ES2557127T3 - Transmisión de señales piloto para un sistema de comunicaciones que utiliza multiplexación por división de frecuencia - Google Patents

Abstract

Un procedimiento implementado en un aparato (910) para generar un piloto en un sistema de comunicaciones, comprendiendo el procedimiento: formar, mediante el aparato (910), una primera secuencia de símbolos piloto en dominio tiempo en base a una secuencia polifásica; en caso de generar un piloto de acceso múltiple por división de frecuencia entrelazado, IFDMA, replicar la primera secuencia de símbolos piloto múltiples veces para obtener, mediante el aparato (910), una segunda secuencia de símbolos piloto en base a la primera secuencia de símbolos piloto; en caso de generar un piloto de acceso múltiple por división de frecuencia localizado, LFDMA, obtener, mediante el aparato (910) y en base a la primera secuencia de símbolos piloto, una segunda secuencia de símbolos piloto mapeados a un conjunto de subportadoras asignadas para transmisión piloto; y generar, mediante el aparato (910), una secuencia de símbolos de salida en base a la segunda secuencia de símbolos piloto, la secuencia de símbolos de salida comprendiendo un prefijo cíclico y apta para transmitirse por un canal de comunicación.

Description

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DESCRIPCION

Transmision de senales piloto para un sistema de comunicaciones que utiliza multiplexacion por division de frecuencia

ANTECEDENTES

I. Campo

La presente invencion se refiere en general a las comunicaciones, y mas especfficamente, a la transmision de senales piloto y a la estimacion de canal en un sistema de comunicaciones.

II. Antecedentes

La multiplexacion por division de frecuencia ortogonal (OFDM) es una tecnica de modulacion de multiples portadoras que divide el ancho de banda global del sistema en multiples (K) subbandas ortogonales. Estas subbandas tambien se denominan tonos, subportadoras y contenedores de frecuencia. Con OFDM, cada subbanda esta asociada a una subportadora respectiva que puede modularse con datos.

OFDM tiene determinadas caracterfsticas deseables tales como una alta eficacia espectral y robustez frente a efectos de multitrayectoria. Sin embargo, una desventaja importante de OFDM es una alta relacion de potencia pico a promedio (PAPR), lo que significa que la relacion de la potencia pico respecto a la potencia promedio de una forma de onda OFDM puede ser alta. La alta PAPR de la forma de onda OFDM se debe a una posible adicion en fase (o coherente) de todas las subportadoras cuando se modulan de manera independiente con datos. De hecho, puede demostrarse que la potencia pico puede ser hasta K veces mayor que la potencia promedio en OFDM.

La alta PAPR de la forma de onda OFDM no es deseable, pudiendo degradar el rendimiento. Por ejemplo, grandes picos en la forma de onda OFDM puede provocar que un amplificador de potencia funcione en una region altamente no lineal o posiblemente acotada, lo que provocarfa entonces una distorsion de intermodulacion y otros artefactos que pueden degradar la calidad de la senal. La calidad degradada de la senal puede afectar negativamente al rendimiento de la estimacion de canal, la deteccion de datos, etc.

El documento US 2004/0047284 A1 da a conocer sistemas y tecnicas para generar tramas y procesar transmisiones de diversidad de transmision a traves de canales de dispersion de retardo, en los que una primera senal de una primera posicion y de una segunda posicion se obtienen y se procesan en el dominio de tiempo para establecer una senal conjugada compleja que contiene un prefijo cfclico. Para reducir la cantidad de ancho de banda, pueden usarse palabras piloto repetitivas en preambulos de rafaga.

Los principios del IFDMA se repasan en la publicacion "A Promising New Wideband Multiple-Access Scheme for Future Mobile Communications Systems" por M. Schnell et al., European Transactions on Telecommunications, Wiley & Sons, Chichester, GB, Vol. 10, No. 4, julio a agosto de 1999.

La tesis de Isabella de Broeck: "Interleaved Frequency-Division Multiple-Acces", Darmstadt, 2004, XP2424443, divulga la generacion de pilotos en IFDMA con prefijos cfclicos.

Todavfa existe en la tecnica una necesidad para mejorar la calidad de transmision en la modulacion de multiples portadoras.

La invencion proporciona una solucion segun las reivindicaciones independientes.

SUMARIO

Se describen en lo siguiente tecnicas de transmision por pilotos que evitan PAPR elevados y tecnicas de estimacion de canal. Se puede generar un piloto en base a una secuencia polifasica y utilizando el acceso multiple por division de frecuencia de unica-portadora (SC-FDMA). Una secuencia polifasica es una secuencia que tiene buenas propiedades temporales (por ejemplo, un envolvente constante en el dominio tiempo) y buenas propiedades espectrales (por ejemplo, un espectro en frecuencia plano). SC-FDMA incluye (1) FDMA entrelazado (IFDMA) que transmite datos y/o pilotos en subbandas espaciadas uniformemente a traves de K subbandas totales y (2) FDMA localizado (LFDMA) que transmite datos y/o pilotos tfpicamente en subbandas adyacentes de entre las K subbandas totales. Se le llama a IFDMA tambien FDMA distribuida, y se le llama tambien a LFDMA FDMA de banda estrecha.

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En una realizacion de transmision de pilotos utilizando IFDMA, se compone una primera secuencia de sfmbolos piloto en base a una secuencia polifasica y se replica multiples veces para obtener una segunda secuencia de sfmbolos piloto. Se le puede aplicar una rampa de fase a la segunda secuencia de sfmbolos piloto para obtener una tercera secuencia de sfmbolos de salida. Se anexa un prefijo cfclico a la tercera secuencia de sfmbolos de salida para formar un sfmbolo IFDMA, que se transmite en el dominio de tiempo por un canal de comunicacion. Los sfmbolos piloto pueden ser multiplexados con sfmbolos de datos utilizando la multiplexacion por division en tiempo (TDM), la multiplexacion por division de codigo (CDM), y/o algun otro esquema de multiplexacion.

En una realizacion de transmision de pilotos utilizando LFDMA, se compone una primera secuencia de sfmbolos piloto en base a una secuencia polifasica y se transforma al dominio de frecuencia para obtener una segunda secuencia de sfmbolos del dominio de frecuencia. Se forma una tercera secuencia de sfmbolos a partir de la segunda secuencia de sfmbolos del dominio de frecuencia mapeados a un grupo de subbandas utilizadas para transmision de pilotos y sfmbolos cero mapeados a las subbandas remanentes. Se transforma la tercera secuencia de sfmbolos al dominio tiempo para obtener una cuarta secuencia de sfmbolos de salida. Se anexa un prefijo cfclico a la cuarta secuencia de sfmbolos de salida para formar un sfmbolo LFDMA, que se transmite en el dominio tiempo por un canal de comunicacion.

Varios aspectos y realizaciones de la invencion se describen a continuacion en mayor detalle.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Las caracterfsticas y la naturaleza de la presente invencion resultaran mas evidentes a partir de la descripcion detallada expuesta a continuacion cuando se toma junto con los dibujos, en los que caracteres de referencia similares identifican partes correspondientes a lo largo de los dibujos.

La FIG. 1 muestra una estructura de subbandas entrelazadas para un sistema de comunicaciones.

La FIG. 2 muestra la generacion de un sfmbolo IFDMA para un conjunto de N subbandas.

La FIG. 3 muestra una estructura de subbandas de banda estrecha.

La FIG. 4 muestra la generacion de un sfmbolo LFDMA para un grupo de N subbandas.

Las FIGS. 5A y 5B muestran dos esquemas de senales piloto TDM en los que senales piloto y datos se multiplexan a traves de periodos de sfmbolo y periodos de muestra, respectivamente.

Las FIGS. 5C y 5D muestran dos esquemas de senales piloto CDM en los que senales piloto y datos se combinan a traves de periodos de sfmbolo y periodos de muestra, respectivamente.

La FIG. 6 muestra una division de tiempo de senales piloto de banda ancha multiplexada con datos.

La FIG. 7A muestra un proceso para generar un sfmbolo IFDMA piloto.

La FIG. 7B muestra un proceso para generar un sfmbolo LFDMA piloto.

La FIG. 8 muestra un proceso para realizar una estimacion de canal.

La FIG. 9 muestra un diagrama de bloques de un transmisor y un receptor.

Las FIGS. 10A y 10B muestran procesadores de datos y de senales piloto de transmision (TX) para los esquemas de senales piloto TDM y los esquemas de senales piloto CDM, respectivamente.

Las FIGS. 11A y 11B muestran moduladores IFDMA y LFDMA, respectivamente.

Las FIGS. 12A y 12B muestran desmoduladores IFDMA para senales piloto TDM y CDM, respectivamente.

Las FIGS. 13A y 13B muestran desmoduladores LFDMA para senales piloto TDM y CDM, respectivamente. DESCRIPCION DETALLADA

La expresion "a modo de ejemplo" se usa en este documento en el sentido de "que sirve como ejemplo, instancia o ilustracion". Cualquier realizacion o diseno descritos en este documento como "a modo de ejemplo" no debe

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considerarse necesariamente como preferida o ventajosa sobre otras realizaciones o disenos.

Las tecnicas de transmision de senales piloto y de estimacion de canal descritas en este documento pueden usarse en varios sistemas de comunicaciones que utilicen modulacion de multiples portadoras o lleven a cabo una multiplexacion por division de frecuencia. Por ejemplo, estas tecnicas pueden usarse en un sistema de acceso multiple por division de frecuencia (FDMA), un sistema de acceso multiple por division de frecuencia ortogonal (OFDMA), un sistema SC-FDMA, un sistema IFDMA, un sistema LFDMA, un sistema basado en OFDM, etc. Estas tecnicas tambien pueden usarse en el enlace directo (o enlace descendente) y en el enlace inverso (o enlace ascendente).

La FIG. 1 muestra una estructura de subbandas 100 a modo de ejemplo que puede usarse en un sistema de comunicaciones. El sistema tiene un ancho de banda global de BW MHz que esta dividido en K subbandas ortogonales que tienen indices de 1 a K. La separacion entre subbandas adyacentes es de BW/K MHz. En un sistema conformado de manera espectral, algunas subbandas en ambos extremos del ancho de banda del sistema no se usan para transmisiones de datos/senales piloto y sirven como subbandas de proteccion para permitir que el sistema cumpla los requisitos de mascara espectral. Como alternativa, las K subbandas pueden definirse en la parte utilizable del ancho de banda del sistema. Por simplicidad, la siguiente descripcion supone que todas las K subbandas totales pueden usarse en la transmision de datos/senales piloto.

En la estructura de subbandas 100, las K subbandas totales estan dispuestas en S conjuntos disjuntos de subbandas, llamados tambien entrelazados. Los S conjuntos son disjuntos o no solapados, ya que cada una de las K subbandas pertenece solamente a un conjunto. Cada conjunto contiene N subbandas que estan uniformemente distribuidas a traves de las K subbandas totales, de manera que subbandas consecutivas del conjunto estan separadas por S subbandas, donde K = S N. Por tanto, el conjunto u contiene las subbandas u, S+u, 2S+u, ..., (N-1) S+u, donde u es el indice de conjunto y u e {1, ..., S}. El mdice u es ademas un desfase de subbanda que indica la primera subbanda del conjunto. Las N subbandas de cada conjunto estan entrelazadas con las N subbandas de cada uno de los otros S-1 conjuntos.

La FIG. 1 muestra una estructura de subbandas especifica. En general, una estructura de subbandas puede incluir cualquier numero de conjuntos de subbandas, y cada conjunto puede incluir cualquier numero de subbandas. Los conjuntos pueden incluir un numero identico o diferente de subbandas. Por ejemplo, algunos conjuntos pueden incluir N subbandas mientras que otros conjuntos pueden incluir 2N, 4N o algun otro numero de subbandas. Las subbandas de cada conjunto estan uniformemente distribuidas (es decir, separadas de manera equidistante) a traves de las K subbandas totales, con el fin de conseguir los beneficios descritos posteriormente. Por simplicidad, la siguiente descripcion supone el uso de la estructura de subbandas 100 de la FIG. 1.

Los S conjuntos de subbandas pueden considerarse como S canales que pueden usarse para la transmision de datos y senales piloto. Por ejemplo, cada usuario puede tener asignado un conjunto de subbandas, pudiendo enviarse datos y senales piloto para cada usuario en el conjunto de subbandas asignado. S usuarios pueden transmitir simultaneamente a una estacion base datos/senales piloto en los S conjuntos de subbandas a traves del enlace inverso. La estacion base tambien puede transmitir simultaneamente a S usuarios datos/senales piloto en los S conjuntos de subbandas a traves del enlace directo. En cada enlace pueden enviarse hasta N simbolos de modulacion en cada periodo de simbolo (en tiempo o frecuencia) en las N subbandas de cada conjunto sin provocar interferencias en los otros conjuntos de subbandas. Un simbolo de modulacion es un valor complejo para un punto de una constelacion de senales (por ejemplo, para M-PSK, M-QAM, etc.).

En OFDM se transmiten simbolos de modulacion en el dominio de frecuencia. En cada conjunto de subbandas pueden transmitirse N simbolos de modulacion en las N subbandas en cada periodo de simbolo. En la siguiente descripcion, un periodo de simbolo es la duracion de tiempo de un simbolo OFDM, un simbolo IFDMA o un simbolo LFDMA. Un simbolo de modulacion esta mapeado con cada una de las N subbandas usadas en la transmision, y un simbolo de cero (que es un valor cero de una senal) esta mapeado con cada una de las K-N subbandas no usadas. Los K simbolos de modulacion y de cero se transforman del dominio de frecuencia al dominio de tiempo realizando una transformada rapida inversa de Fourier (IFFT) de K puntos en los K simbolos de modulacion y de cero para obtener K muestras en el dominio de tiempo. Las muestras en el dominio de tiempo pueden tener una PAPR alta.

La FIG. 2 muestra la generacion de un simbolo IFDMA para un conjunto de N subbandas. Una secuencia original de N simbolos de modulacion que van a transmitirse en un periodo de simbolo en las N subbandas del conjunto u se denota como {di, d2, d3, ..., dN} (bloque 210). La secuencia original de N simbolos de modulacion se duplica S veces para obtener una secuencia extendida de K simbolos de modulacion (bloque 212). Los N simbolos de modulacion se envfan en el dominio de tiempo y ocupan conjuntamente N subbandas en el dominio de frecuencia. Las S copias de la secuencia original dan como resultado las N subbandas ocupadas que estan separadas por S subbandas, donde S-1 subbandas de potencia cero separan subbandas ocupadas adyacentes. La secuencia

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extendida tiene un espectro de frecuencia en forma de peine que ocupa el conjunto de subbandas 1 de la FIG. 1.

La secuencia extendida se multiplica por una rampa de fase para obtener una secuencia trasladada en frecuencia de simbolos de salida (bloque 214). Cada simbolo de salida de la secuencia trasladada en frecuencia puede generarse de la siguiente manera:

imagen1

donde dn es el enesimo simbolo de modulacion de la secuencia extendida y Xn es el enesimo simbolo de salida de la secuencia trasladada en frecuencia. La rampa de fase e-;2*"(n-1)(u-1)/K tiene una pendiente de fase de 2^-(u-1)/K, que se determina por la primera subbanda del conjunto u. Los terminos “n-1” y “u-1” del exponente de la rampa de fase se deben a que los indices n y u empiezan por ‘1’ en lugar de por ‘0’. La multiplication por la rampa de fase en el dominio de tiempo traslada hacia arriba en frecuencia el espectro de frecuencia en forma de peine de la secuencia extendida, de manera que la secuencia trasladada en frecuencia ocupa un conjunto de subbandas u en el dominio de frecuencia.

Los ultimos C simbolos de salida de la secuencia trasladada en frecuencia se copian al inicio de la secuencia trasladada en frecuencia para formar un simbolo IFDMA que contiene K + C simbolos de salida (bloque 216). Los C simbolos de salida copiados se denominan frecuentemente prefijo ciclico o intervalo de protection, y C es la longitud del prefijo ciclico. El prefijo ciclico se usa para combatir la interferencia entre simbolos (ISI) provocada por el desvanecimiento selectivo de frecuencia, que es una respuesta de frecuencia que varia a traves del ancho de banda del sistema. Los K + C simbolos de salida del simbolo IFDMA se transmiten en K + C periodos de muestras, un simbolo de salida en cada periodo de muestra. Un periodo de simbolo en IFDMA es la duration de un simbolo IFDMA y es igual a K + C periodos de muestra. Un periodo de muestra tambien se denomina normalmente periodo de fragmento de information.

Puesto que el simbolo IFDMA es periodico en el dominio de tiempo (excepto para la rampa de fase), el simbolo IFDMA ocupa un conjunto de N subbandas separadas de manera equidistante empezando por la subbanda u. Usuarios con diferentes desfases de subbanda ocupan diferentes conjuntos de subbandas y son ortogonales entre si, de manera similar al OFDMA.

La FIG. 3 muestra una estructura de subbandas de banda estrecha 300 a modo de ejemplo que puede usarse en un sistema de comunicaciones. En la estructura de subbandas 300, las K subbandas totales estan dispuestas en S grupos no solapados. Cada grupo contiene N subbandas que son adyacentes entre si. En general, N > 1, S > 1 y K = SN, donde N y S de la estructura de subbandas de banda estrecha 300 pueden ser los mismos o diferentes con respecto a N y S de la estructura de subbandas entrelazadas 100 de la FIG. 1. Un grupo v contiene las subbandas (v-1)N+1, (v-1) N+2, ..., v N, donde v es el indice de grupo y v e {1, ..., S}. En general, una estructura de subbandas puede incluir cualquier numero de grupos, donde cada grupo puede contener cualquier numero de subbandas y los grupos pueden contener un numero identico o diferente de subbandas.

La FIG. 4 muestra la generation de un simbolo LFDMA para un grupo de N subbandas. Una secuencia original de N simbolos de modulacion que va a transmitirse en un periodo de simbolo en el grupo de subbandas se denota como {d1, d2, d3, ..., dN} (bloque 410). La secuencia original de N simbolos de modulacion se transforma al dominio de frecuencia con una transformada rapida de Fourier (FFT) de N puntos para obtener una secuencia de N simbolos en el dominio de frecuencia (bloque 412). Los N simbolos en el dominio de frecuencia se mapean con las N subbandas usadas en la transmision y K-N simbolos de cero se mapean con las K-N subbandas restantes para generar una secuencia de K simbolos (bloque 414). Las N subbandas usadas en la transmision tienen indices de k+1 a k+N, donde 1<k<(K-N). La secuencia de K simbolos se transforma despues al dominio de tiempo con una IFFT de K puntos para obtener una secuencia de K simbolos de salida en el dominio de tiempo (bloque 416). Los ultimos C simbolos de salida de la secuencia se copian al inicio de la secuencia para formar un simbolo LFDMA que contiene K + C simbolos de salida (bloque 418).

El simbolo LFDMA se genera de manera que ocupa un grupo de N subbandas adyacentes empezando por la subbanda k+1. Los usuarios pueden tener asignados diferentes grupos de subbandas no solapados y, por tanto, son ortogonales entre si, de manera similar al OFDMA. Cada usuario puede tener asignados diferentes grupos de subbandas en diferentes periodos de simbolo para conseguir diversidad de frecuencia. Los grupos de subbandas de cada usuario pueden seleccionarse, por ejemplo, segun un patron de saltos de frecuencia.

SC-FDMA tiene determinadas caracteristicas deseables tales como una alta eficacia espectral y robustez frente a efectos de multitrayectoria, de manera similar al OFDMA. Ademas, SC-FDMA no tiene una PAPR alta, ya que los

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sfmbolos de modulacion se envfan en el dominio de tiempo. La PAPR de una forma de onda SC-FDMA se determina mediante los puntos de senal de la constelacion de senales seleccionada para su uso (por ejemplo, M- PSK, M-QAM, etc.). Sin embargo, los sfmbolos de modulacion en el dominio de tiempo en SC-FDMA son propensos a las interferencias entre sfmbolos debido a un canal de comunicaciones no plano. Puede llevarse a cabo una igualacion en los sfmbolos de modulacion recibidos para mitigar los efectos nocivos de la interferencia entre sfmbolos. La igualacion requiere una estimacion de canal muy precisa para el canal de comunicaciones, que puede obtenerse usando las tecnicas descritas en este documento.

Un transmisor puede transmitir una senal piloto para facilitar la estimacion de canal por parte de un receptor. Una senal piloto es una transmision de sfmbolos conocidos a priori por el transmisor y el receptor. Tal y como se usa en este documento, un sfmbolo de datos es un sfmbolo de modulacion para datos, y un sfmbolo piloto es un sfmbolo de modulacion para una senal piloto. Los sfmbolos de datos y los sfmbolos piloto pueden obtenerse de la misma o de diferentes constelaciones de senales. La senal piloto puede transmitirse de varias maneras, como se describe posteriormente.

La FIG. 5A muestra un esquema de senales piloto TDM 500, donde senales piloto y datos se multiplexan a traves de periodos de sfmbolo. Por ejemplo, pueden enviarse datos en Di periodos de sfmbolo, despues pueden enviarse senales piloto en los siguientes Pi periodos de sfmbolo, despues pueden enviarse datos en los siguientes Di periodos de sfmbolo, etc. En general, Di > 1 y Pi > 1. En el ejemplo mostrado en la FIG. 5A, Di > 1 y Pi = 1. Una secuencia de N sfmbolos de datos puede enviarse en un conjunto/grupo de subbandas en cada periodo de sfmbolo usado en la transmision de datos. Una secuencia de N sfmbolos piloto puede enviarse en un conjunto/grupo de subbandas en cada periodo de sfmbolo usado en la transmision de senales piloto. En cada periodo de sfmbolo, una secuencia de N sfmbolos piloto o de datos puede convertirse en un sfmbolo IFDMA o un sfmbolo LFDMA, como se ha descrito anteriormente con relacion a las FIGS. 2 y 4, respectivamente. Un sfmbolo SC-FDMA puede ser un sfmbolo IFDMA o un sfmbolo LFDMA. Un sfmbolo SC-FDMA que contiene solamente senales piloto se denomina sfmbolo SC-FDMA piloto, que puede ser un sfmbolo IFDMA piloto o un sfmbolo LFDMA piloto. Un sfmbolo SC- FDMA que contiene solamente datos se denomina sfmbolo SC-FDMA de datos, que puede ser un sfmbolo IFDMA de datos o un sfmbolo LFDMA de datos.

La FIG. 5B muestra un esquema de senales piloto TDM 510, donde senales piloto y datos se multiplexan a traves de periodos de muestra. En esta realizacion, datos y senales piloto se multiplexan dentro del mismo sfmbolo SC- FDMA. Por ejemplo, pueden enviarse sfmbolos de datos en D2 periodos de muestra, despues pueden enviarse sfmbolos piloto en los siguientes P2 periodos de muestra, despues se envfan sfmbolos de datos en los siguientes D2 periodos de muestra, etc. En general D2 > 1 y P2 > 1. En el ejemplo mostrado en la FIG. 5B, D2 = 1 y P2 = 1. Una secuencia de N sfmbolos piloto y de datos puede enviarse en un conjunto/grupo de subbandas en cada periodo de sfmbolo y puede convertirse en un sfmbolo SC-FDMA, como se ha descrito anteriormente con relacion a las FIGS. 2 y 4.

Un esquema de senales piloto TDM tambien puede multiplexar senales piloto y datos a traves de los periodos de sfmbolo y los periodos de muestra. Por ejemplo, sfmbolos piloto y de datos pueden enviarse en algunos periodos de sfmbolo, solamente sfmbolos de datos pueden enviarse en algun otro periodo de sfmbolo y solamente sfmbolos piloto pueden enviarse en determinados periodos de sfmbolo.

La FIG. 5C muestra un esquema de senales piloto CDM 530, donde senales piloto y datos se combinan a traves de periodos de sfmbolo. En esta realizacion, una secuencia de N sfmbolos de datos se multiplica por una primera secuencia ortogonal de M fragmentos de informacion {Wd} para obtener M secuencias de sfmbolos de datos escalados, donde M > 1. Cada secuencia de sfmbolos de datos escalados se obtiene multiplicando la secuencia original de sfmbolos de datos por un fragmento de informacion de la secuencia ortogonal {Wd}. Asimismo, una secuencia de N sfmbolos piloto se multiplica por una segunda secuencia ortogonal de M fragmentos de informacion {Wp} para obtener M secuencias de sfmbolos piloto escalados. Cada secuencia de sfmbolos de datos escalados se suma despues con una secuencia correspondiente de sfmbolos piloto escalados para obtener una secuencia de sfmbolos combinados. M secuencias de sfmbolos combinados se obtienen sumando las M secuencias de sfmbolos de datos escalados con las M secuencias de sfmbolos piloto escalados. Cada secuencia de sfmbolos combinados se convierte en un sfmbolo SC-FDMA.

Las secuencias ortogonales pueden ser secuencias de Walsh, secuencias OVSF, etc. En el ejemplo mostrado en la FIG. 5C, M = 2, la primera secuencia ortogonal es {Wd} = {+1 +1}, y la segunda secuencia ortogonal es {Wp} = {+1 - 1}. Los N sfmbolos de datos se multiplican por +1 para el periodo de sfmbolo t y tambien por +1 para el periodo de sfmbolo t+1. Los N sfmbolos piloto se multiplican por +1 para el periodo de sfmbolo t y por -1 para el periodo de sfmbolo t+1. En cada periodo de sfmbolo, los N sfmbolos de datos escalados se suman con los N sfmbolos piloto escalados para obtener N sfmbolos combinados para ese periodo de sfmbolo.

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La FIG. 5D muestra un esquema de senales piloto CDM 540, donde senales piloto y datos se combinan a traves de periodos de muestra. En esta realizacion, una secuencia de N/M sfmbolos de datos se multiplica por la secuencia ortogonal de M fragmentos de informacion {Wd} para obtener una secuencia de N sfmbolos de datos escalados. En particular, el primer sfmbolo de datos di(t) de la secuencia original se multiplica por la secuencia ortogonal {Wd} para obtener los primeros M sfmbolos de datos escalados, el siguiente sfmbolo de datos d2(t) se multiplica por la secuencia ortogonal {Wd} para obtener los siguientes M sfmbolos de datos escalados, etc., y el ultimo sfmbolo de datos dN/M(t) de la secuencia original se multiplica por la secuencia ortogonal {Wd} para obtener los ultimos M sfmbolos de datos escalados. Asimismo, una secuencia de N/M sfmbolos piloto se multiplica por la secuencia ortogonal de M fragmentos de informacion {Wp} para obtener una secuencia de N sfmbolos piloto escalados. La secuencia de N sfmbolos de datos escalados se suma con la secuencia de N sfmbolos piloto escalados para obtener una secuencia de N sfmbolos combinados, que se convierte en un sfmbolo SC-FDMA.

En el ejemplo mostrado en la FIG. 5D, M = 2, la secuencia ortogonal para los datos es {Wd} = {+1 +1}, y la secuencia ortogonal para las senales piloto es {Wp} = {+1 -1}. Una secuencia de N/2 sfmbolos de datos se multiplica por la secuencia ortogonal {+1 +1} para obtener una secuencia de N sfmbolos de datos escalados. Asimismo, una secuencia de N/2 sfmbolos piloto se multiplica por la secuencia ortogonal {+1 -1} para obtener una secuencia de N sfmbolos piloto escalados. En cada periodo de sfmbolo, los N sfmbolos de datos escalados se suman con los N sfmbolos piloto escalados para obtener N sfmbolos combinados para ese periodo de sfmbolo.

Una senal piloto CDM puede enviarse en cada periodo de sfmbolo, como se muestra en las FIGS. 5C y 5D. Una senal piloto CDM tambien puede enviarse solamente en determinados periodos de sfmbolo. Un esquema de senales piloto tambien puede usar una combinacion de TDM y CDM. Por ejemplo, una senal piloto CDM puede enviarse en algunos periodos de sfmbolo y una senal piloto TDM puede enviarse en otros periodos de sfmbolo. Una senal piloto multiplexada por division de frecuencia (FDM) tambien puede enviarse en un conjunto designado de subbandas, por ejemplo, para el enlace descendente.

En las realizaciones mostradas en las FIGS. 5A a 5D, una senal piloto TDM o CDM se envfa en las N subbandas usadas en la transmision de datos. En general, las subbandas usadas en la transmision de senales piloto (o simplemente, las subbandas piloto) pueden ser identicas o diferentes a las subbandas usadas en la transmision de datos (o simplemente, las subbandas de datos). La senal piloto tambien puede enviarse en mas o menos subbandas que los datos. Las subbandas piloto y de datos pueden ser estaticas en toda una transmision. Como alternativa, las subbandas piloto y de datos pueden saltar de frecuencia en diferentes ranuras de tiempo para conseguir diversidad de frecuencia. Por ejemplo, un canal ffsico puede estar asociado a un patron de saltos de frecuencia (FH) que indica uno o mas conjuntos o grupos de subbandas especfficos a usar en el canal ffsico en cada ranura de tiempo. Una ranura de tiempo puede abarcar uno o multiples periodos de sfmbolo.

La FIG. 6 muestra un esquema de senales piloto de banda ancha 600, que puede mas adecuado para el enlace inverso. En esta realizacion, cada usuario transmite una senal piloto de banda ancha, que es una senal piloto que se envfa en todas o en la mayorfa de las K subbandas totales, por ejemplo, todas las subbandas que pueden usarse en la transmision. La senal piloto de banda ancha puede generarse en el dominio de tiempo (por ejemplo, con una secuencia de numeros seudoaleatorios (PN)) o en el dominio de frecuencia (por ejemplo, usando OFDM). La senal piloto de banda ancha para cada usuario puede multiplexarse por division de tiempo con la transmision de datos de ese usuario, que puede generarse usando LFDMA (como se muestra en la FIG. 6) o IFDMA (no mostrado en la FIG. 6). Las senales piloto de banda ancha de todos los usuarios pueden transmitirse en los mismos periodos de sfmbolo, lo que puede evitar las interferencias de los datos en las senales piloto para la estimacion de canal. La senal piloto de banda ancha de cada usuario puede multiplexarse por division de codigo (por ejemplo, seudoaleatorio) con respecto a las senales piloto de banda ancha de otros usuarios. Esto puede conseguirse asignando a cada usuario una secuencia PN diferente. La senal piloto de banda ancha para cada usuario tiene una baja relacion de potencia pico a promedio (PAPR) y abarca todo el ancho de banda del sistema, lo que permite a un receptor obtener una estimacion de canal de banda ancha para el usuario. En la realizacion mostrada en la FIG. 6, las subbandas de datos saltan de frecuencia en diferentes ranuras de tiempo. En cada ranura de tiempo, una estimacion de canal puede obtenerse para las subbandas de datos en funcion de la senal piloto de banca ancha.

Las FIGS. 5A a 6 muestran esquemas de transmision de datos y senales piloto a modo de ejemplo. Las senales piloto y los datos tambien pueden transmitirse de otras maneras usando cualquier combinacion de TDM, CDM y/u otros esquemas de multiplexacion.

Las senales piloto TDM y CDM pueden generarse de varias maneras. En una realizacion, los sfmbolos piloto usados para generar las senales piloto TDM y CDM son sfmbolos de modulacion de una constelacion de senales muy conocida, tal como QPSK. Una secuencia de N sfmbolos de modulacion puede usarse en el esquema de senales piloto TDM mostrado en la FIG. 5A y en el esquema de senales piloto CDM mostrado en la FIG. 5C. Una secuencia de N/M sfmbolos de modulacion puede usarse en el esquema de senales piloto TDM mostrado en la FIG.

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5B y en el esquema de senales piloto CDM mostrado en la FIG. 5D. Puede seleccionarse que tanto la secuencia de N simbolos de modulacion como la secuencia de N/M simbolos de modulacion tengan (1) un espectro de frecuencia que sea tan plano como sea posible y (2) una envolvente temporal que varie lo menos posible. El espectro de frecuencia plano garantiza que todas las subbandas usadas en la transmision de senales piloto tengan suficiente potencia para permitir que el receptor estime de manera apropiada las ganancias de canal para esas subbandas. La envolvente constante evita la distorsion mediante bloques de circuitos, tal como un amplificador de potencia.

En otra realization, los simbolos piloto usados para generar las senales piloto TDM y CDM se forman segun una secuencia polifasica que tiene buenas caracteristicas temporales y espectrales. Por ejemplo, los simbolos piloto pueden generarse de la siguiente manera:

imagen2

donde la fase pn puede obtenerse en funcion de cualquiera de lo siguiente: (pn =7t‘{n~\)-n ,

<Pn l)2 ,

Ec(3)

Ec(4)

imagen3

J n-(n -l)2 -Q/N

para N par, para N impar.

Ec(6)

En la ecuacion (6), Q y N son relativamente primos. La ecuacion (3) es para una secuencia de Golomb, la ecuacion (4) es para una secuencia P3, la ecuacion (5) es para una secuencia P4 y la ecuacion (6) es para una secuencia de Chu. Las secuencias P3, P4 y de Chu pueden tener una longitud arbitraria.

Los simbolos piloto tambien pueden generarse de la siguiente manera:

Pu-l)T+m ~ Ptjm ~e

para i = 1,...,T y m = l,...,T,

Ec(7)

donde la fase plm puede obtenerse en funcion de cualquiera de lo siguiente:

imagen4

9,m =^/T) (T^ + 1M(*-1)‘T + (;ii-1)] ,

Ec(9)

imagen5

La ecuacion (8) es para una secuencia de Frank, la ecuacion (9) es para una secuencia P1 y la ecuacion (10) es

2

para una secuencia Px. Las longitudes de las secuencias de Frank, P1 y Px estan limitadas a N = T , donde T es un

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entero positivo.

Una secuencia de sfmbolos piloto generados en funcion de alguna de las secuencias polifasicas descritas anteriormente tiene tanto un espectro de frecuencia plano como una envolvente constante en el dominio de tiempo. Tambien pueden usarse otras secuencias polifasicas que tienen buenas caracterfsticas espectrales (por ejemplo, un espectro de frecuencia plano o conocido) y buenas caracterfsticas temporales (por ejemplo, una envolvente en el dominio de tiempo constante o conocida). Una senal piloto TDM o CDM generada con esta secuencia de sfmbolos piloto tendra entonces (1) una PAPR baja, lo que evita la distorsion mediante elementos de circuito tales como un amplificador de potencia, y (2) un espectro de frecuencia plano, lo que permite al receptor estimar de manera precisa las ganancias de canal para todas las subbandas usadas en la transmision de senales piloto.

La FIG. 7A muestra un proceso 700 para generar un sfmbolo IFDMA piloto. Una primera secuencia de sfmbolos piloto se forma en funcion de una secuencia polifasica, que puede ser una cualquiera de las secuencias polifasicas descritas anteriormente o alguna otra secuencia polifasica (bloque 710). La primera secuencia de sfmbolos piloto se duplica varias veces para obtener una segunda secuencia de sfmbolos piloto (bloque 712). Una rampa de fase se aplica a la segunda secuencia de sfmbolos piloto para obtener una tercera secuencia de sfmbolos de salida (bloque 714). La rampa de fase puede aplicarse de manera digital en los sfmbolos piloto o tenerse en cuenta en el proceso de conversion ascendente de frecuencia. Un prefijo cfclico se anade a la tercera secuencia de sfmbolos de salida para obtener una cuarta secuencia de sfmbolos de salida, que es un sfmbolo IFDMA piloto (bloque 716). El sfmbolo IFDMA piloto se transmite en el dominio de tiempo a traves de un canal de comunicaciones (bloque 718). Aunque no se muestra en la FIG. 7A por simplicidad, los sfmbolos piloto pueden multiplexarse con sfmbolos de datos usando TDM y/o CDM, por ejemplo como se ha descrito anteriormente para las FIGS. 5A a 5D.

La FIG. 7B muestra un proceso 750 para generar un sfmbolo LFDMA piloto. Una primera secuencia de sfmbolos piloto se forma en funcion de una secuencia polifasica, que puede ser una cualquiera de las secuencias polifasicas descritas anteriormente o alguna otra secuencia polifasica (bloque 760), La primera secuencia de N sfmbolos piloto se transforma al dominio de frecuencia con una FFT de N puntos para obtener una segunda secuencia de N sfmbolos en el dominio de frecuencia (bloque 762). Los N sfmbolos en el dominio de frecuencia se mapean despues con N subbandas usadas en la transmision de senales piloto, y los sfmbolos de cero se mapean con las K- N subbandas restantes para obtener una tercera secuencia de K sfmbolos (bloque 764). La tercera secuencia de K sfmbolos se transforma al dominio de tiempo con una IFFT de K puntos para obtener una cuarta secuencia de K sfmbolos de salida en el dominio de tiempo (bloque 766). Un prefijo cfclico se anade a la cuarta secuencia de sfmbolos de salida para obtener una quinta secuencia de K + C sfmbolos de salida, que es un sfmbolo LFDMA piloto (bloque 768). El sfmbolo LFDMA piloto se transmite en el dominio de tiempo a traves de un canal de comunicaciones (bloque 770). Aunque no se muestra en la FIG. 7B por simplicidad, los sfmbolos piloto pueden multiplexarse con sfmbolos de datos usando TDM y/o CDM, por ejemplo como se ha descrito anteriormente con respecto a las FIG. 5A a 5D.

Tanto en IFDMA como en LFDMA, el numero de subbandas usadas en la transmision de senales piloto puede ser el mismo o diferente con respecto al numero de subbandas usadas en la transmision de datos. Por ejemplo, un usuario puede tener asignadas 16 subbandas para la transmision de datos y ocho subbandas para la transmision de senales piloto. Las otras ocho subbandas pueden asignarse a otro usuario para la transmision de datos/senales piloto. Multiples usuarios pueden compartir el mismo conjunto de subbandas de la estructura de subbandas entrelazadas 100 de la FIG. 1 o el mismo grupo de subbandas de la estructura de subbandas de banda estrecha 300 de la FIG. 3.

En la estructura de subbandas entrelazadas 100 de la FIG. 1, una senal piloto FDM puede transmitirse en uno o mas conjuntos de subbandas para permitir que un receptor lleve a cabo varias funciones tales como, por ejemplo, estimacion de canal, seguimiento de frecuencias, seguimiento del tiempo, etc. En una primera senal piloto FDM escalonada, los sfmbolos IFDMA piloto se transmiten en un conjunto de subbandas p en algunos periodos de sfmbolo y en un conjunto de subbandas p + S / 2 en otros periodos de sfmbolo. Por ejemplo, si S = 8, entonces los sfmbolos IFDMA piloto pueden transmitirse usando un patron de escalonamiento de {3, 7}, de manera que los sfmbolos IFDMA piloto se envfan en el conjunto de subbandas 3, despues en el conjunto de subbandas 7, despues en el conjunto de subbandas 3, etc. En una segunda senal piloto FDM escalonada, los sfmbolos IFDMA piloto se transmiten en un conjunto de subbandas p(t) = [p(t - 1) + Ap] mod S + 1 en un periodo de sfmbolo t, donde Ap es la diferencia entre los indices de conjunto de subbandas para dos periodos de sfmbolo consecutivos, y +1 es para un esquema de indexacion que empieza por 1 en lugar de por 0. Por ejemplo, si S = 8 y Ap = 3, entonces los sfmbolos IFDMA piloto pueden transmitirse usando un patron de escalonamiento de {1, 4, 7, 2, 5, 8, 3, 6}, de manera que los sfmbolos IFDMA piloto se envfan en el conjunto de subbandas 1, despues en el conjunto de subbandas 4, despues en el conjunto de subbandas 7, etc. Tambien pueden usarse otros patrones de escalonamiento. Una senal piloto FDM escalonada permite al receptor obtener estimaciones de ganancia de canal para mas subbandas, lo que puede mejorar la estimacion de canal y el rendimiento de deteccion.

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La FIG. 8 muestra un proceso 800 llevado a cabo por un receptor para estimar la respuesta del canal de comunicaciones en funcion de una senal piloto TDM o de una senal piloto CDM enviada por el transmisor. El receptor obtiene un sfmbolo SC-FDMA para cada periodo de sfmbolo y suprime el prefijo cfclico del sfmbolo SC- FDMA recibido (bloque 810). En IFDMA, el receptor suprime la rampa de fase del sfmbolo SC-FDMA recibido. Tanto en IFDMA como en LFDMA, el receptor obtiene K sfmbolos piloto/de datos recibidos para el sfmbolo SC-FDMA.

Despues, el receptor deshace la TDM o la CDM realizadas en la senal piloto (bloque 812). En el esquema de senales piloto TDM mostrado en la FIG. 5A, se obtienen K sfmbolos piloto recibidos, rp(n) para n=1, ..., K, para cada sfmbolo SC-FDMA piloto. En el esquema de senales piloto TDM mostrado en la FIG. 5B, se obtienen multiples sfmbolos piloto recibidos para cada sfmbolo SC-FDMA que contiene la senal piloto TDM.

En el esquema de senales piloto CDM mostrado en la FIG. 5C, M sfmbolos SC-FDMA recibidos que contienen la senal piloto CDM se procesan para recuperar los sfmbolos piloto de la siguiente manera:

M

rp(n) = '^wpi-r(ti,n) , para n = l,...,K, Ec(11)

i=i

donde

r(ti,n) es una muestra recibida para el periodo de muestra n en el periodo de sfmbolo t; wpj es el i-esimo fragmento de information de la secuencia ortogonal para la senal piloto; y rp(n) es un sfmbolo piloto recibido para el periodo de muestra n.

La ecuacion (11) supone que la senal piloto CDM se transmite en periodos de sfmbolo t1 a tM, donde M es la longitud de la secuencia ortogonal. A partir de la ecuacion (11) se obtienen K sfmbolos piloto recibidos para la senal piloto CDM.

En el esquema de senales piloto CDM mostrado en la FIG. 5D, cada sfmbolo SC-FDMA recibido que contiene la senal piloto CDM se procesa para recuperar los sfmbolos piloto de la siguiente manera:

M

rp^ = HwP.i M + , para n = 1,...,K/M, Ec(12)

/=i

donde r((n-1)M+i) es una muestra recibida para el periodo de muestra (n-1)M+i en el sfmbolo SC-FDMA recibido con la senal piloto CDM. A partir de la ecuacion (12) se obtienen K/M sfmbolos piloto recibidos para la senal piloto CDM.

Un canal de comunicacion selectivo de frecuencia provoca interferencia entre sfmbolos (ISI). Sin embargo, la ISI esta restringida dentro de un unico sfmbolo SC-FDMA debido al prefijo cfclico. Ademas, debido al prefijo cfclico, una operation de convolution lineal debida a la respuesta de impulso de canal se convierte de manera eficaz en una convolution circular, de manera similar al OFDMA. Por lo tanto, es posible realizar una estimation de canal, igualacion y otras operaciones en el dominio de frecuencia cuando sfmbolos piloto y sfmbolos de datos no se envfan en el mismo sfmbolo SC-FDMA.

En el esquema TDM mostrado en la FIG. 5A y en el esquema CDM mostrado en la FIG. 5C, el receptor obtiene K sfmbolos piloto recibidos para cada transmision de senales piloto. Una FFT de K puntos puede llevarse a cabo en los K sfmbolos piloto recibidos, rp(n) para n=1, ..., K, para obtener K valores piloto recibidos en el dominio de frecuencia, Rp(k) para k = 1, ..., K (bloque 814). Los valores piloto recibidos pueden expresarse como:

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donde

P(k) es el valor piloto transmitido para una subbanda k;

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H(k) es la ganancia compleja para el canal de comunicaciones para la subbanda k;

Rp(k) es el valor piloto recibido para la subbanda k; y N(k) es el ruido para la subbanda k.

La FFT de K puntos proporciona K valores piloto recibidos para las K subbandas totales. Solamente se conservan N valores piloto recibidos para las N subbandas usadas en la transmision de senales piloto (que se denominan subbandas piloto), y los K-N valores piloto recibidos restantes se descartan (bloque 816). Se usan diferentes subbandas piloto para IFDMA y para LFDMA y, por tanto, diferentes valores piloto recibidos se conservan para IFDMA y LFDMA. Los valores piloto conservados se denotan como Rp(k) para k = 1, ..., N. Por simplicidad, puede suponerse que el ruido es ruido blanco aditivo gaussiano (AWGN) con media cero y una varianza de N0.

El receptor puede estimar la respuesta de frecuencia de canal usando varias tecnicas de estimation de canal tales como una tecnica MMSE, una tecnica de mfnimos cuadrados (LS), etc. El receptor obtiene estimaciones de ganancia de canal para las N subbandas piloto basandose en los N valores piloto recibidos y usando la tecnica MMSE o LS (bloque 818). En la tecnica MMSE, una estimacion de respuesta de frecuencia inicial para el canal de comunicaciones puede obtenerse en funcion de los valores piloto recibidos, de la siguiente manera:

imagen7

donde H (k) es una estimacion de ganancia de canal para una subbanda k y "*” denota una conjugada

compleja. La estimacion de respuesta de frecuencia inicial contiene N ganancias de canal para las N subbandas piloto. La secuencia de sfmbolos piloto puede generarse en funcion de una secuencia polifasica que tiene una respuesta de frecuencia plana. En este caso, |P(k)| = 1 para todos los valores de k, y la ecuacion (14) puede expresarse como:

• Para * = 1.....N . Ec(15)

El factor constante 1/(1+N0) puede suprimirse para proporcionar una estimacion de respuesta de frecuencia MMSE no sesgada, que puede expresarse como:

imagen8

En la tecnica LS, una estimacion de respuesta de frecuencia inicial puede obtenerse en funcion de los valores piloto recibidos, de la siguiente manera:

imagen9

La respuesta de impulso del canal de comunicaciones puede caracterizarse por L etapas, donde L puede ser muy inferior a N. Es decir, si el transmisor aplica un impulso al canal de comunicaciones, entonces L muestras en el dominio de tiempo (a la frecuencia de muestreo de BW MHz) seran suficientes para caracterizar la respuesta del canal de comunicaciones en funcion de este estfmulo de impulso. El numero de etapas (L) para la respuesta de impulso de canal depende de la dispersion de retardo del sistema, que es la diferencia de tiempo entre la instancia de senal que llega mas pronto y la instancia de senal que llega mas tarde al receptor con una energfa suficiente. Una mayor dispersion de retardo corresponde a un valor mas grande de L, y viceversa.

Una estimacion de respuesta de impulso de canal puede obtenerse en funcion de las N estimaciones de ganancia de canal y usando la tecnica LS o la MMSE (bloque 820). Una estimacion de respuesta de impulso de canal de mfnimos cuadrados con L etapas, h (n) para n = 1, ..., L, puede obtenerse en funcion de la estimacion de

respuesta de frecuencia inicial, de la siguiente manera:

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~(\uH W YlXVa H iiLxi — L” nxl-XLnxl/ JJLNxL—i

A.inU

Nxl

Ec(18)

donde

~Nxl es un vector Nxl que contiene hIs(k) o Hmmse(k) para k=1, ..., N;

WnxL es una submatriz de una matriz de Fourier Wkxk;

A tS L

_Lxles un vector Lx1 que contiene h (n) para n=1, ..., L; y "H” denota una traspuesta conjugada.

La matriz de Fourier Wkxk se define de manera que la entrada (u,v)-esima, fu,v, se determina como:

imagen10

donde u es un Indice de fila y v es un Indice de columna. Wnxl contiene N filas de Wkxk correspondientes a las N

hu

subbandas piloto. Cada fila de Wnxl contiene los primeros L elementos de la fila correspondiente de Wkxk- contiene las L etapas de la estimation de respuesta de impulso de canal de mlnimos cuadrados.

Una estimacion de respuesta de impulso de canal MMSE con L etapas, hmmse(n) para n = 1, ..., L puede obtenerse en funcion de la estimacion de respuesta de frecuencia inicial, de la siguiente manera:

-wnmse _ H T*'''"

iiixi — '.JLLnxlJiInxl ~±2lxL/ JlLnxlSnxi >

Ec(20)

donde Nlxl es una matriz de autocovarianza LxL de ruido e interferencia. Para el ruido bianco aditivo gaussiano

(AWGN), la matriz de autocovarianza puede determinarse como donde a* es la varianza del ruido.

Una IFFT de N puntos tambien puede llevarse a cabo en la estimacion de respuesta de frecuencia inicial para obtener una estimacion de respuesta de impulso de canal con N etapas.

El filtrado y/o postprocesamiento pueden llevarse a cabo en la estimacion de respuesta de frecuencia inicial y/o la estimacion de respuesta de impulso de canal para mejorar la calidad de la estimacion de canal, como se describe posteriormente (bloque 822). Una estimacion de respuesta de frecuencia final para todas las K subbandas puede obtenerse (1) rellenando con ceros la estimacion de respuesta de impulso de canal de L etapas o N etapas hasta una longitud K y (2) llevando a cabo una FFT de K puntos en la estimacion de respuesta de impulso extendida (bloque 824). Una estimacion de respuesta de frecuencia final para todas las K subbandas tambien puede obtenerse (1) interpolando las N estimaciones de ganancia de canal, (2) llevando a cabo una aproximacion de mlnimos cuadrados en las N estimaciones de ganancia de canal o (3) usando otras tecnicas de aproximacion.

Un receptor puede obtener una estimacion de respuesta de impulso de canal mas larga en funcion de una senal piloto FDM escalonada. En general, una estimacion de respuesta de impulso de canal con Lt etapas puede obtenerse en funcion de slmbolos IFDMA piloto enviados en Lt subbandas diferentes en uno o mas periodos de slmbolo. Por ejemplo, si Lt = 2N, entonces una estimacion de respuesta de impulso con 2N etapas puede obtenerse en funcion de dos o mas slmbolos IFDMA piloto enviados en dos o mas conjuntos de subbandas en dos o mas periodos de slmbolo. Una estimacion de respuesta de impulso de longitud total con K etapas puede obtenerse si la senal piloto se transmite en todos los S conjuntos de subbandas usando un patron de escalonamiento completo.

El receptor puede obtener una estimacion de respuesta de impulso mas larga de longitud Lt filtrando estimaciones de respuesta de impulso iniciales de longitud N para un numero suficiente de diferentes conjuntos de subbandas. Cada estimacion de respuesta de impulso inicial puede obtenerse en funcion de un slmbolo IFDMA piloto para un conjunto de subbandas. Si la senal piloto se transmite en un conjunto de subbandas diferente en cada periodo de slmbolo, entonces el filtrado puede realizarse en un numero suficiente de periodos de slmbolo para obtener la estimacion de respuesta de impulso mas larga.

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En SC-FDMA, el filtrado puede realizarse en estimaciones de respuesta de frecuencia iniciales, estimaciones de respuesta de impulso de canal MMSE o de mmimos cuadrados y/o estimaciones de respuesta de frecuencia finales obtenidas para diferentes periodos de simbolo para mejorar la calidad de la estimacion de canal. El filtrado puede basarse en un filtro de respuesta finita al impulso (FIR), un filtro de respuesta infinita al impulso (IIR) o algun otro tipo de filtro. Los coeficientes de filtro pueden seleccionarse para conseguir la cantidad deseada de filtrado, que puede seleccionarse en funcion de un equilibrio entre varios factores tales como, por ejemplo, la calidad de estimacion de canal deseada, la capacidad de realizar un seguimiento de cambios rapidos en el canal, la complejidad del filtro, etc.

Una estimacion de respuesta de frecuencia y/o una estimacion de respuesta de impulso de canal para el canal de comunicaciones tambien pueden obtenerse de otras maneras usando otras tecnicas de estimacion de canal.

Varias operaciones de postprocesamiento pueden llevarse a cabo para mejorar la calidad de la estimacion de canal. En determinados entornos de funcionamiento, tales como un entorno de desvanecimiento de senal por multitrayectoria, el canal de comunicaciones solo tiene normalmente un pequeno numero de etapas en el dominio de tiempo. La estimacion de canal descrita anteriormente puede proporcionar una estimacion de respuesta de impulso de canal que tiene un mayor numero de etapas debido al ruido. El postprocesamiento trata de eliminar etapas debidas al ruido y conserva etapas debidas al canal real.

En un esquema de postprocesamiento, que se denomina truncado, solo se conservan las L primeras etapas de la estimacion de respuesta de impulso de canal, y las etapas restantes se sustituyen por ceros. En otro esquema de postprocesamiento, que se denomina fijacion de umbrales, las etapas de menor energia se sustituyen por ceros. En una realization, la definition de umbrales se realiza de la siguiente manera:

r [O para |/i(n) |5< ,

h(n) = < A para = Ec(21)

l h(n) en caso contrario

donde

h(n) es el enesima etapa de la estimacion de respuesta de impulso de canal, que puede ser igual a h (n)

o k (n) ; y

hth es el umbral usado para poner a cero etapas de baja energia.

El umbral hth puede calcularse en funcion de la energia de todas las K etapas o de solo las L primeras etapas de la estimacion de respuesta de impulso de canal. Puede usarse el mismo umbral en todas las etapas. Como alternativa, pueden usarse diferentes umbrales en etapas diferentes. Por ejemplo, un primer umbral puede usarse en las primeras L etapas, y un segundo umbral (que puede ser mas bajo que el primer umbral) puede usarse en las etapas restantes.

En otro esquema de postprocesamiento adicional, que se denomina selection de etapa, se conservan las B mejores etapas de la estimacion de respuesta de impulso de canal, donde B > 1, y las etapas restantes se fijan a cero. El numero de etapas a conservar (denotado como B) puede ser un valor fijo o un valor variable. B puede seleccionarse en funcion de una relation de senal a ruido e interferencia (SNR) recibida para la transmision de senales piloto/datos, la eficacia espectral de un paquete de datos para el que se usa la estimacion de canal y/o algun otro parametro. Por ejemplo, pueden conservarse las dos mejores etapas si la SNR recibida esta dentro de un primer intervalo (por ejemplo, entre 0 y 5 decibelios (dB)), pueden conservarse las tres mejores etapas si la SNR recibida esta dentro de un segundo intervalo (por ejemplo, entre 5 y 10 dB), pueden conservarse las cuatro mejores etapas si la SNR recibida esta dentro de un tercer intervalo (por ejemplo, entre 10 y 15 dB), etc.

La estimacion de canal puede realizarse en el dominio de tiempo para el esquema de senales piloto TDM mostrado en la FIG. 5B, el esquema de senales piloto CDM mostrado en la FIG. 5D, y otros esquemas de senales piloto en los que simbolos piloto y de datos se envian en el mismo simbolo SC-FDMA. Puede usarse un estimador sesgado para identificar trayectorias de senales intensas, por ejemplo (1) correlacionando los simbolos recibidos con la secuencia de simbolos piloto transmitidos en diferentes desfases de tiempo y (2) identificando desfases de tiempo que proporcionan altos resultados de correlation. La estimacion de canal en el dominio de tiempo proporciona un conjunto de etapas para una estimacion de respuesta de impulso de canal para el canal de comunicaciones.

En todos los esquemas de senales piloto, la estimacion de canal proporciona una estimacion de respuesta de

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impulso de canal y/o una estimacion de respuesta de frecuencia que pueden usarse para la igualacion de los simbolos de datos recibidos. Una secuencia de K simbolos de datos recibidos se obtiene para cada simbolo SC- FDMA de datos del esquema de senales piloto TDM mostrado en la FIG. 5A y para conjunto de M simbolos SC- FDMA recibidos del esquema de senales piloto CDM mostrado en la FIG. 5C. La secuencia de K simbolos de datos recibidos puede igualarse en el dominio de tiempo o en el dominio de frecuencia.

La igualacion en el dominio de frecuencia puede realizarse de la siguiente manera. En primer lugar se realiza una FFT de K puntos en los K simbolos de datos recibidos, rd(n) para n = 1, ..., K, para obtener K valores de datos recibidos en el dominio de frecuencia, Rd(k) para k = 1, ..., K. Solo se conservan N valores de datos recibidos para las N subbandas usadas en la transmision de datos, y los K-N valores de datos recibidos restantes se descartan. Los valores de datos conservados se denotan como Rd(k) para k = 1, ..., N.

La igualacion puede realizarse en el dominio de frecuencia en los N valores de datos recibidos usando la tecnica MMSE, de la siguiente manera:

imagen11

donde

Rd(k) es el valor de datos recibido para una subbanda k;

H(k) es la estimacion de ganancia de canal para la subbanda k, que puede ser igual a ) o fj (k); y

Zd(k) es el valor de datos igualado para la subbanda k.

La igualacion tambien puede realizarse en el dominio de frecuencia en los N valores de datos recibidos usando la tecnica de forzado a cero, de la siguiente manera:

imagen12

En la igualacion mediante MMSE y mediante forzado a cero, los N valores de datos igualados, Zd(k) para k = 1,...N, pueden volver a transformarse al dominio de tiempo para obtener una secuencia de N estimaciones de simbolos de datos, d(n) para n = 1, ..., N, que son estimaciones de los N simbolos de datos en la secuencia original.

La igualacion tambien puede realizarse en el dominio de tiempo en la secuencia de K simbolos de datos recibidos, de la siguiente manera:

z<t(.n) = rd0i)®g(n) , Ec(24)

donde

rd(n) denota la secuencia de K simbolos de datos recibidos;

g(n) denota una respuesta de impulso de un igualador en el dominio de tiempo;

zd(n) denota una secuencia de K simbolos de datos igualados; y

® denota una operation de convolution circular.

La respuesta de frecuencia del igualador puede obtenerse segun la tecnica MMSE como: G(k) = H*(k)/(| H(k)|2 + N0), para k = 1, ..., N. La respuesta de frecuencia del igualador tambien puede obtenerse

en funcion de la tecnica de forzado a cero como: G(k) = 1/H (k), para k = 1, ..., N. La respuesta de frecuencia de

igualador puede transformarse al dominio de tiempo para obtener la respuesta de impulso de igualador, g(n) para n = 1, ..., N, que se usa en la igualacion en el dominio de tiempo de la ecuacion (24).

La secuencia de K simbolos de datos igualados de la ecuacion (24) contiene S copias de los simbolos de datos transmitidos. Las S copias pueden acumularse en cada simbolo de datos para obtener N estimaciones de simbolos de datos de la siguiente manera:

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Ec(25)

Como alternativa no se lleva a cabo la acumulacion, y N sfmbolos de datos igualados para una sola copia de los datos transmitidos se proporcionan como las N estimaciones de sfmbolos de datos.

El receptor tambien puede estimar la interferencia basandose en los valores piloto recibidos y en la estimation de canal. Por ejemplo, la interferencia en cada subbanda puede estimarse de la siguiente manera:

imagen14

donde I(k) es la estimacion de interferencias para una subbanda k. La estimacion de interferencias I(k) puede promediarse con respecto a todas las N subbandas para cada sfmbolo SC-FDMA para obtener una estimacion de interferencias a corto plazo, que puede usarse en la desmodulacion de datos y/u otros fines. La estimacion de interferencias a corto plazo puede promediarse con respecto a multiples sfmbolos SC-FDMA para obtener una estimacion de interferencias a largo plazo, que puede usarse para estimar las condiciones de funcionamiento y/u para otros fines.

Tambien pueden usarse otras tecnicas para mejorar la calidad de la estimacion de canal obtenida a partir de una senal piloto TDM o una senal piloto CDM. Estas tecnicas incluyen una tecnica iterativa de estimacion de canal y una tecnica de estimacion de canal basada en datos.

En la tecnica iterativa de estimacion de canal, en primer lugar se obtiene una estimacion inicial del canal de comunicaciones en funcion de los sfmbolos piloto recibidos, por ejemplo usando la tecnica MMSE o la de mfnimos cuadrados. La estimacion de canal inicial se usa para obtener estimaciones de sfmbolos de datos, como se ha descrito anteriormente. En una realization, la interferencia en los sfmbolos piloto debida a los sfmbolos de datos se estima en funcion de las estimaciones de sfmbolos de datos d(n) y la estimacion de canal inicial h(n), por ejemplo

como i(n) = d(n)0h(n), donde i(n) denota la estimacion de interferencias. En otra realizacion, las estimaciones

de sfmbolos de datos se procesan para obtener datos descodificados. Despues, los datos descodificados se procesan de la misma manera realizada en el transmisor para obtener sfmbolos de datos remodulados, que se convolucionan con la estimacion de canal inicial para obtener la estimacion de interferencias. En ambas realizaciones, la estimacion de interferencias se resta de los sfmbolos piloto recibidos para obtener sfmbolos piloto

<(»)

„ v., r(n)-i(n),

con interferencia cancelada, p p los cuales se usan despues para obtener una estimacion de

canal mejorada. El proceso puede repetirse un numero de iteraciones cualquiera para obtener estimaciones de canal cada vez mejores. La tecnica iterativa de estimacion de canal es mas adecuada en el esquema de senales piloto TDM mostrado en la FIG. 5B, en los esquemas de senales piloto CDM mostrados en las FIGS. 5C y 5D y en otros esquemas de senales piloto en los que los sfmbolos de datos pueden provocar interferencia entre sfmbolos en los sfmbolos piloto.

En la tecnica de estimacion de canal basada en datos, los sfmbolos de datos recibidos se usan junto con los sfmbolos piloto recibidos para la estimacion de canal. Una primera estimacion de canal se obtiene en funcion de los sfmbolos piloto recibidos y se usa para obtener estimaciones de sfmbolos de datos. Despues, una segunda estimacion de canal se obtiene en funcion de los sfmbolos de datos recibidos y las estimaciones de sfmbolos de datos. En una realizacion, los sfmbolos de datos recibidos rd(n) se convierten en valores de datos recibidos de dominio de frecuencia Rd(k) y las estimaciones de sfmbolos de datos d(n) se convierten en valores de datos de

dominio de frecuencia D(k). La segunda estimacion de canal puede obtenerse sustituyendo Rp(k) por Rd(k) y P(k)

por D(k) en las ecuaciones (14) a (18). En otra realizacion, las estimaciones de sfmbolos de datos se procesan

para obtener datos descodificados, y los datos descodificados se procesan para obtener sfmbolos de datos remodulados Drm(k). La segunda estimacion de canal puede obtenerse sustituyendo Rp(k) por Rd(k) y P(k) por Drm(k) en las ecuaciones (14) a (18).

Las dos estimaciones de canal obtenidas con los sfmbolos piloto recibidos y los sfmbolos de datos recibidos se combinan para obtener una estimacion de canal global mejorada. Esta combination puede realizarse, por ejemplo, de la siguiente manera:

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Hglobal (k) = Hplloto (k)'CJk) + Hdat0S{k) Cd(k) , para * = N

Ec(27)

donde

H Jk) es la estimation de canal obtenida en funcion de los simbolos piloto recibidos;

H, (k) es la estimacion de canal obtenida en funcion de los simbolos de datos recibidos;

Cp(k) y Cd(k) son factores de ponderacion para senales piloto y para datos, respectivamente; y Hgtoba(k) es la estimacion de canal global.

En general, Hgloh al(k) puede obtenerse en funcion de Hpiloto(k), Hdatos(k), la confianza en la fiabilidad de las

estimaciones de simbolos de datos y/u otros factores. El proceso descrito anteriormente puede realizarse de manera iterativa. En cada iteration, h a(k) se actualiza en funcion de la estimacion de canal obtenida a partir de

las estimaciones de simbolos de datos, y la H a(k) actualizada se usa para obtener nuevas estimaciones de

simbolos de datos. La tecnica de estimacion de canal basada en datos puede usarse en todos los esquemas de senales piloto, incluyendo los esquemas de senales piloto TDM y CDM mostrados en las FIGS. 5A a 5D.

La FIG. 9 muestra un diagrama de bloques de un transmisor 910 y de un receptor 950. En el enlace directo, el transmisor 910 es parte de una estacion base y el receptor 950 es parte de un dispositivo inalambrico. En el enlace inverso, el transmisor 910 es parte de un dispositivo inalambrico y el receptor 950 es parte de una estacion base. Una estacion base es normalmente una estacion fija y tambien puede denominarse sistema transceptor base (BTS), punto de acceso o de otra manera. Un dispositivo inalambrico puede ser fijo o movil, y tambien puede denominarse terminal de usuario, estacion movil o de otra manera.

En el transmisor 910, un procesador de datos y senales piloto TX 920 procesa datos de trafico para obtener simbolos de datos, genera simbolos piloto y proporciona los simbolos de datos y los simbolos piloto. Un modulador SC-FDMA 930 multiplexa los simbolos de datos y los simbolos piloto usando TDM y/o CDM y realiza una modulation SC-FDMA (por ejemplo, para IFDMA, LFDMA, etc.) para generar simbolos SC-FDMA. Una unidad transmisora (TMTR) 932 procesa (por ejemplo, convierte a analogico, amplifica, filtra y convierte en frecuencia de manera ascendente) los simbolos SC-FDMA y genera una senal modulada de radiofrecuencia (RF), la cual se transmite a traves de una antena 934.

En el receptor 950, una antena 952 recibe la senal transmitida y proporciona una senal recibida. Una unidad receptora (RCVR) 954 acondiciona (por ejemplo, filtra, amplifica, convierte en frecuencia de manera descendente y digitaliza) la senal recibida para generar un flujo de muestras recibidas. Un desmodulador SC-FDMA 960 procesa las muestras recibidas y obtiene simbolos de datos recibidos y simbolos piloto recibidos. Un procesador/estimador de canal 980 obtiene una estimacion de canal en funcion de los simbolos piloto recibidos. El desmodulador SC- FDMA 960 realiza la igualacion de los simbolos de datos recibidos con la estimacion de canal y proporciona estimaciones de simbolos de datos. Un procesador de datos de reception (RX) 970 desmapea por simbolo, desentrelazada y descodifica las estimaciones de simbolos de datos y proporciona datos descodificados. En general, el procesamiento del desmodulador SC-FDMA 960 y del procesador de datos RX 970 es complementario al procesamiento del modulador SC-FDMA 930 y del procesador de senales piloto y datos TX 920, respectivamente, en el transmisor 910.

Controladores 940 y 990 dirigen el funcionamiento de varias unidades de procesamiento en el transmisor 910 y el receptor 950, respectivamente. Las unidades de memoria 942 y 992 almacenan codigos de programa y datos usados por los controladores 940 y 990, respectivamente.

La FIG. 10A muestra un diagrama de bloques de un procesador de datos y de senales piloto TX 920a, que es una realization del procesador 920 de la FIG. 9 y puede usarse en los esquemas de senales piloto TDM. Dentro del procesador 920a, los datos de trafico son codificados por un codificador 1012, son entrelazados por un entrelazador 1014 y son mapeados con simbolos de datos por un mapeador de simbolos 1016. Un generador de senales piloto 1020 genera simbolos piloto, por ejemplo en funcion de una secuencia polifasica. Un multiplexor (Mux) 1022 recibe y multiplexa los simbolos de datos con los simbolos piloto basandose en un control TDM y proporciona un flujo de simbolos piloto y de datos multiplexados.

La FIG. 10B muestra un diagrama de bloques de un procesador de senales piloto y datos TX 920b, que es otra

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realizacion del procesador 920 de la FIG. 9 y puede usarse en los esquemas de senales piloto CDM. Dentro del procesador 920b, los datos de trafico son codificados por un codificador 1012, son entrelazados por un entrelazador 1014 y son mapeados con sfmbolos de datos por un mapeador de sfmbolos 1016. Un multiplicador 1024a multiplica cada sfmbolo de datos con los M fragmentos de informacion de la secuencia ortogonal {Wd} para los datos y proporciona M sfmbolos de datos escalados. Asimismo, un multiplicador 1024b multiplica cada sfmbolo piloto por los M fragmentos de informacion de la secuencia ortogonal {Wp} para senales piloto y proporciona M sfmbolos piloto escalados. Un sumador 1026 suma los sfmbolos de datos escalados con los sfmbolos piloto escalados, por ejemplo, como se muestra en la FIG. 5C o 5D, y proporciona sfmbolos combinados.

La FIG. 11A muestra un modulador SC-FDMA 930a para IFDMA, que es una realizacion del modulador SC-FDMA 930 de la FIG. 9. Dentro del modulador 930a, una unidad de repeticion 1112 repite S veces una secuencia original de sfmbolos piloto/de datos para obtener una secuencia extendida de K sfmbolos. Una unidad de rampa de fase 1114 aplica una rampa de fase a la secuencia de sfmbolos extendida para generar una secuencia trasladada en frecuencia de sfmbolos de salida. La rampa de fase se determina por el conjunto de subbandas u usado para la transmision. Un generador de prefijos cfclicos 1116 anade un prefijo cfclico a la secuencia de sfmbolos traslada en frecuencia para generar un sfmbolo IFDMA.

La FIG. 11B muestra un modulador SC-FDMA 930b para LFDMA, que es otra realizacion del modulador SC-FDMA 930 de la FIG. 9. Dentro del modulador 930b, una unidad FFT 1122 realiza una FFT de N puntos en una secuencia original de sfmbolos piloto/de datos para obtener una secuencia de N sfmbolos en el dominio de frecuencia. Un mapeador de sfmbolo con subbanda 1124 mapea los N sfmbolos de dominio de frecuencia con las N subbandas usadas en la transmision y mapea K-N sfmbolos de cero con las K - N subbandas restantes. Una unidad IFFT 1126 realiza una IFFT de K puntos en los K sfmbolos del mapeador 1124 y proporciona una secuencia de K sfmbolos de salida de dominio de tiempo. Un generador de prefijos cfclicos 1128 anade un prefijo cfclico a la secuencia de sfmbolos de salida para generar un sfmbolo LFDMA.

La FIG. 12A muestra un diagrama de bloques de un desmodulador SC-FDMA 960a, que es una realizacion del desmodulador 960 de la FIG. 9 y puede usarse en los esquemas de senales piloto IFDMA TDM. Dentro del desmodulador SC-FDMA 960a, una unidad de supresion de prefijo cfclico 1212 suprime el prefijo cfclico de cada sfmbolo IFDMA recibido. Una unidad de supresion de rampa de fase 1214 suprime la rampa de fase de cada sfmbolo IFDMA recibido. La supresion de la rampa de fase tambien puede realizarse mediante la conversion descendente de frecuencia desde RF a banda base. Un desmultiplexor (Demux) 1220 recibe la salida de la unidad 1214 y proporciona sfmbolos de datos recibidos a un ecualizador 1230, y proporciona sfmbolos piloto recibidos al estimador de canal 980. El estimador de canal 980 obtiene una estimacion de canal en funcion de los sfmbolos piloto recibidos, por ejemplo usando la tecnica MMSE o la de mfnimos cuadrados. Un igualador 1230 iguala los sfmbolos de datos recibidos con la estimacion de canal en el dominio de tiempo o en el dominio de frecuencia y proporciona sfmbolos de datos igualados. Un acumulador 1232 acumula sfmbolos de datos igualados correspondientes a multiples copias del mismo sfmbolo de datos transmitido y proporciona estimaciones de sfmbolos de datos.

La FIG. 12B muestra un diagrama de bloques de un desmodulador SC-FDMA 960b, que es otra realizacion del desmodulador 960 de la FIG. 9 y puede usarse en los esquemas de senales piloto IFDMA CDM. El desmodulador SC-FDMA 960b incluye un canalizador de datos que recupera los sfmbolos de datos transmitidos y un canalizador de senales piloto que recupera los sfmbolos piloto transmitidos. En el canalizador de datos, un multiplicador 1224a multiplica la salida de la unidad 1214 por los M fragmentos de informacion de la secuencia ortogonal de datos {Wd} y proporciona sfmbolos de datos escalados. Un acumulador 1226a acumula M sfmbolos de datos escalados por cada sfmbolo de datos transmitido y proporciona un sfmbolo de datos recibido. En el canalizador de senales piloto, un multiplicador 1224b multiplica la salida de la unidad 1214 por los M fragmentos de informacion de la secuencia ortogonal piloto {Wp} y proporciona M sfmbolos piloto escalados por cada sfmbolo piloto transmitido, que son acumulados por un acumulador 1226b para obtener un sfmbolo piloto recibido para el sfmbolo piloto transmitido. El procesamiento mediante unidades subsiguientes dentro del desmodulador SC-FDMA 960b es como el descrito anteriormente para el desmodulador SC-FDMA 960a.

La FIG. 13A muestra un diagrama de bloques de un desmodulador SC-FDMA 960c, que es otra realizacion adicional del desmodulador 960 de la FIG. 9, y puede usarse en los esquemas de senales piloto LFDMA TDM. Dentro del desmodulador SC-FDMA 960c, una unidad de supresion de prefijo cfclico 1312 suprime el prefijo cfclico de cada sfmbolo LFDMA recibido. Una unidad FFT 1314 realiza una FFT de K puntos en un sfmbolo LFDMA despues de la supresion del prefijo cfclico y proporciona K valores de dominio de frecuencia. Un desmapeador de subbanda con sfmbolo 1316 recibe los K valores de dominio de frecuencia, proporciona N valores de dominio de frecuencia para las N subbandas usadas en la transmision y descarta los valores restantes de dominio de frecuencia. Una unidad IFFT 1318 realiza una FFT de N puntos en los N valores de dominio de frecuencia del desmapeador 1316 y proporciona N sfmbolos recibidos. Un desmultiplexor 1320 recibe la salida de la unidad 1318,

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proporciona sfmbolos de datos recibidos a un ecualizador 1330 y proporciona sfmbolos piloto recibidos al estimador de canal 980. Un igualador 1330 iguala los sfmbolos de datos recibidos en el dominio de tiempo o en el dominio de frecuencia con una estimacion de canal del estimador de canal 980 y proporciona estimaciones de sfmbolos de datos.

La FIG. 13B muestra un diagrama de bloques de un desmodulador SC-FDMA 960d, que es otra realizacion adicional del desmodulador 960 de la FIG. 9 y puede usarse en los esquemas de senales piloto LFDMA CDM. El desmodulador SC-FDMA 960d incluye un canalizador de datos que recupera los sfmbolos de datos transmitidos y un canalizador de sfmbolos piloto que recupera los sfmbolos piloto transmitidos. En el canalizador de datos, un multiplicador 1324a multiplica la salida de la unidad IFFT 1318 por los M fragmentos de informacion de la secuencia ortogonal de datos {Wd} y proporciona sfmbolos de datos escalados. Un acumulador 1326a acumula M sfmbolos de datos escalados por cada sfmbolo de datos transmitido y proporciona un sfmbolo de datos recibido. En el canalizador de senales piloto, un multiplicador 1324b multiplica la salida de la unidad IFFT 1318 por los M fragmentos de informacion de la secuencia ortogonal de sfmbolos piloto {Wp} y proporciona M sfmbolos piloto escalados por cada sfmbolo piloto transmitido, que son acumulados por un acumulador 1326b para obtener un sfmbolo piloto recibido para el sfmbolo piloto transmitido. El procesamiento de unidades subsiguientes del desmodulador SC-FDMA 960d es como el descrito anteriormente para el desmodulador SC-FDMA 960c.

Las tecnicas de transmision de senales piloto y de estimacion de canal descritas en este documento pueden implementarse de varias maneras. Por ejemplo, estas tecnicas pueden implementarse en hardware, software o en una combinacion de los mismos. En una implementacion en hardware, las unidades de procesamiento usadas para generar y transmitir una senal piloto en un transmisor (por ejemplo, cada una de las unidades de procesamiento mostradas en las FIGS. 9 a 13B, o una combinacion de las unidades de procesamiento) pueden implementarse en uno o mas circuitos integrados de aplicacion especffica (ASIC), procesadores de senales digitales (DSP), dispositivos de procesamiento de senales digitales (DSPD), dispositivos de logica programable (PLD), matrices de puertas de campo programable (FPGA), procesadores, controladores, microcontroladores, microprocesadores, dispositivos electronicos, otras unidades electronicas disenadas para realizar las funciones descritas en este documento o una combinacion de los mismos. Las unidades de procesamiento usadas para realizar la estimacion de canal en un receptor tambien pueden implementarse en uno o mas ASIC, DSP, dispositivos electronicos, etc.

En una implementacion en software, las tecnicas pueden implementarse con modulos (por ejemplo, procedimientos, funciones, etc.) que realizan las funciones descritas en este documento. Los codigos de software pueden almacenarse en una unidad de memoria (por ejemplo, la unidad de memoria 942 o 992 de la FIG. 9) y ejecutarse por un procesador (por ejemplo, el controlador 940 o 990). La unidad de memoria puede implementarse dentro del procesador o ser externa al procesador.

La descripcion anterior de las realizaciones dadas a conocer se proporciona para permitir que cualquier experto en la tecnica realice o use la presente invencion. Diversas modificaciones en estas realizaciones resultaran evidentes a los expertos en la tecnica, y los principios genericos definidos en este documento pueden aplicarse a otras realizaciones sin apartarse del alcance de la invencion. Por tanto, la presente invencion no pretende limitarse a las realizaciones mostradas en este documento, sino que se le concede el alcance mas amplio compatible con los principios y caracterfsticas novedosas dados a conocer en este documento.

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REIVINDICACIONES

Un procedimiento implementado en un aparato (910) para generar un piloto en un sistema de comunicaciones, comprendiendo el procedimiento:

formar, mediante el aparato (910), una primera secuencia de sfmbolos piloto en dominio tiempo en base a una secuencia polifasica;

en caso de generar un piloto de acceso multiple por division de frecuencia entrelazado, IFDMA, replicar la primera secuencia de sfmbolos piloto multiples veces para obtener, mediante el aparato (910), una segunda secuencia de sfmbolos piloto en base a la primera secuencia de sfmbolos piloto;

en caso de generar un piloto de acceso multiple por division de frecuencia localizado, LFDMA, obtener, mediante el aparato (910) y en base a la primera secuencia de sfmbolos piloto, una segunda secuencia de sfmbolos piloto mapeados a un conjunto de subportadoras asignadas para transmision piloto; y

generar, mediante el aparato (910), una secuencia de sfmbolos de salida en base a la segunda secuencia de sfmbolos piloto, la secuencia de sfmbolos de salida comprendiendo un prefijo cfclico y apta para transmitirse por un canal de comunicacion.

El procedimiento de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente:

en caso de generar un piloto IFDMA, aplicar una rampa de fase a la segunda secuencia de sfmbolos piloto.

El procedimiento de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente:

transmitir la primera secuencia de sfmbolos piloto sobre al menos dos conjuntos distintos de subportadoras en al menos dos periodos distintos de sfmbolo.

El procedimiento de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente:

transmitir la secuencia de sfmbolos de salida en el dominio tiempo mediante el canal de comunicacion.

El procedimiento de la reivindicacion 1, en el que la secuencia polifasica tiene un envolvente constante en el dominio tiempo y una respuesta espectral plana en el dominio frecuencia.

Un aparato (910) de comunicacion inalambrica comprendiendo:

medios para formar una primera secuencia de sfmbolos piloto en dominio tiempo en base a una secuencia polifasica;

para generar un piloto de acceso multiple por division de frecuencia entrelazado, IFDMA, medios para replicar la primera secuencia de sfmbolos piloto multiples veces para obtener una segunda secuencia de sfmbolos piloto en base a la primera secuencia de sfmbolos piloto; o

para generar un piloto de acceso multiple por division de frecuencia localizado, LFDMA, medios para obtener, en base a la primera secuencia de sfmbolos piloto, una segunda secuencia de sfmbolos piloto mapeados a un conjunto de subportadoras asignadas para transmision piloto; y

medios para generar una secuencia de sfmbolos de salida en base a la segunda secuencia de sfmbolos piloto, la secuencia de sfmbolos de salida comprendiendo un prefijo cfclico y apta para transmitirse por un canal de comunicacion.

El aparato (910) de la reivindicacion 6 para generar un piloto IFDMA, que comprende adicionalmente: medios para aplicar una rampa de fase a la segunda secuencia de sfmbolos piloto.

El aparato (910) de la reivindicacion 7, que comprende adicionalmente:

medios para transmitir la primera secuencia de sfmbolos piloto en al menos dos conjuntos distintos de subportadoras en al menos dos periodos distintos de sfmbolo.

9. El aparato (910) de la reivindicacion 6, que comprende adicionalmente:

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medios (932) para transmitir la secuencia de sfmbolos de salida en el dominio tiempo mediante el canal de comunicacion.

10. El aparato (910) de la reivindicacion 6, en el que la secuencia polifasica tiene un envolvente constante en

10 el dominio tiempo y una respuesta espectral plana en el dominio frecuencia.

11. Una implementacion software que comprende codigo software para llevar a cabo el procedimiento segun cualquiera una de las reivindicaciones 1 al 5 cuando se ejecuta en un ordenador.

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