente de dichos parámetros de presentación frecuencia (S_{F}) y temporal (S_{T}); y
-
se seleccionan (86) dichos parámetros de presentación frecuencial (S_{F}) y temporal (S_{T}) que maximizan el valor de la relación señal a interferencia + ruido asintótica comprimida.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en la etapa (84) de cálculo de la RSIB asintótica comprimida se calcula la RSIB asintótica comprimida por medio de la fórmula siguiente:
30
donde:
\bullet
compressé significa comprimida,
\bullet
\lambda es un escalar conocido anticipadamente por el receptor, dependiente de la modulación y de la codificación,
\bullet
L es el factor de presentación: L = S_{F}xS_{T},
\bullet
i y j son enteros positivos, y
\bullet
\gamma(i,j) es la RSIB asintótica de la i^{ésima} subbanda del j^{ésimo} bloque de S_{T} símbolos de OFDM.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque en la etapa (84) de cálculo de la RSIB asintótica comprimida se calcula la RSIB asintótica comprimida de forma iterativa utilizando la aproximación siguiente:
ln(e^{a}+e^{b}) \approx max(a,b)+f_{c}(|a-b|)
donde f_{c}(|a-b|) es una tabla precalculada que no depende más que de (|a-b|) y se aproxima a la función ln(1+e^{-|a-b|}).
\vskip1.000000\baselineskip
4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado porque la etapa de selección (86) consiste en proceder a una búsqueda exhaustiva del par de parámetros de presentación frecuencial y temporal (S_{F}, S_{T}) que maximiza el valor de la RSIB asintótica comprimida.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado porque la etapa de selección (86) consiste en aplicar un método de búsqueda por la sección Golden.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado porque la etapa de selección (86) consiste en aplicar un método de optimización bajo limitación que utiliza la técnica del multiplicador de Lagrange, donde la limitación se escribe g(S_{F},S_{T}) = S_{F}S_{T}-L, siendo S_{F} el parámetro de presentación frecuencial, siendo S_{T} el parámetro de presentación temporal y siendo L el factor de presentación.
\newpage
7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, realizado en unión con un receptor que comprende un ecualizador MMSE (minimización del error cuadrático medio, en inglés "Minimum Mean Square Error") monousuario, caracterizado porque la RSIB asintótica \gamma(i,j) de la i^{ésima} subbanda del j^{ésimo} bloque de S_{T} del símbolos OFDM, para i = 0, ..., F-1 y j = 0, ..., T-1, está definida por la fórmula siguiente:
31
donde:
\bullet
p_{0} es la potencia de la señal presentada por el código de presentación del que se desea determinar la RSIB,
\bullet
L es el factor de presentación: L = S_{F}xS_{T},
\bullet
\alpha = K/L es la carga del sistema, siendo K el número de códigos de presentación transmitidos,
\bullet
\overline{p} es la potencia media de los códigos de presentación interferentes y las p_{i} son las potencias de los códigos de presentación interferentes con i \neq 0,
\bullet
p y k son enteros positivos,
\bullet
h_{j.S_{T}+k}[i \cdot S_{F} + p] es la atenuación del canal de propagación para la (i.S_{F}+p)^{ésima} subportadora del (j.S_{T}+k)^{ésimo} símbolo OFDM,
\bullet
\sigma^{2} es la varianza del ruido, y
\bullet
où significa donde
8. Procedimiento según la reivindicación anterior, en el cual se tiene que \frac{1}{K-1}\sum\limits^{K-1}_{i=1}p_{i} = \frac{1}{K}\sum\limits^{K-1}_{i=0}p_{i}, donde K es el número de códigos de presentación transmitidos y las p_{i}, para i \neq 0, son las potencias de los códigos de presentación interferentes, caracterizado porque la RSIB asintótica está definida por la relación siguiente:
32
donde:
\bullet
p_{0} es la potencia de la señal presentada por el código de presentación del que se desea determinar la RSIB,
\bullet
L es el factor de presentación: L = S_{F}xS_{T},
\bullet
\alpha = K/L es la carga del sistema,
\bullet
\overline{p} es la potencia media de los códigos de presentación interferentes,
\bullet
p y k son enteros positivos,
\bullet
h_{j.S_{T}+k}[i \cdot S_{F} + p] es la atenuación del canal de propagación para la (i.S_{F}+p)^{ésima} subportadora del (j.S_{T}+k)^{ésimo} símbolo OFDM,
\bullet
\sigma^{2} es la varianza del ruido, y
\bullet
où significa donde.
9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, realizado en unión con un receptor que comprende un ecualizador MRC (combinación de relación máxima, en inglés "Maximum Ratio Combining"), caracterizado porque la RSIB asintótica \gamma(i,j) de la i^{ésima} subbanda del j^{ésimo} bloque de S_{T} símbolos OFDM, para i = 0, ..., F-1 y j = 0, ..., T-1, está definida por la fórmula siguiente:
33
con
34
donde:
\bullet
p_{0} es la potencia de la señal presentada por el código de presentación del que se desea determinar la RSIB,
\bullet
L es el factor de presentación: L = S_{F}xS_{T},
\bullet
\alpha = K/L es la carga del sistema, siendo K el número de códigos de presentación transmitidos,
\bullet
\overline{p} es la potencia media de los códigos de presentación interferentes,
\bullet
p y k son enteros positivos,
\bullet
h_{j.S_{T}+k}[i \cdot S_{F} + p] es la atenuación del canal de propagación para la (i.S_{F}+p)^{ésima} subportadora del (j.S_{T}+k)^{ésimo} símbolo OFDM, y
\bullet
\sigma^{2} es la varianza del ruido.
10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, realizado en unión con un receptor que comprende un ecualizador MMSE (minimización del error cuadrático medio, en inglés "Minimum Mean Square Error") multiusuario, caracterizado porque la RSIB asintótica \gamma(i,j) de la i^{ésima} subbanda del j^{ésimo} bloque de S_{T} símbolos OFDM, para i = 0, ..., F-1 y j = 0, ..., T-1, es la solución de la ecuación implícita siguiente:
35
donde:
\bullet
L es el factor de presentación L = S_{F}xS_{T},
\bullet
\alpha = K/L, siendo K el número de códigos de presentación transmitidos,
\bullet
p y k son enteros positivos,
\bullet
h_{j.S_{T}+k}[i \cdot S_{F} + p] es la atenuación del canal de propagación para la (i.S_{F}+p)^{ésima} subportadora del (j.S_{T}+k)^{ésimo} símbolo OFDM, y
\bullet
\sigma^{2} es la varianza del ruido,
\bullet
p_{k} es la potencia aplicada al k^{ésimo} usuario, y:
36
donde \mu_{power}(p) significa \mu_{potencia}(p) y es la distribución límite de la potencia cuando L y K tienden al infinito y \alpha = K/L permanece constante.
11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, realizado en unión con un receptor que comprende un ecualizador EGC (combinación de ganancia idéntica, en inglés "Equal Gain Combining"), caracterizado porque la RSIB asintótica \gamma(i,j) de la i^{ésima} subbanda del j^{ésimo} bloque de S_{T} símbolos OFDM, para i = 0, ..., F-1 y j = 0, ..., T-1, está definida por la fórmula siguiente:
37
con
38
donde:
\bullet
p_{0} es la potencia de la señal presentada por el código de presentación del que se desea determinar la RSIB,
\bullet
L es el factor de presentación: L = S_{F}xS_{T},
\bullet
\alpha = K/L es la carga del sistema, siendo K el número de códigos de presentación transmitidos,
\bullet
\overline{p} es la potencia media de los códigos de presentación interferentes,
\bullet
p y k son enteros positivos,
\bullet
h_{j.S_{T}+k}[i \cdot S_{F} + p] es la atenuación del canal de propagación para la (i.S_{F}+p)^{ésima} subportadora del (j.S_{T}+k)^{ésimo} símbolo OFDM, y
\bullet
\sigma^{2} es la varianza del ruido.
12. Dispositivo de selección de los parámetros de presentación frecuencial (S_{F}) y/o temporal (S_{T}) para un sistema de comunicación que incluye un emisor y un receptor y que utiliza una modulación de amplitud en cuadratura y aplica una técnica de acceso múltiple de distribución por códigos o CDMA y una multiplexación por división de frecuencias ortogonales u OFDM, en el cual el dominio de las frecuencias es cortado en F = N/S_{F} subbandas de S_{F} subportadoras, siendo N el tamaño de la transformada rápida de Fourier utilizada por el receptor y siendo S_{F} el parámetro de presentación frecuencial, y el dominio temporal es cortado en T = N_{S}/S_{T} bloques de S_{T} símbolos OFDM, siendo N_{S} el número de símbolos OFDM utilizados para codificar una trama de datos y siendo S_{T} el parámetro de presentación temporal, caracterizándose dicho dispositivo porque comprende:
-
medios para estimar los coeficientes de la atenuación del canal de propagación;
-
medios para determinar, para el conjunto de las F subbandas de S_{F} subportadoras y los T bloques de S_{T} símbolos OFDM, al menos una relación señal a interferencia + ruido (RSIB) asintótica a partir de los coeficientes de atenuación del canal de propagación y del tipo ecualizador utilizado por el receptor;
-
medios (70) de cálculo para deducir de ello, para cada bloque de información codificada obtenido al final de la modulación, la relación señal a interferencia + ruido asintótica comprimida, que se expresa por una fórmula analítica dependiente de dichos parámetros de presentación frecuencial (S_{F}) y temporal (S_{T}); y
-
medios para seleccionar dichos parámetros de presentación frecuencial (S_{F}) y temporal (S_{T}) que maximizan el valor de la relación señal a interferencia + ruido asintótica comprimida.
\vskip1.000000\baselineskip
13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque los medios (70) de cálculo de la RSIB asintótica comprimida se adaptan para calcular la RSIB asintótica comprimida por medio de la fórmula siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
39
\vskip1.000000\baselineskip
donde:
\bullet
compressé significa comprimida,
\bullet
\lambda es un escalar conocido anticipadamente por el receptor, dependiente de la modulación y de la codificación,
\bullet
L es el factor de presentación: L = S_{F}xS_{T},
\bullet
i y j son enteros positivos, y
\bullet
\gamma(i,j) es la RSIB asintótica de la i^{ésima} subbanda del j^{ésimo} bloque de S_{T} símbolos de OFDM.
\vskip1.000000\baselineskip
14. Dispositivo según la reivindicación 13, caracterizado porque los medios (70) de cálculo de la RSIB asintótica comprimida están adaptados para calcular la RSIB asintótica comprimida de forma iterativa utilizando la aproximación siguiente:
ln(e^{a}+e^{b}) \approx max(a,b)+f_{c}(|a-b|)
donde f_{c}(|a-b|)es una tabla precalculada que no depende más que de (|a-b|) y que se aproxima a la función ln(1+e^{-|a-b|}).
\vskip1.000000\baselineskip
15. Dispositivo según la reivindicación 12, 13 o 14, caracterizado porque los medios de selección están adaptados para proceder a una búsqueda exhaustiva del par de parámetros de presentación frecuencial y temporal (S_{F}, S_{T}) que maximiza el valor de la RSIB asintótica comprimida.
16. Dispositivo según la reivindicación 12, 13 o 14, caracterizado porque los medios de selección están adaptados para aplicar un método de búsqueda por la sección Golden.
17. Dispositivo según la reivindicación 12, 13 o 14, caracterizado porque los medios de selección están adaptados para aplicar un método de optimización bajo limitación que utiliza la técnica del multiplicador de Lagrange, donde la limitación se escribe g(S_{F},S_{T}) = S_{F}S_{T}-L, siendo S_{F} el parámetro de presentación frecuencial, siendo S_{T} el parámetro de presentación temporal y siendo L el factor de presentación.
18. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 17, realizado en unión con un receptor que comprende un ecualizador MMSE (minimización del error cuadrático medio, en inglés "Minimum Mean Square Error") monousuario, caracterizado porque la RSIB asintótica \gamma(i,j) de la i^{ésima} subbanda del j^{ésimo} bloque de S_{T} de símbolos OFDM, para i = 0, ..., F-1 y j = 0, ..., T-1, está definida por la fórmula siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
40
donde:
\bullet
p_{0} es la potencia de la señal presentada por el código de presentación del que se desea determinar la RSIB,
\bullet
L es el factor de presentación: L = S_{F}xS_{T},
\bullet
\alpha = K/L es la carga del sistema, siendo K el número de códigos de presentación transmitidos,
\bullet
\overline{p} es la potencia media de códigos de presentación interferentes y las p_{i} son las potencias de los códigos de presentación interferentes, con i \neq 0,
\bullet
p y k son enteros positivos,
\bullet
h_{j.S_{T}+k}[i \cdot S_{F} + p] es la atenuación del canal de propagación para la (i.S_{F}+p)^{ésima} subportadora del (j.S_{T}+k)^{ésimo} símbolo OFDM,
\bullet
\sigma^{2} es la varianza del ruido, y
\bullet
où significa donde.
19. Dispositivo según la reivindicación anterior, en el cual se tiene que\frac{1}{K-1}\sum\limits^{K-1}_{i=1}p_{i} = \frac{1}{K}\sum\limits^{K-1}_{i=0}p_{i}, donde K es el número de los códigos de presentación transmitidos y las p_{i}, para i \neq 0, son las potencias de los códigos de presentación interferentes, caracterizado porque la RSIB asintótica está definida por la relación siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
41
donde:
\bullet
p_{0} es la potencia de la señal presentada por el código de presentación del que se desea determinar la RSIB,
\bullet
L es el factor de presentación: L = S_{F}xS_{T},
\bullet
\alpha = K/L es la carga del sistema,
\bullet
\overline{p} es la potencia media de los códigos de presentación interferentes,
\bullet
p y k son enteros positivos,
\bullet
h_{j.S_{T}+k}[i \cdot S_{F} + p] es la atenuación del canal de propagación para la (i.S_{F}+p)^{ésima} subportadora del (j.S_{T}+k)^{ésimo} símbolo OFDM,
\bullet
\sigma^{2} es la varianza del ruido, y
\bullet
où significa donde.
\vskip1.000000\baselineskip
20. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 17, realizado en unión con un receptor que comprende un ecualizador MRC (combinación de relación máxima, en inglés "Maximum Ratio Combining"), caracterizado porque la RSIB asintótica \gamma(i,j) de la i^{ésima} subbanda del j^{ésimo} bloque de S_{T} símbolos OFDM, para i = 0, ..., F-1 y j = 0, ..., T-1, está definida por la fórmula siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
42
\vskip1.000000\baselineskip
con
\vskip1.000000\baselineskip
43
\vskip1.000000\baselineskip
donde:
\bullet
p_{0} es la potencia de la señal presentada por el código de presentación del que se desea determinar la RSIB,
\bullet
L es el factor de presentación: L = S_{F}xS_{T},
\bullet
\alpha = K/L es la carga del sistema, siendo K el número de códigos de presentación transmitidos,
\bullet
\overline{p} es la potencia media de códigos de presentación interferentes,
\bullet
p y k son enteros positivos,
\bullet
h_{j.S_{T}+k}[i \cdot S_{F} + p] es la atenuación del canal de propagación para la (i.S_{F}+p)^{ésima} subportadora del (j.S_{T}+k)^{ésimo} símbolo OFDM, y
\bullet
\sigma^{2} es la varianza del ruido.
\vskip1.000000\baselineskip
21. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 17, realizado en unión con un receptor que comprende un ecualizador MMSE (minimización del error cuadrático medio, en inglés "Minimum Mean Square Error") multiusuario, caracterizado porque la RSIB asintótica \gamma(i,j) de la i^{ésima} subbanda del j^{ésimo} bloque de S_{T} símbolos OFDM, para i = 0, ..., F-1 y j = 0, ..., T-1, es la solución de la ecuación implícita siguiente:
44
\vskip1.000000\baselineskip
donde:
\bullet
L es el factor de presentación: L = S_{F}xS_{T},
\bullet
\alpha = K/L, siendo K el número de códigos de presentación transmitidos,
\bullet
p y k son enteros positivos,
\bullet
h_{j.S_{T}+k}[i \cdot S_{F} + p] es la atenuación del canal de propagación para la (i.S_{F}+p)^{ésima} subportadora del (j.S_{T}+k)^{ésimo} símbolo OFDM, y
\bullet
\sigma^{2} es la varianza del ruido,
\bullet
p_{k} es la potencia aplicada al k^{ésimo} usuario, y:
\vskip1.000000\baselineskip
45
\vskip1.000000\baselineskip
donde \mu_{power}(p) significa \mu_{potencia}(p) y es la distribución límite de la potencia cuando L y K tienden al infinito y \alpha = K/L permanece constante.
\vskip1.000000\baselineskip
22. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 17, realizado en unión con un receptor que comprende un ecualizador EGC (combinación de ganancia idéntica, en inglés "Equal Gain Combining"), caracterizado porque la RSIB asintótica \gamma(i,j) de la i^{ésima} subbanda del j^{ésimo} bloque de S_{T} símbolos OFDM, para i = 0, ..., F-1 y j = 0, ..., T-1, está definida por la fórmula siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
46
\vskip1.000000\baselineskip
con
\vskip1.000000\baselineskip
47
\newpage
donde:
\bullet
p_{0} es la potencia de la señal presentada por el código de presentación del que se desea determinar la RSIB,
\bullet
L es el factor de presentación: L = S_{F}xS_{T},
\bullet
\alpha = K/L es la carga del sistema, siendo K el número de códigos de presentación transmitidos,
\bullet
\overline{p} es la potencia media de los códigos de presentación interferentes,
\bullet
p y k son enteros positivos,
\bullet
h_{j.S_{T}+k}[i \cdot S_{F} + p] es la atenuación del canal de propagación para la (i.S_{F}+p)^{ésima} subportadora del (j.S_{T}+k)^{ésimo} símbolo OFDM, y
\bullet
\sigma^{2} es la varianza del ruido.
\vskip1.000000\baselineskip
23. Unidad de simulación de un sistema radiomóvil, caracterizado porque está adaptada para realizar un procedimiento de selección de los parámetros de presentación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
24. Unidad de simulación de un sistema radiomóvil, caracterizada porque comprende un dispositivo de selección de los parámetros de presentación según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 22.
25. Dispositivo de telefónica móvil inalámbrico, caracterizado porque está adaptado para realizar un procedimiento de selección de los parámetros de presentación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
26. Dispositivo de telefonía móvil inalámbrico, caracterizado porque comprende un dispositivo de selección de los parámetros de presentación según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 22.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5028618B2 (ja) * 2007-02-28 2012-09-19 国立大学法人大阪大学 伝送方法、伝送システム、及び受信装置
KR101070962B1 (ko) * 2007-04-12 2011-10-06 후지쯔 가부시끼가이샤 무선 통신 품질 추정 방법 및 장치
TWI345876B (en) * 2007-12-19 2011-07-21 Sunplus Mmobile Inc Method for calculating coefficients of filter and method for filtering
FR2926173A1 (fr) * 2008-01-04 2009-07-10 France Telecom Prediction de performance dans un reseau de communication.
US8234549B2 (en) * 2008-03-06 2012-07-31 Nec Laboratories America, Inc. Simultaneous PMD compensation and chromatic dispersion compensation using LDPC coded OFDM
US8958460B2 (en) 2008-03-18 2015-02-17 On-Ramp Wireless, Inc. Forward error correction media access control system
US8416881B1 (en) * 2008-03-21 2013-04-09 Apple Inc. Effective signal interference plus noise ratio estimation for multi-order modulation
JP5177527B2 (ja) * 2008-07-28 2013-04-03 シャープ株式会社 通信システム、受信装置及び通信方法
US8363699B2 (en) 2009-03-20 2013-01-29 On-Ramp Wireless, Inc. Random timing offset determination
US7702290B1 (en) * 2009-04-08 2010-04-20 On-Ramp Wirless, Inc. Dynamic energy control
JP5918667B2 (ja) * 2012-09-18 2016-05-18 ルネサスエレクトロニクス株式会社 受信装置及び通信装置並びに通信システム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3236273B2 (ja) * 1999-05-17 2001-12-10 三菱電機株式会社 マルチキャリア伝送システムおよびマルチキャリア変調方法
KR100576665B1 (ko) * 2000-07-26 2006-05-10 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 멀티 캐리어 cdma 통신 장치, 멀티 캐리어 cdma송신 장치 및 멀티 캐리어 cdma 수신 장치
JP3628987B2 (ja) * 2001-07-31 2005-03-16 松下電器産業株式会社 無線通信装置および無線通信方法
US7292647B1 (en) * 2002-04-22 2007-11-06 Regents Of The University Of Minnesota Wireless communication system having linear encoder
ATE421809T1 (de) * 2002-08-22 2009-02-15 Imec Inter Uni Micro Electr Verfahren zur mimo-übertragung für mehrere benutzer und entsprechende vorrichtungen
JP4041719B2 (ja) * 2002-10-09 2008-01-30 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線通信システム、無線通信方法、これらに用いて好適な送信装置及び受信装置
AU2003280576A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Transmitting device and transmitting method
JP4181906B2 (ja) * 2003-03-26 2008-11-19 富士通株式会社 送信機及び受信機
JP3847733B2 (ja) * 2003-06-12 2006-11-22 松下電器産業株式会社 マルチキャリア通信方法及びその通信装置
JP3998631B2 (ja) * 2003-11-21 2007-10-31 株式会社東芝 無線通信システム、移動通信端末装置、基地局装置および無線通信方法
JP2005318434A (ja) * 2004-04-30 2005-11-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 送信装置及びスケジューリング方法
US8340139B2 (en) * 2004-10-06 2012-12-25 Broadcom Corporation Method and system for weight determination in a single channel (SC) multiple-input multiple-output (MIMO) system for WCDMA/HSDPA
US8964912B2 (en) * 2005-05-31 2015-02-24 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Adaptive timing recovery via generalized RAKE reception

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