ES2334383T3

ES2334383T3 - Estimacion de la dispersion doppler para sistemas ofdm.

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Publication number: ES2334383T3
Application number: ES06724116T
Authority: ES
Inventors: Leif Wilhelmsson
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2010-03-09
Anticipated expiration: 2026-04-07
Also published as: TW200707991A; EP1875697A2; DE602006009496D1; ES2308738T3; PL1875696T3; EP1875696B1; DE602006001747D1; JP4856171B2; JP4917595B2; EP1875694B1; KR20080003438A; ATE444634T1; JP2008537415A; ATE400954T1; WO2006111275A2; WO2006111276A1; KR20080003349A; EP1875697B1; EP1875694A1; WO2006111275A3

Abstract

Método de estimación de un valor de dispersión Doppler de un canal en un sistema de Multiplexado por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM), en el que el canal comprende una pluralidad de frecuencias portadoras, comprendiendo el método: determinar un valor que representa una dispersión del retardo del canal; seleccionar un conjunto de dos o más frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras; estimar un valor de dispersión Doppler para cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas; y producir una estimación del valor de dispersión Doppler del canal combinando los valores estimados de dispersión Doppler de cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas, caracterizado porque: el valor que representa la dispersión del retardo del canal se usa en el método para influir en cómo se estima la dispersión Doppler de tal manera que el tiempo usado para la estimación de la dispersión Doppler se reduce en caso de que se incremente la dispersión del retado.

Description

Estimación de la dispersión Doppler para sistemas OFDM.

La presente invención se refiere a comunicaciones digitales en las que se utiliza el Multiplexado por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM), y más particularmente a la estimación o cálculo de la dispersión Doppler de un canal de OFDM.

En las comunicaciones inalámbricas, el canal típicamente varía con el tiempo. Esto puede ser debido al movimiento del transmisor, al movimiento del receptor, y/o a cambios en el entorno de comunicaciones. Para sistemas celulares (tales como el Sistema Global para comunicación con Móviles (GSM) y el sistema de Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha (WCDMA)) y para sistemas de radiodifusión (tales como la Radiodifusión de Audio Digital (DAB) y la Radiodifusión de Vídeo Digital (DVB)), el motivo principal de la elevada dispersión Doppler es un movimiento de velocidad relativamente alta del terminal de comunicaciones. Las normativas para la DAB y la DVB exigen el uso del OFDM en la comunicación de información desde el transmisor a un receptor.

En un sistema OFDM, un canal comprende una serie de subportadoras (a las que, en lo sucesivo, se hará referencia simplemente como "portadoras") que se modulan de forma independiente, cada una por sus propios datos. La modulación se puede realizar según una serie de técnicas bien conocidas, tales como la Modulación de Amplitud en Cuadratura (QAM) o la Modulación por Desplazamiento n-ario de Fase (n-PSK). La señal de banda base en un sistema OFDM es entonces la suma de estas subportadoras moduladas. La señal de banda base se usa entonces para modular una señal de radiofrecuencia (RF) principal. Un aspecto importante de la desmodulación de una señal de este tipo (que recupera de este modo la señal de banda base subyacente) conlleva el procesado de la misma mediante una Transformada Rápida de Fourier (FFT). Una ventaja de comunicarse por medio del OFDM es que permite una comunicación a través de canales altamente dispersivos en el tiempo usando una complejidad razonable en el lado del receptor.

El considerar o no altamente dispersivo en el tiempo a un canal depende de la velocidad de símbolos que use el sistema. Como regla general, un canal se podría considerar como no dispersivo si la raíz cuadrática media (rms) de la dispersión del retardo del canal es menor que el 10% de la duración de los símbolos. De este modo, las ventajas del OFDM se acentúan a medida que aumenta la velocidad de datos soportada, que es exactamente el caso correspondiente a la mayoría de los sistemas emergentes.

La forma de gestionar dispersiones elevadas del retardo para un sistema basado en el OFDM es hacer uso de un intervalo de guarda (GI). El GI (al que se hace referencia también en la bibliografía como "prefijo cíclico", o "CP") es simplemente una copia de la última parte de un símbolo OFDM que se envía antes que el símbolo real. Esto se ilustra esquemáticamente en la Fig. 1, que muestra una serie de símbolos. Un símbolo a modo de ejemplo de entre los símbolos 101 incluye una última porción 103 que se transmite como parte de un intervalo 105 de guarda precedente (en la figura, el tiempo fluye de izquierda a derecha). Se forman de modo similar otros intervalos de guarda a partir de porciones extremas de sus símbolos inmediatamente sucesivos.

Es bien sabido que, para un sistema basado en el OFDM, el efecto del canal dispersivo en el tiempo, conocido como interferencia entre símbolos (ISI), se puede evitar siempre que la longitud del GI, T_{G}, sea por lo menos tan prolongada como la duración (máxima) de la respuesta a impulsos del canal, designada en lo sucesivo como T_{m}. Debido a la capacidad de un sistema OFDM de gestionar dispersiones elevadas del retardo, el mismo resulta muy adecuado para las denominadas Redes de Frecuencia Única (SFN), que se podrían usar para la radiodifusión. (En una red de frecuencia única, transmisores espaciados geográficamente funcionan sobre una misma frecuencia. Para reducir la interferencia, los mismos se sincronizan entre sí en el tiempo).

Supóngase que la parte portadora de información del OFDM comienza en t=0, y que la longitud del intervalo de guarda es T_{G}. Si el canal tiene una dispersión de retardo máxima, T_{m}, el requisito sobre el inicio de la ventana FFT viene dado por

(1)-T_{G} + T_{m} < t \leq 0

De este modo, siempre que T_{m} < T_{G} es posible evitar la ISI, si t se selecciona según la ecuación (1). No obstante, si T_{m} > T_{G}, la cuestión es seleccionar t de tal manera que se minimice el efecto de la ISI. Para sistemas diseñados para ser usados en una SFN, el intervalo de guarda es típicamente tan grande que la primera situación es la más probable.

Ahora, tal como se ha descrito anteriormente, es posible una recepción exenta de ISI siempre que T_{m} < T_{G}. No obstante, esto requiere identificar el inicio exacto de la parte portadora de información de la señal. Por esta razón, los receptores OFDM incluyen disposiciones para estimar la temporización y la frecuencia de la señal recibida.

Para mejorar adicionalmente el rendimiento, los receptores OFDM incluyen típicamente estimadores de canales, cuya función es determinar dinámicamente la respuesta del canal. A continuación, esta información se usa para posibilitar que el receptor procese la señal recibida de una manera que compense los efectos de la dispersión en el tiempo, del canal.

Una forma convencional de determinar la respuesta de un canal en un receptor OFDM es dedicar determinadas de las portadoras para ser usadas en el transporte de señales piloto. Las señales piloto contienen información conocida que permite que el estimador de canales determine la respuesta de un canal a esa frecuencia portadora comparando la señal recibida realmente con la señal que se sabe que ha sido transmitida (es decir, la que el receptor habría esperado recibir en unas condiciones ideales del canal). Las portadoras que transportan las señales piloto están separadas entre sí en frecuencia en una magnitud que permite estimar de forma precisa la respuesta de canal de portadoras situadas entre las portadoras piloto, interpolando las respuestas de canal determinadas para las portadoras
piloto.

La Fig. 2 es un diagrama de bloques de un receptor OFDM ilustrativo. Una señal analógica, r(t), generada mediante la recepción y la conversión en sentido descendente (o bien a una frecuencia intermedia o bien a banda base) de una señal de radiofrecuencia, se suministra a un conversor analógico-a-digital (A/D) 201. La señal digitalizada, r(k), se suministra a continuación a una unidad 203 de estimación aproximada de la temporización y la frecuencia, que genera una estimación aproximada de la deriva de temporización y frecuencia de la señal recibida. (La deriva de frecuencia es la diferencia entre la frecuencia de la señal transmitida y la frecuencia de la señal recibida). Esta información se suministra a una unidad 205 de corrección de frecuencia así como a una unidad 207 de eliminación del GI. La unidad 207 de eliminación del GI recibe también la salida de la unidad 205 de corrección de frecuencia. Basándose en la mejor información disponible de temporización y frecuencia, la unidad 207 de eliminación del GI elimina el GI y suministra la parte de información de la señal recibida a una unidad 209 de FFT, cuya salida se suministra al resto del receptor, incluyendo una unidad 211 de estimación de temporización y frecuencia con precisión mejorada, que puede generar información más precisa de temporización y frecuencia a partir de la señal de salida de la FFT. La información de frecuencia más precisa se realimenta hacia la unidad 205 de corrección de frecuencia para mejorar su rendimiento. La información de temporización más precisa se realimenta de modo similar hacia la unidad 207 de eliminación del GI para mejorar su rendimiento.

La salida de la unidad 209 de FFT se suministra también hacia un estimador 213 de canales, que genera una estimación completa de la respuesta del canal por interpolación, tal como se ha explicado anteriormente.

La rapidez con la que cambia el canal se mide frecuentemente con la denominada dispersión Doppler o la frecuencia Doppler máxima, f_{D}. La frecuencia Doppler se define como

(2)f_{D} = v \frac{f_{c}}{c}

en la que v es la velocidad del receptor en m/s, f_{c} es la frecuencia portadora en Hz, y c es la velocidad de la luz en el vacío (es decir, aproximadamente 3.10^{8} m/s).

Para garantizar claridad en la descripción, es importante en este momento definir una serie de cuestiones, asociada cada una de ellas a la palabra "Doppler", que surgen en los contextos de comunicaciones. Las mismas son:

1.: Desplazamiento Doppler puro. Esto es lo que se encuentra cuando se trata con un canal de una toma, y el resultado es un error de frecuencia puro. El error de frecuencia por desplazamiento Doppler no se puede diferenciar de un error de frecuencia que sea provocado por un transmisor y receptor que no usan exactamente la misma frecuencia. La estimación de un desplazamiento Doppler puro es relativamente sencilla, y la eliminación del mismo es completamente trivial. Esto se realiza multiplicando eficazmente la señal recibida por una señal compleja con menos el desplazamiento Doppler estimado.

2.: Dispersión Doppler. Cuando un canal de comunicaciones está caracterizado por una propagación multitrayecto, diferentes trayectos llegarán con ángulos diferentes y por ello tendrán desplazamientos Doppler diferentes. Se obtiene el desplazamiento Doppler máximo cuando el ángulo de llegada es 0 y pi (aunque con un signo diferente para los dos ángulos), y son posibles todas las frecuencias Doppler en medio. Por contraposición al caso de un desplazamiento Doppler puro, la dispersión Doppler no se puede compensar fácilmente mediante multiplicación con una señal compleja. En los sistemas de comunicaciones, la dispersión Doppler se trata normalmente como un error de frecuencia que simplemente no se puede eliminar, y así se considera, por ejemplo, cuando se va a realizar la estimación de un canal. El efecto de la dispersión Doppler es además muy similar a un error de frecuencia no compensado.

3.: Interferencia Entre Portadoras (ICI) debida a dispersión Doppler. En los sistemas OFDM, un desplazamiento Doppler puro no es habitualmente un problema por la misma razón que no es un problema en sistemas de una sola portadora - se puede eliminar fácilmente. Si no se elimina, es entonces un problema por la misma razón que para los sistemas de una sola portadora y, además, porque provoca fugas de la FFT. De una manera similar que para los sistemas de una sola portadora, el efecto de la dispersión Doppler no se puede contrarrestar fácilmente mediante una multiplicación compleja. La cancelación de la ICI es en cambio una operación bastante compleja que se realiza después de la FFT en un receptor OFDM (la eliminación de un Doppler puro se habría realizado antes que la FFT) y requiere una estimación precisa del canal.

La parte central de la argumentación y la descripción de realizaciones que se ofrece a continuación es la descrita en el parágrafo "2" anterior, a saber, la determinación de la dispersión Doppler en un sistema de comunicaciones OFDM. Se supone que la deriva de frecuencia se ha eliminado antes que la FFT.

Como se ha descrito anteriormente, un grado elevado de dispersión Doppler implica que el canal está cambiando rápidamente. A su vez, esto significa que la recepción de una señal resulta más difícil si se requiere un conocimiento específico del canal (como fase y amplitud) para desmodular correctamente la señal. Como frecuentemente es posible determinar cuál es la frecuencia Doppler más alta que se experimentará bajo condiciones típicas de funcionamiento, es posible diseñar un receptor basado en esta frecuencia Doppler. No obstante, en el caso de que la frecuencia Doppler realmente experimentada sea significativamente menor, el diseño para el peor de los casos significa que, para la estimación del canal, se usan algoritmos innecesariamente complejos.

El conocimiento de la frecuencia Doppler también se puede usar para determinar con qué frecuencia se han de activar algunos algoritmos en un receptor. Por ejemplo, el conocimiento de la frecuencia Doppler se puede usar para determinar, entre otras cosas,

\bullet: para un buscador de trayectos en un receptor CDMA, con qué frecuencia es necesario buscar trayectos nuevos en la respuesta a impulsos;

\bullet: con qué frecuencia se deberían iniciar algoritmos relacionados con un traspaso entre células en un sistema celular de comunicaciones (cuanto mayor sea la frecuencia Doppler, con más frecuencia se han de ejecutar dichos algoritmos, ya que una frecuencia Doppler elevada indica un movimiento más rápido del receptor); y

\bullet: en una red de frecuencia única, con qué frecuencia escanear para encontrar una frecuencia mejor a la que se puedan traspasar las comunicaciones. Así, aunque es posible diseñar un receptor para el peor caso de la dispersión Doppler, el mismo constituye habitualmente un planteamiento muy derrochador.

Adicionalmente, en los casos en los que la estimación del canal se basa en filtros de Wiener para mejorar adicionalmente el rendimiento, según se describe en la solicitud de patente U.S. nº. 10/920.928 titulada "Channel estimation by adaptive estimation in time", de L. Wilhelmsson et. al., la frecuencia Doppler real es necesaria para calcular el filtro de Wiener. Además, incluso si la estimación del canal no se basa en un planteamiento de filtros de Wiener, sino, por ejemplo, en el uso de filtros de diferente complejidad dependiendo de la dificultad de la estimación del canal, es necesaria una estimación de la frecuencia Doppler.

La DAB y la DVB son simplemente dos de una serie de sistemas en los que la velocidad de la variación de los canales puede ser considerable. En particular, para la normativa DVB para dispositivos de Mano (DVB-H) recién desarrollada, se puede esperar que se usen servicios cuando el usuario esté de pie completamente parado, lo cual implica un canal prácticamente estacionario, así como cuando el usuario esté desplazándose en un vehículo en movimiento (por ejemplo, un coche), lo cual implica que se experimenta un efecto Doppler significativo. La DVB-H se basa en el OFDM, y uno de los bloques del receptor de la DVB-H más exigentes desde el punto de vista computacional es aquel en el que se realiza la estimación de los canales. Como se ha descrito en la solicitud de patente U.S. antes mencionada n.º 10/920.928, el conocimiento de la dispersión Doppler se puede usar para hallar un filtro de interpolación adecuado para ser usado para la estimación de canales.

La precisión de la estimación Doppler habitualmente mejorará cuanto más largas sean las mediciones Doppler realizadas. No obstante, el permitir un tiempo más prolongado para la medición significa no solamente que la estimación real durará más, sino también que el receptor será menos sensible a variaciones rápidas en la dispersión Doppler real. De este modo, el tiempo para realizar una estimación Doppler ha de ser lo más breve posible, aunque todavía suficientemente prolongado como para garantizar que se obtenga la precisión requerida.

Consecuentemente, existe una necesidad de poder realizar una estimación de la dispersión Doppler de una manera eficaz.

El documento "Velocity estimation for OFDM based communication systems", Schoben H. et Al., VTC 2002, 22.09.02, XP 010608905, da a conocer un método para estimar la dispersión Doppler de un canal OFDM, con el cual se combinan resultados de estimaciones realizadas sobre subportadoras individuales.

Sumario

Debe resaltarse que las expresiones "comprende" y "que comprende", cuando se usan en esta memoria descriptiva, se consideran de manera que especifican la presencia de características, números enteros, etapas o componentes mencionados; sin embargo, el uso de estas expresiones no excluye la presencia o adición de otra u otras características, números enteros, etapas, componentes o grupos de los mismos.

Según un aspecto de la presente invención, los objetivos anteriores y otros se logran en métodos y aparatos que realizan una estimación de un valor de dispersión Doppler de un canal en un sistema de Multiplexado por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM), en el que el canal comprende una pluralidad de frecuencias portadoras. La estimación conlleva la selección de un conjunto de dos o más frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras. Se realiza la estimación de un valor de dispersión Doppler para cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas. Se produce una estimación del valor de dispersión Doppler del canal combinando los valores estimados de dispersión Doppler de cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas. Por ejemplo, la estimación del valor de dispersión Doppler del canal se puede realizar promediando los valores estimados de dispersión Doppler de cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas.

En algunas realizaciones, la selección del conjunto de dos o más frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras comprende la selección de un conjunto de dos o más frecuencias portadoras solamente de entre un conjunto de frecuencias piloto continuas asociadas al canal.

El número de frecuencias portadoras seleccionadas puede ser fijo. Alternativamente, puede ser un número variable, N, en el que N es una función de un valor que representa una dispersión de retardo del canal.

En otro aspecto, la estimación del valor de dispersión Doppler para cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas comprende la medición de las frecuencias portadoras seleccionadas durante un espacio de tiempo, T_{med}, en el que el espacio de tiempo, T_{med}, es una función de un valor que representa una dispersión de retardo del canal. En algunas de estas realizaciones, aunque no necesariamente en todas, el número de frecuencias portadoras seleccionadas puede ser un número variable, N, en el que N es una función del valor que representa la dispersión del retardo del canal.

Breve descripción de los dibujos

Los objetivos y ventajas de la invención se entenderán al leer la siguiente descripción detallada conjuntamente con los dibujos, en los que:

la Fig. 1 es una ilustración esquemática de símbolos separados por intervalos de guarda en un sistema de multiplexado por división de frecuencia ortogonal (OFDM).

La Fig. 2 es un diagrama de bloques de un receptor OFDM ilustrativo.

La Fig. 3 es un diagrama de temporización que muestra una estructura de tramas de una señal según la normativa DVB-T.

La Fig. 4 es una gráfica de una función de amplitud ilustrativa de un canal OFDM cuando T_{m} = 1 \mus.

La Fig. 5 es una gráfica de una función de amplitud ilustrativa de un canal OFDM cuando T_{m} = 5 \mus.

La Fig. 6 es una gráfica de una función de amplitud ilustrativa de un canal OFDM cuando T_{m} = 10 \mus.

La Fig. 7 es una gráfica de una función de amplitud ilustrativa de un canal OFDM cuando T_{m} = 20 \mus.

La Fig. 8 es un diagrama de flujo de un procedimiento generalizado para determinar la dispersión Doppler de un canal OFDM.

Descripción detallada

A continuación se describirán las diversas características de la invención en referencia a las figuras, en las que las partes similares se identifican con los mismos caracteres de referencia.

A continuación se describirán los diversos aspectos de la invención de forma más detallada en relación con una serie de realizaciones ilustrativas. Para facilitar la comprensión de la invención, muchos aspectos de la misma se describen en términos de secuencias de acciones a realizar por elementos de un sistema informático. Se reconocerá que, en cada una de las realizaciones, las diversas acciones podrían ser realizadas por circuitos especializados (por ejemplo, puertas lógicas discretas interconectadas para realizar una función especializada), por instrucciones de programas que sean ejecutadas por uno o más procesadores, o por una combinación de ambos. Por otra parte, la invención se puede considerar adicionalmente que se puede materializar en su totalidad en cualquier forma de soporte legible por ordenador, tal como una memoria de estado sólido, un disco magnético, un disco óptico o una onda portadora (tal como ondas portadoras de radiofrecuencia, de audiofrecuencia o de frecuencia óptica) que contengan un conjunto apropiado de instrucciones de ordenador que consigan que un procesador lleve a cabo las técnicas descritas en el presente documento. De este modo, los diversos aspectos de la invención se pueden materializar en muchas formas diferentes, y todas estas formas quedan contempladas dentro del alcance de la invención. Para cada uno de los diversos aspectos de la invención, a cualquiera de estas formas de realización se le puede hacer referencia en el presente documento como "lógica configurada para" realizar una acción descrita, o, alternativamente, como "lógica que" realiza una acción descrita.

Se describe en el presente documento una serie de realizaciones que ilustran varios aspectos de la invención. En un aspecto, se realiza una estimación de la frecuencia Doppler experimentada por un receptor OFDM. Aprovechando el hecho de que la correlación entre dos frecuencias será relativamente pequeña para canales fuertemente selectivos en frecuencia en comparación con un canal plano, se da a conocer una estimación Doppler más precisa que estima la frecuencia Doppler en varias portadoras. En otro aspecto, como es deseable que el tiempo usado para la estimación no sea innecesariamente grande, una técnica de estimación Doppler dinámica incluye la adaptación del tiempo asignado para la estimación Doppler sobre la base de la dispersión estimada del retardo del canal.

De este modo, en algunas realizaciones que se describen posteriormente, se realiza una estimación de la dispersión Doppler en paralelo en varias portadoras en un sistema OFDM. Bajo ciertas condiciones, esto permite que la estimación Doppler se realice de forma casi instantánea. En algunas realizaciones, el conocimiento de la dispersión del retardo se usa para determinar la duración del tiempo que se debe usar para la estimación Doppler. Y, en algunas realizaciones, se determina un número adecuado de portadoras a usar para la estimación Doppler basándose en el conocimiento de la dispersión del retardo del canal, lo cual permite, de este modo, que se logre un rendimiento prácticamente óptimo con una complejidad computacional mínima. A continuación se describirán más detalladamente estos y otros aspectos de la invención.

Para ayudar al lector a entender más fácilmente los diversos aspectos de la invención, la siguiente descripción se basa en ejemplos cuyos datos se toman de la normativa para la radiodifusión terrestre de vídeo digital (DVB-T) (véase la ETSI EN 300 744 V.1.4.1 (2001-01), "Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television" - a la que en lo sucesivo se hará referencia como "documento ETSI"). Con el fin de especificar, se supone que la duración de la parte portadora de información de un símbolo OFDM es igual a T_{u} = 896 \mus, y que la longitud del intervalo de guarda (GI) es T_{u}/4 = 224 \mus. Tal como debe resultar evidente para aquellos con conocimientos habituales en la materia, estos números y otros específicos usados en la descripción se toman únicamente para explicar de forma más sencilla los diversos aspectos de la invención, y no son en modo alguno esenciales para llevar a la práctica la invención.

A continuación, en un primer aspecto de la invención, se realiza una estimación de la dispersión Doppler del canal haciendo uso de las señales piloto continuas que se transmiten sobre un canal OFDM. Por ejemplo, en el modo 8 k, según se describe en el documento ETSI, las mismas se insertan en los datos transmitidos en 177 de las portadoras que constituyen el canal OFDM. En la Fig. 3 se ilustra un diagrama de temporización que muestra la estructura de las tramas según la normativa de la DVB-T. El dominio de la frecuencia se extiende a lo largo del eje horizontal, y el dominio del tiempo se extiende a lo largo del eje vertical. Cada cuadrado representa datos transmitidos; la posición vertical del cuadrado indica su tiempo de transmisión, y la posición horizontal del cuadrado indica sobre qué frecuencia portadora se transmite. Los cuadrados negros indican datos piloto. A partir del diagrama, puede observarse cómo los datos piloto se dispersan con un patrón conocido a través tanto del tiempo como de la frecuencia. En particular, puede observarse que algunas portadoras nunca transportan datos piloto, algunas portadoras transportan datos piloto únicamente de forma periódica, y otras portadoras (es decir, aquellas con columnas continuas de cuadrados negros) transportan datos piloto durante cada tiempo de transmisión. Estos últimos son las señales piloto continuas.

La estimación de la dispersión Doppler de un canal OFDM se puede realizar usando una señal piloto continua arbitraria cualquiera mediante la utilización de cualquier método que se pueda usar en sistemas de una sola portadora. Se puede hallar una visión general de dichos algoritmos, por ejemplo, en "Estimation of Doppler spread and signal strength in mobile communications with applications to handoff and adaptive transmission", de C. Tepedelenlio Iu et al., Wirel. Commun. and Mob. Comput., págs. 221 a 242, Vol. 1, 2001. Sucintamente, los algoritmos se pueden dividir en tres categorías de la manera siguiente:

1.: Métodos directos, en los que la respuesta del canal se usa directamente para la estimación de la dispersión Doppler.

2.: Métodos que utilizan un modelo para la correlación en función de la frecuencia Doppler. Mediante la estimación de la función de correlación, se obtiene también una estimación de la dispersión Doppler.

3.: Métodos basados en el espectro Doppler.

Las técnicas dadas a conocer en el presente documento son aplicables a cualquiera de las categorías anteriores. No obstante, en la siguiente descripción se presta atención de forma limitada a los métodos directos ya que los mismos son de baja complejidad. Aquellos con conocimientos normales en la materia podrán adaptar fácilmente los principios que se ponen de manifiesto en la siguiente descripción a cualquiera de los otros tipos de técnicas de estimación de la dispersión Doppler.

Los métodos directos se basan habitualmente en considerar o bien la tasa de cruces por un nivel o bien la tasa de cruces por cero. Con respecto a la tasa de cruces por un nivel, se usa el valor absoluto de la respuesta del canal, y se cuenta el número de veces que se cruza por un cierto nivel (en relación con, por ejemplo, el promedio de la potencia). Con respecto a la tasa de cruces por cero, se usa la parte o bien real o bien imaginaria de la respuesta del canal, y se considera el número de veces que la parte real o imaginaria cruza por cero. En relación con esto, los métodos de cruce por cero son ventajosos con respecto a los métodos de cruce por un nivel ya que no requieren una estimación de la intensidad de la señal recibida. Por esta razón, la siguiente descripción se centra en dichos métodos, aunque las ideas subyacentes de las técnicas dadas a conocer en el presente documento funcionan también cuando se usan métodos de cruce por un nivel.

En el caso de que se consideren los cruces o bien del eje real o bien del eje imaginario, el número esperado de cruces por cero, E[N_{cc}], viene dado por la Ec. (3):

(3)E[N_{cc}] = \sqrt{2} f_{D}T_{med},

en la que T_{med} es el tiempo durante el que se cuenta el número de cruces por cero. Si se cuentan cruces del eje tanto real como imaginario, el número esperado de cruces será el doble. Tanto si para la estimación del efecto Doppler se usan uno como dos ejes, se sabe que, en caso de una dispersión Doppler baja y una relación señal/ruido (SNR) relativamente pequeña, la estimación tiende a ser demasiado grande. La razón de esto es que si la respuesta verdadera de un canal es próxima a un eje, el ruido puede producir varios cruces. Aunque esto es un problema en general, el mismo se acentuará cuando la dispersión Doppler sea baja (ya que esto significa que la respuesta verdadera del canal podría estar próxima a un eje durante un tiempo relativamente prolongado) y cuando la SNR sea pequeña (ya que esto significa que aumentará la probabilidad de que el ruido provoque algunos cruces adicionales). Para contrarrestar este funcionamiento defectuoso, es posible introducir algún tipo de histéresis. Por ejemplo, se puede introducir una histéresis de tal manera que no se cuenten cruces consecutivos del mismo eje. Además de ser muy sencilla de implementar, se ha observado también empíricamente que el número esperado de cruces por cero en caso de que se use esta histéresis, E[N_{cc, hist}] viene dado por

(4)E[N_{cc,hit}] = 2 f_{D}T_{med},

En caso de que para la estimación de la dispersión Doppler se use cualquiera de las Ecs. (3) ó (4), se observa fácilmente que, en caso de que sea necesario un cierto número de cruces para que la estimación se considere suficientemente fiable, el tiempo de medición se debe incrementar en caso de que el efecto Doppler sea pequeño. Alternativamente, si el tiempo de medición se mantiene constante, la precisión de la estimación Doppler mejorará para dispersiones Doppler mayores.

Las Tablas 1 y 2 presentan estimaciones ilustrativas de frecuencia Doppler para un sistema OFDM en el que cada una de las estimaciones se obtiene a partir de mediciones realizadas sobre solamente una de las portadoras piloto continuas. En la Tabla 1, se compara el rendimiento correspondiente a tres algoritmos diferentes para estimar la dispersión Doppler cuando la SNR es igual a 10 dB:

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TABLA 1 Comparación de la media y la desviación típica para la estimación de la dispersión Doppler en condiciones reales diferentes de dispersión Doppler cuando el tiempo de medición es 100 ms y SNR=10 dB

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En el primer algoritmo, se usan únicamente los cruces del eje imaginario (es decir, solamente se usa la parte real de la señal). En el segundo algoritmo, se usan cruces de los ejes tanto real como imaginario. Finalmente, en el tercer algoritmo, se usan cruces del eje tanto real como imaginario, aunque adicionalmente se implementa la histéresis antes descrita. Tal como puede observarse claramente, en todos los casos el ruido provoca una sobreestimación de la dispersión Doppler en la totalidad de los casos, aunque tal como se esperaba, la sobreestimación más fuerte se produce para los casos de dispersión Doppler pequeña. Se puede observar también que la introducción de una histéresis hace que mejoren significativamente tanto la estimación esperada de la dispersión Doppler como su desviación típica.

En la Tabla 2, se muestran los resultados correspondientes para el caso en el que SNR= 30 dB.

TABLA 2 Comparación de la media y la desviación típica para la estimación Doppler en condiciones reales diferentes de dispersión Doppler cuando el tiempo de medición es 100 ms y SNR = 30 dB

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Tal como se esperaba, la estimación mejora, especialmente en referencia a la estimación esperada. También se puede observar la mejora antes mencionada de la estimación para aquellos casos de dispersión Doppler más elevada. Tomando como ejemplo el algoritmo en el que se usa histéresis, la desviación típica con respecto al valor esperado se reduce desde 0,5 a menos de 0,2 cuando se va desde 5 Hz a 100 Hz. Si los cruces se pudieran tratar como independientes,
se esperaría que la desviación típica se redujera como 1/\sqrt{f_{D}}, lo cual sugiere que se esperaría una mejora algo mayor.

Es evidente a partir de las Tablas 1 y 2 que el valor esperado de la dispersión Doppler es demasiado alto para el caso en el que la dispersión Doppler real es baja. Esto es especialmente así cuando la SNR es baja. Por lo tanto, es posible contrarrestar este mal funcionamiento del estimador ajustando en cierta medida la dispersión Doppler estimada, simplemente mediante el uso de una estimación Doppler algo menor que la obtenida por el estimador.

También puede observarse a partir de las Tablas 1 y 2 que el rendimiento del estimador sugerido que usa histéresis es mejor que los otros dos. Esto es cierto si se considera la media del estimador, aunque, tal vez todavía más importante, si se considera la desviación típica. Un sesgo en la media se puede contrarrestar en cierta medida según se ha descrito anteriormente, aunque una varianza elevada no. La varianza, en cambio, típicamente se debe reducir simplemente usando un tiempo de medición más prolongado.

En un sistema OFDM, en el que el canal comprende una serie de portadoras, es posible obtener una estimación más fiable de la dispersión Doppler del canal estimando la dispersión Doppler sobre varias diferentes de las frecuencias portadoras, y a continuación combinando los resultados. Por ejemplo, la combinación se puede realizar calculando el promedio de los valores estimados de dispersión Doppler determinados para las portadoras individuales. Por lo tanto, posteriormente, se considerará el rendimiento para el algoritmo que usa histéresis cuando se usan todas las señales piloto continuas y el mismo se comparará con el caso en el que se realiza la estimación Doppler usando solamente una portadora.

Para ilustrar este aspecto de la invención, se considerará una vez más el modo 8 k de la DVB-T según se describe en el documento ETSI. Como se ha mencionado anteriormente, en el modo 8 k hay 177 señales piloto continuas disponibles. Es evidente que la estimación del efecto Doppler en paralelo sobre varias frecuencias tendrá siempre un efecto positivo, ya que el ruido será promediado. Por lo tanto, se puede esperar también que si la dispersión del retardo del canal es pequeña, se obtendrá una mejora significativa de la estimación Doppler. No obstante, esta mejora será todavía mayor si las variaciones del canal en las diferentes frecuencias no presentan sustancialmente correlación (es decir, casi no presentan correlación o no presentan, por lo menos en cierta medida, correlación). Para obtener una sensación de la magnitud que debe tener la dispersión del retardo para conseguir que las frecuencias en las que están ubicadas las señales piloto continuas no presenten correlación, se consideran ejemplos del aspecto que podría tener la función de amplitud del canal en caso de que el exceso de retardo fuera igual a T_{m} = 1, 5, 10, y 20 \mus, tal como se muestra en las Figs. 4 a 7, respectivamente. En cada una de las mismas figuras, las ubicaciones de las señales piloto continuas se indican también como estrellas.

La Fig. 4 es una gráfica de una función de amplitud ilustrativa de un canal OFDM cuando T_{m} = 1 \mus. En referencia a la Fig. 4, que ilustra una función de amplitud de canal cuando T_{m} = 1 \mus, se observa fácilmente que existe una correlación muy fuerte entre señales piloto adyacentes, mientras que incluso cuando T_{m} se incrementa solamente a 5 \mus (Fig. 5), la correlación entre señales piloto adyacentes se ha reducido significativamente. De hecho, comparando la Fig. 5 con las FIGS. 6 (T_{m} = 10 y 20 \mus, respectivamente), se puede esperar que se produzca solamente una reducción adicional relativamente pequeña de la correlación entre señales piloto adyacentes cuando T_{m} se incrementa a más de 5 \mus.

En las Tablas 3 y 4, se proporcionan respectivamente para el caso de SNR = 10 dB y 30 dB los rendimientos de la estimación de la dispersión Doppler de un canal OFDM cuando se realizan estimaciones para la totalidad de las 177 señales piloto continuas y a continuación las mismas se combinan.

TABLA 3 Comparación de la media y la desviación típica para la estimación de la dispersión Doppler en condiciones reales diferentes de dispersión Doppler y diferentes dispersiones máximas del retardo cuando el tiempo de medición es 100 ms y SNR = 10 dB

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TABLA 4 Comparación de la media y la desviación típica para la estimación de la dispersión Doppler en condiciones reales diferentes de dispersión Doppler y diferentes dispersiones máximas del retardo cuando el tiempo de medición es 100 ms y SNR = 30 dB

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Al realizar una comparación con los resultados presentados en las Tablas 1 y 2 (en las que la dispersión Doppler del canal OFDM se estimó considerando solamente una única frecuencia portadora), se observa claramente la mejora en el rendimiento. Específicamente, resaltan los siguientes aspectos:

\bullet: Se obtiene una mejora significativa para la estimación de la dispersión Doppler de un canal OFDM que usa una combinación de mediciones de una serie de frecuencias portadoras en comparación con la estimación de la dispersión Doppler que usa solamente una frecuencia. Considerando el caso de f_{D} = 5 Hz y una SNR de 10 dB, la reducción en la desviación típica es 26/1,8; 14, lo cual concuerda razonablemente bien con la teoría.

\bullet: El rendimiento no mejora cuando la dispersión del retardo del canal, T_{m}, se incrementa más allá de 5 \mus para el ejemplo específico considerado.

\bullet: Suponiendo que la dispersión del retardo es suficientemente grande para considerar que los cruces por cero en las diferentes frecuencias usadas para la estimación Doppler no presentan correlación, el tiempo de estimación se puede reducir en un factor relacionado con el número de frecuencias usadas para la estimación. Esto es debido a que la precisión de la estimación Doppler queda determinada esencialmente por el número de cruces por cero usados para realizar la estimación. Para conseguir un grado elevado de precisión, es necesario un gran número de cruces por cero. Si la estimación Doppler se realiza usando solamente una frecuencia, esto significa que el tiempo de estimación se debe incrementar de manera que se obtenga un número suficiente de cruces por cero. En cambio, si, por ejemplo, se usan N frecuencias para la estimación Doppler, entonces se pueden esperar N veces más cruces por cero en comparación con el caso en el que se usa solamente una frecuencia. Consecuentemente, se puede esperar el mismo número de cruces por cero para un estimador que use N frecuencias si el tiempo de estimación se reduce en el mismo factor N.

\bullet: En la mayoría de los casos, la mejora en la precisión al usar todas las señales piloto continuas se corresponde con un tiempo de medición disminuido en más de un factor de 100 para el ejemplo específico considerado.

La Fig. 8 es un diagrama de flujo de un procedimiento generalizado para determinar la dispersión Doppler de un canal OFDM. El procedimiento se puede llevar a cabo, por ejemplo, en una unidad de estimación de dispersiones Doppler en un receptor del OFDM. Por ejemplo, si el receptor ilustrativo del OFDM de la Fig. 2 se fuera a modificar para incluir además una lógica para llevar a cabo la invención, la lógica para determinar la dispersión Doppler de un canal de OFDM según la invención se podría incluir como parte del estimador 213 de canales.

Para generar la estimación de la dispersión Doppler de un canal de OFDM, se determina un conjunto de frecuencias en las que se realizarán mediciones de la dispersión Doppler (etapa 801). Por ejemplo, en sistemas OFDM que transmiten señales piloto, tales como la DVB-T y la DVB-H, se podrían seleccionar algunas o la totalidad de las frecuencias piloto continuas. En algunas realizaciones, el número de portadoras a medir es fijo. En realizaciones alternativas, el número de portadoras a medir es cambiable de forma dinámica, y se puede basar, por ejemplo, en la magnitud de la dispersión del retardo del canal. Las técnicas para la estimación de la dispersión del retardo de un canal de OFDM son bien conocidas, y no es necesario describirlas aquí de forma detallada. Por ejemplo, la dispersión del retardo se puede determinar según la solicitud de patente U.S. n.º 11/110840, titulada "Initial Parameter Estimation in OFDM Systems", de Anders Berkeman et al. y presentada el 21 de abril de 2005.

Tras haber determinado un conjunto de frecuencias a medir, a continuación se realiza una estimación de la dispersión Doppler para cada una de esas frecuencias, produciendo de este modo un conjunto de estimaciones de dispersión Doppler (etapa 803). Estas estimaciones se pueden generar con cualquier técnica conocida para generar una estimación de la dispersión Doppler para una única frecuencia, incluyendo cualquiera de las técnicas descritas anteriormente. Por ejemplo, se puede usar cualquiera de las técnicas de cruce por cero o por un nivel mencionadas anteriormente, que incluyan o no la histéresis según se ha descrito.

Como se ha explicado anteriormente, una serie de factores puede influir en la precisión de las mediciones, incluyendo la longitud del tiempo de medición, T_{med}, y el grado en el que las frecuencias sobre las que se realizan mediciones están en correlación entre sí. También, tal como se ha explicado anteriormente, el grado de correlación está en relación con la dispersión del retardo del canal. Estas relaciones se pueden usar, en realizaciones alternativas, ajustando el tiempo de medición, T_{med}, en función de la magnitud de la dispersión del retardo determinado para el canal de OFDM que se esté considerando. Más particularmente, se pueden obtener las realizaciones que ajusten dinámicamente el tiempo de medición en función de la magnitud de la dispersión del retardo del canal. Como cuanto mayor sea el nivel de la dispersión del retardo menos correlación mutua existirá en el conjunto de frecuencias de medición, se puede lograr un nivel deseado de precisión con tiempos de medición más breves cuando la dispersión del retardo es mayor.

Por consiguiente, en algunas realizaciones, el tiempo de medición se puede ajustar hacia abajo cuanto mayor sea la dispersión del retardo del canal. Todavía en otras alternativas, el tiempo de medición, T_{med}, se puede seleccionar a partir de un conjunto limitado de tiempos de medición (por ejemplo, dos posibilidades) sobre la base de si la dispersión del retardo está en o por encima de un nivel predeterminado, lo cual se determinará empíricamente basándose en las características dadas del sistema. Por ejemplo, en el sistema ilustrativo descrito anteriormente, se mostró que el conjunto de frecuencias piloto continuas no presenta sustancialmente correlación mutua cuando la dispersión del retardo está en o por encima de Tm = 5 \mus. De este modo, se podría diseñar un sistema en el que se use un intervalo de tiempo de medición, T_{med}, relativamente más prolongado cuando la dispersión del retardo del canal cumpla Tm<5 \mus, y se use un intervalo de tiempo de medición, T_{med}, relativamente más breve, cuando la dispersión del retardo del canal cumpla Tm \geq 5 \mus. Evidentemente, estos valores y las condiciones de umbral están destinados simplemente a ser ilustrativos; los valores de umbral y las condiciones de prueba reales se adaptarán necesariamente para adecuarse a las condiciones particulares del sistema y el canal que se esperan encontrar en cualquier realización particular.

A continuación, las estimaciones individuales de la dispersión Doppler determinadas en la etapa 803 se combinan para generar la estimación de la dispersión Doppler del canal de OFDM (etapa 805). La combinación se puede realizar, por ejemplo, promediando las estimaciones de la dispersión Doppler determinadas para los canales individuales, y, a continuación, usando el promedio como estimación de dispersión Doppler del canal de OFDM. Se pueden usar técnicas sencillas de promediado, o, en realizaciones alternativas, se pueden realizar promedios ponderados en los que la ponderación, dada una estimación cualquiera de la dispersión Doppler, sea una función de la calidad de la señal sobre esa frecuencia portadora particular.

La invención se ha descrito en referencia a realizaciones particulares. No obstante, resultará fácilmente evidente para aquellos expertos en la materia que es posible materializar la invención en formas específicas diferentes a las de la realización antes descrita.

Por ejemplo, se ha descrito cómo la selección del conjunto de dos o más frecuencias portadoras, de entre la pluralidad de frecuencias portadoras, puede comprender la selección de un número variable, N, de frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras, en las que N es una función de un valor que representa una dispersión del retardo del canal. Se ha descrito también cómo la estimación del valor de la dispersión Doppler para cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas puede comprender la medición de las frecuencias portadoras seleccionadas durante un espacio de tiempo, T_{med}, en el que el espacio de tiempo, T_{med}, es una función de un valor que representa una dispersión del retardo del canal. No es necesario llevar a la práctica estos aspectos juntos en ninguna realización particular. No obstante, los mismos se pueden llevar a la práctica conjuntamente. Por ejemplo, sobre la base de la dispersión del retardo del canal, se puede determinar un valor adecuado de N. A continuación, sobre la base de N, se puede determinar un valor adecuado de T_{med} tal que se obtenga una precisión suficiente. Como, en este caso, T_{med} es una función de N, es por lo tanto también una función del valor de la dispersión del retardo.

De este modo, las realizaciones descritas son meramente ilustrativas y no deben considerarse en modo alguno limitativas. El alcance de la invención viene dado por las reivindicaciones adjuntas, antes que por la descripción precedente, y se pretende que el mismo abarque todas las variaciones y equivalentes que se incluyen dentro del ámbito de las reivindicaciones.

Claims

1. Método de estimación de un valor de dispersión Doppler de un canal en un sistema de Multiplexado por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM), en el que el canal comprende una pluralidad de frecuencias portadoras, comprendiendo el método:

: determinar un valor que representa una dispersión del retardo del canal;

: seleccionar un conjunto de dos o más frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras;

: estimar un valor de dispersión Doppler para cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas; y

: producir una estimación del valor de dispersión Doppler del canal combinando los valores estimados de dispersión Doppler de cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas, caracterizado porque:

: el valor que representa la dispersión del retardo del canal se usa en el método para influir en cómo se estima la dispersión Doppler de tal manera que el tiempo usado para la estimación de la dispersión Doppler se reduce en caso de que se incremente la dispersión del retado.

2. Método de la reivindicación 1, en el que la selección del conjunto de dos o más frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras comprende:

: seleccionar un conjunto de dos o más frecuencias portadoras únicamente de entre un conjunto de frecuencias piloto continuas asociadas al canal.

3. Método de la reivindicación 2, en el que la selección del conjunto de dos o más frecuencias portadoras únicamente de entre el conjunto de frecuencias piloto continuas asociadas al canal comprende:

: seleccionar la totalidad de las frecuencias piloto continuas asociadas al canal.

4. Método de la reivindicación 1, en el que la selección del conjunto de dos o más frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras comprende:

: seleccionar un número fijo de frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras.

5. Método de la reivindicación 1, en el que la selección del conjunto de dos o más frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras comprende:

: seleccionar un número variable, N, de frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras,

: en el que N es una función del valor que representa la dispersión del retardo del canal.

6. Método de la reivindicación 1, en el que la estimación del valor de dispersión Doppler para cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas comprende:

: medir las frecuencias portadoras seleccionadas durante un espacio de tiempo:, T_{med},

: en el que el espacio de tiempo, T_{med}, es una función del valor que representa la dispersión del retardo del canal.

7. Método de la reivindicación 6, en el que la selección del conjunto de dos o más frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras comprende:

8. Método de la reivindicación 1, en el que la estimación del valor de dispersión Doppler para cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas comprende:

: medir cruces por cero de señales recibidas sobre las frecuencias portadoras seleccionadas durante un espacio de tiempo, T_{med}.

\newpage

9. Método de la reivindicación 8, en el que la medición de cruces por cero de señales recibidas sobre las frecuencias portadoras seleccionadas durante el espacio de tiempo, T_{med}, se restringe mediante un criterio de histéresis.

10. Método de la reivindicación 1, en el que la combinación de los valores estimados de dispersión Doppler de cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas comprende promediar los valores estimados de dispersión Doppler de cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas.

11. Método de la reivindicación 1, en el que la combinación de los valores estimados de dispersión Doppler de cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas comprende determinar un promedio ponderado de los valores estimados de dispersión Doppler de cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas.

12. Método de la reivindicación 11, en el que en la determinación del promedio ponderado, cada uno de los valores estimados de dispersión Doppler se pondera en función de una medición de la calidad de la señal de la frecuencia portadora seleccionada asociada al valor estimado de la dispersión Doppler.

13. Aparato para la estimación de un valor de dispersión Doppler de un canal en un sistema de Multiplexado por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM), en el que el canal comprende una pluralidad de frecuencias portadoras, comprendiendo el aparato:

: lógica que determina un valor que representa una dispersión del retardo del canal;

: lógica que selecciona un conjunto de dos o más frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras;

: lógica que estima un valor de dispersión Doppler para cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas; y

: lógica que produce una estimación del valor de dispersión Doppler del canal combinando los valores estimados de dispersión Doppler de cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas,

en el que el aparato incluye lógica que usa el valor que representa la dispersión del retardo del canal para influir en cómo se estima la dispersión Doppler de tal manera que el tiempo usado para la estimación de la dispersión Doppler se reduce en caso de que se incremente la dispersión del retado.

14. Aparato de la reivindicación 13, en el que la lógica que selecciona el conjunto de dos o más frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras comprende:

: lógica que selecciona un conjunto de dos o más frecuencias portadoras únicamente de entre un conjunto de frecuencias piloto continuas asociadas al canal.

15. Aparato de la reivindicación 14, en el que la lógica que selecciona el conjunto de dos o más frecuencias portadoras únicamente de entre el conjunto de frecuencias piloto continuas asociadas al canal comprende:

: lógica que selecciona la totalidad de las frecuencias piloto continuas asociadas al canal.

16. Aparato de la reivindicación 13, en el que la lógica que selecciona el conjunto de dos o más frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras comprende:

: lógica que selecciona un número fijo de frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras.

17. Aparato de la reivindicación 13, en el que:

: por lo menos una porción de la lógica que usa el valor que representa la dispersión del retardo del canal para influir en la estimación del valor de la dispersión Doppler funciona como parte de la lógica que selecciona las dos o más frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras; y

: la lógica que selecciona el conjunto de dos o más frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras comprende:

: lógica que selecciona un número variable, N, de frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras,

en el que N es una función del valor que representa la dispersión del retardo del canal.

\newpage

18. Aparato de la reivindicación 13, en el que:

: por lo menos una porción de la lógica que usa el valor que representa la dispersión del retardo del canal para influir en la estimación del valor de dispersión Doppler funciona como parte de la lógica que estima el valor de la dispersión Doppler para cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas; y

: la lógica que estima el valor de dispersión Doppler para cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas comprende:

: lógica que mide las frecuencias portadoras seleccionadas durante un espacio de tiempo, T_{med},

en el que el espacio de tiempo, T_{med}, es una función del valor que representa la dispersión del retardo del canal.

19. Aparato de la reivindicación 18, en el que:

: por lo menos una porción de la lógica que usa el valor que representa la dispersión del retardo del canal para influir en la estimación del valor de dispersión Doppler funciona como parte de la lógica que selecciona las dos o más frecuencias portadoras de entre la pluralidad de frecuencias portadoras; y

20. Aparato de la reivindicación 13, en el que la lógica que estima el valor de dispersión Doppler para cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas comprende:

: lógica que mide cruces por cero de señales recibidas sobre las frecuencias portadoras seleccionadas durante un espacio de tiempo, T_{med}.

21. Aparato de la reivindicación 20, en el que la lógica que mide cruces por cero de señales recibidas sobre las frecuencias portadoras seleccionadas durante el espacio de tiempo, T_{med}, se restringe mediante un criterio de histéresis.

22. Aparato de la reivindicación 13, en el que la lógica que combina los valores estimados de dispersión Doppler de cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas comprende lógica que promedia los valores estimados de dispersión Doppler de cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas.

23. Aparato de la reivindicación 13, en el que la lógica que combina los valores estimados de dispersión Doppler de cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas comprende:

: lógica que determina un promedio ponderado de los valores estimados de dispersión Doppler de cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas.

24. Aparato de la reivindicación 23, en el que la lógica que determina el promedio ponderado pondera cada uno de los valores estimados de dispersión Doppler en función de una medición de la calidad de la señal de la frecuencia portadora seleccionada asociada al valor estimado de la dispersión Doppler.

25. Soporte de almacenamiento legible por máquina que tiene almacenado en el mismo un conjunto de instrucciones para la estimación de un valor de dispersión Doppler de un canal en un sistema de Multiplexado por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM), en el que el canal comprende una pluralidad de frecuencias portadoras, consiguiendo el conjunto de instrucciones que un procesador realice un proceso que comprende:

: determinar un valor que representa una dispersión del retardo del canal;

: producir una estimación del valor de dispersión Doppler del canal combinando los valores estimados de dispersión Doppler de cada una de las frecuencias portadoras seleccionadas;

en el que el valor que representa la dispersión del retardo del canal se usa en el proceso para influir en cómo se estima la dispersión Doppler de tal manera que el tiempo usado para la estimación de la dispersión Doppler se reduce en caso de que se incremente la dispersión del retado.