ES2321034T3 - Procedimiento y sistema para mejorar la fiabilidad de realimentacion de calidad en un sistema de comunicaciones inalambrico. - Google Patents
Procedimiento y sistema para mejorar la fiabilidad de realimentacion de calidad en un sistema de comunicaciones inalambrico. Download PDFInfo
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Abstract
Un procedimiento de comunicaciones, que comprende: transmitir una señal a través de una pluralidad de periodos de tiempo; recibir una pluralidad de parámetros de realimentación relativos a la calidad de transmisión de señal en términos de una proporción de potencia de señal recibida a potencia de ruido, correspondiendo cada parámetro de realimentación a uno de la pluralidad de los periodos de tiempo; producir un primer parámetro de realimentación recibido en un primer periodo de tiempo de la pluralidad de periodos de tiempo para generar un primer parámetro filtrado, producir un segundo parámetro de realimentación recibido en un segundo periodo de tiempo para generar un segundo parámetro de realimentación filtrado como una función de la diferencia entre el segundo parámetro de realimentación recibido y el primer parámetro filtrado, en el que el segundo periodo de tiempo está próximo en el tiempo al primer periodo de tiempo; ajustar el segundo parámetro de realimentación filtrado en respuesta a acuses de recibo positivos o acuses de recibo negativos recibidos, a los que se hace referencia a partir de aquí como mensajes de ACK o de NACK; y generar una señal de control para controlar la tasa de transmisión de datos de la transmisión de señal como una función del parámetro filtrado ajustado.
Description
Procedimiento y sistema para mejorar la
fiabilidad de realimentación de calidad en un sistema de
comunicaciones inalámbrico.
La presente invención se refiere, en general, a
comunicaciones y, más específicamente, a sistemas y técnicas para
mejorar la fiabilidad de realimentación en un sistema de
comunicaciones inalámbrico.
La capacidad de un receptor para detectar una
señal en presencia de ruido se basa en la proporción entre la
potencia de señal recibida y la potencia de ruido. Diversas
convenciones se han desarrollado a través de los años para calcular
esta proporción. Por ejemplo, la proporción portadora/interferencia
(C/I), la proporción señal/potencia de ruido (SNR), y la proporción
energía-por-bit/ruido más
interferencia (E_{b}/I_{o}) son sólo unas pocas de muchas
formas diferentes de medir el rendimiento del receptor. La
utilización por parte de la industria de estos términos, o términos
similares, ha sido a menudo intercambiable, y para los fines de
esta descripción, tendrá el mismo significado. Por consiguiente,
cualquier referencia a una proporción C/I se entenderá por los
expertos en la técnica como que abarca el concepto base de medir los
efectos de ruido en un sistema de comunicaciones inalámbrico.
En sistemas de comunicaciones multiacceso, se
emplean habitualmente técnicas para aumentar ancho de banda para
maximizar la capacidad de usuario. Por ejemplo, muchos diseños de
transmisor aumentan de forma adaptativa la tasa de transmisión de
datos para mantener la más baja proporción C/I necesaria para lograr
una calidad de servicio deseada. Esto puede lograrse con aquello a
lo que se hace referencia habitualmente como un "control de bucle
exterior" que estima la proporción C/I en el receptor y
proporciona realimentación al transmisor para ajustar la tasa de
transmisión de datos. Este enfoque funciona bien para receptores muy
cercanos al transmisor. Sin embargo, para los receptores que operan
en los bordes de la zona de cobertura del transmisor, existe una
alta probabilidad de que la proporción C/I estimada realimentada al
transmisor se corromperá dando como resultado una estimación
artificialmente alta. Esta estimación artificialmente alta hace que
el transmisor aumente la tasa de transmisión de datos de la
transmisión más allá de las capacidades del receptor bajo las
condiciones de canal existentes. El problema se hace incluso más
pronunciado en sistemas de comunicaciones en los que el transmisor
sólo recibe estimaciones de la proporción C/I del receptor
periódicamente para ahorrar en la cabecera. En estos sistemas, la
tasa de transmisión de datos de la transmisión puede superar las
capacidades del receptor durante periodos de tiempo
prolongados.
El documento
EP-A-0954117 da a conocer el control
de parámetros de transmisión como una función de parámetros
filtrados.
La invención se da a conocer en las
reivindicaciones 1 a 13. En un aspecto de la presente invención, un
procedimiento de comunicaciones incluye transmitir una señal a
través de una pluralidad de periodos de tiempo, recibir una
pluralidad de parámetros relativo cada uno a la transmisión de señal
durante uno diferente de los periodos de tiempo, filtrar un primero
de los parámetros para generar un primer parámetro filtrado, filtrar
un segundo de los parámetros como una función del primer parámetro
filtrado para generar un segundo parámetro filtrado, y controlar la
transmisión de señal como una función del segundo parámetro
filtrado.
En otro aspecto de la presente invención, medios
legibles por ordenador que realizan un programa de instrucciones
ejecutable por un programa informático realiza un procedimiento de
comunicaciones basándose en una señal transmitida a través de una
pluralidad de periodos de tiempo, incluyendo el procedimiento
recibir una pluralidad de parámetros relativo cada uno a la
transmisión de señal durante uno diferente de los periodos de
tiempo, filtrar un primero de los parámetros para generar un primer
parámetro filtrado, filtrar un segundo de los parámetros como una
función del primer parámetro filtrado para generar un segundo
parámetro filtrado, y controlar la transmisión de señal como una
función del segundo parámetro filtrado.
En aún otro aspecto de la presente invención, un
aparato incluye un transceptor configurado para transmitir una
señal a través de una pluralidad de periodos de tiempo y recibir una
pluralidad de parámetros relativo cada uno a la transmisión de
señal durante uno diferente de los periodos de tiempo, y un
procesador que tiene un filtro configurado para filtrar un primero
de los parámetros para generar un primer parámetro filtrado y
filtrar un segundo de los parámetros como una función del primer
parámetro filtrado para generar un segundo parámetro filtrado,
estando además configurado el procesador para controlar la
transmisión de señal como una función del segundo parámetro
filtrado.
En un aspecto adicional de la presente
invención, un aparato incluye medios para transmitir una señal a
través de una pluralidad de periodos de tiempo, medios para recibir
una pluralidad de parámetros relativo cada uno a la transmisión de
señal durante uno diferente de los periodos de tiempo, medios para
filtrar un primero de los parámetros para generar un primer
parámetro filtrado, medios para filtrar un segundo de los parámetros
como una función del primer parámetro filtrado para generar un
segundo parámetro filtrado, y medios para controlar la transmisión
de señal como una función del segundo parámetro filtrado.
Se entiende que otras realizaciones de la
presente invención serán fácilmente evidentes para los expertos en
la técnica a partir de la siguiente descripción detallada, en la que
se muestran y describen sólo realizaciones ejemplares de la
invención a modo de ilustración. Como se observará, la invención es
capaz de otras y diferentes realizaciones y sus varios detalles son
capaces de modificación en otros sentidos diversos, todos sin
apartarse del alcance de la presente invención. Por consiguiente,
los dibujos y descripción detallada han de considerarse como de
naturaleza ilustrativa y no como restrictivos.
A modo de ejemplo, y no a modo de limitación, se
ilustran aspectos de la presente invención en los dibujos adjuntos,
en los que:
la figura 1 es un diagrama de bloques conceptual
que muestra una estación base en comunicación con una estación de
abonado en un sistema de comunicaciones inalámbrico ejemplar;
la figura 2 es una forma de onda ejemplar usada
para una transmisión de enlace inverso que porta una proporción C/I
estimada de una estación de abonado a una estación base;
la figura 3 es un diagrama de bloques funcional
de la estación base y estación de abonado ejemplares descritas en
conexión con la figura 1; y
la figura 4 es un diagrama de bloques funcional
de un procesador ejemplar para la estación base descrita en conexión
con la figura 3.
La descripción detallada expuesta a continuación
en conexión con los dibujos adjuntos está destinada para una
descripción de realizaciones ejemplares de la presente invención y
no está destinada para representar las únicas realizaciones en las
que la presente invención puede practicarse. El término
"ejemplar/ejemplares" usado a lo largo de esta descripción
significa "que sirve(n) como un ejemplo, caso, o
ilustración," y no debería(n) necesariamente
interpretarse como preferido(s) o ventajoso(s) sobre
otras realizaciones. La descripción detallada incluye detalles
específicos para el fin de proporcionar una comprensión minuciosa de
la presente invención. Sin embargo, será evidente para los expertos
en la técnica que la presente invención puede practicarse sin estos
detalles específicos. En algunos casos, se muestran estructuras y
dispositivos bien conocidos en forma de diagrama de bloques para
evitar dificultar los conceptos de la presente invención.
La figura 1 es un diagrama de bloques conceptual
que muestra una estación 102 base en comunicación con una estación
104 de abonado en un sistema de comunicaciones inalámbrico ejemplar.
La estación 104 de abonado puede acceder a una red (no mostrada), o
comunicarse con otras estaciones de abonado (no mostradas), a través
de la estación 102 base. La estación 102 base puede implementarse
con una tasa de transmisión de datos variable para garantizar que
la transmisión se produce cerca de o a la tasa de transmisión de
datos máxima que soporta los requisitos de calidad de servicio
mínima. Inicialmente, la estación 104 de abonado establece la
comunicación con la estación 102 base usando un procedimiento de
acceso predeterminado. Una vez que se han establecido
comunicaciones, la estación 104 de abonado puede recibir mensajes de
tráfico y control de la estación 102 base a través de un enlace
directo, y puede transmitir mensajes de tráfico y control a la
estación 102 base a través de un enlace inverso. El enlace directo
se refiere a transmisiones de la estación 102 base a la estación
104 de abonado, y el enlace inverso se refiere a transmisiones de la
estación 104 de abonado a la estación 102 base.
La estación 104 de abonado puede proporcionar
realimentación a la estación 102 base sobre el enlace inverso para
optimizar el rendimiento. La realimentación puede estar en la forma
de un parámetro estimado en la estación 104 de abonado y
realimentado a la estación 102 base para controlar la transmisión de
enlace directo. El parámetro debería referirse a la calidad de
transmisión de enlace directo bajo condiciones de canal existentes.
La proporción portadora/interferencia (C/I), la proporción
señal/potencia de ruido (SNR), y la proporción
energía-por-bit/ruido más
interferencia (E_{b}/I_{o}) son ejemplos comunes de tales
parámetros. En al menos una realización del sistema de
comunicaciones, una estimación de la proporción C/I se realimenta a
la estación 102 base para controlar eficazmente la tasa de
transmisión de datos de la transmisión de enlace directo. Una
estimación de la proporción C/I puede calcularse en la estación de
abonado a partir de una señal piloto transmitida sobre el enlace
directo. Puesto que se conoce la señal piloto a priori, una
estimación de la proporción C/I puede calcularse a partir de una
réplica generada localmente de la señal piloto almacenada en la
memoria (no mostrada) en la estación 102 de abonado. La proporción
C/I estimada puede entonces cuantificarse digitalmente y
realimentarse a la estación 102 base.
En la estación 102 base, la proporción C/I
estimada puede mapearse con una tasa de transmisión de datos de
enlace directo usando una tabla de consulta. La selección de la tasa
de transmisión de datos de enlace directo puede basarse en una
función de mapeo para condiciones de canal modelo. Este enfoque
funciona bien para condiciones de canal de enlace directo que
siguen bastante bien a las condiciones de canal modelo. Sin embargo,
si las condiciones de canal de enlace directo fueran diferentes, la
tasa de transmisión de datos obtenida de la tabla puede ser menos
que óptima. Por ejemplo, si las condiciones de canal de enlace
directo son peores que las condiciones de canal modelo, la tasa de
transmisión de datos obtenida de la tabla puede ser demasiado alta
dando como resultado errores de descodificación significativos en la
estación 104 de abonado. A la inversa, si las condiciones de canal
de enlace directo son mejores que las condiciones de canal modelo,
entonces la tasa de transmisión de datos obtenida de la tabla puede
ser demasiado baja dando como resultado pérdida de ancho de banda
valioso. Para mantener un rendimiento óptimo a pesar de condiciones
de canal variables, puede usarse realimentación adicional de la
estación 104 de abonado para ajustar la estimación C/I antes de que
se mapee a una tasa de transmisión de datos. La realimentación puede
tomar la forma de un mensaje de acuse de recibo (ACK) para cada
paquete de datos de la transmisión de enlace directo que se
descodifica con éxito por la estación 104 de abonado, y un mensaje
de acuse de recibo negativo (NACK) para cada paquete de datos de la
transmisión de enlace directo que no se descodifica con éxito por la
estación 104 de abonado. Para los fines de esta descripción, el
término "paquetes de datos" se referirá a paquetes tanto de
datos como de voz dependiendo de la aplicación de comunicaciones
particular.
En la figura 2 se muestra una forma de onda
ejemplar usada para una transmisión de enlace inverso que porta una
proporción C/I estimada. La forma de onda puede estar dividida en
tramas 202 de 20 milisegundos (ms) con cada trama teniendo
dieciséis ranuras 204 de tiempo de 1,25 ms. Para facilidad de
explicación, la proporción C/I estimada se muestra teniendo su
propio canal de control, sin embargo, como los expertos en la
técnica apreciarán fácilmente, la proporción C/I estimada puede
transmitirse sobre el enlace inverso de cualquier forma dependiendo
del entorno de comunicaciones, normas industriales aplicables, y
restricciones de diseño global. Por ejemplo, la proporción C/I
estimada puede perforarse en uno o más canales de tráfico. Como
alternativa, la proporción C/I estimada puede multiplexarse por
división de tiempo con otras señales de cabecera tales como la
señal piloto de enlace inverso. Multiplexar por división de tiempo
la proporción C/I estimada con la señal piloto de enlace inverso
puede ser ventajoso en comunicaciones de espectro ensanchado tales
como sistemas de acceso múltiple por división de código (CDMA) que
utilizan funciones de Walsh para separación de canal. En estos
sistemas, un código Walsh (W_{0}) que consiste en todo ceros se
asigna normalmente al canal piloto para evitar modular la señal
piloto. Transmitiendo la proporción C/I estimada sobre el canal
piloto, pueden eliminarse los retardos de procesamiento asociados
con la demodulación. Cada proporción C/I estimada se representa
normalmente por varios bits. Usando más bits para representar la
proporción C/I estimada permite tasas de transmisión de datos más
seleccionables en la estación base. Para reducir la cabecera, una
proporción C/I estimada no se transmite en general en cada ranura de
tiempo. En su lugar, una proporción 206 C/I estimada se transmite
en sólo una ranura de tiempo de cada trama seguida por un bit 208
ascendente/descendente en cada una de las siguientes quince ranuras
de tiempo.
La figura 3 es un diagrama de bloques funcional
de la estación base y estación de abonado ejemplares descritas en
conexión con la figura 1. La estación 104 de abonado normalmente
incluye una antena 302 que acopla la transmisión de enlace directo
propagada en el espacio libre a un transceptor 304. El transceptor
304 puede estar configurado para filtrar y amplificar la
transmisión de enlace directo, y convertirla de forma descendente a
una señal de banda base modulada. Un demodulador 306 puede usarse
para generar estimaciones de símbolo suaves a partir de la señal
modulada. Las estimaciones de símbolo suaves pueden acoplarse a un
descodificador 308 para corrección de errores directa antes de que
se hagan estimaciones de símbolo estrictas en sentido descendente.
Un mensaje de ACK o de NACK puede generarse por el descodificador
308 para indicar si cada paquete de datos de estimaciones de
símbolo suaves se ha descodificado con éxito.
La señal piloto de enlace directo normalmente no
se codifica, y por tanto, las estimaciones de símbolo suaves
generadas a partir de la señal piloto pueden acoplarse directamente
del demodulador 306 a un estimador 310 de proporción C/I. Puesto
que se conoce la secuencia de símbolos piloto a priori, puede
almacenarse en la memoria 312 en la estación 104 de abonado.
Basándose en las estimaciones de símbolo suaves de la señal piloto
de enlace directo y la secuencia de símbolos piloto almacenada en la
memoria 312, el estimador 310 de proporción C/I puede calcular una
proporción C/I estimada y cuantificar digitalmente el resultado. El
cálculo C/I puede realizarse por cualquier medio conocido en la
técnica incluyendo un algoritmo de error cuadrático medio (MSE) o
cualquier otro algoritmo aplicable.
Un codificador 314 puede usarse para realizar
diversas funciones de procesamiento de señal sobre uno o más
canales de tráfico, tales como entrelazado y codificación
convolutiva. Para cada ranura de tiempo, el tráfico desde el
codificador 314 junto con el mensaje de ACK o de NACK desde el
descodificador 308 puede proporcionarse al modulador 316. Además,
la proporción C/I estimada desde el estimador 310 de proporción C/I
puede proporcionarse al modulador 316 durante una ranura de tiempo
en cada trama. Una orden ascendente/descendente puede generarse por
el estimador 310 de proporción C/I para cada una de las siguientes
quince ranuras de tiempo y proporcionarse al modulador 316. La
proporción C/I estimada (o la orden ascendente/descendente) y
mensaje de ACK o de NACK puede ubicarse sobre los canales
apropiados y combinarse con los canales de tráfico por medios bien
conocidos en la técnica. Como alternativa, uno o ambos de la
proporción C/I estimada (o la orden ascendente/descendente) y el
mensaje de ACK o de NACK pueden perforarse en uno o más de los
canales de tráfico. En cualquier caso, los diversos canales pueden
combinarse y modularse por medios bien conocidos en la técnica y
proporcionarse al transceptor 304 para conversión ascendente,
filtrado y amplificación antes de transmitirse sobre el enlace
inverso a través de la antena 302.
La señal de enlace inverso puede recibirse por
una antena 318 en la estación 102 base y proporcionarse a un
transceptor 320. El transceptor 320 puede proporcionar filtrado y
amplificación de la transmisión de enlace inverso, así como
conversión descendente a una señal de banda base modulada. Un
demodulador 322 puede usarse para demodular la señal de banda base.
La señal demodulada puede proporcionarse a un descodificador 324 que
realiza la inversa de las funciones de procesamiento de señal
hechas en la estación 104 de abonado, específicamente el
desentrelazado y descodificación.
Un procesador 326 puede estar configurado para
realizar numerosas funciones. En el sistema de comunicaciones
ejemplar descrito hasta ahora, el procesador 326 puede usarse para
determinar la tasa de transmisión de datos de transmisión de enlace
directo basándose en la proporción C/I estimada y las órdenes
ascendentes/descendentes informadas de vuelta a la estación base
desde la estación de abonado. Durante la ranura de tiempo apropiada
para cada trama, la proporción C/I estimada puede extraerse de la
señal demodulada y proporcionarse al procesador 326. La proporción
C/I estimada se transmite sobre el enlace inverso sin codificación o
entrelazado para minimizar retardos de procesamiento en la estación
102 base.
El procesador 326 puede usarse para controlar la
tasa de transmisión de datos de un codificador 336. El codificador
336 realiza diversas funciones de procesamiento de señal sobre uno o
más canales de tráfico tales como codificación convolutiva a la
tasa de transmisión de datos establecida por el procesador 326 y
entrelazado. El tráfico desde el codificador 336 puede
proporcionarse a un modulador 338 en el que se combina con otros
canales de cabecera y se modula. La señal modulada puede
proporcionarse al transceptor 320 para conversión ascendente,
filtrado y amplificación antes de transmitirse sobre el enlace
directo a través de la antena 318.
La figura 4 es un diagrama de bloques funcional
de un procesador ejemplar para calcular la tasa de transmisión de
datos del codificador. La proporción C/I estimada extraída de la
señal demodulada puede proporcionarse a un seguidor 402. El
seguidor 402 puede incluir memoria (no mostrada) para actualizar la
proporción C/I estimada una vez por trama y una función de
seguimiento para incrementar o reducir la proporción C/I estimada
almacenada en la memoria según las órdenes ascendentes/descendentes
recibidas de la estación 104 de abonado en las siguientes quince
ranuras de tiempo. La función de seguimiento permite que la
proporción C/I estimada se mapee a una tasa de transmisión de datos
a través de una tabla 334 de consulta cada ranura de tiempo.
La proporción C/I estimada desde el seguidor 402
puede ajustarse antes de que se mapee a una tasa de transmisión de
datos. Un ajustador 406 puede usarse para compensar de forma
adaptativa la proporción C/I estimada para condiciones de canal
cambiantes incrementando o reduciendo la proporción C/I estimada en
respuesta a los mensajes de ACK y de NACK. Por ejemplo, si las
condiciones de canal se hacen peores que las condiciones de canal
modelo usadas para generar la función de mapeo, el ajustador 406
puede seleccionar una tasa de transmisión de datos más conservadora
para una proporción C/I estimada dada reduciendo la estimación antes
de proporcionarla a la tabla 408 de consulta. La selección de una
tasa de transmisión de datos más conservadora puede activarse por
un número de mensajes de NACK atípicamente alto que está
informándose de vuelta a la estación base desde la estación de
abonado. A la inversa, si las condiciones de canal se hacen mejores
que las condiciones de canal modelo de la función de mapeo, el
ajustador 406 puede seleccionar una tasa de transmisión de datos más
agresiva para una proporción C/I estimada dada incrementando la
estimación antes de proporcionarla a la tabla 408 de consulta. La
selección de una tasa de transmisión de datos más agresiva puede
activarse por un número de mensajes de ACK atípicamente alto que
está informándose de vuelta a la estación base desde la estación de
abonado.
Para conservar ancho de banda, la tabla 408 de
consulta normalmente proporciona una función de fijación de umbral
que evita las transmisiones de enlace directo cuando la proporción
C/I estimada es demasiado baja. Desafortunadamente, esta función de
fijación de umbral puede a veces contraer la zona de cobertura
geográfica de la estación base. Como se explicó anteriormente, una
estación de abonado que opera en los bordes de la zona de cobertura
de la estación base tiene una alta probabilidad de que la proporción
C/I estimada se corromperá cuando llegue a la estación base dando
como resultado una estimación artificialmente alta. Esta estimación
artificialmente alta tiende a aumentar la tasa de transmisión de
datos de la transmisión de enlace directo más allá de la capacidad
de la estación de abonado bajo las condiciones de canal existentes
dando como resultado un número de mensajes de NACK atípicamente
alto que está informándose de vuelta a la estación base. Al aumentar
el número de mensajes de NACK, el ajustador 406 disminuye la
proporción C/I estimada hasta que cae por debajo del umbral. En
otras palabras, estimaciones de proporción C/I corruptas recibidas
por la estación base desde una estación de abonado que opera en los
bordes de la zona de cobertura no sólo dan como resultado una tasa
de transmisión de datos que no puede soportarse por la estación de
abonado, sino que puede también dar como resultado la pérdida
completa de la transmisión de enlace directo debido a un número
abundantemente alto de mensajes de NACK que tienden a llevar la
proporción C/I estimada por debajo del umbral necesario para
soportar una transmisión de enlace directo.
Para evitar la pérdida completa de la
transmisión de enlace directo bajo estas condiciones, el ajustador
406 puede estar configurado para controlar la forma en la que la
proporción C/I estimada se reduce en respuesta a mensajes de NACK.
Por ejemplo, el ajustador 406 puede estar configurado para disminuir
la proporción C/I estimada sólo si el mensaje de NACK es tanto
precedido como seguido por un mensaje de ACK. En esta configuración,
el ajustador 406 no responderá a dos o más mensajes de NACK
consecutivos, lo que es característico de una estación de abonado
que opera en los bordes de la zona de cobertura de la estación base.
Obviamente, los expertos en la técnica podrán fácilmente concebir
otros algoritmos para manipular los mensajes de NACK para evitar la
pérdida de la transmisión de enlace directo.
Un filtro 404 puede también ubicarse delante del
ajustador 406 para evitar que cambios bruscos en la estimación de
proporción C/I eliminen la transmisión de enlace directo. El filtro
404 puede implementarse en una variedad de formas dependiendo del
entorno de comunicaciones particular, y las restricciones de diseño
global del sistema, así como otras consideraciones conocidas. Por
ejemplo, el filtro 404 puede implementarse con un algoritmo que
limite el cambio máximo en la proporción C/I estimada desde un
periodo de tiempo hasta el periodo de tiempo siguiente. El término
"periodo de tiempo" se usa ampliamente para definir cualquier
periodo de tiempo. Los periodos de tiempo pueden fragmentar una
transmisión continua o definir una transmisión en ráfaga. Como
alternativa, los periodos de tiempo pueden fragmentar cada
transmisión en ráfaga en una serie de transmisiones. En la mayoría
de los casos, el periodo de tiempo asumirá algún valor conveniente
basándose en los parámetros de diseño del sistema de
comunicaciones. Por ejemplo, en el sistema de comunicaciones
ejemplar descrito hasta ahora, el periodo de tiempo del filtro 404
puede estar convenientemente ajustado a una ranura de tiempo debido
a la función de seguimiento. Como alternativa, el periodo de tiempo
del filtro 404 podría ajustarse para una parte de una ranura de
tiempo, múltiples ranuras de tiempo, una trama, múltiples tramas, o
cualquier otra medida de tiempo conveniente.
El filtro 404 puede implementarse con diversos
algoritmos para evitar cambios bruscos en la proporción C/I
estimada. Por ejemplo, un algoritmo puede usarse para limitar el
cambio máximo en la proporción C/I estimada a un valor umbral. El
valor umbral puede ser estático, o como alternativa, puede estar
ajustado de forma adaptativa para optimizar el rendimiento bajo
condiciones de canal cambiantes. Un algoritmo ejemplar que usa un
umbral estático puede expresarse como sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en las
que:
- X(t)
- es la proporción C/I estimada emitida desde el filtro para una ranura de tiempo t;
- Y(t)
- es la proporción C/I estimada introducida en el filtro para una ranura de tiempo t;
- X(t-1)
- es la proporción C/I estimada emitida desde el filtro para la ranura de tiempo previa; y
- T
- es el umbral en dB.
\vskip1.000000\baselineskip
Un algoritmo ejemplar que usa un umbral adaptivo
puede expresarse como sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
en las
que:
- X(t)
- es la proporción C/I estimada emitida desde el filtro para una ranura de tiempo t;
- Y(t)
- es la proporción C/I estimada introducida en el filtro para una ranura de tiempo t;
\frac{1}{N}\sum\limits^{N}_{k=1}X(t-k)
es el promedio de las proporciones C/I estimadas emitidas desde el
filtro calculadas a través de un número N de ranuras de tiempo
previas;
- \sigma(t-1)
- es la desviación estándar de las proporciones C/I estimadas emitidas desde el filtro calculadas a través del número N de ranuras de tiempo previas; y
- a
-
\vtcortauna
Con este algoritmo, cualquier número N de
estimaciones filtradas previas puede usarse para generar un valor
promedio. Un umbral adaptivo puede entonces configurarse para
limitar el cambio máximo en la proporción C/I estimada entre el
promedio y uno o más múltiplos de la desviación estándar. Este
enfoque proporciona un umbral adaptivo que disminuye si las
proporciones C/I estimadas están fuertemente agrupadas alrededor del
promedio y aumenta si las proporciones C/I estimadas están
ampliamente esparcidas con respecto al promedio. Obviamente, pueden
usarse otros algoritmos dependiendo de la aplicación de
comunicaciones particular y las restricciones de diseño global. Los
expertos en la técnica podrán obtener fácilmente tales algoritmos
basándose en las enseñanzas de esta descripción.
Los diversos ilustrativos bloques, módulos y
circuitos lógicos descritos en conexión con las realizaciones dadas
a conocer en el presente documento pueden implementarse o realizarse
con un procesador de propósito general, un procesador de señal
digital (DSP), un circuito integrado de aplicación específica
(ASIC), una disposición de puertas programable en campo (FPGA) u
otro dispositivo lógico programable, lógica de transistor o de
puerta discreta, componentes de hardware discretos, o cualquier
combinación de los mismos diseñada para realizar las funciones
descritas en el presente documento. Un procesador de propósito
general puede ser un microprocesador, pero en la alternativa, el
procesador puede ser cualquier procesador convencional, controlador,
microcontrolador, o máquina de estados. Un procesador puede también
implementarse como una combinación de dispositivos de cálculo, por
ejemplo, una combinación de un DSP y un microprocesador, una
pluralidad de microprocesadores, uno o más microprocesadores en
conjunción con un núcleo DSP, o cualquier otra configuración de este
tipo.
Los procedimientos o algoritmos descritos en
conexión con las realizaciones dadas a conocer en el presente
documento pueden realizarse directamente en hardware, en un módulo
de software ejecutado por un procesador, o en una combinación de
los dos. Un módulo de software puede residir en memoria RAM, memoria
flash, memoria ROM, memoria EPROM, memoria EEPROM, registros, disco
duro, un disco extraíble, un CD-ROM, o cualquier
otra forma de medio de almacenamiento conocida en la técnica. Un
medio de almacenamiento ejemplar se acopla al procesador de modo
que el procesador puede leer información de, y escribir información
en, el medio de almacenamiento. En la alternativa, el medio de
almacenamiento puede ser parte integrante del procesador. El
procesador y el medio de almacenamiento pueden residir en un ASIC.
El ASIC puede residir en un terminal de usuario. En la
alternativa, el procesador y el medio de almacenamiento pueden
residir como componentes discretos en un terminal de usuario.
La descripción previa de las realizaciones dadas
a conocer se proporciona para permitir a cualquier experto en la
técnica hacer o usar la presente invención. Diversas modificaciones
a estas realizaciones serán fácilmente evidentes para los expertos
en la técnica, y los principios genéricos definidos en el presente
documento pueden aplicarse a otras realizaciones sin apartarse del
ámbito de la invención. Por tanto, no se pretende que la presente
invención esté limitada a las realizaciones mostradas en el presente
documento sino que ha de ser según el más amplio ámbito consistente
con los principios y características novedosas dados a conocer en el
presente documento.
Claims (13)
1. Un procedimiento de comunicaciones, que
comprende:
- transmitir una señal a través de una pluralidad de periodos de tiempo;
- recibir una pluralidad de parámetros de realimentación relativos a la calidad de transmisión de señal en términos de una proporción de potencia de señal recibida a potencia de ruido, correspondiendo cada parámetro de realimentación a uno de la pluralidad de los periodos de tiempo;
- producir un primer parámetro de realimentación recibido en un primer periodo de tiempo de la pluralidad de periodos de tiempo para generar un primer parámetro filtrado,
- producir un segundo parámetro de realimentación recibido en un segundo periodo de tiempo para generar un segundo parámetro de realimentación filtrado como una función de la diferencia entre el segundo parámetro de realimentación recibido y el primer parámetro filtrado, en el que el segundo periodo de tiempo está próximo en el tiempo al primer periodo de tiempo;
- ajustar el segundo parámetro de realimentación filtrado en respuesta a acuses de recibo positivos o acuses de recibo negativos recibidos, a los que se hace referencia a partir de aquí como mensajes de ACK o de NACK; y
- generar una señal de control para controlar la tasa de transmisión de datos de la transmisión de señal como una función del parámetro filtrado ajustado.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que el ajuste del segundo parámetro de realimentación filtrado
en respuesta a acuse de recibo o acuses de recibo negativos
recibidos, a los que se hace referencia a partir de aquí como
mensajes de ACK o de NACK comprende,
- aumentar el segundo parámetro de realimentación filtrado en respuesta a mensajes de ACK,
- disminuir el segundo parámetro de realimentación filtrado en respuesta a mensajes de NACK.
\vskip1.000000\baselineskip
3. El procedimiento según la reivindicación 2,
que comprende además
- disminuir el segundo parámetro de realimentación filtrado si y sólo si el NACK es tanto precedido como seguido por mensaje de ACK.
\vskip1.000000\baselineskip
4. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que la generación del segundo parámetro de realimentación
filtrado comprende además incluir el segundo parámetro de
realimentación filtrado igual al segundo parámetro de
realimentación si la diferencia está dentro de un umbral
predeterminado, e incluir el segundo parámetro de realimentación
filtrado igual al primer parámetro de realimentación filtrado
desviado por el umbral si la diferencia supera el umbral
predeterminado, en el que dicho segundo parámetro de realimentación
filtrado es la señal de control.
5. El procedimiento según la reivindicación 1,
que comprende además generar un grupo de parámetros próximos en el
tiempo al segundo periodo de tiempo, y a partir de entonces calcular
un promedio del grupo de parámetros.
6. El procedimiento según la reivindicación 5,
que comprende además calcular una desviación estándar del grupo de
parámetros.
7. Un medio legible por ordenador que incluye un
programa de instrucciones que, cuando se ejecuta por un ordenador,
hace que el ordenador realice el procedimiento de una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 6.
8. Un aparato, que comprende:
- medios para transmitir una señal a través de una pluralidad de periodos de tiempo;
- medios para recibir una pluralidad de parámetros de realimentación relativos a la calidad de transmisión de señal en términos de una proporción de potencia de señal recibida a potencia de ruido, correspondiendo cada parámetro de realimentación a uno de la pluralidad de los periodos de tiempo;
- medios para producir un primer parámetro de realimentación recibido en un primer periodo de tiempo de la pluralidad de periodos de tiempo para generar un primer parámetro filtrado,
- medios para producir un segundo parámetro de realimentación recibido en un segundo periodo de tiempo para generar un segundo parámetro de realimentación filtrado como una función de la diferencia entre el segundo parámetro de realimentación recibido y el primer parámetro filtrado, en el que el segundo periodo de tiempo está próximo en el tiempo al primer periodo de tiempo;
- medios para ajustar el segundo parámetro de realimentación filtrado en respuesta a acuses de recibo positivos o acuses de recibo negativos recibidos, a los que se hace referencia a partir de aquí como mensajes de ACK o de NACK;
- y medios para generar una señal de control para controlar la tasa de transmisión de datos de la transmisión de señal como una función del parámetro filtrado ajustado.
9. El procedimiento según la reivindicación 8,
en el que los medios para ajustar el segundo parámetro de
realimentación filtrado en respuesta a acuse de recibo o acuses de
recibo negativos recibidos, a los que se hace referencia a partir
de aquí como mensajes de ACK o de NACK comprenden,
medios para aumentar el segundo parámetro de
realimentación filtrado en respuesta a mensajes de ACK,
medios para disminuir el segundo parámetro de
realimentación filtrado en respuesta a mensajes de NACK.
10. El procedimiento según la reivindicación 9,
que comprende además
medios para disminuir el segundo parámetro de
realimentación filtrado si y sólo si el NACK es tanto precedido como
seguido por mensaje de ACK.
11. El aparato según la reivindicación 8, en el
que los medios para generar la señal de control comprenden además
medios para incluir el segundo parámetro de realimentación filtrado
igual al segundo parámetro de realimentación como la señal de
control si la diferencia está dentro de un umbral predeterminado, e
incluir el segundo parámetro de realimentación filtrado igual al
primer parámetro de realimentación filtrado desviado por el umbral
como la señal de control si la diferencia supera el umbral
predeterminado.
12. El aparato según la reivindicación 8, en el
que los medios para generar el otro de los parámetros comprenden
además medios para generar un grupo de parámetros próximos en el
tiempo al segundo periodo de tiempo, y a partir de entonces
calcular un promedio del grupo de parámetros.
13. El aparato según la reivindicación 8, que
comprende además medios para calcular una desviación estándar del
grupo de parámetros.
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