ES2353080T3 - Mejora de señales. - Google Patents
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Abstract
Método de mejora de señales en un sistema (10, 20, 30) de telecomunicaciones móviles, comprendiendo el sistema una estación (10) base y un primer y un segundo receptor (20, 30) en una zona de recepción de la estación (10) base, incluyendo el método: a) recibir una pluralidad de primeras señales en el primer receptor (20), teniendo el primer receptor (20) un enlace de comunicaciones de buena calidad con la estación (10) base; b) recibir una pluralidad de segundas señales en el segundo receptor (30); c) correlacionar las señales recibidas desde ambos receptores (20, 30) para proporcionar una correlación estimada para las mismas; d) seleccionar áreas a partir de la correlación estimada; e) crear una réplica de señales no deseadas usando dicha selección y dicha pluralidad de primeras señales; y f) mejorar dicha pluralidad de segundas señales eliminando dicha réplica de las mismas.
Description
Mejora de señales.
La presente invención se refiere a la mejora de
señales en una red de telecomunicaciones móviles.
Las estaciones base están adaptadas para
funcionar en entornos específicos que tienen infraestructura local,
por ejemplo, edificios, y otros factores medioambientales
(incluyendo características geográficas tales como terreno y
árboles). Se sabe que la infraestructura local y los factores
medioambientales dan lugar a perturbaciones en la transmisión de
señales. Estas perturbaciones pueden adoptar la forma de errores en
las señales recibidas, y puede producirse una degradación de señal
durante la transmisión de cualquier señal debido a atenuación de
señal, reflexión multitrayectoria, dispersión multitrayectoria,
ruido de fondo o como resultado de cruce de células adyacentes.
Todos estos efectos reducen la eficacia y el rendimiento de la
célula de telecomunicaciones.
Con el fin de superar estos efectos, es útil
determinar las características de propagación de una célula en una
red de telecomunicaciones móviles de manera que pueda hacerse una
compensación para el entorno específico de cada célula en la red,
por ejemplo, para mejorar la relación señal a ruido (S/N) en el
interior de la célula.
El documento
US-A-5 675 581 describe un método
para simular la potencia de interferencia recibida por una estación
base en una red de telecomunicaciones. Se determina una primera
potencia de señal compuesta que corresponde a una suma de potencia
de señal transmitida mediante un primer conjunto de usuarios
simulados en una primera célula. Se genera también una primera tasa
de datos normalizada para la primera señal compuesta. Se usan la
primera potencia de señal compuesta y la primera tasa de datos
normalizada para generar una primera señal de interferencia que se
introduce en los receptores de la estación base. También puede
determinarse una segunda potencia de señal compuesta a partir de
una suma de potencia de señal transmitida mediante un segundo
conjunto de usuarios simulados en células fuera de la primera
célula junto con una segunda tasa de datos para una segunda señal
compuesta. Se usan la segunda señal compuesta y la segunda tasa de
datos normalizada para generar una segunda señal de interferencia
que puede usarse para modificar la primera señal de
interferencia.
Según un aspecto de la presente invención, se
proporciona un método de mejora de señales en un sistema de
telecomunicaciones móviles, comprendiendo el sistema una estación
base y un primer y un segundo receptor en una zona de recepción de
la estación base, incluyendo el método:
- a)
- recibir una pluralidad de primeras señales en el primer receptor, teniendo el primer receptor un enlace de comunicación de buena calidad con la estación base;
- b)
- recibir una pluralidad de segundas señales en el segundo receptor;
- c)
- correlacionar las señales recibidas desde ambos receptores para proporcionar una correlación estimada para las mismas;
- d)
- seleccionar áreas a partir de la correlación estimada;
- e)
- crear una réplica de señales no deseadas usando dicha selección y dicha pluralidad de primeras señales; y
- f)
- mejorar dicha pluralidad de segundas señales eliminando dicha réplica de las mismas.
Preferiblemente, la correlación estimada
comprende una correlación de retardo de propagación y desplazamiento
de frecuencia para las señales recibidas.
Adicionalmente, la etapa f) incluye
correlacionar dicha pluralidad mejorada de segundas señales con
dicha pluralidad de primeras señales para producir una correlación
mejorada. La correlación mejorada puede comprender una correlación
de retardo de propagación y desplazamiento de frecuencia para la
pluralidad mejorada de segundas señales y la pluralidad de primeras
señales.
Para un mejor entendimiento de la presente
invención, ahora se hará referencia, sólo a modo de ejemplo, a los
dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 ilustra un diagrama de bloques de un
sistema para determinar las características de propagación según la
presente invención;
la figura 2 ilustra una vista ampliada de la
salida del correlador mostrado en la figura 1; y
la figura 3 es similar a la figura 2 pero con la
selección mejorada.
La presente invención se basa en que la
correlación se realiza tanto en los dominios de frecuencia como de
tiempo entre una pluralidad de señales recibidas en un primer y un
segundo receptor desde la misma estación base. Estas señales pueden
denominarse como señales de primer receptor y señales de segundo
receptor. Como las señales de ambos receptores tienden a tener
buenas propiedades de autocorrelación, es decir, tienen un pico
principal grande en el retardo relativo cero y lóbulos laterales
bajos en otra parte (no mostrado), es posible resolver componentes
de las señales recibidas en cuanto a sus amplitudes, retardos de
tiempo, desplazamientos de frecuencia y desplazamientos de fase con
respecto a la señal de primer receptor. Por tanto es posible
categorizar señales no deseadas en cuanto al retardo de tiempo
relativo (retardo de propagación) y al desplazamiento de
frecuencia. Las componentes de señal que entran en la categoría no
deseada pueden identificarse mediante sus características de
desplazamiento de frecuencia y retardo de propagación, y pueden
obtenerse buenas estimaciones con respecto a la señal de primer
receptor. Entonces se usan estas estimaciones junto con la señal de
primer receptor para crear señales de réplica de las señales
correspondientes a las mismas. Entonces se restan las señales de
réplica de las señales de segundo receptor para eliminar las señales
no deseadas. Esto tiene el efecto de reducir sustancialmente las
señales no deseadas de manera que una correlación final con la señal
de primer receptor mejora la detección de las señales
requeridas.
Refiriéndose ahora a la figura 1, se muestra una
estación 10 base ubicada en una célula (no mostrada) junto con un
primer receptor 20 y un segundo receptor 30. El primer receptor 20
está colocado en la célula para tener una línea de visión directa
con la estación 10 base tal como se indica mediante la flecha
"A". Aunque es necesario que el primer receptor 20 tenga un
enlace de comunicación de buena calidad con la estación 10 base,
éste no es el caso para el segundo receptor 30. Cada receptor 20, 30
tiene una antena 22, 32 respectiva para recibir señales desde la
estación 10 base. El enlace de comunicación de buena calidad puede
lograrse usando un receptor elevado, una antena con ganancia
directa, una trayectoria de propagación de línea de visión,
técnicas de procesamiento de señales avanzadas, otros métodos
adecuados, o combinaciones de los mismos.
Cada receptor 20, 30 está conectado a un
correlador 40 para correlacionar las señales 24, 34 recibidas desde
el mismo. La salida 42 del correlador 40 puede visualizarse como un
gráfico de retardo de propagación frente a desplazamiento de
frecuencia para las señales recibidas. Se muestra una vista ampliada
de la salida 42 en la figura 2.
Con fines ilustrativos, las cruces situadas en
el gráfico indican señales que se han recibido y clasificado en
cuanto al retardo de propagación, desplazamiento de frecuencia,
amplitud y fase relativa a la señal de primer receptor.
Se proporciona una segunda salida 26 del primer
receptor 20, idéntica a la salida 24, a un replicador 50 junto con
la salida 42. El replicador 50 crea una señal 52 de réplica
basándose en una selección 44 (figura 2) realizada a partir de la
salida 42. La señal 52 de réplica forma una entrada para un
sustractor 60. La otra entrada para el sustractor 60 es una segunda
salida 36 del segundo receptor 30.
En el sustractor 60, la señal 52 de réplica se
resta de las señales recibidas en el segundo receptor 30 para
proporcionar la señal 62 de salida restada. La señal 62 de salida
forma una de las entradas para un segundo correlador 70, formando
la segunda salida 26 del primer receptor 20 la segunda entrada.
El correlador 70 es idéntico al correlador 40 y
correlaciona señales procedentes del primer receptor 20, salida 26,
y la señal 62 de salida restada procedente del segundo receptor 30
para proporcionar la salida 72. La salida 72 puede visualizarse de
una manera similar a la salida 42 pero, tal como se muestra en la
figura 3, se mejora sólo la selección 74 correspondiente a la
selección 44 de la figura 2. Como resultado, se mejora la selección
44.
Naturalmente, la salida obtenida puede adaptarse
mediante la selección 44 (figura 2) y puede seleccionarse cualquier
otra parte de la salida 42 y usarse como base para la señal 52 de
réplica.
En la figura 2, se muestra la salida 42 en más
detalle. En este caso, se presentan un número de señales 80 en el
dominio de retardo de propagación/desplazamiento de frecuencia. En
este caso, sin embargo, sólo las señales 80' en la selección 44 son
de interés. Las señales 80'' deben eliminarse en el procesamiento
posterior, formando estas señales la base de la señal 52 de
réplica. Se apreciará que las señales 80'' pueden reducir el
rendimiento del sistema.
En la figura 3, sólo las señales 80' permanecen
tras la correlación de la salida 62 y la segunda salida 26 del
primer receptor 20 (figura 1).
Se apreciará que los procesos de correlación
conceptual en los dominios de retado de tiempo y desplazamiento de
frecuencia pueden implementarse de manera conveniente en los
dominios de procesamiento de señal o bien de frecuencia o bien de
tiempo, por ejemplo, empleando el procesamiento de transformada
rápida de Fourier (FFT) tal como entienden bien los expertos en la
técnica.
También se apreciará que la resolución de
correlación de retardo de tiempo depende de las leyes físicas
fundamentales relativas a las características de ancho de banda y
modulación de la señal en uso y otros factores tales como los
niveles de ruido del sistema. La resolución de frecuencia dependerá
esencialmente del periodo de integración aplicado durante el
procesamiento de señales recibidas y otros factores tales como los
niveles de ruido del sistema. Además, se apreciará que pueden
imponerse en la práctica otros límites de resolución mediante tales
factores como el periodo durante el cual la propagación global y
condiciones medioambientales permanecen estables.
Claims (4)
1. Método de mejora de señales en un sistema
(10, 20, 30) de telecomunicaciones móviles, comprendiendo el sistema
una estación (10) base y un primer y un segundo receptor (20, 30)
en una zona de recepción de la estación (10) base, incluyendo el
método:
- a)
- recibir una pluralidad de primeras señales en el primer receptor (20), teniendo el primer receptor (20) un enlace de comunicaciones de buena calidad con la estación (10) base;
- b)
- recibir una pluralidad de segundas señales en el segundo receptor (30);
- c)
- correlacionar las señales recibidas desde ambos receptores (20, 30) para proporcionar una correlación estimada para las mismas;
- d)
- seleccionar áreas a partir de la correlación estimada;
- e)
- crear una réplica de señales no deseadas usando dicha selección y dicha pluralidad de primeras señales; y
- f)
- mejorar dicha pluralidad de segundas señales eliminando dicha réplica de las mismas.
2. Método según la reivindicación 1, en el que
la correlación estimada comprende una correlación de retardo de
propagación y desplazamiento de frecuencia para las señales
recibidas.
3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el
que la etapa f) incluye correlacionar dicha pluralidad mejorada de
segundas señales con dicha pluralidad de primeras señales para
producir una correlación mejorada.
4. Método según la reivindicación 3, en el que
la correlación mejorada comprende una correlación de retardo de
propagación y desplazamiento de frecuencia para la pluralidad
mejorada de segundas señales y la pluralidad de primeras
señales.
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