Связной радиоприемник с адаптивным компенсатором



Связной радиоприемник с адаптивным компенсатором
Связной радиоприемник с адаптивным компенсатором
Связной радиоприемник с адаптивным компенсатором
Связной радиоприемник с адаптивным компенсатором
Связной радиоприемник с адаптивным компенсатором
Связной радиоприемник с адаптивным компенсатором
Связной радиоприемник с адаптивным компенсатором
Связной радиоприемник с адаптивным компенсатором
Связной радиоприемник с адаптивным компенсатором
Связной радиоприемник с адаптивным компенсатором

 


Владельцы патента RU 2494557:

КВЭЛКОММ ИНКОРПОРЕЙТЕД (US)

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в качестве адаптивного компенсатора в беспроводной системе связи. Способ оценки передаваемого сигнала в беспроводной системе связи заключается в том, что принимают беспроводный сигнал, который содержит пилот-канал и по меньшей мере один другой канал, оценивают переданный сигнал с использованием компенсатора и принятого беспроводного сигнала, причем компенсатор включает в себя фильтр с множеством отводов, которые могут быть настроены посредством использования адаптивного алгоритма, который использует оцененный пилот-сигнал из принятого беспроводного сигнала, извлекают оцененный пилот-сигнал, предоставляют оцененный пилот-сигнал адаптивному алгоритму и настраивают множество отводов посредством использования адаптивного алгоритма, при этом множество отводов настраиваются посредством использования адаптивного алгоритма в каждом N-м интервале символа пилот-сигнала, где N - положительное целое число, причем значение N изменяется на основании скорости движения устройства в системе беспроводной связи. 7 н. и 54 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом имеет отношение к компенсации в системах связи, а более точно, к адаптивному компенсатору для использования совместно с беспроводной системой связи.

Уровень техники

Системы связи используются для передачи информации от одного устройства другому. Перед передачей, информация закодирована в формат, подходящий для передачи по каналу связи. Переданный сигнал искажается, поскольку он распространяется по каналу связи; сигнал также испытывает искажение от шумов и помех, собранных во время передачи.

Одним из эффектов, который порождает искажение сигнала, является многолучевое распространение. Сигналами многолучевого распространения являются разные варианты одного и того же беспроводного сигнала, которые сформированы из-за отражений от конструкций и природных образований. Сигналы многолучевого распространения могут иметь фазовые сдвиги, которые заставляют сигналы подавлять друг друга в определенных местах. Потеря сигнала, обусловленная фазовым гашением сигналов многолучевого распространения, известна как замирание сигнала. Замирание сигнала является проблемой в беспроводных системах, поскольку оно нарушает пользовательскую связь. Например, некоторые копии многолучевого распространения одиночного беспроводного сигнала, передаваемого устройством беспроводной связи, могут быть сформированы из-за отражения от деревьев и строений. Эти копии многолучевого распространения могут объединяться и подавлять друг друга из-за фазового сдвига.

Другой проблемой, которая может воздействовать на сигнал, является не отвечающее требованиям отношение сигнал-шум. Отношение сигнал-шум («SNR») символизирует мощность сигнала относительно окружающего шума. Отвечающий требованиям SNR необходимо обеспечить, с тем чтобы сигнал мог быть отделен от шума.

Примером помехи, обычно встречающейся в узкополосных каналах, является так называемая межсимвольная помеха (ISI). ISI происходит как результат расширения передаваемого символьного импульса, обусловленного дисперсионной сущностью канала, которая имеет результатом перекрытие смежных символьных импульсов. Дисперсионная сущность канала является следствием многолучевого распространения. Принятый сигнал декодируется и преобразуется в первичный предшествующий кодированию вид. И передатчик и приемник сконструированы таким образом, чтобы минимизировать влияния недостатков канала и помех.

Различные конструктивные решения приемника могут быть реализованы, чтобы компенсировать шумы и помехи, вызванные передатчиком и каналом. В качестве примера, компенсатор является общепринятым выбором для борьбы с многолучевым распространением, ISI и для улучшения SNR. Компенсатор вводит поправку на искажения и вырабатывает оценку переданного символа. В беспроводной среде, компенсаторы требуются, чтобы справляться с изменяющимися во времени канальными условиями. В идеале, характеристика компенсатора подстраивается, чтобы изменять характеристики канала. Возможность компенсатора реагировать на изменяющиеся условия имеет отношение к потенциальным возможностям адаптации компенсатора. Оптимизация компенсатора посредством разработки действенного и эффективного алгоритма адаптации является трудной, поскольку это требует уравновешивания противоречивых показателей.

Следовательно, существует потребность в конструктивном решении компенсатора, которое оптимизирует эксплуатационные качества для многообразия систем и условий.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - диаграмма системы связи с расширенным спектром, которая обслуживает некоторое количество пользователей;

Фиг.2 - структурная схема базовой станции и мобильной станции в системе связи;

Фиг.3 - структурная схема, иллюстрирующая нисходящую линию связи и восходящую линию связи между базовой станцией и мобильной станцией;

Фиг.4 - структурная схема каналов в варианте осуществления нисходящей линии связи;

Фиг.5 - структурная схема каналов в варианте осуществления восходящей линии связи;

Фиг.6 - структурная схема варианта осуществления абонентского узла;

Фиг.7 - функциональная структурная схема, иллюстрирующая передачу беспроводного сигнала;

Фиг.8 - функциональная структурная схема, иллюстрирующая прием беспроводного сигнала;

Фиг.9 - структурная схема, иллюстрирующая реализацию КИХ-фильтра; и

Фиг.10 - блок-схема алгоритма способа для использования адаптивного компенсатора при приеме беспроводного сигнала мобильной станцией.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Раскрыт способ оценки переданного сигнала в системе беспроводной связи. Принимают беспроводный сигнал, который включает в себя пилот-канал и по меньшей мере один другой канал. Передаваемый сигнал оценивают с использованием компенсатора и принимаемого беспроводного сигнала. Компенсатор включает в себя фильтр с большим количеством отводов, которые настраивают посредством использования адаптивного алгоритма, который использует оцененный пилот-сигнал, оцениваемый по принятому беспроводному сигналу. Пилот-канал передают в беспроводном сигнале, который включает в себя по меньшей мере один другой канал. Оцененный пилот-сигнал извлекают и предоставляют адаптивному алгоритму.

Различные алгоритмы могут быть использованы для адаптивного алгоритма. Например, может быть использован итеративный алгоритм.

Способ может быть реализован в многообразии связных радиоприемников. Например, способ может быть реализован в мобильной станции. Беспроводный сигнал может включать в себя ортогональные и неортогональные каналы. Способ также может быть реализован посредством базовой станции.

Цифровой фильтр может быть использован, чтобы реализовать компенсатор. Одним из возможных цифровых фильтров, который может быть использован, является КИХ-фильтр (FIR, с конечной импульсной характеристикой). БИХ-фильтр (IIR, с бесконечной импульсной характеристикой) также может быть использован. В дополнение, фильтрация может быть выполнена в частотной области.

Разные критерии адаптации могут быть использованы совместно с адаптивным алгоритмом. В одном из вариантов осуществления адаптивный алгоритм может быть использован один раз за каждый символьный интервал пилот-сигнала для обновления отводов. Адаптивный алгоритм может использоваться N раз за каждый символьный интервал пилот-сигнала для обновления отводов, где N - положительное целое число. В еще одном варианте осуществления адаптивный алгоритм может быть использован один раз каждый N-ый символьный интервал пилот-сигнала для обновления отводов, где N - положительное целое число. Адаптивный алгоритм может продолжать настраивать новые значения отводов до тех пор, пока новые значения отводов не сойдутся вместе, или он может продолжать настраивать в течение промежутка времени. Адаптивный алгоритм может выполнять адаптацию, когда канальные условия изменились так, что компенсатор не соответствует текущим канальным условиям.

Также раскрыта мобильная станция для использования в системе беспроводной связи. Мобильная станция включает в себя по меньшей мере одну антенну для приема беспроводного сигнала и приемник в электрической связи с по меньшей мере одной антенной. Компенсатор оценивает передаваемый сигнал. Компенсатор включает в себя фильтр с большим количеством отводов, которые настраиваются посредством использования адаптивного алгоритма, который использует оцененный пилот-сигнал, оцениваемый по принятому беспроводному сигналу. Пилот-канал передается совместно с по меньшей мере одним другим каналом. Мобильная станция также включает в себя компонент для извлечения оцененного пилот-сигнала и предоставления оцененного пилот-сигнала адаптивному алгоритму.

Компоненты мобильной станции также применимы и могут быть использованы совместно с другими принимающими системами. Также в целом раскрыто устройство для использования в системе беспроводной связи, которое включает в себя адаптивный компенсатор для оценки передаваемого сигнала. Устройство может быть осуществлено в мобильной станции, в базовой станции или в любой другой системе, которой требуется принимать и обрабатывать беспроводный сигнал.

Системы и способы, раскрытые в материалах настоящей заявки, могут быть использованы, чтобы компенсировать многолучевое распространение. Сигналами многолучевого распространения являются разные варианты одного и того же беспроводного сигнала, которые формируются из-за отражений от конструкций и природных образований. Сигналы многолучевого распространения могут иметь фазовые сдвиги, которые заставляют сигналы подавлять друг друга в определенных местах. Потеря сигнала, обусловленная фазовым подавлением сигналов многолучевого распространения, известна как замирание сигнала. Замирание сигнала является проблемой в беспроводных системах, поскольку оно нарушает пользовательскую связь. Например, несколько копий многолучевого распространения одиночного беспроводного сигнала, переданного устройством беспроводной связи, могут быть выработаны из-за отражений от деревьев и строений. Эти копии многолучевого распространения могут смешиваться и подавлять друг друга из-за фазового сдвига.

Системы и способы, раскрытые в материалах настоящей заявки, также могут быть полезными при оптимизации мощности, используемой в системах связи. CDMA-системы (с множественным доступом и кодовым разделением каналов) извлекают пользу из использования управления мощностью. Отношение сигнал-шум («SNR») представляет мощность сигнала относительно окружающей помехи. Отвечающее требованиям SNR должно быть обеспечено, с тем чтобы сигнал мог быть отделен от помехи. Поскольку CDMA-сигналы не разделены по частоте или времени для заданного направления связи, шумовой компонент отношения включает в себя все другие принимаемые CDMA-сигналы. Если мощность отдельного CDMA-сигнала слишком высока, она значительно заглушает другие CDMA-сигналы. Управление мощностью используется по восходящей линии связи (передача от терминального устройства на базовую станцию) и по нисходящей линии связи (передача от базовой станции на терминальное устройство). По восходящей линии связи, управление мощностью используется, чтобы поддерживать подходящий уровень мощности для всех пользовательских сигналов, принимаемых на базовой станции. Уровень мощности этих принимаемых CDMA-сигналов мог бы быть минимизирован, но все же, должен быть достаточно сильным, чтобы поддерживать надлежащее SNR. По нисходящей линии связи, управление мощностью используется, чтобы поддерживать подходящий уровень мощности для всех сигналов, принимаемых на различных терминальных устройствах. Это минимизирует взаимное влияние между пользователями в одной и той же сотовой ячейке, обусловленное сигналами многолучевого распространения. Это также минимизирует взаимное влияние среди пользователей в соседних сотовых ячейках. CDMA-системы динамически регулируют мощность передачи базовой станции и терминальных устройств, чтобы поддерживать подходящий уровень мощности по восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Динамическое регулирование применяется посредством технологий разомкнутой петли (без обратной связи) и замкнутой петли (с обратной связью), которые известны в данной отрасли промышленности.

Дальность действия CDMA-системы непосредственно имеет отношение к общему уровню мощности принимаемых сигналов, поскольку каждый дополнительный сигнал добавляет шумы ко всем другим сигналам. Пользовательский шумовой компонент отношения SNR уменьшается, когда уменьшается средний уровень мощности приема. Технологии, которые уменьшают мощность CDMA-сигнала из устройства связи, напрямую уменьшают дальность действия CDMA-системы. Разнесение приема является одной из технологий, используемой, чтобы минимизировать требуемую мощность сигнала. Меньшая мощность сигнала также уменьшает стоимость пользовательских устройств связи, поскольку увеличивает рабочий срок службы аккумулятора, а также дальность действия. Оптимизация используемой мощности может обладать дополнительными преимуществами в системах с высокой скоростью передачи данных, где скорости передачи данных могут быть поддержаны, только если может быть достигнуто надлежащее SNR.

Системы связи используются для передачи информации от одного устройства другому. Перед передачей информация кодируется в формат, подходящий для передачи по каналу связи. Канал связи может быть линией передачи или свободным пространством между передатчиком и приемником. Так как сигнал распространяется через канал, передаваемый сигнал искажается из-за недостатков в канале. Более того, сигнал испытывает ухудшение из-за шума и помех, набранных во время передачи. Примером помехи, обычно встречающейся в узкополосных каналах, является так называемая межсимвольная помеха (ISI). ISI происходит как результат расширения передаваемого символьного импульса, обусловленного дисперсионной сущностью канала, которая имеет результатом перекрытие смежных символьных импульсов. Дисперсионная сущность канала является следствием многолучевого распространения. В приемнике сигнал обрабатывается и преобразуется в первичный предшествующий кодированию вид. И передатчик и приемник спроектированы с возможностью минимизации влияния недостатков канала и помех.

Различные конструктивные решения приемника могут быть реализованы, чтобы компенсировать шумы и помехи, вызванные передатчиком и каналом. В качестве примера, общепринятым выбором для борьбы с этими проблемами является компенсатор. Компенсатор может быть реализован трансверсальным фильтром, то есть линией задержки с T-секундными отводами (где T - временное разрешение фильтра компенсатора). Содержимое отводов взвешено и просуммировано, чтобы выработать оценку переданного сигнала. Коэффициенты отводов настраиваются, чтобы компенсировать изменения в радиоканале. Обычно, применяется технология адаптивной компенсации, тем самым коэффициенты отводов непрерывно и автоматически подстраиваются. Адаптивный компенсатор использует предписанный алгоритм, к примеру, минимальной среднеквадратической ошибки (LMS) или рекурсивного уменьшения среднеквадратической ошибки (RLS), чтобы определять коэффициенты отводов. Оценка сигнала связана с устройством разделения каналов, таким как дескремблер (устройство для дешифрования физического уровня)/деспредер (устройство для сужения спектра сигнала), и с принимающим решение устройством, таким как декодер или символьный ограничитель по максимуму и минимуму.

Способность приемника выявлять сигнал при наличии шумов основана на соотношении принимаемой мощности сигнала и мощности шума, обычно известном как SNR или отношение мощности сигнала на несущей к уровню помехи (C/I). Промышленное использование этих терминов, или подобных терминов, часто является взаимозаменяемым, однако, смысл тот же. Поэтому, любая ссылка на C/I в материалах настоящей заявки будет понята специалистами в данной области техники заключающей в себе широкое понятие измерения влияний шумов в различных точках системы связи.

Компенсаторы в системах беспроводной связи спроектированы с возможностью подстраивания к изменяющимся во времени канальным условиям. В то время как характеристики канала изменяются, компенсатор подстраивает свою частотную характеристику. Такие изменения могут включать в себя изменения в среде распространения или относительное движение передатчика и приемника, а также другие условия. Как обсуждено выше, адаптивные алгоритмы фильтрации часто используются, чтобы модифицировать коэффициенты отводов компенсатора. Компенсаторы, которые применяют адаптивные алгоритмы, обычно называются адаптивными компенсаторами.

Слово «примерный» используется в материалах настоящей заявки исключительно для обозначения «служащий в качестве примера, экземпляра или иллюстрации». Любой вариант осуществления, описанный в материалах настоящей заявки как «примерный» не обязательно должен быть истолкован как предпочтительный или преимущественный над другими вариантами осуществления. Не смотря на то, что различные аспекты вариантов осуществления представлены на чертежах, чертежи изображены не обязательно сопоставимыми по масштабу, за исключением специально указанных.

Последующее обсуждение раскрывает варианты осуществления связного радиоприемника с адаптивным компенсатором в течение первого обсуждения систем беспроводной связи с расширенным спектром. Затем, обсуждены базовая станция и мобильная станция, а также обмен информацией, отправляемой между ними. Затем, показаны компоненты варианта осуществления абонентского узла. Функциональные структурные схемы показаны и описаны относительно передачи и приема беспроводного сигнала. Детали, касающиеся компенсатора и адаптивного алгоритма в принимающей системе, также изложены. Иллюстрации и математические выводы, включенные в описание, касаются обработки сигнала. Затем, обсуждена последовательность операций для использования компенсатора и адаптации внутренних компонентов компенсатора.

Альтернативные варианты осуществления могут заключать в себе различные аспекты, не выходя из объема настоящего изобретения. А именно, настоящее изобретение применимо к системе обработки данных, системе беспроводной связи, мобильной IP-сети (под управлением Интернет-протоколов) и любой другой системы, желающей принимать или обрабатывать беспроводный сигнал.

Проиллюстрированные варианты осуществления используют системы беспроводной связи с расширенным спектром. Системы беспроводной связи широко распространены, чтобы предоставлять различные виды связи, такой как голосовая, обмен данными, и т.д. Эти системы могут быть основаны на множественном доступе с кодовым разделением каналов (CDMA), множественном доступе с временным разделением каналов (TDMA), или некоторых других технологиях модуляции. CDMA-система обеспечивает определенные преимущества над другими типами систем, в том числе, увеличенную пропускную способность системы.

Система может быть спроектирована, чтобы поддерживать один или более стандартов, таких как "TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" («Стандарт совместимости мобильной станции и базовой станции для двухрежимной широкополосной сотовой системы с широким спектром. Международный стандарт ассоциации промышленных средств связи/ассоциации электронной промышленности»), называемый в материалах настоящей заявки стандартом IS-95, стандарт, предложенный консорциумом «3rd Generation Partnership Project» («Проект партнерства 3-его поколения»), называемый в материалах настоящей заявки 3GPP, и воплощенный в множестве документов, включая документы с номерами 25.211, 3GPP TS 25.212, 3GPP TS 25.213, и 3GPP TS 25.214, 3GPP TS 25.302, называемый в материалах настоящей заявки стандартом W-CDMA (широкополосный CDMA), стандарт, предложенный консорциумом «3rd Generation Partnership Project 2» («Проект 2 партнерства 3-его поколения»), называемый в материалах настоящей заявки 3GPP2, и TR-45.5, называемый в материалах настоящей заявки стандартом cdma2000, некогда называемый IS-2000 MC.

Каждый стандарт конкретно определяет обработку данных для передачи от базовой станции на мобильный телефон и обратно. Последующее обсуждение рассматривает систему связи с расширенным спектром, совместимую со стандартом протоколов cdma2000. Альтернативные варианты осуществления могут включать в себя другой стандарт.

Системы и способы, описанные в материалах настоящей заявки, могут быть использованы системами связи с высокой скоростью передачи данных. На всем протяжении последующего обсуждения, для ясности описана система с высокой скоростью передачи данных. Могут быть реализованы альтернативные системы, которые обеспечивают передачу информации на высоких скоростях передачи данных. Для CDMA-систем связи, предназначенных для передачи на более высоких скоростях передачи данных (HDR), схема запроса переменной скорости передачи данных может быть использована, чтобы обмениваться данными на максимальной скорости передачи данных, которую может поддерживать C/I. HDR-система связи обычно спроектирована соответствующей одному или более стандартам, таким как «cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification» 3GPP2 C.S0024, Version 2, October 27, 2000 («Спецификация cdma2000-радиоинтерфейса с высокой скоростью передачи пакетных данных», 3GPP2 C.S0024, версия 2, от 27 октября 2000 г.), опубликованная консорциумом «Проекта 2 партнерства 3-его поколения».

Приемник в HDR-системе связи может применять схему запроса переменной скорости передачи данных. Приемник может быть осуществлен в абонентской станции при обмене данными с наземной сетью передачи данных, посредством передачи данных по восходящей линии связи на базовую станцию (показана далее). Базовая станция принимает данные и направляет данные через контроллер базовой станции (BSC) (не показан) в наземную сеть. Наоборот, передача данных на абонентскую станцию может быть направлена из наземной сети на базовую станцию через BSC и передана с базовой станции на абонентский узел по нисходящей линии связи.

Фиг.1 служит в качестве примера системы 100 связи, которая поддерживает некоторое количество пользователей и допускает реализацию по меньшей мере некоторых аспектов вариантов осуществления, обсужденных в материалах настоящей заявки. Любые из многообразия алгоритмов и способов могут быть использованы, чтобы планировать обмен информацией в системе 100. Система 100 предусматривает связь некоторого количества сот 102А-102G, каждая из которых обслуживается соответствующей базовой станцией 104A-104G соответственно. В представленном варианте осуществления, некоторые из базовых станций 104 имеют многочисленные приемные антенны, а другие имеют только одну приемную антенну. Подобным образом, некоторые из базовых станций 104 имеют многочисленные передающие антенны, а другие имеют единственную передающую антенну. Ограничения на сочетания передающих антенн и приемных антенн отсутствуют. Следовательно, для базовой станции является возможным иметь многочисленные передающие антенны и единственную приемную антенну, или иметь многочисленные приемные антенны и единственную передающую антенну, или иметь обе одиночные или многочисленные передающие и приемные антенны.

Терминальные устройства 106 в зоне уверенного приема могут быть неподвижными (например, стационарными) или мобильными. Как показано на Фиг.1, разнообразные терминальные устройства 106 рассредоточены по всей системе. Каждое терминальное устройство 106 связывается с по меньшей мере одной, а возможно и более, базовыми станциями 104 по нисходящей линии связи и восходящей линии связи в любой заданный момент в зависимости, например, от того, используется мягкая передача обслуживания или терминальное устройство спроектировано и управляется, чтобы (одновременно или одну за другой) принимать передачи от многочисленных базовых станций. Мягкая передача обслуживания в CDMA-системах связи хорошо известна в данной области техники и подробно описана в патенте США №5,101,501, озаглавленном «Method and System for Providing a Soft Handoff in a CDMA Cellular Telephone System» («Способ и система для обеспечения мягкой передачи обслуживания в сотовой телефонной CDMA-системе»), который переуступлен правопреемнику настоящего изобретения.

Нисходящая линия связи относится к передаче от базовой станции 104 на терминальное устройство 106, а восходящая линия связи относится к передаче от терминального устройства 106 на базовую станцию 104. В представленном варианте осуществления, некоторые терминальные устройства 106 имеют многочисленные приемные антенны, а другие имеют только одну приемную антенну. На Фиг.1, базовая станция 104A передает данные на терминальные устройства 106A и 106J по нисходящей линии связи, базовая станция 104B передает данные на терминальные устройства 106B и 106J, базовая станция 104С передает данные на терминальное устройство 106С, и так далее.

Фиг.2 - структурная схема базовой станции 202 и мобильной станции 204 в системе 100 связи. Базовая станция 202 находится в беспроводной связи с мобильной станцией 204. Как упомянуто выше, базовая станция 202 передает сигналы на мобильную станцию 204, которая принимает сигналы. В дополнение, мобильная станция 204 может также передавать сигналы на базовую станцию 202.

Фиг.3 - структурная схема базовой станции 202 и мобильной станции 204, иллюстрирующая нисходящую линию 302 связи и восходящую линию 304 связи. Нисходящая линия 302 связи относится к передаче данных от базовой станции 202 на мобильную станцию 204, а восходящая линия 304 относится к передаче данных от мобильной станции 204 на базовую станцию 202.

Фиг.4 - структурная схема каналов в варианте осуществления нисходящей линии 302 связи. Нисходящая линия 302 связи включает в себя пилот-канал 402, канал 404 синхронизации, канал 406 поискового вызова и канал 408 трафика. Проиллюстрированная нисходящая линия 302 связи является только одним из возможных вариантов осуществления нисходящей линии 302 связи, и будет принято во внимание, что другие каналы могут быть добавлены или удалены из нисходящей линии 302 связи.

По одному из CDMA-стандартов, описанному в стандарте TIA/EIA/IS-95-A совместимости мобильной станции и базовой станции для двухрежимной широкополосной сотовой системы с расширенным спектром Ассоциации промышленности средств связи, каждая базовая станция 202 передает ее пользователям каналы: пилот-канал 402, канал 404 синхронизации, канал 406 поискового вызова и канал 408 трафика. Пилот-каналом 402 является немодулированный сигнал с прямой последовательностью и расширенным спектром, передаваемый непрерывно каждой базовой станцией 202. Пилот-канал 402 предоставляет каждому пользователю возможность входить в синхронизм с тактированием каналов, передаваемых базовой станцией 202, и обеспечивает фазовую опору для когерентной демодуляции. Пилот-канал 402 также предоставляет средство для сравнений уровня сигнала среди базовых станций 202, чтобы определять, когда осуществлять передачу обслуживания между базовыми станциями 202 (например, при перемещении между сотами 102).

Канал 404 синхронизации передает информацию тактирования и конфигурации системы на мобильную станцию 204. Канал 406 поискового вызова используется, чтобы связываться с мобильной станцией 204, когда ей не назначен канал 408 трафика. Канал 406 поискового вызова используется, чтобы передавать поисковые вызовы, то есть, извещения о входящих вызовах, на мобильные станции 204. Канал 408 трафика используется, чтобы передавать пользовательские данные и речь. Сигнализирующие сообщения также отправляются по каналу 408 трафика.

Фиг.5 - структурная схема каналов в варианте осуществления восходящей линии 304 связи. Восходящая линия 304 связи может включать в себя пилот-канал 502, канал 504 доступа и канал 506 трафика. Проиллюстрированная восходящая линия 304 связи является только одним из возможных вариантов осуществления восходящей линии связи, и будет принято во внимание, что другие каналы могут быть добавлены или удалены из восходящей линии 304 связи.

Восходящая линия 304 связи по Фиг.5 включает в себя пилот-канал 502. Вспомним, что были предложены беспроводные системы радиотелефонной связи третьего поколения (3G), в которых используется пилот-канал 502 восходящей линии 304 связи. Например, в настоящее время предложенном стандарте cdma2000, мобильная станция 204 передает пилот-канал обратной линии связи (R-PICH), который базовая станция 202 использует для начального вхождения в синхронизм, отслеживание времени, восстановления когерентного опорного сигнала многоотводного (рейк) приемника и измерений регулирования мощности. Таким образом, системы и способы в настоящем патентном описании применимы к пилот-сигналам по нисходящей линии 302 связи и по восходящей линии 304 связи.

Канал 504 доступа используется мобильной станцией 204, чтобы связываться с базовой станцией 202, когда мобильный телефон 204 не имеет назначенного канала 506 трафика. Канал 506 трафика восходящей линии связи используется, чтобы передавать пользовательские данные и речь. Сигнализирующие сообщения также отправляются по каналу 506 трафика восходящей линии связи.

Вариант осуществления мобильной станции 204 показан в системе 600 абонентского узла, проиллюстрированной на функциональной структурной схеме по Фиг.6. Система 600 включает в себя процессор 602 (обрабатывающее устройство), который управляет работой системы 600. Процессор 602 может быть также назван центральным процессором (ЦП, CPU). Запоминающее устройство 604, которое может включать в себя и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, ROM) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM), предоставляет инструкции и данные процессору 602. Часть запоминающего устройства 604 может также включать в себя энергонезависимое оперативное запоминающее устройство (ЭНОЗУ, NVRAM).

Система 600, которая в типичном случае осуществлена в устройстве беспроводной связи, таком как сотовый телефон, также включает в себя корпус 606, который содержит передатчик 608 и приемник 610, чтобы предоставить возможность передачи и приема данных, таких как звуковая связь, между системой 600 и удаленным местом, таким как контроллер узла сотовой связи или базовая станция 202. Передатчик 608 и приемник 610 могут быть объединены в приемопередатчик 612. Антенна 614 прикреплена к корпусу 606 и электрически соединена с приемопередатчиком 612. Дополнительные антенны (не показаны) также могут быть использованы. Работа передатчика 608, приемника 610 и антенны 614 хорошо известны в данной области техники и не требуют описания в материалах настоящей заявки.

Система 600 также включает в себя детектор 616 сигнала, чтобы выявлять и квантовать значение уровня сигналов, принимаемых приемопередатчиком 612. Детектор 616 сигнала выявляет такие сигналы как суммарная мощность, мощность пилот-сигнала на элементарные сигналы псевдослучайного шума (PN), спектральную плотность мощности и другие сигналы, которые известны в данной области техники.

Преобразователь 626 состояния системы 600 управляет состоянием устройства беспроводной связи на основании текущего состояния и дополнительных сигналов, принимаемых приемопередатчиком 612 и выявленных детектором 616 сигнала. Устройство беспроводной связи допускает работу в любом из некоторого количества состояний.

Система 600 также включает в себя системный определитель 628, используемый для управления устройством беспроводной связи и определения, на какую систему поставщика услуги устройство беспроводной связи могло бы осуществлять передачу, когда оно определяет, что текущая система поставщика услуги является не отвечающей требованиям.

Разнообразные компоненты системы 600 соединены вместе системой 630 шин, которая может включать в себя шину питания, шину сигналов управления и шину сигналов состояния в дополнение к шине данных. Однако, в целях ясности, разнообразные шины проиллюстрированы на Фиг.6 в виде системы 630 шин. Система 600 может также включать в себя цифровой сигнальный процессор (ЦСП, DSP) 607 для использования при обработке сигналов. Специалист в данной области техники будет принимать во внимание, что система 600, проиллюстрированная на Фиг.6 скорее является функциональной структурной схемой, чем перечнем отдельных компонентов.

Способы, раскрытые в материалах настоящей заявки для использования адаптивного компенсатора в связном радиоприемнике, могут быть реализованы в варианте осуществления абонентского узла 600. Раскрытые системы и способы также могут быть реализованы в других системах связи с приемником, таких как базовая станция 202. Если базовая станция 202 является используемой, чтобы реализовать раскрытые системы и способы, функциональная структурная схема по Фиг.6 также может быть использована, чтобы описать компоненты на функциональной структурной схеме базовой станции 202.

Фиг.7 - функциональная структурная схема, иллюстрирующая передачу беспроводного сигнала. Как показано, беспроводный сигнал включает в себя пилот-канал 702 и другие ортогональные каналы 704. Дополнительные неортогональные каналы 706 также могут быть включены в беспроводный сигнал. Неортогональные каналы 706 не используются в CDMA2000. Одним из примеров неортогонального канала является канал (SCH) синхронизации в WCDMA.

Ортогональные каналы предоставляются компоненту 708 ортогонального расширения. И ортогональные и неортогональные каналы затем предоставляются компоненту 710 коэффициента передачи канала, который добавляет коэффициент передачи для канала. Выходные сигналы из компонентов 710 коэффициента передачи канала суммируются друг с другом, что показано посредством сумматора 712. Как показано на Фиг.7, неортогональный канал может быть мультиплексированным с разделением во времени (TDM) 711. В других вариантах осуществления, могут быть мультиплексированными с разделением во времени один или более из ортогональных каналов.

Неортогональные каналы 706 не имеют компонентов ортогонального расширения, а подаются непосредственно в компонент 710 коэффициента передачи канала. Выходной сигнал коэффициента 710 передачи канала суммируется сумматором 712.

Просуммированный сигнал подается в компонент 714 PN-скремблирования. Фильтр 716 основной полосы частот принимает выходной сигнал из компонента 714 PN-скремблирования и предоставляет отфильтрованный выходной сигнал 723 передатчику 718. Передатчик 718 включает в себя антенну 720. Беспроводный сигнал затем поступает в радиоканал 722.

Функциональная структурная схема по Фиг.7, иллюстрирующая передачу беспроводного сигнала, может быть реализована в различных компонентах. Например, базовая станция 202 воплощает один из видов структурной схемы, проиллюстрированной на Фиг.7. В дополнение, мобильная станция 204 также реализует вид структурной схемы передачи.

Фиг.8 - функциональная структурная схема, иллюстрирующая прием беспроводного сигнала 801. Приемник 802 принимает беспроводный сигнал 801 посредством использования антенны 804. Принятый сигнал содержит в себе вариант передаваемого пилот-канала. Принимаемый сигнал выдается в согласованный фильтр 806, который согласован с импульсной частотной характеристикой фильтра основной полосы частот в передатчике. Выходной сигнал 808 из согласованного фильтра 806 до сих пор включает в себя все разные каналы в выходном сигнале 808, который был передан.

Компенсатор 810 вводит поправку на искажения и вырабатывает оценку переданного сигнала. Компенсатор 810 также справляется с изменяющимися во времени канальными условиями. Компенсатор 810 включает в себя фильтр, реализованный посредством использования некоторого количества отводов 811 компенсатора. Отводы могут быть равноинтервальными (с постоянным шагом) или неравноинтервальными (с непостоянным шагом).

Выходной сигнал 812 компенсатора предоставляется компонентам дескремблирования 814 и сужения спектра 816. Специалистами в данной области техники будет принято во внимание, что пилот-канал 702 и другие каналы 704 также выводятся из компонента 816 дескремблирования. Компонент 816 сужения спектра извлекает пилот-канал 702 и другие каналы и предоставляет отдельные оценки для пилот-канала и других каналов. Различные каналы затем декодируются компонентом 820 декодирования.

Компонент 822 адаптивного алгоритма настраивает компенсатор 810. Оцененный пилот-сигнал 824 предоставляется компонентом 816 сужения спектра компоненту 822 адаптивного алгоритма. Компонент 822 адаптивного алгоритма обладает предварительными знаниями о передаваемом пилот-канале. В системах беспроводной связи, общепринято передавать последовательность заранее известных символов по пилот-каналу. Оцененный пилот-сигнал 824, вводимый в компонент 822 адаптивного алгоритма, может быть мультиплексированным с кодовым разделением (CDM) пилот-сигналом. Адаптивный алгоритм 822 обновляет отводы 811, в то время как приемник 802 принимает беспроводный сигнал, который включает в себя канал трафика (во время трафика). Таким образом, не смотря на то, что в других системах, находящихся в использовании в настоящий момент, адаптивные компенсаторы настраиваются до трафика, системы и способы, раскрытые в материалах настоящей заявки, обучаются и настраиваются во время трафика.

Дополнительные параметры 823 алгоритма могут быть предоставлены компоненту 822 адаптивного алгоритма. Известный опорный сигнал может быть частью параметров 823 алгоритма, которые предоставляются компоненту 822 адаптивного алгоритма. Размер интервала настройки также может быть включен в качестве части параметров 823 алгоритма. В зависимости от специального алгоритма, являющегося используемым, параметры 823 алгоритма будут изменяться, что будет принято во внимание специалистами в данной области техники.

Как будет обсуждено дополнительно ниже, компонент 822 адаптивного алгоритма продолжает настраивать компенсатор 810, чтобы предоставлять оценку передаваемого сигнала и предоставить возможность компенсатору 810 изменяться так, как требуется. Компонент 822 адаптивного алгоритма обновляет весовые коэффициенты 826 фильтра компенсатора, которые используются компенсатором 810. Весовые коэффициенты 826 соответствуют отводам 811 компенсатора.

Со ссылкой на Фиг.7 и 8, последующее предоставляет математическое описание и предварительные знания о разнообразных сигналах, формулы и алгоритмы, которые могут быть использованы.

Смешанный аналоговый сигнал 723 основной полосы частот, который должен быть передан из фильтра 716 основной полосы частот по Фиг.7, может быть записан, как показано в Формуле 1. Уравнение, показанное формулой 1 не включает в себя компонент шума. Переменные и параметры формулы 1 заданы в таблице 1. Касательно таблицы 1, OVSF поддерживает коэффициент ортогонального переменного расширения. OVSF-коды также называются кодами Уолша.

Формула 1

s l ( t ) = u = 0 N 1 n = + g u [ k ] W u N [ n mod N ] d u [ k ] P N [ n ] h ( t n T c )

Таблица 1
n = Индекс элементарного сигнала
N = OSVF-коэффициент расширения
k = n N
T c = Период элементарного сигнала
g u [ k ] = Цифровой коэффициент передачи для кода u в элементарном сигнале n
W u N [ n mod N ] = Ортогональный код u длиной в N элементарных сигналов с индексом (n mod N) элементарного сигнала
d u [ k ] = Комплексный символ данных для кода u на элементарном сигнале n
= d u ( l ) [ k ] + j d u ( Q ) [ k ]
P N [ n ] = Комплексный элементарный PN-сигнал при индексе n
= P N ( l ) [ n ] + j P N ( Q ) [ n ]
h ( t ) = Фильтр основной полосы частот передатчика
h 2 ( t ) d t = 1

Функция для реального коэффициента затухания тракта i показана в формуле 2. Задержка распространения тракта i показана в формуле 3. Комплексное затухание тракта i показано в формуле 4. В формуле 4, составляющая fc - частота несущей. Параметр d0 - номинальное расстояние. Составляющая с скорость распространения света.

ai(t) Формула 2
τi(t) Формула 3
αi(t)=ai(t)· e j 2 π f c d 0 T c Формула 4

Могут быть сделаны допущения, чтобы упростить и/или чтобы выполнить необходимые вычисления. Замирание сигнала принимается квазистатическим на периоде настройки компенсатора. Также допущен коэффициент дискретизации Ω. Задержка распространения тракта i может быть выражена как показано в формуле 5. Верхняя предельная функция может быть использована для λI, как показано в формуле 6. Составляющая Tc в формуле 6 - период элементарного сигнала. Верхняя предельная функция, используемая для λi в формуле 6, может быть легко заменена нижней предельной функцией без какой-либо потери универсальности.

Со ссылкой на согласованный фильтр 806 по Фиг.8, типично согласованная фильтрация выполняется при элементарном сигнале ×8 («С×8»), с приемным буфером С×4. С×4 выборок интерполируются до С×8 за время отслеживания (с использованием системы автоматической подстройки по задержке петли с опережением или запаздыванием), тогда как повременные выборки используются для отслеживания частоты. Для равенства, установленного в формуле 7, допускается, что согласованная фильтрация делается при С×Ω. Выходной сигнал 808 согласованного фильтра 806 может быть выражен как показано в формуле 7. Выражение xi[m] в формуле 7 представляет цифровые выборки при С×Ω после согласования фильтрации и также представляет входные выборки для компенсатора 810. Переменные и параметры в формуле 7 заданы в таблице 2. Касательно формулы 7 и таблицы 2, тактирование сигнала необходимо сдвигать на задержки распространения. Это выражается в качестве задержки тактирования компенсатора. Фильтр формы импульса, упомянутый в таблице 2, иногда называется фильтром передачи основной полосы частот.

τi(t)≈τi Формула 5
λi= Ω τ i T c Формула 6
x l [ m ] = i = 0 P 1 α i u = 0 N 1 n = + d u [ k ] W u N [ n mod N ] P N [ n ] p o s [ m n Ω λ i ] + w [ m ] Формула 7
Таблица 2
pos[·] = Автокорреляция фильтра формы импульса при С×Ω
w[m] = Шум
xl[m] = Цифровые выборки при С×Ω после согласованной фильтрации
· = Входные выборки для компенсатора
du[k] = Содержит цифровой коэффициент gu[k] передачи для простоты

Как IS-95, так и WCDMA фильтры передачи основной полосы частот имеют избыточную полосу пропускания. Чтобы избежать наложения спектров, вход компенсатора находится при С×Ω, тогда как отводы 811 компенсатора частично разнесены относительно периода элементарного сигнала (FSE). Выход компенсатора находится при C×1. В целях иллюстрации, количество отводов 811 компенсатора принято являющимся 2F+1 при С×Ω, где F - неотрицательное целое число.

Входной сигнал для FSE определен, как изложено ниже. Составляющая λ* определена как сдвиг тактирования (использующий гребенчатый входной каскад многоотводного приемника). Дополнительные входные сигналы для FSE определены в формулах 8 и 9. Снова ссылаясь на Фиг.8, с таким образом определенными входными сигналами для FSE, компенсированный сигнал 812 при C×1, показан формулой 10. Матричное представление для xe показано в формуле 11. Определения для переменных и параметров в формулах 8-9 заданы в таблице 3.

xl[-b;n]=xl[ΩN-b;n-1] Формула 8
xl[ΩN+b-1;n]=xl[b;n+1] Формула 9
xe[m;n]= k = F F e [ k ] xl[Ωm-k+λ*;n] Формула 10
⇒ xe[n]=X[n]·e Формула 11
Таблица 3
e = (2F+1)×1 вектор отводов компенсатора
X[n] = N×(2F+1) матрица
xe[n] = N×1 комплексный вектор

Желаемый сигнал, являющийся выходным сигналом 824 компонента 816 ортогонального сужения - r[0;n]=1, что соответствует общему пилот-сигналу. Этот выходной сигнал 824 из компонента 816 ортогонального сужения является входным сигналом для компонента 822 адаптивного алгоритма, который настраивает компенсатор 810. Как упоминалось выше, входным сигналом 824 для адаптивного алгоритма 822 является CDM пилот-сигнал.

Разнообразные адаптивные алгоритмы могут быть использованы, чтобы настраивать отводы 811 компенсатора 810. Итеративный алгоритм может быть использован, чтобы настраивать компенсатор. Могут быть использованы различные другие итеративные алгоритмы. Одним из возможных алгоритмов, который может быть использован, является алгоритм минимальной среднеквадратической ошибки (LMS). Другим возможным алгоритмом, который может быть использован, является алгоритм рекурсивного уменьшения среднеквадратической ошибки (RLS). Также может быть использован фильтр Калмана. Также могут быть использованы неитеративные алгоритмы. Специалисты в данной области техники будут принимать во внимание, что другие адаптивные алгоритмы также могут быть использованы, чтобы настраивать отводы 811 компенсатора 810.

В одном из вариантов осуществления, компенсатор 810 может быть реализован фильтром с конечной импульсной характеристикой (КИХ, FIR). Фиг.9 - структурная схема, иллюстрирующая реализацию КИХ-фильтра 900. Как показано, входным сигналом для фильтра является xl, а выходным - xe. Входной сигнал xl включает в себя текущую выборку входного сигнала, а также последние выборки, как показано блоками 902 задержки. Выходной сигнал может быть вычислен согласно равенству, показанному в формуле 10. Равенство формулы 10 может быть записано в матричной форме, как показано в формуле 11.

Кроме КИХ-фильтра, в пределах компенсатора 810 могут быть использованы другие компоненты. Например, может быть использована бесконечная импульсная характеристика (БИХ, IIR). В дополнение фильтрация может быть выполнена в частотной области.

Фиг.10 - блок-схема способа 1000 для использования адаптивного компенсатора при приеме беспроводного сигнала мобильной станцией 204. Способ по Фиг.10 также может быть использован базовой станцией 202 и другими видами приемников в системе 100 беспроводной связи. Принимается 1002 беспроводный сигнал, который включает в себя пилот 402 и другие каналы. Другие каналы могут включать в себя большое количество каналов, в том числе, но не в качестве ограничения, канал 408 трафика, канал 404 синхронизации и канал 406 поискового вызова. Другие каналы также могут быть включены в принимаемый беспроводный сигнал. Пилот-канал и другие каналы могут передаваться непрерывно. В дополнение, контрольный и другие каналы могут не быть передаваемыми непрерывно. В дополнение, если способ 1000 был реализован посредством базовой станции 202, то меньшее количество каналов должно быть включено. Например, если беспроводный сигнал принимался базовой станцией 202, беспроводный сигнал может включать в себя каналы: пилот-канал, канал трафика и канал доступа. Как показано, способ 1000 может быть легко приспособлен для использования в различных приемниках в системе 100 беспроводной связи.

Принятые сигналы фильтруются 1004 с использованием согласованного фильтра 806. Выходной сигнал 808 согласованного фильтра 806 предоставлен компенсатору 810 для компенсации 1006. Как установлено ранее, компенсатор 810 вводит поправку на искажения и вырабатывает оценку переданного сигнала, а также учитывает изменяющиеся во времени канальные условия.

Компенсатор 810 включает в себя фильтр, реализованный посредством использования некоторого количества отводов 811, представленного как e в материалах настоящей заявки. Компенсатор 810 загружает текущие значения отводов 811, для того чтобы реализовать фильтр. Если отводы компенсатора 811 обновлены, компенсатор 810 может использовать обновленные значения отводов 811. Специалисты в данной области техники будут принимать во внимание различные пути, по которым компенсатор 810 может быть осведомлен о новых значениях отводов 811, являющихся доступными.

Выходной сигнал 812 компенсатора 812 предоставляется компоненту 814 PN-дескремблирования, в котором выполняется 1008 PN-дескремблирование. Затем, выполняется 1010 сужение, чтобы получить оценки для пилот-канала и других каналов.

Этапы по Фиг.10 могут выполняться непрерывно, пока способ 1000 в действии. Таким образом, способ 1000 может продолжать принимать 1002 беспроводный сигнал, может продолжать фильтровать 1004 с использованием согласованного фильтра 806 и может выполнять оставшиеся показанные этапы 1006, 1008, 1010 и 1012 в главном обрабатывающем цикле параллельно.

Как показано на Фиг.8, адаптивный алгоритм 822 принимает оцененный пилот-сигнал от компонента 816 сужения спектра и использует его в процессе настройки. Делается определение 1014 в отношении того, должен ли быть компенсатор 810 обновлен/настроен. Разные регулировки могут быть произведены для настройки компенсатора 810. Например, способ может быть сконфигурирован, чтобы настраивать отводы 810 компенсатора каждый интервал символа пилот-сигнала. В качестве альтернативы, способ может быть сконфигурирован, чтобы настраивать отводы 811 компенсатора один раз каждый N-ый интервал символа пилот-сигнала, где N - положительное целое число. Значение N может быть статическим или может быть динамическим. Способ может быть сконфигурирован с возможностью настройки отводов 811 компенсатора много раз за каждый интервал символа пилот-сигнала. Специалистами в данной области техники будет принято во внимание, что в зависимости от условий эксплуатации, может быть необходимым настраивать отводы 811 компенсатора более или менее часто. Например, в ситуациях низкой скорости, отводы 811 могут не нуждаться в настройке и обновлении так часто, как тогда, когда система используется в ситуациях с высокой скоростью.

Если определено 1014, что отводы 811 компенсатора должны быть обновлены/настроены, символ пилот-сигнала вводится 1016 в адаптивный алгоритм 822, до тех пор пока адаптивный алгоритм 822 не завершится. Различные способы могут быть использованы, чтобы определить, когда адаптивный алгоритм 822 должен прекратить работу. Например, адаптивный алгоритм 822 может работать до тех пор, пока отводы 811 не сойдутся. В качестве альтернативы, адаптивный алгоритм 822 может работать в течение определенного промежутка времени. Более того, адаптивный алгоритм 822 может начинать настройку, когда изменяются канальные условия. Специалисты в данной области техники примут во внимание, что другие способы могут быть использованы для определения, когда адаптивный алгоритм 822 должен прекратить работу. Как только адаптивный алгоритм 822 выполнен, значения 811 отводов обновляются 1018. Другой канал(ы) затем восстанавливаются или декодируются 1012.

Если пилот-канал 702 являлся отправленным по восходящей линии 304 связи, проиллюстрированные компоненты могут быть использованы в базовой станции 202, чтобы оценивать пилот-канал. Должно быть понятно, что изобретательные принципы в материалах настоящей заявки могут быть использованы большим количеством компонентов, чтобы оценивать пилот-сигнал, если пилот-сигнал принимается мобильной станцией 204, либо базовой станцией 202, или любым другим компонентом системы 100 беспроводной связи. Таким образом, вариант осуществления мобильной станции 204 является представленным вариантом осуществления систем и способов, но понятно, что системы и способы могут быть использованы в многообразии других контекстов.

Специалисты в данной области техники должны понимать, что такая информация и сигналы могут быть представлены с использованием любых из многообразия разных технологий и технических приемов. Например, данные, структуры, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные сигналы, которые могут быть указаны на всем протяжении вышеприведенного описания, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, или любой их комбинацией.

Специалисты в данной области техники дополнительно должны понимать, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и алгоритмические этапы, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в материалах настоящей заявки, могут быть реализованы в виде электронных аппаратных средств, компьютерного программного обеспечения или сочетания обоих. Чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны выше большей частью с точки зрения их функциональных возможностей. Реализованы ли такие функциональные возможности в виде аппаратных средств или программного обеспечения, зависит от конкретного применения и проектных ограничений, наложенных на всю систему. Квалифицированные специалисты могут реализовать описанные функциональные возможности различными путями для каждого конкретного применения, но такие решения реализации не должны быть истолкованы, как являющиеся причиной выхода из объема настоящего изобретения.

Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в материалах настоящей заявки, могут быть реализованы или выполнены процессором широкого применения, цифровым сигнальным процессором (ЦСП, DSP), специализированной интегральной схемой (ASIC), полевой программируемой вентильной матрицей (FPGA) или другими программируемыми логическими устройствами, дискретной вентильной или транзисторной логикой, дискретными аппаратными компонентами, или любой их комбинацией, предназначенной для выполнения функций, описанных в материалах настоящей заявки. Процессор общего применения может быть микропроцессором, но в качестве альтернативы, процессор может быть любым традиционным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован в виде сочетания вычислительных устройств, например, комбинации ЦСП и микропроцессора, большого количества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров в соединении с ЦСП-ядром, или любой другой такой конфигурации.

Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в материалах настоящей заявки, могут быть осуществлены непосредственно в аппаратных средствах, в модулях программного обеспечения, исполняемых процессором, или в комбинации этих двух. Модуль программного обеспечения может находиться в памяти ОЗУ, флэш-памяти, памяти ПЗУ, памяти ЭСПЗУ (EPROM, электрически программируемого постоянного запоминающего устройства), ЭСППЗУ (EEPROM, электрически стираемого и программируемого постоянного запоминающего устройства), регистрах, жестком диске, съемном диске, CD-ROM (ПЗУ на компакт-диске), или любом другом виде запоминающего носителя, известного в данной области техники. Запоминающий носитель присоединен к процессору, так чтобы процессор мог считывать информацию с и записывать информацию на запоминающий носитель. В альтернативном варианте, запоминающий носитель может быть интегрирован в процессор. Процессор и запоминающий носитель могут находиться в ASIC. ASIC может находиться в пользовательском терминальном устройстве. В альтернативном варианте, процессор и запоминающий носитель могут находиться в виде дискретных компонентов в пользовательском терминальном устройстве.

Способы, раскрытые в материалах настоящей заявки, содержат один или более этапов или действий для успешного выполнения описанного способа. Этапы способа и/или действий могут быть взаимно заменены с другими, не выходя из объема настоящего изобретения. Другими словами, за исключением особого порядка этапов или действий, которые требуются для надлежащей работы варианта осуществления, порядок и/или использование отдельных этапов и/или действий может быть модифицирован, не выходя из объема настоящего изобретения.

Предшествующее описание раскрытых вариантов осуществления предоставлено, чтобы позволить любому специалисту в данной области техники сконструировать или использовать настоящее изобретение. Различные модификации для этих вариантов осуществления будут легко очевидны специалистам в данной области техники, а основополагающие принципы, определенные в материалах настоящей заявки, могут быть применены к другим вариантам осуществления, не выходя из сущности или объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не имеет намерением быть ограниченным вариантами осуществления, показанными в материалах настоящей заявки, но должны быть приведены в соответствие с наиболее широким объемом, согласующимся с принципами и новыми признаками, раскрытыми в материалах настоящей заявки.

1. Устройство для использования в системе беспроводной связи, причем устройство оценивает передаваемый сигнал, и устройство содержит:
по меньшей мере одну антенну для приема беспроводного сигнала, который содержит пилот-канал и по меньшей мере один другой канал;
приемник в электронной связи с упомянутой по меньшей мере одной антенной для приема беспроводного сигнала;
компенсатор для оценки передаваемого сигнала, причем компенсатор включает в себя фильтр с множеством отводов, которые могут быть настроены посредством средства для настройки отводов, использующего адаптивный алгоритм, который использует оцененный пилот-сигнал из принятого беспроводного сигнала; и
компонент для извлечения оцененного пилот-сигнала и для предоставления оцененного пилот-сигнала адаптивному алгоритму, причем компенсатор дополнительно сконфигурирован, чтобы настраивать множество отводов посредством использования адаптивного алгоритма, при этом множество отводов настраиваются посредством использования адаптивного алгоритма в каждом N-м интервале символа пилот-сигнала, где N - положительное целое число, причем значение N изменяется на основании скорости движения устройства в системе беспроводной связи.

2. Устройство по п.1, в котором адаптивный алгоритм
является итеративным алгоритмом.

3. Устройство по п.1, в котором компенсатор содержит фильтр с конечной импульсной характеристикой (КИХ).

4. Устройство по п.1, в котором компенсатор содержит фильтр с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ).

5. Устройство по п.1, в котором фильтрация выполняется в частотной области.

6. Устройство по п.1, в котором адаптивный алгоритм обновляет отводы один раз за каждый интервал символа пилот-сигнала.

7. Устройство по п.1, в котором адаптивный алгоритм продолжает настраивать новые значения отводов до тех пор, пока новые значения отводов не сойдутся.

8. Устройство по п.1, в котором пилот-канал мультиплексирован с кодовым разделением.

9. Способ оценки передаваемого сигнала в беспроводной системе связи, содержащий этапы, на которых:
принимают беспроводный сигнал, который содержит пилот-канал и по меньшей мере один другой канал;
оценивают переданный сигнал с использованием компенсатора и принятого беспроводного сигнала, причем компенсатор включает в себя фильтр с множеством отводов, которые могут быть настроены посредством использования адаптивного алгоритма, который использует оцененный пилот-сигнал из принятого беспроводного сигнала;
извлекают оцененный пилот-сигнал;
предоставляют оцененный пилот-сигнал адаптивному алгоритму; и
настраивают множество отводов посредством использования адаптивного алгоритма, при этом множество отводов настраиваются посредством использования адаптивного алгоритма в каждом N-м интервале символа пилот-сигнала, где N - положительное целое число, причем значение N изменяется на основании скорости движения устройства в системе беспроводной связи.

10. Способ по п.9, в котором адаптивный алгоритм является итеративным алгоритмом.

11. Способ по п.9, в котором пилот-канал мультиплексирован с кодовым разделением.

12. Способ по п.11, в котором беспроводный сигнал дополнительно содержит ортогональные и неортогональные каналы.

13. Способ по п.11, причем способ осуществляется мобильной станцией.

14. Способ по п.11, причем способ осуществляется базовой станцией.

15. Способ по п.9, в котором компенсатор содержит фильтр с конечной импульсной характеристикой (КИХ).

16. Способ по п.9, в котором компенсатор содержит фильтр с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ).

17. Способ по п.9, в котором фильтрацию выполняют в частотной области.

18. Способ по п.9, в котором адаптивный алгоритм используют один раз за каждый интервал символа пилот-сигнала для обновления отводов.

19. Способ по п.9, в котором адаптивный алгоритм продолжает настраивать новые значения отводов до тех пор, пока новые значения отводов не сойдутся.

20. Способ по п.9, в котором адаптивный алгоритм продолжает настраивать новые значения отводов в течение некоторого промежутка времени.

21. Устройство для оценки передаваемого сигнала в системе беспроводной связи, содержащее:
средство для приема беспроводного сигнала, который содержит пилот-канал и по меньшей мере один другой канал;
средство для оценки передаваемого сигнала с использованием компенсатора и принятого беспроводного сигнала, причем компенсатор включает в себя фильтр с множеством отводов, которые могут быть настроены посредством средства для настройки отводов, использующего адаптивный алгоритм, который использует оцененный пилот-сигнал из принятого беспроводного сигнала;
средство для извлечения оцененного пилот-сигнала;
средство для предоставления оцененного пилот-сигнала адаптивному алгоритму; и
средство для настройки множества отводов посредством использования адаптивного алгоритма, при этом множество отводов настраиваются посредством использования адаптивного алгоритма в каждом N-м интервале символа пилот-сигнала, где N - положительное целое число, причем значение N изменяется на основании скорости движения устройства в системе беспроводной связи.

22. Способ оценки передаваемого сигнала в беспроводной системе связи, содержащий этапы, на которых:
принимают беспроводный сигнал, который содержит пилот-канал и по меньшей мере один другой канал;
оценивают передаваемый сигнал с использованием компенсатора и принятого беспроводного сигнала, причем компенсатор включает в себя фильтр с множеством отводов, которые настраиваются посредством использования адаптивного алгоритма, который использует оцененный пилот-сигнал из принятого беспроводного сигнала, при этом множество отводов настраиваются посредством использования адаптивного алгоритма в каждом N-м интервале символа пилот-сигнала, где N - положительное целое число, причем значение N изменяется на основании скорости движения устройства в системе беспроводной связи;
извлекают оцененный пилот-сигнал; и
предоставляют оцененный пилот-сигнал адаптивному алгоритму.

23. Способ по п.22, в котором адаптивный алгоритм является итеративным алгоритмом.

24. Способ по п.22, в котором пилот-канал мультиплексирован с кодовым разделением.

25. Способ по п.24, в котором беспроводный сигнал дополнительно содержит ортогональные и неортогональные каналы.

26. Способ по п.24, причем способ осуществляется мобильной станцией.

27. Способ по п.24, причем способ осуществляется базовой станцией.

28. Способ по п.22, в котором компенсатор содержит фильтр с конечной импульсной характеристикой (КИХ).

29. Способ по п.22, в котором компенсатор содержит фильтр с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ).

30. Способ по п.22, в котором фильтрацию выполняют в частотной области.

31. Способ по п.22, в котором адаптивный алгоритм используют один раз за каждый интервал символа пилот-сигнала для обновления отводов.

32. Способ по п.22, в котором адаптивный алгоритм продолжает настраивать новые значения отводов до тех пор, пока новые значения отводов не сойдутся.

33. Способ по п.22, в котором адаптивный алгоритм продолжает настраивать новые значения отводов в течение некоторого промежутка времени.

34. Способ по п.22, в котором адаптивный алгоритм выполняет адаптацию, когда канальные условия изменились так, что компенсатор не соответствует текущим канальным условиям.

35. Способ по п.22, в котором действия выполняют параллельно.

36. Способ по п.22, в котором отводы выполнены с равным интервалом.

37. Способ по п.22, в котором отводы выполнены с неравным интервалом.

38. Способ по п.22, в котором пилот-канал передают непрерывно.

39. Способ по п.22, в котором пилот-канал не передают непрерывно.

40. Способ по п.22, в котором упомянутый по меньшей мере один другой канал передают непрерывно.

41. Способ по п.22, в котором упомянутый по меньшей мере один другой канал не передают непрерывно.

42. Способ по п.22, в котором упомянутый по меньшей мере один другой канал представляет собой канал трафика.

43. Мобильная станция для использования в системе беспроводной связи, причем мобильная станция оценивает передаваемый сигнал, и мобильная станция содержит:
по меньшей мере одну антенну для приема беспроводного сигнала, который содержит пилот-канал и по меньшей мере один другой канал;
приемник в электронной связи с упомянутой по меньшей мере одной антенной;
компенсатор для оценки передаваемого сигнала, причем компенсатор включает в себя фильтр с множеством отводов, которые настраиваются посредством использования средства для настройки отводов, использующего адаптивный алгоритм, который использует оцененный пилот-сигнал из принятого беспроводного сигнала, при этом множество отводов настраиваются посредством использования адаптивного алгоритма в каждом N-м интервале символа пилот-сигнала, где N - положительное целое число, причем значение N изменяется на основании скорости движения устройства в системе беспроводной связи; и
компонент для извлечения оцененного пилот-сигнала и для предоставления оцененного пилот-сигнала адаптивному алгоритму.

44. Мобильная станция по п.43, в которой адаптивный алгоритм является итеративным алгоритмом.

45. Мобильная станция по п.43, в которой компенсатор содержит фильтр с конечной импульсной характеристикой (КИХ).

46. Мобильная станция по п.43, в которой компенсатор содержит фильтр с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ).

47. Мобильная станция по п.43, в которой фильтрация выполняется в частотной области.

48. Мобильная станция по п.43, в которой адаптивный алгоритм обновляет отводы один раз за каждый интервал символа пилот-сигнала.

49. Мобильная станция по п.43, в которой адаптивный алгоритм продолжает настраивать новые значения отводов до тех пор, пока новые значения отводов не сойдутся.

50. Мобильная станция по п.43, в которой пилот-канал мультиплексирован с кодовым разделением.

51. Устройство для использования в системе беспроводной связи, причем устройство оценивает передаваемый сигнал, и устройство содержит:
по меньшей мере одну антенну для приема беспроводного сигнала, который содержит пилот-канал и по меньшей мере один другой канал;
приемник в электронной связи с упомянутой по меньшей мере одной антенной;
компенсатор для оценки передаваемого сигнала, причем компенсатор включает в себя фильтр с множеством отводов, которые настраиваются посредством использования средства для настройки отводов, использующего адаптивный алгоритм, который использует оцененный пилот-сигнал из принятого беспроводного сигнала, при этом множество отводов настраиваются посредством использования адаптивного алгоритма в каждом N-м интервале символа пилот-сигнала, где N - положительное целое число, причем значение N изменяется на основании скорости движения устройства в системе беспроводной связи; и
компонент для извлечения оцененного пилот-сигнала и для предоставления оцененного пилот-сигнала адаптивному алгоритму.

52. Устройство по п.51, в котором адаптивный алгоритм является итеративным алгоритмом.

53. Устройство по п.51, в котором компенсатор содержит фильтр с конечной импульсной характеристикой (КИХ).

54. Устройство по п.51, в котором компенсатор содержит фильтр с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ).

55. Устройство по п.51, в котором фильтрация выполняется в частотной области.

56. Устройство по п.51, в котором адаптивный алгоритм обновляет отводы один раз за каждый интервал символа пилот-сигнала.

57. Устройство по п.51, в котором адаптивный алгоритм продолжает настраивать новые значения отводов до тех пор, пока новые значения отводов не сойдутся.

58. Устройство по п.51, в котором пилот-канал мультиплексирован с кодовым разделением.

59. Устройство по п.51, причем устройство осуществлено в мобильной станции.

60. Устройство по п.51, причем устройство осуществлено в базовой станции.

61. Мобильная станция для использования в системе беспроводной связи, причем мобильная станция оценивает передаваемый сигнал, и мобильная станция содержит:
средство для приема первого беспроводного сигнала, который содержит пилот-канал и по меньшей мере один другой канал;
средство для оценки передаваемого сигнала, причем средство для оценки включает в себя множество отводов, которые адаптируются посредством средства для адаптации, которое использует оцененный пилот-сигнал из принятого беспроводного сигнала, при этом множество отводов настраиваются посредством использования адаптивного алгоритма в каждом N-м интервале символа пилот-сигнала, где N - положительное целое число, причем значение N изменяется на основании скорости движения устройства в системе беспроводной связи; и
средство для извлечения оцененного пилот-сигнала и для предоставления оцененного пилот-сигнала средству для адаптации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу предварительного кодирования, а также к системе и способу построения кодовой книги предварительного кодирования в системе со многими входами и многими выходами (MIMO).

Изобретение относится к способу работы ретранслятора и ретранслятору в сети беспроводной связи. .

Изобретение относится к беспроводной связи, в частности к настройке коэффициентов отвода эквалайзера и оценкам отношения уровня сигнала к совокупному уровню помех и шумов в приемнике.

Изобретение относится к беспроводной связи и предназначено для подавления сигналов утечки от передающего устройства к приемному устройству. .

Изобретение относится к связи, более конкретно к способам передачи данных в системе беспроводной связи. .

Изобретение относится к беспроводной связи и может быть использовано при обмене таблицами кодирования в системе беспроводной связи. .

Изобретение относится к радиосвязи и предназначено для передачи данных в системе беспроводной связи. .

Изобретение относится к области связи и может использоваться для выполнения детектирования и выбора скорости для передачи с множеством входов и множеством выходов (MIMO).

Изобретение относится к связи, а более конкретно, к способам приема передачи в системе со многими входами и многими выходами (MIMO). .

Настоящее изобретение раскрывает обработку подавления помех, которая использует логические схемы жесткого решения для упрощенной оценки вызывающих помехи сигналов в комбинации с гибким масштабированием жестких решений для лучшей производительности подавления помех, в частности, в условиях низкого качества сигнала. Технический результат изобретения заключается в уменьшении сложности подавления помех. В одном аспекте гибкое масштабирование можно понимать как ослабление величины подавления помех, применяемого приемником, в зависимости от динамического изменения качества принятого сигнала в приемнике. Большее ослабление применяется при более низком качестве сигнала, поскольку жесткие решения являются менее надежными при более низком качестве сигналов, в то время как меньшее (или отсутствующее) ослабление применяется при более высоком качестве сигналов, что отражает более высокую надежность жестких решений при более высоком качестве сигналов. Качество сигнала может быть разбито на диапазоны с использованием разных значений коэффициента гибкого масштабирования для каждого диапазона. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к системам беспроводной связи и предназначено для улучшения формата кодовой книги, который позволит обеспечить эффективную идентификацию и передачу устройством информации о состоянии канала на базовую станцию. Изобретение описывает, в частности, способ для выбора группы лучей и подмножества лучей в системе связи, который включает: измерение информации о состоянии канала (CSI) нисходящей линии связи от базовой станции (920); идентификацию выбранной группы лучей из множества групп лучей в соответствии с широкополосным свойством информации о состоянии канала (930) и идентификацию выбранного подмножества лучей в упомянутой выбранной группе лучей в соответствии по меньшей мере с одним поддиапазоном (940). При этом характеристика упомянутого множества групп лучей зависит от ранга передачи, а количество лучей в выбранном подмножестве лучей равно рангу передачи. Способ также включает: формирование кодированной информации обратной связи, идентифицирующей упомянутую выбранную группу лучей и упомянутое выбранное подмножество лучей для каждого поддиапазона в формате двойной кодовой книги (950), и передачу кодированной информации обратной связи в базовую станцию. 8 н. и 20 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области технологии мобильной связи и, в частности, к способу, устройству и системе конфигурирования шифровальных книг. Технический результат заключается в снижении сложности вычисления, выполняемого принимающей стороной при выборе кодового слова, и снижении случаев возникновения ситуации, когда принимающая сторона ошибочно выбирает кодовое слово. Технический результат достигается за счет способа, который предусматривает выбор передающей стороной ограниченного поднабора кодовых слов и информирование принимающей стороны об ограниченном поднаборе кодовых слов, причем ограниченный поднабор кодовых слов содержит часть или все кодовые слова в первой шифровальной книге и/или второй шифровальной книге; а также выбор принимающей стороной оптимального предварительно кодированного слова из ограниченного поднабора кодовых слов и информирование принимающей стороны об индексе оптимального предварительно кодированного слова. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 8 табл.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в приемном устройстве системы беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении точности обнаружения множества блоков символов, даже для блоков символов, которые содержат сочетание относительно большого числа символов. Для этого выполняют два или более этапов содействия обнаружению для успешного уменьшения числа подходящих сочетаний символов, рассматриваемых для блока символов при обнаружении множества блоков символов. Идентифицируют сокращенный набор подходящих сочетаний символов по меньшей мере для одного блока m символов множества блоков символов и затем совокупно обнаруживают каждую из одной или нескольких отчетливых групп символов в данном блоке символов, чтобы определить из этого сокращенного набора конечный сокращенный набор подходящих сочетаний символов. Обнаружение множества блоков символов ограничивает подходящие сочетания символов, рассматриваемые для блока символов. 2 н. и 34 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в коммуникационных трактах с ограниченной шириной полосы. Способ для увеличения канальной пропускной способности коммуникационного тракта с ограниченной шириной полосы обеспечивает возможность передачи множественных независимых модулированных потоков данных путем одновременного и мгновенного совместного использования одной и той же ширины полосы без перекрестных канальных взаимных помех. В согласованном фильтре, который используется для существенного уменьшения коэффициента ошибок, применен уникальный способ обучения на основе определения спектральной характеристики. С помощью алгоритма вычисляют влияние уникальных характеристик коммуникационного широкополосного тракта на переданный сигнал и генерируют идеальный сигнал, который сохраняют в согласованном фильтре для сравнения с принятыми сигналами. Технический результат - увеличение отношения сигнал-шум. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в передатчиках сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Достигаемый технический результат - обеспечение возможности работы с псевдошумовыми фазомодулированными сигналами при одновременном повышении точности определения аппаратной задержки выходного сигнала передатчика. Устройство определения аппаратной задержки выходного сигнала передатчика содержит формирователь отсчетов модулирующей последовательности, цифроаналоговый преобразователь, модулятор, усилитель мощности, направленный ответвитель, антенно-фидерный блок, аналого-цифровой преобразователь, блок цифровой обработки, пассивный частотно-независимый сумматор, фильтр нижних частот, при этом блок цифровой обработки содержит фильтр контролируемого сигнала, фильтр опорного сигнала, блок определения фазы опорного сигнала, блок сравнения фаз, корреляционный блок .1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для приема и передачи данных. Способ передачи данных включают передачу бита «1» данных периодической волной с периодом Т1 и передачу бита «0» данных периодической волной с периодом Т2, где Т1 не равен Т2, и передачу непрерывной периодической волны, соответствующей последовательности битов данных, которые необходимо передать. Последовательность битов данных для передачи содержит последовательно головной пакет синхронизации, пакет информационных данных и хвостовой пакет синхронизации, причем головной пакет синхронизации содержит М битов, и М больше или равно 2; и значения М битов головного пакета синхронизации одни и те же, а хвостовой пакет синхронизации содержит N битов и N больше или равно 2; и значения N битов хвостового пакета синхронизации одни и те же. Технический результат - уменьшение объема и стоимости работы со стороны, принимающей данные. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх