ES2334328T3 - Estimador de canales y receptor de radio. - Google Patents

Abstract

Un calculador de canales de radio (S8a, S8b) que incluye dos o más conjuntos de ventanas (WWS21, WWS2) para el cálculo de la respuesta de los impulsos de un canal de radio (CHIR) en una ventana al respecto (WW1, WW2), caracterizado porque, dichos conjuntos de ventanas se disponen de tal forma que son asignados alternativamente para que estimen la respuesta del impulso del canal en radio enlaces separados o en el mismo radio enlace, siendo adyacentes, en este caso, las ventanas en el tiempo.

Description

Estimador de canales y receptor de radio.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un calculador de canales de radio y a un receptor de radio de secuencias de señales de espectro ensanchado.

Descripción de la técnica relativa

En la figura 1 se muestra una estación móvil MS que actúa como transmisor y una estación base de radio BTS que actúa como receptor de un flujo de datos transmitidos por radio. La secuencia de la señal es transmitida por el radio enlace a través de diversos recorridos de propagación P1-P5, uno de los cuales P1, es en este ejemplo, una onda directa desde el transmisor al receptor, mientras que la onda de la señal en los otros recorridos de propagación es reflejada por varios obstáculos OB. En la figura 1, en aras de la simplicidad, sólo se muestran una o dos reflexiones por cada onda; sin embargo, en la práctica, son corrientes muchas reflexiones.

Debido a los diferentes retardos en la propagación que tienen lugar en los distintos recorridos de propagación P1-P5, la secuencia de la señal enviada desde el transmisor será recibida por el receptor en forma de numerosas versiones de flujo de datos originales retardadas mutuamente e interfiriendo por consiguiente unas sobre otras. Un gran salto en la tecnología de las transmisiones por radio ha sido el tratamiento digital de la señal en transmisores y receptores, que ha permitido resolver el problema de las diversas versiones de los flujos de datos, recibidas por distintos recorridos de propagación P1-P5. Por ello, se puede recoger en el receptor, la potencia de la señal de aquellos seleccionados, entre los diferentes recorridos de la señal. La potencia de la señal recibida tiene su origen en la potencia de la señal transmitida y posteriormente se divide en varios recorridos y se reduce debido a las pérdidas de propagación

Un requisito previo para determinar los flujos de los datos recibidos según los diversos recorridos de propagación P1-P5, es conocer los diferentes retardos que se producen en esos recorridos. En la figura 2 se muestra en un diagrama potencia-tiempo, la respuesta de impulso de canal CHIR. Los diversos picos de potencia PPK1-PPK5 corresponden en el diagrama a los diferentes recorridos de propagación P1-P5. Se indican los retardos de propagación \tau_{1}, \tau_{2}, \tau_{3} y las diferencias mutuas de retardo de propagación entre recorridos de propagación \Delta\tau_{2}, \Delta\tau_{3} se encuentran en la respuesta de impulso del canal CHIR. Un receptor de radio consiste en un calculador de canal de radio que realiza un cálculo sobre los retardos de propagación de varios recorridos de propagación.

En los sistemas de radio comunicaciones basadas en tecnología DS-CDMA (Acceso Múltiple por División de Código de Secuencia Directa), una banda del espectro de radio la comparten múltiples usuarios, sobre la base de división de códigos. Esto significa que a cada usuario se le asigna un código de ensanchamiento único que identifica un canal dedicado de comunicación por radio perteneciente a un usuario específico. El código de ensanchamiento también sirve para ensanchar la banda de frecuencias de datos de usuario originales. Esto implica que la velocidad de transmisión del código de ensanchamiento sea considerablemente más alta que la velocidad de datos del usuario, ya que la anchura de banda de frecuencias es proporcional a la velocidad de datos. La figura 3a muestra el principio de ensanchamiento de banda de la densidad espectral de potencia de los datos del usuario, en el que la potencia de los datos de usuario se recoge originalmente en una banda estrecha del espectro NSB de datos de usuario, mientras que con el código de ensanchamiento añadido, la potencia se ensancha sobre una banda más ancha SSB.

La figura 3b muestra el principio de acceso múltiple según la tecnología DS-CDMA, en el que la potencia de la señal de banda extendida de múltiples usuarios se transmite en la misma banda de radio frecuencias SSB.

Se pueden resolver canales de radio comunicación CR de varios usuarios, en receptores, por medio de códigos de ensanchamiento únicos.

La figura 4 muestra algunas de las partes esenciales de un transmisor DS-CDMA. Al transmisor se le alimenta con flujo de datos del usuario UDS por una entrada y con flujo de datos piloto PS por la otra entrada. Una secuencia correspondiente única PN_{P}, PND de código ensanchado se añade al flujo de datos piloto PS y al flujo de datos de usuario UDS. Se producen, por consiguiente, un flujo de datos piloto de banda extendida PS y un flujo de datos de usuario de banda extendida UDS. El flujo de datos piloto ensanchado PS se desfasa 90 grados y posteriormente se combinan el flujo de datos piloto de banda extendida y el flujo de datos. Los flujos de datos se modulan y se amplifican antes de la transmisión sobre una onda de radio analógica. Sin embargo, no se muestran en la figura 4 el modulador, amplificador, antena, etc.

La figura 5 muestra un calculador de canal de radio S1, de ahora en adelante llamado buscador S1, para calcular la respuesta del impulso de canal CHIR de la figura 2. La respuesta del impulso de canal CHIR se llama también perfil de retardo CHIR. El buscador S1 está también preparado para hacer el rastreo en condiciones de propagación cambiantes. Sin embargo, por razones que se describirán más adelante en la descripción, sólo los retardos de propagación que se encuadran en una primera ventana WW1 mostrada en la figura 2 serán detectados en el buscador. En este ejemplo, los tres primeros recorridos de propagación P1-P3 están dentro de la primera ventana WW1. El buscador recibe en su entrada la energía de la banda pertinente SSB de espectros completa. El buscador está dispuesto para encontrar correlaciones entre los diversos retardos de los recorridos de propagación del flujo del código piloto ensanchado PN_{P} enviado desde el transmisor y su complejo flujo de código conjugado PN_{P}*, generado en el receptor. La figura 9 muestra una secuencia de la señal recibida (r) así como también un periodo del flujo del código piloto conjugado PN_{P}* sobre el que opera el buscador. La secuencia de la señal recibida (r) se combina con el flujo del código conjugado completo PN_{P}*. La combinación se repite un gran número de veces y por cada combinación se incrementa la fase del código de extensión. Por consiguiente, el número total de combinaciones corresponde a una cierta variación de longitud de fase del flujo del código piloto conjugado PN_{P}*. Tiene lugar una correlación para algunas de las combinaciones, y cada correlación corresponde a un recorrido de propagación que tiene un retardo de propagación igual al retardo del código conjugado complejo añadido PN_{P}*.

El buscador en la figura 5 comprende una memoria temporal B51 para guardar la secuencia de la señal recibida(r) en la que se va a operar, y un generador de código CG configurado para producir el flujo del código conjugado complejo PN_{P}*. Comprende además medios de retardo DM5 con una entrada que procede del generador de código CG y un multiplicador M51 con una entrada que procede de los medios de retardo DM5 y una entrada que procede del la memoria temporal B51 para la secuencia recibida de la señal(r). Con objeto de encontrar los picos de potencia PPK1-PPK3 en la primera ventana WW1, el flujo del código conjugado complejo PN_{P}* se combina con la secuencia recibida de la señal(r) en el multiplicador M51 y la secuencia combinada se lleva a un detector de correlación CD. Esto se repite un número de veces con el flujo de código conjugado complejo PN_{P}*, desplazado el periodo de un bit para cada combinación. Tanto el generador de código CG, como los medios de retardo DM5 y el detector de correlación CD están controlados por un procesador CPU. El procesador CPU controla el retardo producido en los medios de retardo DM5 y en la memoria temporal B51 y recibe desde el detector de correlación información de cuándo ocurre correlación. El procesador CPU registra los retardos que producen la correlación.

Cuando los picos de potencia PPK1-PPk3 han sido detectados, el buscador S1 controla el espectro para rastrear cambios en las condiciones de propagación. Para rastrear los picos de potencia PPK1-PPK3 cuando varían los retardos de propagación, la primera ventana WW1 se desplaza en el tiempo.

La figura 6 muestra un receptor Rake R1 preparado para desmodular separadamente los diversos recorridos de propagación P1-P3 del flujo de datos del usuario de espectro ensanchado UDS que se ajustan en una primera ventana WW1, indicada en la figura 2. El receptor Rake R1 consta de un juego de ramas f1-f3, cada una de las cuales gestiona uno de los recorridos de propagación P1-P3. El receptor Rake R1 consta también de un generador de código CG que genera el flujo de código conjugado complejo PN_{D}* de la secuencia del código ensanchado PND usada en el transmisor para ensanchar el flujo de datos del usuario UDS. Existe unos medios de retardo DM6 en la salida del generador del código CG para retardar el flujo del código conjugado PN_{D}* una longitud de tiempo correspondiente al mayor de los retardos de propagación \tau_{3}.

En cada una de las ramas f1-f3, los flujos recibidos de la señal de radio se retardan un tiempo que corresponde a la diferencia en retraso \tau=0, \tau2 \tau3 entre el mayor de los retardos de propagación gestionados \tau3 y el recorrido de propagación real P1-P3 gestionado en la rama f1-f3. Como consecuencia, el flujo ensanchado de datos del usuario de los diversos recorridos de propagación se alinea en el tiempo.

El flujo retardado de código conjugado PN_{D}* se combina en cada rama f1-f1 con los flujos de datos alineados en el tiempo. El retardo aplicado se selecciona para correlacionar el flujo conjugado de código PN_{D}* con el código de ensanchamiento piloto alineado en el tiempo PN_{P}, y por lo tanto, el flujo de datos del usuario es desensanchado y su energía es reagrupada en la banda de espectro estrecho NSB.

En la banda de espectro estrecho NSB, un integrador ITR recoge energía en periodos cortos y la entrega la energía recogida a un desmodulador DMD. En su salida el desmodulador produce un valor complejo. La parte real del valor complejo de todas las ramas f1-f3 se suma y basada en esta adición se toma una decisión de descodificación en cada bit dentro del flujo de datos de usuario UDS. A este combinar antes de decidir se le llama a menudo combinación programada.

El documento EP 952 750, D1, describe un buscador que usa dos juegos de ventanas para calcular el perfil de propagación del mismo radio enlace. D1 enfoca el problema rastreando los picos de potencia del perfil de retardo como su retardo en el cambio de ventana. La solución a este problema, según se expone en D1, es dejar que una de las ventanas sea lo bastante larga como para acoger todos los picos del perfil del retardo, mientras que la segunda ventana sea lo más pequeña posible. La ventana ancha se mantiene relativamente fija en posición, mientras que la posición de la ventana corta se ajusta para seguir las variaciones de retardo de los picos.

De acuerdo con D1, el documento WO 96/04716 describe un buscador que tiene unas ventanas corta y larga que operan en el mismo radio enlace. Lo mismo que en D1, la ventana pequeña se solapa con la ventana grande. El propósito de proporcionar dos ventanas es minimizar el tiempo total de adquisición a base de aumentar la velocidad de la metodología de búsqueda, sin incurrir en excesivas desventajas por falsa adquisición.

El documento WO 99/57819 trata de un buscador que tiene una ventana de búsqueda, y del problema del rastreo. La solución implica el cálculo de la posición media de la respuesta de impulso de canal (CHIR) o retardar y ajustar la posición de la ventana para minimizar cualquier error entre la posición del centro de la ventana y la posición media de CHIR.

La solicitud de patente internacional WO 99/63677 A1 describe una unidad buscadora que calcula los perfiles de retardo CHIR para los diferentes sectores de la célula. Un sistema de antena sectorizado recibe el espectro de potencia y la potencia recibida en sectores separados la gestionan conjuntos de ventanas separadas en el buscador.

Si la ventana WW1 se prolongara durante los dos últimos picos de potencia del perfil de retardo CHIR también sería detectada. Sin embargo, esto gastaría una gran capacidad de computación en el buscador S1, porque la longitud L1 de la ventana WW1 corresponde a la variación de la longitud de fase PHL y, por consiguiente, al número de combinaciones de la secuencia de señal (r) con el flujo de código piloto conjugado retardado PN_{P}*.

Cuando se diseña la estación base, se selecciona la longitud de la primera ventana WW1 como un compromiso entre la demanda de baja complejidad y baja capacidad del procesador, por una parte, y la demanda de gestión de recorridos de propagación con una gran variedad de retardos de propagación, por la otra. Normalmente se selecciona la longitud de la primera ventana WW1 para hacer frente a las diferencias en los retardos de los recorridos de propagación que tienen lugar en el término medio de los entornos de radio y entornos algo peores. Sin embargo, como las estaciones base de radio BTS se sitúan en diferentes lugares que comprenden diversos entornos de radio, los retardos en la propagación varían bastante. Especialmente, en zonas de montaña y cerca de lagos, una línea de onda de propagación visual P1 y un recorrido de propagación P4 reflejados sobre un lago o una montaña lejanos tienen una gran diferencia en el retardo de propagación. Sin embargo, para ser capaces de resolver estos recorridos de propagación con una gran variedad de retardos, las estaciones base de radio BTS tendrían que ser implementadas con una capacidad del procesador y con una complejidad que no harían falta para la mayoría de los sitios.

Sumario de la invención

Un problema relativo a la técnica anterior en un buscador o un receptor Rake, es cómo cumplimentar los conflictivos requisitos de bajas complejidad y capacidad del procesador, por una parte, y la facultad de detectar ondas de propagación multirrecorrido, con un amplio intervalo de retardos de propagación, por la otra.

Un objetivo de la presente invención es habilitar la detección de ondas de propagación multirrecorrido también en aquellos casos en los que los retardos en los recorridos de propagación presentan una gran variedad, mientras se evitan las innecesarias capacidad y complejidad de las partes esenciales de un receptor de espectro ensanchado.

Este objetivo se consigue por medio de un calculador de canal de radio que incluye dos o más conjuntos de ventanas para calcular una respuesta del impulso de un canal de radio en una ventana respectiva. Los conjuntos de ventanas están dispuestos para ser asignados alternativamente para calcular la respuesta del impulso de canal en radio enlaces separados o en el mismo radio enlace, y, cuando están asignados en el mismo radio enlace, las ventanas se disponen adyacentemente en el tiempo

La invención también se refiere a un receptor Rake que incluye el buscador objeto de la invención.

El buscador, según la invención, proporciona la ventaja de que los recursos del perfil de retardo están asignados flexiblemente para el cálculo de un perfil de retardo largo de sólo uno o unos pocos radio enlaces, o alternativamente, los recursos se asignan para detectar un perfil de retardo corto de dos o más radio enlaces. Por ejemplo, cuando se usa el buscador en un entorno de radio que produce una gran variedad de ensanchamientos de retardo de diferentes recorridos de propagación, el buscador cambia al modo de ventana múltiple y se asignan dos o más ventanas del buscador para detectar el perfil de retardo de un radio enlace. Sin embargo, cuando el buscador se usa en un entorno de radio que produce menos variedad de ensanchamientos de retardo, el buscador pasa al modo de ventana única y se asignan los recursos de ventana separada del buscador a radio enlaces separados, de modo que el buscador es así capaz de gestionar más radio enlaces.

Una ventaja proporcionada por el receptor Rake según la invención, es que se necesita menos capacidad en el comienzo de las ramas para almacenar la secuencia de la señal de entrada porque solo hace falta hacer el alineamiento en tiempo de varias recorridos de propagación con respecto a las ramas del mismo conjunto. Los flujos de valor en la salida de las ramas se alinean en el tiempo antes de ser enviados al descodificador de bits. Sin embargo, estos flujos de valor son menos complejos que la secuencia de la señal de entrada en las ramas y necesitan por ello menos capacidad de almacenamiento para el alineamiento en el tiempo.

Descripción de los dibujos

La figura 1 muestra la vista de una zona con varios recorridos de propagación de la onda desde un transmisor a un receptor.

La figura 2 muestra un diagrama de la respuesta del impulso del canal de radio en el que figura la potencia recibida como una función del tiempo.

La figura 3a es un diagrama que ilustra el principio de ensanchar en frecuencia la energía de la señal según se adopta en la tecnología DS-CDMA.

La figura 3b es un diagrama que ilustra el principio de acceso múltiple de la tecnología DS-CDMA.

La figura 4 es un diagrama de bloques de algunas de las partes esenciales de un transmisor DS-CDMA según la técnica anterior.

La figura 5 es un diagrama de bloques de un buscador según la técnica anterior adaptado a la tecnología DS-CDMA.

La figura 6 es un diagrama de bloques de un receptor Rake según la técnica anterior.

La figura 7 es una versión modificada de la figura 2.

La figura 8a es un esquema de bloques de un buscador en modo de ventana única.

La figura 8 es un esquema de bloques de un buscador en modo de ventana múltiple.

La figura 9 es una ilustración de un espectro de frecuencia y de una secuencia digital de bits.

La figura 10 es un diagrama de bloques de un receptor Rake según la invención.

Descripción de las realizaciones preferidas

En la figura 7 se muestra que el mostrado en la figura 2, el mismo diagrama sobre la respuesta del impulso de canal CHIR, es decir, la respuesta del impulso de canal CHIR para el radio enlace desde el móvil MS hasta la estación base de radio BTS de la figura 1. Sin embargo, en la figura 7 se indica una segunda ventana WW2 adyacente a la primera ventana WW1. La segunda ventana WW2 abarca los dos últimos picos de potencia PPK4-PPK5 de la respuesta del impulso de canal CHIR.

La presente invención tiene por objeto configurar un buscador y un receptor Rake con medios adicionales que permitan la detección de recorridos de propagación P4-P5 que estén dentro de la segunda ventana WW2.

Una estación base de radio BTS está preparada para gestionar la comunicación sobre varios radio enlaces, es decir, con varias estaciones móviles MS. La figura 1 muestra por medio de un ejemplo, solo una estación móvil con un radio enlace, según la cual, el radio enlace está representado por sus recorridos de propagación P1-P5. Si hubiera más estaciones móviles MS, los radio enlaces a ellas asignadas, tendrían su propia respuesta característica del impulso de canal CHIR. En la descripción siguiente, se utilizará el término perfil del retardo CHIR en lugar de respuesta de impulso de canal CHIR. La estación base de radio BTS se configura como buscador en modo ventana simple S8a para habilitar el cálculo de varios canales de radio RCH, perfiles de retardo CHIR. La figura 8a muestra el buscador en modo de ventana simple S8a. El buscador S8a está basado en el buscador básico S1 mostrado en la figura 1, pero tiene varios conjuntos de ventanas WWS1, WWS2 para gestionar cada uno un radio enlace. El buscador en modo de ventana simple S8a está configurado para calcular el perfil de retardo CHIR de un radio enlace en una ventana correspondiente WW1.

En la figura 8a solo se muestran dos conjuntos de ventanas WW1, WW2 pero el buscador S8a se puede configurar con más conjuntos de ventanas WWS1, WWS2. Dos conjuntos de ventana permiten la detección del perfil de retardo de dos radio enlaces. El conjunto de ventana WWS1, WWS2 incluye un medio de almacenamiento B8 para almacenar una secuencia de la secuencia de señal recibida r, unos medios de retardo DM1, DM2 para retardar de forma variada una conjugada compleja recibida del código específico ensanchado PN_{P}* del flujo de datos piloto de interés. El conjunto de ventanas WWS1, WWS2 incluye además un multiplicador M81, M82 que recibe el código conjugado retardado PN_{P}* procedente de los medios de retardo DM1, DM2 y recibe desde el medio de almacenamiento B8 una secuencia de la señal de radio r y envía a su salida, un detector de correlación CD1, CD2, la secuencia del espectro recibido multiplicado por el código piloto conjugado PN_{P}*.

El buscador también incluye un generador de código CG para cada uno de los conjuntos de ventanas WWS1, WWS2 y un procesador central CPU para controlar todos los conjuntos de ventanas WWS1, WWS2 y los generadores de código CG.

Se asigna un único código de extensión piloto PN_{P} a cada una de las estaciones móviles MS y sirve para identificar el respectivo radio enlace. El código conjugado complejo PN_{P}*, PN_{PX}* generado en el generador de códigos del buscador S8a define para cual de las estaciones móviles se calculará un perfil de retardo en el correspondiente conjunto de ventanas WWS1, WWS2.

La figura 9 muestra una secuencia del flujo de la señal de radio r como una función del tiempo, por ejemplo, la señal de radio recibida en la entrada de la estación base de radio BTS. En la figura 9 la señal física de radio se describe por medio de curvas, respectivamente, de sus partes imaginaria Im{r} y real Re{r}. Antes de que el flujo de la señal r entre en el buscador S8a, se muestrea con un intervalo T indicado en la figura 9. La figura 9 muestra también un periodo del flujo del código conjugado piloto PN_{P}* e indica la longitud del perfil del impulso de canal CHIP.

En el buscador S8a la secuencia almacenada r de la señal recibida se multiplica en el multiplicador M81 por el flujo de código conjugado piloto PN_{P}* generado por el generador de códigos CG. Sin embargo para posibilitar el cálculo del perfil de retardo CHIR de la ventana completa WW1, el flujo de código conjugado PN_{P}* se tiene que multiplicar por la secuencia del espectro r un número de veces. En la primera multiplicación, el flujo de código conjugado piloto PN_{P}* se retrasa un tiempo de referencia calculado con relación a la secuencia piloto recibida y por ello también con respecto a la señal recibida r. Para cada multiplicación la fase del flujo del código conjugado piloto se incrementa un escalón con respecto a la secuencia del espectro r. Este desfasamiento del código conjugado PN_{P}* con relación a la secuencia del espectro se indica por medio de guiones en la figura 9. La figura 9 indica también la longitud PHL sobre la cual se desfasa el flujo del código conjugado piloto PN_{P}*. Esta longitud PHL corresponde al número de multiplicaciones que se necesitan en el buscador S8a y en las ventanas WW1, WW2, longitudes L1, L2.

El procesador central CPU controla el retardo incluyendo el desfase aplicado al flujo del código conjugado piloto PN_{P}* y recibe desde el detector de correlación CD la potencia detectada por cada desfasamiento. El procesador central CPU selecciona qué recorridos de propagación P1-P3 son lo bastante fuertes para rastrear y recoger la potencia en un receptor Rake de la estación base de radio BTS. Rastrear quiere decir que la posición de las ventanas WW1, WW2 en el tiempo se ajusta para abarcar los picos de potencia seleccionados PPK1-PPK3 cuando varía el perfil del retardo. Sin embargo, para detectar variaciones en las condiciones de radio, se calculan múltiples secuencias de la señal recibida r en el buscador S8a, y para cada secuencia de espectro r se realizan múltiples multiplicaciones con el código conjugado. El comienzo de la ventana WW1, WW2 lo define el primer retardo aplicado al flujo del código conjugado en la primera multiplicación.

El detector de correlación CD1, CD2 consta de un correlacionador CTR que está configurado para correlacionar con la secuencia piloto, una unidad coherente de acumulación ITR8, una unidad REV8 para el cálculo de valores absolutos, una unidad de acumulación no coherente y una unidad de detección del recorrido PTD. En las figuras 8a y 8b, se incluye una unidad de acumulación no coherente en la unidad de detección del recorrido PTD.

La unidad de acumulación coherente ITR8 se aplica para aumentar la relación señal ruido. Para crear un perfil de retardo de la potencia se toma el cuadrado absoluto de los valores y, a continuación, se efectúa una acumulación no coherente para mejorar el rendimiento de la unidad de detección del recorrido. Los retardos en la propagación detectados por la unidad de detección del recorrido PTD los utilizan las ramas (f1-f5) en el receptor Rake.

La figura 8b muestra un buscador en modo de ventana múltiple S8b que se corresponde con el buscador en modo ventana simple S8b de la figura 8a pero reconfigurado para asignar ambos conjuntos de ventanas WWS1, WWS2 al mismo radio enlace. Por ello, se hará el cálculo del perfil de retardo CHIR del radio enlace en dos ventanas adyacentes WWS1, WWS2 como muestra la figura 7. Los dos conjuntos de ventanas WWS1, WWS2 constan de los mismos elementos aunque el buscador se configure bien, como indica la figura 8a, o bien como indica la figura 8b. Sin embargo, en la figura 8b ambos conjuntos de ventanas WWS1, WWS2 trabajan en la misma secuencia del espectro de radio r y aplican el mismo flujo del código conjugado piloto PN_{P}* a la secuencia de la señal (r) y, por consiguiente, solo se necesitan un medio de almacenamiento B8 y un generador de código CG comunes para ambos conjuntos de ventanas WWS1, WWS2 como muestra la figura 8b. El generador de código CG genera el mismo flujo de código conjugado piloto PN_{P}* para ambos conjuntos de ventanas WWS1, WWS2. Sin embargo, los retardos aplicados al código conjugado PN_{P}* por los medios de retardo DM1, DM2 están definidos por la posición respectiva de la ventana WW1, WW2 de los conjuntos de ventanas WWS1, WWS2.

Los dos conjuntos de ventanas WWS1, WWS2 muestran al procesador central CPU el perfil de retardo detectado dentro de la ventana respectiva WW1, WW2. El procesador central determina cuáles de los picos de potencia PPK1-PPK5 son lo bastante fuertes para aportar potencia. El procesador central genera en una de sus salidas los retardos \tau_{1}, \tau_{2}, \tau_{3}, \tau_{4}, \tau_{5} correspondientes a los picos de potencia seleccionados PPK1-PPK5.

En particular, se pueden utilizar medios de almacenamiento B8 y generadores de código CG separados para los dos conjuntos de ventanas WWS1, WWS2, siempre que estén controlados por el procesador central CPU para generar el mismo código conjugado PN_{P}* y almacenar la misma secuencia de la señal r.

Cuando se diseñan la estación base de radio BTS y su buscador en modo de ventana simple S8a, el buscador S8a puede ser fácilmente reconfigurado en buscador de múltiple ventana S8b. Esto implica que tenga que haber conmutadores que alimenten ambos conjuntos de ventanas WWS1, WWS2 con la secuencia de la señal r desde un único medio de almacenamiento B8 y con el flujo de código conjugado PN_{P}* desde un único generador de código CG como muestra la figura 8b. Alternativamente, también se usan, como muestra la figura 8a, medios de almacenamiento B8 y generadores de código CG separados, para el buscador en modo de ventana múltiple S8b en combinación con un código de programa en el procesador central CPU para controlar que los dos medios de almacenamiento B8 y los dos generadores de código CG realicen las mismas instrucciones en paralelo.

Cuando la estación base de radio BTS está localizada en una célula de un sistema de comunicaciones, en la que los entornos geográficos puede ocasionar amplias variaciones en los retardos, el buscador en modo de ventana simple S8a se reconfigura en buscador en modo de ventana múltiple S8b. Esto se logra mediante conmutación, si existe, o bien por medio del desplazamiento de un modo de código de programa utilizando parámetros establecidos a través de una interfaz de operador de la estación base de radio BTS.

Alternativamente, el procesador central CPU está gestionado por un código de programa que dinámicamente convierte el buscador en modo de ventana simple S8a en buscador en modo ventana múltiple S8b y viceversa. Durante períodos de tráfico lento, por ejemplo, cuando el número de radio enlaces para el cálculo del perfil de retardo CHIR es menor que la mitad del número de conjuntos de ventana WWS1, WWS2 en el buscador S8b, el buscador S8b se configura en modo de ventana múltiple. Cuando el tráfico aumenta, el buscador S8a se dispone para que trabaje en modo de ventana simple.

Para un buscador S8a, S8b que incluye una pluralidad de conjuntos de ventanas WWS1, WWS2, algunos de los conjuntos pueden trabajar en modo de ventana múltiple, mientras que otros trabajan en modo de ventana simple.

El buscador en modo de ventana múltiple S8b se configura con más de dos conjuntos de ventanas WWS1, WWS2 para el cálculo de un perfil de retardo CHIR si se requiere con respecto a las condiciones de propagación y si hay bastantes conjuntos de ventanas WWS1, WWS2 disponibles.

En la figura 10 se muestra un receptor Rake R1 que incluye un buscador S8b, ramas f1-f5, un generador de código CG, medios de retardo DM101, DM102, DM103, combinadores programables AR1-AR3, y un descodificador de bit DEC. Cada rama f1-f5 está dispuesto para recibir el flujo de datos del usuario deseado UDS sobre un recorrido de propagación correspondiente P1-P5. Las ramas f1-f5 se agrupan en dos conjuntos de ramas. En este ejemplo, el primer conjunto comprende las tres primeras ramas f1-f3 y gestionarán los tres primeros picos de potencia PPK1-PPK3 del perfil de retardo CHIR en la figura 7. El segundo conjunto de ramas f4, f5 incluye las ramas cuarto y quinto f4, f5 que gestionarán los picos de potencia cuarto y quinto PPK4, PPK5.

Cada rama f1-f5 incluye un medio de almacenamiento B10 que recibe y almacena el flujo de señal de muestreo r. Los medios de almacenamiento B10 están dispuestos para retardar una secuencia de la señal recibida r para compensar las variaciones por retardo \Delta\tau_{1}, \Delta\tau_{2}, \Delta\tau_{3}, \Delta\tau_{4}, \Delta\tau_{5} con respecto al retardo al final de su ventana respectiva WW1, WW2. De ese modo, los recorridos de la propagación del flujo de datos del usuario deseado se alinean en el tiempo dentro de cada conjunto de ramas. El medio de almacenamiento B10 recibe del buscador los retardos \Delta\tau_{1}, \Delta\tau_{2}, \Delta\tau_{3}, \Delta\tau_{4}, \Delta\tau_{5} que se aplican a la secuencia de la señal r.

La señal de salida alineada en el tiempo r del medio de almacenamiento B10 se multiplica en cada rama f1-f5 con un flujo del código conjugado retardado PN_{D}* en un multiplicador M10. El flujo del código conjugado PN_{D}* corresponde al flujo del código PN_{D} usado para ensanchar la banda del flujo de datos del usuario UDS antes de la transmisión y el flujo de código PN_{D} distingue el canal de radio RCH de los otros canales RCH. El retardo aplicado al flujo del código conjugado PN_{D}* antes de la multiplicación corresponde al retardo en el final de la ventana respectiva WW1, WW2 y es recibida por los medios de retardo DM101, DM102 desde el buscador.

Se produce, por ello, un espectro de frecuencia desensanchado del flujo original de datos del usuario no ensanchado en la salida de cada multiplicador M10. La potencia en la banda de espectro desensanchado NSB se recoge en un integrador posterior ITR. La potencia recogida se envía a un posterior detector DMD. El detector DMD detecta el flujo de datos no ensanchado y envía un flujo de valores complejos a una unidad de transformación de valores REV configurada para convertir el flujo de valores complejos en un flujo de valores reales. La salida de la unidad de transformación de valores REV es también la salida del rama f1-f5 y por consiguiente, se genera en su salida un flujo de valores reales. Los combinadores programados AR1, AR2 combinan los flujos de valores reales producidos en el respectivo conjunto de ramas f1-f3, f4, f5. Dado que los recorridos de la propagación en el respectivo conjunto de ramas fueron alineados en el tiempo por los medios de almacenamiento en el comienzo de los ramas f1-f5, los flujos de valor real de salida de cada conjunto de ramas están correlacionados. Sin embargo, los dos flujos de salida combinados bajo programación de su respectivo conjunto de ramas no se correlacionan. El tercer medio de retardo DM103 retarda uno de los flujos de valor real combinado para compensar la diferencia en el retardo, de tal modo que los dos flujos se correlacionan y posteriormente se combinan en un tercer combinador programable AR3 y se envían a un descodificador de bit DEC.

El descodificador de bit DEC está configurado para realizar un cálculo del flujo de datos originales del usuario en el transmisor basado en el flujo de entrada de valores reales. El descodificador de bit DEC genera en su salida el flujo calculado de datos del usuario UDS.

Una ventaja del receptor Rake R1 de la figura 10 es que el alineamiento en el \Delta\Deltatiempo al comienzo de las ramas solo es necesario hacerlo con respecto a las ramas del conjunto. Por eso no tienen que ser tan largos y complejos los medios de almacenamiento B10 como en el caso en el que todos ramas f1-f5, por ejemplo, ambos conjuntos de ramas, tuvieran que ser alineados en el tiempo uno junto al otro. En su lugar, los flujos de valor real de salida de los dos conjuntos de ramas tienen que estar alineados antes de ser combinados. Los flujos de salida de valor real necesitan menos capacidad de almacenamiento que la secuencia de muestreo de la señal r en la entrada de las ramas f1-f5. Por ello, el receptor Rake R1 es menos complejo que los receptores Rake según técnicas anteriores.

En el ejemplo, los ramas f1-f3 del primer conjunto gestionan los recorridos de propagación P1-P3 que se detectan dentro de la primera ventana WW1 y dentro del primer conjunto de ventanas WWS1 del buscador en modo de ventana múltiple S8b, mientras que el segundo juego de ramas f4, f5 gestiona los recorridos de propagación detectados dentro de la segunda ventana WW2 y dentro del correspondiente segundo juego de ventanas WWS2 del buscador S8b. Sin embargo, el receptor Rake R1 podría alternativamente estar configurado con un buscador S1 de tipo convencional en lugar del buscador de ventana múltiple S8b.

El receptor Rake R1, de acuerdo con esta invención, puede ser configurado para asignar una rama adicional f2-f5 para la recepción de un recorrido de propagación cuyo pico de potencia rebase un determinado valor. De acuerdo con ello, un rama f1-f5 puede también ser relevado desde un conjunto configurado para recibir el flujo de datos de usuario si el correspondiente pico de potencia PPK1-PPK5 decrece por debajo de un cierto nivel. El receptor Rake puede ser configurado con más de dos conjuntos de ramas f1-f5.

El buscador S8a, S8b como se ha descrito con referencia a las figuras 8a y 8b tiene entidades físicas separadas llamadas conjuntos de ventanas WWS1, WWS2 configuradas cada una de ellas para gestionar una ventana correspondiente. Alternativamente, una entidad física puede estar configurada para gestionar diversas ventanas WW1, WW2 sobre la base de multiplexión en el tiempo, es decir, sus recursos se dividen en el tiempo y se usan para el cálculo del perfil de retardo en ventanas separadas WW1, WW2. Tal entidad de recursos comunes consta de las mismas partes conectadas como en cualquiera de los conjuntos de ventanas WWS1, WWS2 según muestran las figuras 8a y 8b. Sin embargo, una diferencia estriba en que el procesador central controla la entidad para que trabaje sobre la base de multiplexión en el tiempo. Dado que la entidad de recursos comunes dispone de la habilidad necesaria para calcular el perfil de retardo CHIR en diversas ventanas WW1, WW2, se considera que la entidad simple consta de varios conjuntos de ventanas. Estos conjuntos de ventanas de una entidad pueden estar asignados al mismo o a diversos radio enlaces para el cálculo del ensanche de retardo CHIR.

Claims (6)

1. Un calculador de canales de radio (S8a, S8b) que incluye dos o más conjuntos de ventanas (WWS21, WWS2) para el cálculo de la respuesta de los impulsos de un canal de radio (CHIR) en una ventana al respecto (WW1, WW2), caracterizado porque,

dichos conjuntos de ventanas se disponen de tal forma que son asignados alternativamente para que estimen la respuesta del impulso del canal en radio enlaces separados o en el mismo radio enlace, siendo adyacentes, en este caso, las ventanas en el tiempo.

2. El calculador de canales de radio (S8a, S8b) de acuerdo con la reivindicación 1ª, configurado para ser utilizado en un sistema de espectro ensanchado por división de código.

3. Un calculador de canales de radio (S8a, S8b) de acuerdo con la reivindicación 1ª, en el que los canales de radio pueden ser distinguidos por medio de un código ensanchado respectivo, y que incluye además,

medios generadores de código (CG) que generan para los conjuntos de ventanas (WWS1, WWS2) los flujos de código conjugado (PN_{P}*) de dichos códigos de ensanchamiento,

medios de control (CPU) para controlar los medios generadores de código que generan un flujo de código conjugado seleccionado para el respectivo conjunto de ventanas WWS1, WWS2) y para controlar la posición en el tiempo de las ventanas (WW1, WW2).

4. Un calculador de canales de radio de acuerdo con la reivindicación 3ª, en el que los medios generadores de código se controlan para generar el mismo flujo de código conjugado a los dos o más conjuntos de ventanas cuando están asignados al mismo radio enlace y se controlan asimismo para generar flujos de código conjugado separados cuando dos o más conjuntos de ventanas están asignados a radio enlaces separados.

5. Un calculador de canales de radio de acuerdo con la reivindicación 1ª, en el que cada uno de los conjuntos de ventanas (WWS1,WWS2) incluye,

un medio de almacenamiento (B8) para almacenar una secuencia de la señal recibida (r),

medios de retardo (DM1, DM2) para retardar de diversas formas el flujo del código conjugado (PN_{P}*) recibido desde el generador de código (CG),

un multiplicador (M81, M82) para multiplicar el flujo del código conjugado retardado desde los medios de retardo por la secuencia almacenada de la señal recibida(r) para producir por tanto un producto de secuencias,

medios de detección por correlación (CD1, CD2) para el cálculo de la respuesta de impulso de canal dentro de la ventana (WW1, WW2) por medio de la detección de la potencia de cada uno de los productos de secuencias, en donde se aumenta ligeramente el retardo del flujo del código conjugado para cada uno de los productos y donde la variación del retardo (PHL) sobre todos los productos de secuencias corresponde a la longitud (L1,L2) de la ventana (WW1,WW2).

6. Un receptor Rake que consta de un calculador de canales de radio de acuerdo con la reivindicación 1ª.