ES2319856T3 - Receptor inalambrico y metodo de calibracion del mismo. - Google Patents
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Abstract
Un aparato de recepción por radio que incluye una antena múltiple constituida por una pluralidad de antenas (304-1 - 304-N), una pluralidad de medios de recepción por radio múltiple (306-1 - 306-N) dispuestos en correspondencia con las antenas individuales, medios de procesado de la señal múltiple (312) para ponderar las salidas de los medios de recepción por radio múltiple individuales de acuerdo con un algoritmo predeterminado, sintetizar las salidas ponderadas, y dar luego salida a la salida sintetizada, y medios de detección (307) para calcular las cantidades de corrección de una fluctuación de la amplitud y de un cambio de fase de cada uno de los medios de recepción por radio múltiple, sobre la base de la salida de cada uno de los medios de recepción por radio múltiple, obteniéndose las cantidades de corrección mediante el uso de una señal de calibración que es una señal conocida, en que el aparato de recepción por radio comprende: medios de conmutación de la señal de calibración (305-1-305-N), cada uno de los cuales está conectado entre las antenas individuales y los medios de recepción por radio múltiple asociados con las antenas individuales, recibe una salida de recepción de las antenas individuales y la señal de calibración, y selecciona ya sea la salida de recepción de las antenas individuales o ya sea la señal de calibración, y da salida a la seleccionada a los medios de recepción por radio múltiple; caracterizado por medios (400) de recepción de la diversidad que reciben las salidas de recepción de la pluralidad de antenas, llevan a cabo el procesado de la diversidad, y dan salida a los resultados; medios (320) de conmutación de la señal de desmodulación que reciben una salida de los medios de procesado de la señal múltiple y una salida de los medios de recepción de la diversidad que proporcionan ya sea la salida de los medios de procesado de la señal múltiple o ya sea la salida de los medios de recepción de la diversidad; medios (318) de vigilancia de la calidad de recepción de la diversidad, para vigilar la calidad de recepción de la recepción de la diversidad efectuada por los medios de recepción de la diversidad; medios (317) de vigilancia de la calidad de recepción múltiple, para vigilar la calidad de recepción de la recepción de la antena múltiple efectuada por los medios de recepción por radio múltiple y los medios de procesado de la señal múltiple; y medios (319) para decidir el sistema de recepción que dan instrucciones a los medios de conmutación de las señal de desmodulación para que seleccionen la salida de los medios de recepción de la diversidad y den instrucciones a los medios de conmutación de la señal de calibración para que seleccionen la señal de calibración si la calidad de recepción de la recepción de la diversidad es equivalente a la calidad de recepción de la recepción de la antena múltiple.
Description
Receptor inalámbrico y método de calibración del
mismo.
El presente invento se refiere a un aparato de
recepción por radio que tiene una antena múltiple usada para
comunicación por radio por el sistema de CDMA (Acceso Múltiple por
División de Código) y, más en particular, a un aparato de recepción
por radio que lleva a cabo la calibración de una unidad de recepción
por radio, y a un método de calibración para el mismo.
En una comunicación móvil en la que se use el
sistema de CDMA, una pluralidad de estaciones móviles comparten la
misma banda de frecuencia, y cada estación móvil expande los datos
de transmisión mediante un código de expansión y transmite los
datos hacia una estación de base. Las estaciones móviles
individuales tienen asignados diferentes códigos de expansión que
tienen ortogonalidad cada uno con respecto a los otros. La estación
de base es capaz de extraer los datos de recepción de una señal
recibida transmitida desde una estación móvil particular,
efectuando para ello la expansión inversa usando el mismo código de
expansión que el usado para expandir por la estación móvil.
Sin embargo, a medida que aumenta el número de
estaciones múltiples de las estaciones móviles la calidad de la
comunicación se deteriora, debido a la interferencia entre las
diferentes estaciones basada en las características de mutua
correlación del código de expansión. Al seguir aumentando el número
de estaciones múltiples de las estaciones móviles, la conexión de
una llamada se hace difícil. Por el contrario, puede decirse que la
limitación de la interferencia entre las diferentes estaciones
permite conseguir una mejora del rendimiento de la utilización de
la frecuencia, una mejor calidad de la comunicación, y un aumento de
la capacidad de línea. Por consiguiente, en la comunicación móvil
usando el sistema de CDMA, la limitación de la interferencia entre
las diferentes estaciones es un problema importante.
Como un método para limitar la interferencia
entre las diferentes estaciones en un sistema de comunicaciones
móviles de CDMA de expansión directa, se ha estudiado a fondo un
método en el que se usa una antena múltiple adaptable, y se han
dado muchos informes.
La antena múltiple adaptable usa una antena
múltiple construida mediante una pluralidad de antenas. En tal
antena múltiple adaptable, se puede dotar de directividad (propiedad
de una antena de poder radiar más en una dirección que en otras) a
toda la antena múltiple ponderando para ello la amplitud y la fase
de la salida de recepción de cada antena y sintetizando las salidas
ponderadas. Además, cambiando la ponderación se puede cambiar la
directividad de la antena múltiple. La interferencia entre las
diferentes estaciones puede limitarse de un modo efectivo aplicando
para ello la recepción usando la antena múltiple adaptable (lo que
denominamos aquí en lo que sigue como la "recepción por antena
múltiple") a la comunicación móvil e implementando un buen
patrón de directividad, cambiando para ello la ponderación sobre la
base de un algoritmo predeterminado.
Generalmente, sin embargo, las unidades de
recepción por radio tienen diferentes fluctuaciones de la amplitud
y variaciones de fase, debido a las variaciones en los elementos que
constituyen los amplificadores. Además, las fluctuaciones de la
amplitud y los cambios de fase cambian con el tiempo. Puesto que las
variaciones en esas fluctuaciones de la amplitud y en los cambios
de fase conducen a una diferencia entre un patrón de directividad
que se espera obtener mediante el control basado en el algoritmo y
un patrón de directividad obtenido realmente, las variaciones son
barreras en cuanto a la implementación de una limitación efectiva de
la interferencia entre las diferentes estaciones.
Con objeto de corregir las antes mencionadas
variaciones, se ha efectuado una operación denominada
"calibración", en la cual cada unidad de recepción por radio
recibe una señal conocida, se miden las fluctuaciones de la
amplitud y el cambio de fase de cada una de ellas, y se realimentan
los resultados de las mediciones en la ponderación y la
sintetización.
En lo que sigue se explicarán brevemente algunos
métodos de calibración convencionales.
Primer ejemplo
convencional
Como se explicará aquí en detalle en lo que
sigue, de acuerdo con un primer método de calibración convencional,
se usa el código de expansión, que es diferente del código de
expansión asignado a una estación móvil para llamadas por teléfono,
para expandir una señal de calibración conocida, y se superpone la
señal de calibración a una salida de recepción de la antena.
Segundo ejemplo
convencional
Como se explicará aquí en detalle en lo que
sigue, de acuerdo con un segundo método de calibración convencional,
se corta una salida de recepción de una antena, y solamente se
recibe una señal de calibración.
\newpage
Tercer ejemplo
convencional
De acuerdo con un tercer método de calibración
convencional, se multiplexa una señal conocida, de una manera por
división en el tiempo, en una señal transmitida por una estación
móvil. Un aparato de recepción por radio en el tercer método de
calibración convencional separa la señal de calibración que ha sido
multiplexada del modo por división en el tiempo, de una señal
recibida y la usa para calcular una cantidad de corrección.
Los aparatos de recepción por radio de los
ejemplos convencionales descritos en lo que antecede plantean los
siguientes problemas.
En el primer ejemplo convencional, la señal de
calibración se convierte en un ruido en relación con una señal de
llamada transmitida por una estación móvil, lo que da por resultado
un deterioro de la calidad de la palabra. Por otra parte, una señal
de llamada se convierte en un ruido en relación con la señal de
calibración, lo que da por resultado un deterioro de la precisión
de la calibración.
En el segundo ejemplo convencional, se corta una
llamada de una estación móvil, de modo que se interrumpe el
servicio de llamada durante la calibración.
En el tercer ejemplo convencional, la capacidad
de comunicación que puede usar una estación móvil para llamadas
disminuye por la señal de calibración multiplexada del modo por
división en el tiempo.
En consecuencia, un objeto del presente invento
es proporcionar un aparato de recepción por radio que usa una
antena múltiple adaptable y efectúa la calibración sin deterioro de
la calidad de la palabra.
Otro objeto del presente invento es proporcionar
un método de calibración para el anterior aparato de radio.
En el documento
EP-A-0 938 204 se describen un
aparato de recepción por radio de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1 y un método de calibración de acuerdo con el
preámbulo de la reivindicación 6.
Estos objetos se consiguen mediante un aparato
de recepción por radio tal como el definido en la reivindicación 1,
y por un método de calibración tal como el definido en la
reivindicación 6; las reivindicaciones subordinadas están
relacionadas con otros desarrollos del invento.
La Fig. 1 es un diagrama bloque en el que se ha
representado la configuración de un aparato de recepción por radio
convencional en el que se emplea un método de calibración en el que
se expande unas señal de calibración usando para ello un código de
expansión que es diferente de una señal de llamada y superpuesto a
la señal de llamada;
La Fig. 2 es un diagrama bloque en el que se ha
representado la configuración de otro aparato de recepción por
radio convencional en el que se emplea un método de calibración en
el que se corta una salida de recepción de una antena para recibir
solamente una señal de calibración; y
La Fig. 3 es un diagrama bloque en el que se ha
representado un ejemplo de configuración en el que un aparato de
recepción por radio de acuerdo con el presente invento se aplica a
una estación de base en una comunicación móvil de CDMA.
Para una más fácil comprensión del presente
invento, se explicarán los ejemplos convencionales primero y segundo
descritos en lo que antecede, con referencia a los dibujos que se
acompañan.
La Fig. 1 es un diagrama bloque en el que se ha
representado la configuración del aparato de recepción por radio
del primer ejemplo convencional. El aparato de recepción por radio
hace uso de un método de calibración en el que se expande una señal
de calibración mediante el código de expansión que es diferente de
una señal de llamada y superpuesto a la señal de llamada.
En la Fig. 1, el aparato de recepción por radio
incluye un generador 101 de señal de calibración para generar una
señal de calibración conocida. Una unidad 102 de transmisión por
radio de la señal de calibración transmite la señal de calibración.
Un atenuador variable 103 atenúa una salida de la unidad 102 de
transmisión por radio de la señal de calibración, en una cantidad
de atenuación que puede ser fijada. El aparato de recepción por
radio incluye además antenas 104-1 a
104-N (N es un número entero positivo) para recibir
señales por radio. Las sumadoras 105-1 a
105-N añaden una salida del atenuador variable 103 a
las salidas de recepción de las antenas 104-1 a
104-N. Las unidades 106-1 a
106-N de recepción por radio múltiple reciben las
salidas de las sumadoras 105-1 a
105-N y llevan a cabo el procesado de recepción.
El aparato de recepción por radio incluye además
al menos una unidad 112 de procesado de la señal múltiple que
recibe las salidas de las unidades 106-1 a
106-N de recepción por radio múltiple, y lleva a
cabo la expansión inversa, la ponderación y la sintetización. La
unidad 112 de procesado de la señal múltiple tiene un circuito 108
de control del peso, correlacionadores 109-1 a
109-N, multiplicadores 110-1 a
110-N, y un sintetizador 111.
Un circuito detector 107 recibe las salidas de
las unidades 106-1 a 106-N de
recepción por radio múltiple y calcula las cantidades de corrección
de las fluctuaciones de la amplitud y del cambio de fase de cada una
de las unidades 106-1 a 106-N de
recepción por radio múltiple. El circuito detector 107 suministra
las cantidades de corrección calculadas a la unidad 112 de
procesado de la señal múltiple.
Describiremos la operación del aparato de
recepción por radio en un modo de calibración. Las señales de
calibración se superponen sobre las salidas de recepción de las
antenas 104-1 a 104-N mediante las
sumadoras 105-1 a 105-N. Las
señales de calibración que hayan pasado a través de las unidades
106-1 a 106-N de recepción por radio
múltiple se comparan en el circuito detector 107. El circuito
detector 107 calcula las cantidades de corrección de las
fluctuaciones de la amplitud y de los cambios de fase para las
unidades 106-1 a 106-N de recepción
por radio múltiple, sobre la base de los resultados de la
comparación, y suministra las cantidades de corrección calculadas a
la unidad 112 de procesado de la señal múltiple. La unidad 112 de
procesado de la señal múltiple corrige la ponderación de los
multiplicadores 110-1 a 110-N sobre
la base de las cantidades de corrección suministradas.
En este aparato de recepción por radio, las
señales de calibración son ruidos para las señales de llamada
transmitidas por una estación móvil, que originan una degradación de
la calidad de la palabra. Las señales de palabra son ruidos para
las señales de calibración, que originan una degradación de la
precisión de la calibración.
La Fig. 2 es un diagrama bloque en el que se ha
ilustrado la configuración del aparato de recepción por radio del
segundo ejemplo convencional (véase el documento
EP-A-0 938 204). El aparato de
recepción por radio hace uso de un método de calibración en el que
se cortan las salidas de recepción de las antenas para recibir
solamente las señales de calibración.
En la Fig. 2, el aparato de recepción por radio
difiere del primer ejemplo convencional en el siguiente aspecto. El
aparato de recepción por radio tiene unidades de conmutación
201-1 a 201-N, las cuales conmutan
las salidas de recepción de las antenas y las salidas del atenuador
variable 103, y suministran las salidas a las unidades de recepción
por radio múltiple 106-1 a 106-N, en
lugar de las sumadoras 105-1 a 105-N
representadas en la Fig. 1.
El aparato de recepción por radio corta las
salidas de recepción de las antenas 104-1 a
104-N mediante las unidades de conmutación
201-1 a 201-N, y da entrada
únicamente a las señales de calibración a las unidades
106-1 a 106-N de recepción por radio
múltiple. En este estado, se calculan las cantidades de corrección
de las fluctuaciones de la amplitud y de los cambios de fase
mediante el circuito detector 107, como en el caso del primer
ejemplo convencional. En la unidad 112 de procesado de la señal
múltiple, se corrige la ponderación en los multiplicadores
110-1 a 110-N, sobre la base de las
cantidades de corrección calculadas.
En este aparato de recepción por radio, se
cortan las llamadas de una estación móvil, de modo que se interrumpe
el servicio de comunicación de las mismas durante la
calibración.
A continuación, con referencia ahora a la Fig.
3, se explicará un aparato de recepción por radio de acuerdo con
una realización preferida del presente invento.
La Fig. 3 es un diagrama bloque en el que se ha
ilustrado un ejemplo de configuración en el que el aparato de
recepción por radio de acuerdo con el presente invento ha sido
aplicado a una estación de base en la comunicación móvil de
CDMA.
En la Fig. 3, el aparato de recepción por radio
incluye un generador 301 de señal de calibración para generar una
señal conocida (por ejemplo, de todos ceros) que proporciona una
referencia para la calibración. Una unidad 302 de transmisión por
radio de la señal de calibración expande una salida de la señal
mediante el generador 301 de la señal de calibración, usando para
ello un código de expansión predeterminado, y transmite la salida
de la señal. Un atenuador variable 303 atenúa una salida de la
unidad 302 de transmisión por radio de la señal de calibración, en
una cantidad de atenuación que puede ser establecida. El aparato de
recepción por radio incluye, además, las antenas
304-1 a 304-N para recibir señales
de radio. Los selectores 305-1 a
305-N de la señal de calibración dan salida ya sea
a una salida de recepción de las antenas 304-1 a
304-N, o ya sea a una salida del atenuador variable
303, o bien a una señal sintetizada derivada de las mismas. Una
unidad de recepción múltiple 300 recibe las salidas de los
selectores 305-1 a 305-N de la señal
de calibración, pondera y sintetiza las salidas individuales, y
luego da salida al resultado.
El aparato de recepción por radio incluye además
un circuito 317 de vigilancia de la calidad de la recepción
múltiple, una unidad 400 de recepción de la diversidad, un circuito
318 de vigilancia de la calidad de la recepción de la diversidad,
un circuito 319 de decisión del sistema de recepción, y una unidad
320 de conmutación de la señal de desmodulación. El circuito 317 de
vigilancia de la calidad de recepción de la recepción múltiple
vigila la calidad de una salida de la unidad 300 de recepción
múltiple. Aquí, la calidad se refiere a una relación SN/relación de
Señal a Ruido) a BER (Tasa de Error de Bits), etc. La unidad 400 de
recepción de la diversidad lleva a cabo un procesado de la
recepción de la diversidad sobre la base de las salidas de recepción
de las antenas 304-1 a 304-N. El
circuito 318 de vigilancia de la calidad de la recepción de la
diversidad vigila calidad (relación de SN, de VER, etc.) de una
salida de la unidad 400 de recepción de la diversidad. El circuito
319 de decisión del sistema de recepción da una instrucción para
seleccionar la unidad 400 de recepción de la diversidad si la
calidad obtenida en un circuito 318 de vigilancia de la calidad de
la recepción de la diversidad es igual o mayor que la calidad
obtenida en un circuito 317 de vigilancia de la calidad de la
recepción múltiple. Una unidad 320 de conmutación de la señal de
desmodulación selecciona una salida de la unidad 300 de recepción
múltiple, o una salida de la unidad 400 de recepción de la
diversidad, sobre la base de una instrucción del circuito 319 de
decisión del sistema de recepción. Los selectores
305-1 a 305-N de la señal de
calibración dan también salida ya sea a las salidas de recepción de
las antenas 304-1 a 304-N, o ya sea
a las salidas (señales de calibración) del atenuador variable 303, o
bien a una señal sintetizada derivada de las mismas, sobre la base
de una instrucción del circuito 319 de decisión del sistema de
recepción.
La unidad 300 de recepción múltiple incluye
unidades 306-1 a 306-N de recepción
por radio múltiple que reciben las salidas de las unidades
305-1 a 305-N de conmutación de la
señal de calibración y las convierten n señales de banda de base,
dando luego de salida a las señales de banda de base. La unidad de
recepción múltiple 300 incluye además al menos una unidad 312 de
procesado de la señal múltiple, que recibe las salidas de las
unidades 306-1 a 306-N de recepción
por radio múltiple, las pondera y las sintetiza, y da salida a los
resultados. Un circuito detector 307 calcula las cantidades de
corrección de las fluctuaciones de la amplitud y de los cambios de
fase asociados con las unidades 306-1 a
306-N de recepción por radio múltiple, y notifica a
la unidad 312 de procesado de la señal múltiple las cantidades de
corrección calculadas. La unidad 312 de procesado de la señal
múltiple tiene un circuito 308 de control del peso,
correlacionadores 309-1 a 309-N,
multiplicadores 310-1 a 310-N, y un
sintetizador 311.
Los correlacionadores 309-1 a
309-N reciben las salidas de las unidades de
recepción por radio múltiple 306-1 a
306-N, y las expanden inversamente, usando para ello
el código de expansión predeterminado. El circuito 308 de control
del peso calcula y da salida a los coeficientes de ponderación
asociados a las salidas de los correlacionadores
309-1 a 309-N, sobre la base de un
algoritmo predeterminado y de las cantidades de corrección
determinadas por el circuito detector 307. Las salidas de los
correlacionadores 309-1 a 309-, y los
correspondientes coeficientes de ponderación, se multiplican por
los multiplicadores 310-1 a 310-N.
Las salidas de los multiplicadores 310-1 a
310-N son sintetizadas por el sintetizador 311.
Por otra parte, la unidad 400 de recepción de la
diversidad incluye unidades 313-1 a
313-N de recepción de la diversidad por radio y al
menos una unidad 316 de procesado de la señal de diversidad. Las
unidades 313-1 a 313-N de recepción
de la diversidad por radio reciben las salidas de las antenas
304-1 a 304-N y las convierten en
señales de banda de base, dando luego salida a las señales de banda
de base. La unidad 316 de procesado de la señal de diversidad lleva
a cabo el procesado de la diversidad en las salidas de las unidades
313-1 a 313-N de recepción de la
diversidad por radio. La unidad 316 de procesado de la señal de
diversidad tiene correlacionadores 314-1 a
314-N que reciben las salidas de las unidades
313-1 a 313-N de recepción de la
diversidad por radio y las expanden inversamente mediante el código
de expansión predeterminado, y un circuito 315 de sintetización de
la diversidad que lleva a cabo el procesado de la diversidad en las
salidas de los correlacionadores 314-1 a
314-N.
El antes mencionado procesado de la diversidad
puede ser cualquiera de entre una selección de sinterización por
igual ganancia, sinterización por máxima relación, etc.
A continuación se describirá la operación del
aparato de recepción por radio de acuerdo con el presente invento,
en un modo normal (modo de no calibración).
Normalmente, la calidad de recepción por antena
múltiple obtenida en el circuito 317 de vigilancia de la calidad de
la recepción múltiple, es mejor que la calidad de recepción de la
recepción de la diversidad obtenida en el circuito 318 de
vigilancia de la calidad de la recepción de la diversidad. Por
consiguiente, las unidades 305-1 a
305-N de conmutación de la señal de calibración
hacen una selección tal que solamente se da de entrada a la unidad
300 de recepción múltiple a las salidas de recepción de las antenas.
La unidad 320 de conmutación de la señal de desmodulación
selecciona las salidas de la unidad de recepción múltiple 300, y las
señales seleccionadas se usan como señales de desmodulación en una
etapa subsiguiente (no representada).
A continuación se explicará la operación en el
modo de calibración.
El aparato de recepción por radio efectúa la
calibración cuando la calidad de recepción de la recepción de la
diversidad es equivalente a la calidad de recepción de la recepción
de la antena múltiple.
El circuito 319 de decisión del sistema de
recepción da instrucciones a la unidad 320 de conmutación de la
señal de desmodulación de seleccionar las salidas de la unidad 400
de recepción de la diversidad cuando la calidad de recepción de la
recepción de la diversidad es equivalente a la calidad de recepción
de la recepción de la antena múltiple, y da instrucciones a las
unidades 305-1 a 305-N de
conmutación de la señal de calibración para dar salida a solamente
señales de calibración. Por consiguiente, las salidas de la unidad
400 de recepción de la diversidad son usadas como señales de
desmodulación.
Solamente se suministran señales de calibración
a la unidad 300 de recepción de la diversidad. En base a las
salidas de las unidades 306-1 306-N
de recepción por radio múltiple, el circuito de detección 307
calcula las cantidades de corrección de las fluctuaciones de la
amplitud y de los cambios de fase para las unidades de recepción
por radio múltiple 306-1 a 306-N, y
notifica al circuito 308 de control del peso las cantidades de
corrección calculadas. El circuito 308 de control del peso efectúa
entonces la sintetización en base a la ponderación que refleja las
cantidades de corrección.
Una vez completada la calibración, el circuito
319 de decisión del sistema de recepción da instrucciones a las
unidades 305-1 a 305-N de
conmutación de la señal de calibración, para que seleccionen las
salidas de recepción de la antenas, y da instrucciones a la unidad
320 de conmutación de la señal de desmodulación para que seleccione
las salidas de la unidad 300 de recepción múltiple.
Como se ha descrito en lo que antecede, cuando
la recepción de la diversidad capacita para asegurar la misma
calidad de recepción que la obtenida por la recepción de la antena
múltiple, se efectúa la recepción de la diversidad en lugar de la
recepción de la antena múltiple, y se separa la unidad 300 de
recepción múltiple de las antenas 304-1 a
304-N para llevar a cabo la calibración. Como
resultado, se puede efectuar automáticamente una calibración de
alta precisión sin origina interrupción de llamadas de una estación
móvil, ni una disminución de la capacidad de comunicación, ni una
degradación de la calidad de la palabra, haciendo así posible
mantener siempre un buen efecto para limitar la interferencia de
una antena múltiple adaptable.
En un caso igual al de que se emita una
instrucción para iniciación manual de la calibración, la calidad de
recepción de la recepción de la diversidad puede ser inferior a la
calidad de recepción de la recepción de la antena múltiple. En tal
ocasión, el aparato de recepción por radio de acuerdo con el
presente invento puede rechazar la calibración, o bien llevar a
cabo forzadamente la calibración. Como alternativa, pueden definirse
una pluralidad de arranques de la calibración que contengan
prioridades para seleccionar ya sea el rechazo o ya sea el arranque
forzado.
Cuando se lleva a cabo la calibración
forzadamente, el aparato de recepción por radio de acuerdo con el
presente invento puede expandir una señal de calibración usando
para ello un código de expansión que sea diferente del usado por
una estación móvil, y superponer la señal de calibración expandida
sobre una salida de recepción de una
antena.
antena.
Se ha supuesto que la calidad de recepción de la
recepción de la diversidad es inferior a la calidad de recepción de
la recepción de la antena múltiple cuando se recibe una instrucción
para arranque manual, o similar, de la calibración. En este caso,
las unidades 305-1 a 305-N de
conmutación de la señal de calibración efectúan una selección de
modo que superponen una señal de calibración sobre una salida de
recepción de la antena, y suministran el resultado de la unidad de
recepción múltiple 300. La unidad 320 de conmutación de la señal de
desmodulación mantiene el estado en el que se seleccionan las
salidas de la unidad de recepción múltiple 300 y se usan las
salidas de la unidad de recepción múltiple 300 como señales de
desmodulación en una etapa subsiguiente (no representada). La
unidad de recepción múltiple 300 recibe y sintetiza las señales
procedentes de una estación móvil y da salida a la señal
sintetizada, y también calcula las cantidades de corrección de las
fluctuaciones de la amplitud y de los cambios de fase, usando para
ello el circuito detector 307 y una señal de calibración separada.
Las cantidades de corrección calculadas son suministradas al
circuito de control del peso 308 y reflejadas en la ponderación
subsiguiente.
Por lo tanto, cuando la calidad de recepción de
la diversidad es equivalente a la calidad de recepción múltiple, es
posible una calibración de alta precisión, sin originar degradación
de la calidad de la palabra ni interrupción de las llamadas. Por
otra parte, si la calidad de recepción de la diversidad es inferior
a la calidad de recepción múltiple, se superpone la señal de
calibración para llevar a cabo la calibración sin interrumpir las
llamadas por una estación móvil, de modo que se pueda realizar la
calibración efectuando para ello una operación basada en una
situación.
Cuando se lleva a cabo la calibración
forzadamente, el aparato de recepción por radio de acuerdo con el
presente invento puede medir las fluctuaciones de la amplitud y los
cambios de fase de las unidades 306-1 a
306-N de recepción por radio múltiple mientras las
conmuta con obje4to de calcular las cantidades de corrección. En
ese caso, solamente una unidad de conmutación de la señal de
calibración predeterminada, seleccionada de entre las unidades
305-1 a 305-N de conmutación de la
señal de calibración, hace que solamente sea suministrada una señal
de calibración a las unidades de recepción por radio múltiple
asociadas, mientras que las restantes unidades de conmutación de la
señal de calibración hacen que solamente las salidas de recepción de
la antena sean suministradas a las unidades de recepción por radio
múltiple asociadas. La unidad 320 de conmutación de la señal de
desmodulación mantiene el estado en el que son seleccionadas las
salidas de la unidad de recepción múltiple 300, y se usan las
salidas como señales de desmodulación en una etapa subsiguiente (no
representada). El circuito 308 de control del peso controla la
ponderación de modo que se obtenga una salida óptima usando para
ello las salidas de las unidades de recepción por radio múltiple,
excepto la unidad de recepción por radio múltiple a la que sea
suministrada la señal de calibración. El circuito detector 307 mide
las fluctuaciones de la amplitud y los cambios de fase sobre la
base de las salidas de la unidad de recepción por radio múltiple a
la que haya sido suministrada la señal de calibración.
Las unidades de recepción por radio múltiple de
las que se miden sus fluctuaciones de la amplitud y sus cambios de
fase son conmutadas secuencialmente. El circuito detector 307 mide
las fluctuaciones de la amplitud y los cambios de fase de todas las
unidades de recepción por radio múltiple 306-1 a
306-N, y calcula luego las cantidades de corrección
para las unidades de recepción por radio múltiple individuales
306-1 a 306-N. Las cantidades de
corrección se suministran al circuito de control del peso 308 y son
reflejadas en la subsiguiente ponderación.
\newpage
Desde luego, en caso de que el número de ondas
interfaciales sea menor que el número de antenas N, una disminución
del número de antenas N no tendrá gran influencia en la capacidad
para limitar la interferencia. Por consiguiente, en tal caso es
efectiva la operación.
Si la calidad de recepción de la recepción de la
diversidad es equivalente a la calidad de recepción de la recepción
por la antena múltiple, es posible una calibración de alta
precisión, sin degradación de la calidad de la palabra ni
interrupción de las llamadas.
Por otra parte, si la calidad de recepción de la
recepción de la diversidad es inferior a la calidad de recepción de
la recepción por la antena múltiple, entonces las unidades de
recepción por radio múltiple son conmutadas secuencialmente para
llevar a cabo la calibración, permitiendo así que sea efectuada la
calibración mediante la realización de una operación que sea la más
adecuada para una situación.
El aparato de recepción por radio descrito en lo
que antecede está configurado para efectuar la ponderación después
de la expansión inversa. Como alternativa, sin embargo, el aparato
puede estar configurado para efectuar la ponderación antes de la
expansión inversa.
Además, el presente invento no queda limitado a
las configuraciones y operaciones del aparato de recepción por
radio descritas en lo que antecede. El presente invento puede ser
también aplicado a un aparato que use un método MUSIC o similar,
basado en un algoritmo de estimación de la dirección de llegada para
la unidad de recepción de antena 300.
Como se ha descrito en lo que antecede, el
presente invento tiene la siguiente ventaja.
Si la recepción de la diversidad hace posible
asegurar una calidad de recepción equivalente a la de recepción de
una antena múltiple, se efectúa entonces la recepción de la
diversidad en lugar de la recepción por la antena múltiple, y se
separa una unidad de recepción por radio múltiple de la antena para
llevar a cabo la calibración. Como resultado, puede efectuarse
automáticamente una calibración de alta precisión, sin interrumpir
la comunicación, ni disminuir la capacidad de comunicación, ni
degradar la calidad de la comunicación, haciendo posible mantener
siempre un buen efecto para limitar la interferencia de una antena
múltiple adaptable.
Si la calidad de recepción de la diversidad es
inferior a la calidad de recepción múltiple, se superpone entonces
una señal de calibración a cada salida de recepción de la antena
para llevar a cabo la calibración sin interrumpir la comunicación,
permitiendo que sea efectuada la calibración efectuando para ello
una operación basada en una situación.
Como alternativa, si la calidad de recepción de
la recepción de la diversidad es inferior a la calidad de recepción
de la recepción por la antena múltiple, entonces se conmutan en
secuencia las unidades de recepción por radio múltiple para llevar
a cabo la calibración. Esto permite efectuar la calibración
realizando para ello una operación que sea la más adecuada para la
situación.
El aparato de recepción por radio de acuerdo con
el presente invento es adecuado para una comunicación móvil usando
un sistema de CDMA.
Claims (9)
1. Un aparato de recepción por radio que incluye
una antena múltiple constituida por una pluralidad de antenas
(304-1 - 304-N), una pluralidad de
medios de recepción por radio múltiple (306-1 -
306-N) dispuestos en correspondencia con las
antenas individuales, medios de procesado de la señal múltiple (312)
para ponderar las salidas de los medios de recepción por radio
múltiple individuales de acuerdo con un algoritmo predeterminado,
sintetizar las salidas ponderadas, y dar luego salida a la salida
sintetizada, y medios de detección (307) para calcular las
cantidades de corrección de una fluctuación de la amplitud y de un
cambio de fase de cada uno de los medios de recepción por radio
múltiple, sobre la base de la salida de cada uno de los medios de
recepción por radio múltiple, obteniéndose las cantidades de
corrección mediante el uso de una señal de calibración que es una
señal conocida, en que el aparato de recepción por radio
comprende:
- medios de conmutación de la señal de calibración (305-1-305-N), cada uno de los cuales está conectado entre las antenas individuales y los medios de recepción por radio múltiple asociados con las antenas individuales, recibe una salida de recepción de las antenas individuales y la señal de calibración, y selecciona ya sea la salida de recepción de las antenas individuales o ya sea la señal de calibración, y da salida a la seleccionada a los medios de recepción por radio múltiple; caracterizado por
- medios (400) de recepción de la diversidad que reciben las salidas de recepción de la pluralidad de antenas, llevan a cabo el procesado de la diversidad, y dan salida a los resultados;
- medios (320) de conmutación de la señal de desmodulación que reciben una salida de los medios de procesado de la señal múltiple y una salida de los medios de recepción de la diversidad que proporcionan ya sea la salida de los medios de procesado de la señal múltiple o ya sea la salida de los medios de recepción de la diversidad;
- medios (318) de vigilancia de la calidad de recepción de la diversidad, para vigilar la calidad de recepción de la recepción de la diversidad efectuada por los medios de recepción de la diversidad;
- medios (317) de vigilancia de la calidad de recepción múltiple, para vigilar la calidad de recepción de la recepción de la antena múltiple efectuada por los medios de recepción por radio múltiple y los medios de procesado de la señal múltiple; y
- medios (319) para decidir el sistema de recepción que dan instrucciones a los medios de conmutación de las señal de desmodulación para que seleccionen la salida de los medios de recepción de la diversidad y den instrucciones a los medios de conmutación de la señal de calibración para que seleccionen la señal de calibración si la calidad de recepción de la recepción de la diversidad es equivalente a la calidad de recepción de la recepción de la antena múltiple.
2. El aparato de recepción por radio de acuerdo
con la reivindicación 1, en el que los medios (319) para decidir el
sistema de recepción dan instrucciones a los medios de conmutación
de la señal de desmodulación para que seleccionen la salida de los
medios de procesado de la señal múltiple y den instrucciones a los
medios de conmutación de la señal de calibración para que
seleccionen la salida de recepción de la antena después de
completado el cálculo de las cantidades de corrección de las
fluctuaciones de la amplitud y de los cambios de fase de los medios
de recepción por radio múltiple individuales.
3. Un aparato de recepción por radio de acuerdo
con la reivindicación 1 ó 2, en el que los medios (319) para
decidir el sistema de recepción:
dan instrucciones a los medios de conmutación de
la señal de desmodulación para que seleccionen una salida de los
medios de recepción de la diversidad y den instrucciones a los
medios de conmutación de la señal de calibración para que
seleccionen la señal de calibración si la calidad de recepción de la
recepción de la diversidad es equivalente o superior a la calidad
de recepción de la recepción por la antena múltiple, cuando a los
medios para decidir el sistema de recepción se les dan instrucciones
desde el exterior para calcular las cantidades de corrección de las
fluctuaciones de la amplitud y de los cambios de fase.
4. Un aparato de recepción por radio de acuerdo
con la reivindicación 1 ó 2, en el que:
los medios (305-1 -
305-N) de conmutación de la señal de calibración son
capaces de dar salida ya sea a la salida de recepción de las
antenas individuales o la señal de calibración, o ya sea a una señal
sintetizada derivada de las mismas, y que al recibir una
instrucción para calcular las cantidades de corrección de la
fluctuación de la amplitud y del cambio de fase desde el exterior,
los medios (319) para decidir el sistema de recepción dan
instrucciones a los medios de conmutación de la señal de
desmodulación para que seleccionen la salida de los medios de
procesado de la señal múltiple y dan instrucciones a los medios de
conmutación de la señal de calibración para que den salida a la
señal sintetizada derivada de la salida de recepción de la antena y
a la señal de calibración si la calidad de recepción de la recepción
por la antena múltiple es mejor que la calidad de recepción de la
recepción de la diversidad.
5. Un aparato de recepción por radio de acuerdo
con la reivindicación 1 ó 2, en el que:
al recibir una instrucción para calcular las
cantidades de corrección de la fluctuación de la amplitud y el
cambio de fase desde el exterior, los medios (319) para decidir el
sistema de recepción dan instrucciones a los medios de conmutación
de la señal de desmodulación para que seleccionen la salida de los
medios de procesado de la señal múltiple, dan instrucciones a unos
medios de conmutación de la señal de calibración seleccionados de
entre la pluralidad de medios de conmutación de la señal de
calibración para que seleccionen la señal de calibración, y dan
instrucciones a los restantes medios para conmutar la señal de
calibración para que seleccionen las salidas de recepción de las
antenas si la calidad de recepción de la recepción por la antena
múltiple es mejor que la calidad de recepción de la recepción de la
diversidad, y cambien también secuencialmente los medios de
conmutación de la señal de calibración que seleccionan la señal de
calibración.
6. Un método de calibración que se aplica a un
aparato de recepción por radio que incluye una antena múltiple
constituida por una pluralidad de antenas (304-1 -
304-N) y una pluralidad de medios
(306-1 - 306-N) de recepción por
radio múltiple dispuestos en correspondencia con las antenas
individuales, y capta un resultado de recepción, como una señal de
desmodulación, obtenida mediante recepción por la antena múltiple,
en que las salidas de los medios de recepción por radio múltiple
individuales son ponderadas y sintetizadas sobre la base de un
algoritmo predeterminado, y para obtener con ello las cantidades de
corrección de las fluctuaciones de la amplitud y los cambios de
fase de los medios de recepción por radio múltiple individuales,
mediante el uso de una señal de calibración que es una señal
conocida, comprendiendo el método de calibración los pasos de:
- recibir las salidas de recepción de las antenas individuales por los medios de recepción por radio múltiple asociados individualmente con ellas;
- ponderar y sintetizar las salidas de los medios de recepción por radio múltiple individuales sobre la base del algoritmo predeterminado; caracterizado por
- vigilar la calidad de recepción de la recepción por la antena múltiple sobre la base de la señal sintetizada;
- llevar a cabo el procesado de recepción de la diversidad usando para ello las salidas de la pluralidad de antenas, y vigilar la calidad de recepción de la recepción de la diversidad;
- efectuar una inversión de modo que el resultado de la recepción de la diversidad sea captado como la señal de desmodulación, en lugar de un resultado de la recepción por la antena múltiple, si la calidad de recepción de la recepción de la diversidad es equivalente a la calidad de recepción de la recepción por la antena múltiple;
- dar entrada de la señal de calibración a los medios de recepción por radio múltiple individuales; y
- obtener las cantidades de corrección de las fluctuaciones de la amplitud y de los cambios de fase de los medios de recepción por radio múltiple individuales, sobre la base de las salidas de los medios de recepción por radio múltiple individuales.
7. Un método de calibración de acuerdo con la
reivindicación 6, que comprende los pasos de:
- efectuar una inversión para captar un resultado de la recepción de la diversidad en lugar de un resultado de la recepción por la antena múltiple, como la señal de desmodulación, al recibir una instrucción para calcular las cantidades de corrección de la fluctuación de la amplitud y del cambio de fase desde el exterior, si la calidad de recepción de la recepción de la diversidad es equivalente o superior a la calidad de recepción de la recepción por la antena múltiple;
- suministrar la señal de calibración a los medios de recepción por radio múltiple individuales; y
- obtener las cantidades de corrección de las fluctuaciones de la amplitud y de los cambios de fase de los medios de recepción por radio múltiple individuales, sobre la base de las salidas de los medios de recepción por radio múltiple individuales.
8. Un método de calibración de acuerdo con la
reivindicación 6, que comprende los pasos de:
- dar entrada de la señal sintetizada derivada de las salidas de recepción de las antenas individuales y de la señal de calibración a los medios de recepción por radio múltiple asociados con las antenas individuales, si la calidad de recepción de la recepción por la antena múltiple es mejor que la calidad de recepción de la recepción de la diversidad cuando se recibe del exterior una instrucción para calcular las cantidades de corrección de la fluctuación de la amplitud y del cambio de fase; y
- obtener las cantidades de corrección de las fluctuaciones de la amplitud y de los cambios de fase de los medios de recepción por radio múltiple individuales, sobre la base de las salidas de los medios de recepción por radio múltiple individuales.
9. El método de calibración de acuerdo con la
reivindicación 6, que comprende los pasos de:
- dar entrada de la señal de calibración solamente a unos medios de recepción por radio múltiple predeterminados, seleccionados de entre la pluralidad de medios de recepción por radio múltiple, si la calidad de recepción de la recepción por la antena múltiple es mejor que la calidad de recepción de la recepción de la diversidad cuando se recibe del exterior una instrucción para calcular las cantidades de corrección de la fluctuación de la amplitud y el cambio de fase;
- dar entrada de las salidas de recepción de las antenas a los restantes medios de recepción por radio múltiple;
- conmutar secuencialmente los medios de recepción por radio múltiple a los cuales se ha suministrado la señal de calibración; y
- obtener las cantidades de corrección de las fluctuaciones de la amplitud y de los cambios de fase de los medios de recepción por radio múltiple individuales, sobre la base de las salidas de los medios de recepción por radio múltiple individuales.
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