ES2379226T3 - Sistema y procedimiento para el control de potencia en sistemas de comunicación inalámbrica - Google Patents

Abstract

Un metodo para variar un nivel de potencia de una seral proporcionada a un amplificador de potencia (232) de un transmisor (200) de un dispositivo de comunicacion inalambrica, que comprende: determinar una frecuencia para transmitir dicha seral desde una antena; determinar una frecuencia minima ymaxima de una banda de frecuencia en la que el dispositivo de comunicacion inalambrica debe operar; determinar una mascara de emision que incluye un primer nivel de potencia maximo al que la antena transmite una seral a la frecuencia minima y un segundo nivel de potencia maximo al que la antenatransmite una seral a la maxima frecuencia; y reducir dicho nivel de potencia de dicha seral proporcionada a dicho amplificador de seral (232) acoplado a la antena en funcion de la proximidad de la frecuencia de la seral a al menos una de las frecuencias minima o maxima.

Description

Sistema y procedimiento para el control de potencia en sistemas de comunicacion inalambrica

Campo

La presente divulgacion se refiere a sistemas de comunicaciones y, entre otras cosas, a sistemas y tecnicas para controlar la potencia de las serales transmitidas en un sistema de comunicacion inalambrica.

Antecedentes

Los sistemas modernos de comunicaciones estan diserados para permitir que multiples usuarios accedan a un medio comun de comunicaciones. Los ejemplos de tecnicas de acceso multiple que permiten el acceso multiusuario a un medio de comunicaciones incluyen el acceso multiple por division del tiempo (TDMA), el acceso multiple por division de la frecuencia (FDMA), el acceso multiple por division del espacio, el acceso multiple por division de la polarizacion, el acceso multiple por division del codigo (CDMA), el acceso multiple de frecuencia ortogonal (OFDMA) y otras tecnicas similares de multiacceso. El concepto de acceso multiple es una metodologia de adjudicacion de canal que permite el acceso del usuario a un enlace comun de comunicaciones. Las adjudicaciones de canal pueden adoptar diversas formas, segun la tecnica especifica de multiacceso. A modo de ejemplo, en sistemas FDMA, el espectro total de frecuencias se divide en un cierto numero de subbandas mas pequeras y se da a cada usuario su propia subbanda para acceder al enlace de comunicaciones. Alternativamente, en sistemas TDMA, se da a cada usuario el espectro entero de frecuencias durante ranuras temporales periodicamente recurrentes. En los sistemas CDMA, se da a cada usuario el espectro entero de frecuencias durante todo el tiempo, pero se distingue su transmision mediante el uso de un codigo. En un siste ma OFDMA, se asignan a multiples usuarios una o mas subbandas y una o mas ranuras temporales en cada trama de transmision o periodo de rafaga.

Las serales transmitidas atraviesan un amplificador de potencia, a fin de proporcionar la potencia suficiente para la transmision por el canal inalambrico, antes de ser tra nsmitidas por el aire. Un amplificador de potencia es normalmente un dispositivo no lineal que generara serales en la banda de frecuencia modulada y serales, que son ruido, fuera de la banda de frecuencia modulada. En general, en un sistema de comunicacion inalambrica, todas las transmisiones deben adaptarse a una mascara especifica de emision que limita la magnitud maxima de interferencia admisible fuera de b anda que cualquier transmisor p uede ocasionar. A fin de minimiz ar la magnitud de la interferencia fuera de banda debida a la no linealidad del amplificador de potencia, la potencia media de la seral de entrada se reduce o se "mengua" de la potencia maxima posible que el amplificador de potencia puede proporcionar. Ademas, o en lugar, de la mengua, la seral puede ser recortada a un nivel maximo despues de la modulacion, pero antes de la amplificacion por parte del amplificador de potencia.

Dado que la potencia media consumida por el amplificador de potencia es generalmente constante durante el funcionamiento, el aumento de la mengua y/o la reduccion del nivel de recorte, a fin de adaptarse a la mascara de emision, reduce la eficiencia del amplificador de potencia, o sea, la potencia de la seral transmitida es menor que la disponible para el amplificador de potencia. Uno de los problemas asociados a no maximizar la eficie ncia del amplificador de potencia es una vida util reducida de la bateria para la potencia que se esta suministrando.

Del documento de Sudo H et a l, "OFDM Transmission diversity scheme for MM AC Systems" ["Esquema de diversidad de transmision OFDM para Sistemas MMAC"], VTC 2000-Primavera, 51os Anales de la Conferencia de Tecnologia Vehicular de 2000 de IEEE - Tokio, Japon, 15-18 de mayo de 2000, vol. 1 de 3, conf. 51, 15 de mayo de 2000 (2000-05-15), paginas 410-414, XP000970651 Nueva York, NY, EE UU, ISBN: 0-780 3-5710-1, se conoce un sistema de comunicacion inalambrica en el cual se controla la ganancia de cada subportadora en el ambito del transmisor. La cota de la ganancia maxima se controla segun el numero de subportadoras en la transmision.

Ademas, el documento WO 00 / 01084 se refiere al control de la potencia en un transmisor de radio multiportador. Este documento describe medios de control de potencia para variar individualmente la potencia de cada una entre una pluralidad de portadoras antes de la combinacion.

Del documento WO 02 / 08493 5 A1 se conoce un procedimiento para determinar las ganancias individuales de frecuencia de radio para las portadoras en un transmisor multiportador de una unidad de transmision por radio.

Por lo tanto, se desea reducir la mengua y aumentar el nivel de recorte tanto como sea posible para adaptarse a la mascara de emision, manteniendo la eficiencia.

RESUMEN

La invencion se define en las reivindicaciones independientes 1 y 6.

En un aspecto, un transmisor para un sistema de comunicacion inalambrica comprende una antena, un modulador que modula una seral que comprende distintas frecuencias portadoras entre una pluralidad de frecuencias portadoras para al menos dos simbolos de la seral, un amplificador de potencia acoplado entre el modulador y la antena, y un procesador acoplado al amplificador de potencia. El procesador instruye al modulador para variar la potencia de la seral proporcionada por el modulador, segun una relacion entre las distintas frecuencias portadoras y la pluralidad de frecuencias portadoras.

En un aspecto adicional, un transmisor para un sistema de comunicacion inalambrica comprende una antena, un modulador que modula una pluralidad de simbolos de una seral que utiliza un grupo de frecuencias portadoras de una gama de frecuencias, un amplificador de potencia acoplado a la antena, un procesador no lineal acoplado entre el amplificador de potencia y el modulador, y un procesador que instruye al procesador no lineal para variar una reduccion del nivel de potencia de la seral sobre la base de las ubicaciones del grupo de frecuencias dentro de la gama de frecuencias.

En otro aspec to, un proced imiento d e variacio n de u n nivel d e pote ncia d e un di spositivo de comun icacioninalambrica comprende determinar una secuencia de frecuencias a transmitir, determinar una ubicacion de al menosalgunas frecuencias a transmitir dentro de una banda de frecuencia, y variar una potencia de seral proporcionada aun amplificador de potencia sobre la base de la ubicacion de al menos algunas de dichas frecuencias.

Se entie nde que otros asp ectos de la pre sente inv encion deve ndran i nmediatamente evid entes p ara aquellosversados en la tecnologia, a partir de la si guiente descripcion detallada, en la cual se muestran ydescriben solo realizaciones ejemplares de la inv encion, simplemente a modo de ilustracion. En consecuencia, los dibujos y ladescripcion han de considerarse como de naturaleza ilustrativa, y no restrictiva.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Las caracteristicas, naturaleza y ventajas de la presente invencion se haran mas evidentes a partir de la descripciondetallada expuesta a continuacion, cuando se considere conjuntamente con los dibujos, en los cuales los caracteresde referencia identifican analogamente en su totalidad y en los cuales:

La FIG. 1 ilustra un diagrama en bloques de una realizacion de un sistema transmisor yun sistema receptor en un sistema MIMO;

La FIG. 2 ilustra un diagrama en bloques de una realizacion de un transmisor que proporciona control de mengua y/o recorte sobre la base de la frecuencia;

Las F IGS. 3A a 3C ilustran di agramas e spectrales d e serales dentro d e u na ma scara de emision util izando realizaciones de la reduccion de potencia sobre la base de las ubicaciones individuales de frecuencias;

La FIG. 4 muestra un diagrama de flujo que ilustra una realizacion de un algoritmo de control de mengua y/o recorte;

La FIG. 5 muestra un diagrama de flujo que ilustra otra realizacion de un algoritmo de control de mengua y/o recorte;

La FIG. 6 ilustra un diagr ama en bloques de la aplicacion de un co ntrol de mengua y/o recorte, sobre la base de la ubicacion de regiones de salto en un periodo de salto, segun una realizacion;

La FIG. 7 muestra un diagrama de flujo que ilustra una realizacion adicional de un algoritmo de control de mengua y/o recorte;

La FIG. 8 ilustra un diagrama espectral de serales dentro de una mascara de emision utilizando realizaciones de lareduccion de potencia sobre la base del ancho de banda de la seral; y

La FIG. 9 muestra un diagrama de flujo que ilustra una realizacion adicional de un algoritmo de control de mengua y/o recorte.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

La descripcion detallada expuesta a continuacion con respecto a los dibujos adjuntos esta concebida como unadescripcion de realizaciones ejemplares, y no esta concebida para representar las unicas realizaciones en las cualespuede ponerse en practica la presente invencion. El termino "ejemplar" utilizado en toda esta descripcion significa"que sirve como un ejemplo, instancia, o ilustracion" y no necesariamente deberia ser interpretado como preferida oventajosa sobre otras realizaciones. La descripcion detallada incluye detalles especificos con el fin de proporcionaruna comprension exhaustiva de la pres ente invencion. Sin embargo, sera evidente para aquellos versados en latecnologia que la presente invencion puede ponerse en practica sin estos detalles especificos. En algunos casos, se muestran estructuras y dispositivos bien conocidos en diagramas en bloques, a fin de evitar oscurecer los conceptos de la presente invencion.

Los s istemas de c omunicacion m ulticanal incluyen los si stemas d e c omunicacion de entra da multi ple y sa lidamultiple (MIMO), los sistemas de comu nicacion de multiplexado ortogonal por division de frecuencia (OFDM), los sistemas MIMO que emplean OFDM (o sea, sistemas MIMO-OFDM) y otros tipos de transmisiones. Para mayorclaridad, diversos aspectos y realizaciones se describen especificamente para un sistema MIMO:

Un sistema M IMO emplea multiples ( NT) anten as tran smisoras y m ultiples ( NR) a ntenas rec eptoras par a la transmision de datos. Un canal MIMO formado por las NT antenas transmisoras y las NR antenas receptoras puede descomponerse en NS ca nales in dependientes, do nde NS S min ( NT, NR). Cad a un o d e los NS cana les independientes puede considerarse un subcanal especial (o canal de transmision) del canal MIMO. El numero de subcanales espaciales esta determinado por el numero de automodos para el can al MIMO, el cual, a su vez, depende de una matriz de respuesta de canal, H, que describe la respuesta entre las NT antenas transmisoras y las NR antenasreceptoras. Los elementos de la matriz de respuesta de canal, H, se componen de variables aleatorias Gaussianas independientes {hij}, para i = 1, 2,..., NR, y j = 1, 2,..., NT, donde hij es el acoplamiento (o sea, la ganancia compleja) entre la j-esima antena transmisora y la i-esima antena receptora. Para simplificar, se supone que la matriz de respuesta de canal, H, es de rango completo (es decir, NS = NT S NR), y que puede transmitirse un flujo de datos independientes desde cada una de las NT antenas transmisoras.

La FIG. 1 es un diagrama en bloques de un ejemplo de un sistema transmisor 110 y un sistema receptor 150 en un sistema MIMO 100. En el sistema transmisor 110, se suministran datos de trafico para un cierto numero de flujos dedatos, desde una fuente 112 de datos a un procesador 114 de datos transmitidos (TX). En un ejemplo, cada flujo dedatos se transmite por una respectiva antena transmisora. El procesador 114 de datos TX da formato, codifica e intercala los datos de trafico para cada flujo de datos, sobre la base de un esquema de codificacion especificoseleccionado para ese flujo de datos, a fin de suministrar datos codificados.

Los datos codificados para cada flujo de datos pueden multiplexarse con datos piloto utilizando, por ejemplo, elmultiplexado por division del tiempo (TDM) o bien el multiplexado por division del codigo (CDM). Los datos piloto son, tipicamente, un patron de datos conocido que se procesa de una forma conocida (si acaso), y que puede emplearse en el sistem a receptor para estimar la r espuesta de c anal. L os d atos pilot o y los codific ados,multiplexados para cada flujo de datos, se modulan entonces (es decir, se asocian con simbolos) sobre la base deun esquema de modulacion especifico (p. ej., BPSK, QPSK, M-PSK o M-QAM) seleccionado para ese flujo de datos,a fin de proporcionar simbolos de modulacion. La velocidad, la codificacion y la modulacion de los datos, para cadaflujo de datos, puede determinarse por controles proporcionados por un procesador 130.

Los simbolos de modulacion para todos los flujos de datos se suministran luego a un procesador 120 MIMO TX, quepuede procesar adicionalmente los simbolos de modulacion (p. ej., para OF DM). El procesador 120 MIMO TXsuministra entonces NT flujos de simbolos de modulacion a NT transmisores (TMTR) 122a a 122t. Cada transmisor 122 recibe y procesa un respectivo flujo de simbolos para proporcionar una o mas serales analogicas, y condicionaadicionalmente (p. ej., amplifica, filtra y su perconvierte) l as sera les an alogicas a fin de suministr ar una ser almodulada adecuada para la transmision por el canal MIMO. NT serales moduladas se transmiten entonces desde los transmisores 122a a 122t, por las NT antenas 124a a 124t, respectivamente.

En el sistema receptor 150, las serales moduladas transmitidas son recibidas por las NT antenas 152a a 152r, ylaseral recibida desde cada antena 152 se suministra a un respectivo receptor (RCVR) 154. Cada receptor 154acondiciona (p. ej., filtra, amplifica y subconvierte) una respectiva seral recibida, digitaliza la seral acondicionada para proporcionar muestras, y procesa adicionalmente las muestras a fin de suministrar un correspondiente flujo desimbolos "recibidos".

Un procesador 160 MIMO de datos recibidos (RX) recibe y procesa entonces los NR flujos de simbolos recibidos desde los NR receptores 154, sobre l a base d e un a tecnica es pecifica de proc esamiento de r eceptor, p ara suministrar NT flujos de simbolos "detectados". El procesamiento por parte del procesador 160 MIMO de datos RX sedescribe en mayor detalle mas adelante. Cada flujo de simbolos detectados incluye simbolos que son estimacionesde los simbolos de modulacion transmitidos para el correspondiente flujo de datos. El procesador 160 MIMO de datos RX demodula, desintercala y descodifica luego cada flujo de simbolos detectados, a fin de recuperar los datosde trafico para el flujo de datos. El procesamiento por el procesador 160 MIMO de datos RX es complementario delrealizado por el procesador 120 MIMO TX y el procesador 114 de datos TX en el sistema transmisor 110.

El proc esador 160 MIMO RX puede der ivar u na estimacion de la respu esta d e cana l e ntre l as NT an tenas transmisoras y las NR antenas receptoras, p. ej., sobre la base de l os datos piloto multiplexados con los datos detrafico. La estimacion de la respuesta de canal puede utilizarse para llevar a caboel procesamiento espacial, oespacial / temporal, en el receptor. El procesador 160 MIMO RX puede estimar adicionalmente las tasas entre seraly ruido e interferencia (SNR) de los flujos de simbolos detectados, y posiblemente otras caracteristicas del canal, y proporciona estas magnitudes a un procesador 170. El procesador 160 MIMO de datos RX, o el procesador 170, puede derivar adicionalmente una estimacion de la SNR "operativa" para el sistema, que es una indicacion de las condiciones del enlace de comunicacion. El procesador 170 proporciona luego informacion de estado de canal (CSI),que puede comprender diversos tipos de informacion con respecto al enlace de comunicacion y/o al flujo de datosrecibidos. Por ejemp lo, la CSI pue de co mprender so lo la SNR operativa. La C SI es proc esada luego p or un procesador 178 de datos TX, modulada por un modulador180, acondicionada por los transmisores 154a a 154r, ytransmitida de nuevo al sistema transmisor 110.

En el sistema transmisor 110, las serales demoduladas del sistema receptor 150 son recibidas por las antenas 124,acondicionadas por los receptores 122, demoduladas por un demodulador 140 y procesadas por un procesador 142de datos RXpara recuperar la CSI i nformada por el sistema receptor. La CSI informada se suministra luego alprocesador 130 y se utiliza para (1) d eterminar las v elocidades d e datos y los esquemas d e codificac ion y modulacion a emplear para los flujos de datos y (2) generar diversos controles para el procesador 114 de datos TX yel procesador 120 MIMO TX.

Los procesadores 130 y 170, respectivamente, dirigen la operacion en los sistemas transmisores y receptores. Lasmemorias 132 y 17 2 proporcionan almac enamiento para los codigos y datos de pr ograma utilizados por los procesadores 130 y 170, respectivamente.

El modelo para el sistema MIMO OFDM puede expresarse como:

y = Hx + n, Ec.(1)

donde y es el vector recibido, es decir, y = [y1 y2 ... yNR]T, donde {yi} es la entrada recibida en la i-esima antena receptora e i E {1, ..., NR};

x es el vector transmitido, es decir, x = [x1 x2 ... x Nr]T, donde {xj} es la entrada transmitida desde la j-esima antena transmisora y j E {1, ..., NT};

H es la matriz de respuesta de canal para el canal MIMO;

n es el ruido Gaussiano blanco aditivo (RGBA) con un vector medio de 0 y una matriz de covarianza de /n = (2I, donde 0 es un v ector de ceros, I es la matriz identidad, con unos a lo largo de la diagonal y ceros en el resto, y (2 es la varianza del ruido; y

[.]T denota la traspuesta de [.].

Debido a la dispersion en el entorno de propagacion, los NT flujos de simbolos transmitidos desde las NT antenas transmisoras interfieren entre si en el rec eptor. En particular, un flujo de simbolos dado, transmitido desde una antena transmisora, puede ser recibido por todas las NR antenas receptoras con distintas amplitudes y fases. Cada seral recibida puede incluir luego un componente de cada uno de los NT flujos de simbolos transmitidos. Las NR serales recibidas incluirian colectivamente todos los NT flujos de simbolos transmitidos. Sin embargo, estos NT flujosde simbolos estan dispersos entre las NR serales recibidas.

En el receptor, pueden emplearse diversas tecnicas de procesamiento para procesar las NR serales recibidas, a fin de detectar los NT flujos de simbolos transmitidos. Estas tecnicas de procesamiento del receptor pueden agruparseen dos categorias primarias:

•

tecnicas de procesamiento de receptor espaciales y espaciales-temporales (que tambien se denominan tecnicas de ecualizacion), y

•

la tecn ica de proces amiento de r eceptor de "a nulacion / ecu alizacion suc esiva y c ancelacion deinterferencia" (que tambien se denomina tecnica de procesamiento de receptor de "cancelacion sucesiva deinterferencia" o de "cancelacion sucesiva").

La FIG. 2 es un diagram a en bloques de una porcion de una unidad transmisora 200, que puede ser un ejem plo de la porcion transmisora de un sistema transmisor, p. ej ., tal como el sistema transmi sor 110 en la FIG. 1. En un ejemplo, pueden emplearse una velocidad de datos y un esquema de modulacion distintos para cada uno de los NT flujos de datos a transmitir por las NT antenas transmisoras (es decir, codificacion y modulacion distinta para cada antena). Las velocidades de datos ylos esquemas de codificacion ymodulacion especificos a utilizar para cada antena transmisora pueden determinarse sobre la base de los controles proporcionados por el procesador 130, y lasvelocidades de datos pueden determinarse segun lo anteriormente descrito.

La unidad transmisora 200 incluye, en un ejemplo, un procesador 202 de datos transmitidos que recibe, codifica ymodula cada flujo de datos segun un esquema de codificacion y modulacion distinto, a fin de proporcionar simbolosde modulacion, y el procesador 202 de datos de Transmision MIMO y el procesador 204 de datos de transmision sonun ejemplo del procesador 114 de datos transmitidos ydel procesador 120 de transmision MIMO, respectivamente,de la FIG. 1.

En un ejemplo, segun se muestra en la FIG. 2, el proces ador 202 de datos tr ansmitidos incluye el demultiplexador210, los NT codificadores 212a a 212t, los NT intercaladores 214a a 214t de canal, y los NT elementos 216a a 216t de correspondencia de simb olos (es decir, un con junto de cod ificador, intercal ador de can al y eleme nto decorrespondencia de simb olos para ca da antena transmisora). El dem ultiplexador 210 demultiplexa los datos (esdecir, los bits de informacion) en NT flujos de d atos para las NT antenas transmisoras, para su empleo en la transmision d e datos. Los NT fluj os d e datos p ueden asoci arse a distintas v elocidades d e d atos, segu n l o determinado por la funcionalidad del control de velocidad, que, en un ejemplo, puede estar proporcionada por elprocesador 130 o 170 (FIG. 1). Cada flujo de datos se suministra a un respectivo codificador 212a a 212t.

Cada cod ificador 21 2a a 212t recib e y c odifica un res pectivo flu jo d e datos, sobr e la b ase d el esquem a de codificacion especifico seleccionado para ese flujo de datos a fin de proporcionar bits codificados. En un ejemplo, lacodificacion puede utilizarse para aumentar la fiabilidad de la transmision de datos. El esquema de codificacionpuede incluir, en un ejemplo, cualquier combinacion de codificacion de comprobacion de redundancia ciclica (CRC), codificacion convo lutiva, co dificacion T urbo, codificac ion en blo que, o similares. Lo s bits codifica dos de ca da codificador 212a a 212t se suministran luego a un respectivo intercalador 214a a 214t de canal, que intercala los bitscodificados s obre l a bas e d e un esquema de intercalacion especifico. La i ntercalacion proporciona d iversidadtemporal para los bits codificados, permite que los datos se transmitan basandose en una SNR media para loscanales de transmision utilizados para el flujo de datos, combate el desvanecimiento y elimina adicionalmente lacorrelacion entre los bits codificados empleados para formar cada simbolo de modulacion.

Los bits codificados e intercalados de cada intercalador 214a a 214t de canal se suministran a un respectivo bloque222a a 222t de correspondencia de simbolos, que transforma estos bits para formar simbolos de modulacion. Elesquema de modulacion es pecifico a s er impl ementado por cad a bloque 2 22a a 2 22t d e c orrespondencia d e simbolos esta determinado por el control de modulacion proporcionado por el procesador 130. Cada bloque 222a a222t de correspondencia de simbolos agrupa conjuntos de qj bits codificados e intercalados a fin de formar simbolos no binarios, y transforma adicionalmente cada simbolo nobinario en un punto especifico en una constelacion deserales correspondientes al esquema de modulacion seleccionado (p. ej., QPSK, M-PSK, M-QAM, o algun otro esquema de modulacion). Cada punto de seral transformado corresponde a un simbolo de modulacion Mj-ario, donde Mj corresponde al esquema de modulacion especifico seleccionado para la j-esima antena transmisora, y Mj = 2qj. Los bloques 222a a 222t de correspondencia de simbolos proporcionan entonces NT flujos de simbolos de modulacion.

En el ejemplo especifico ilustrado en la FIG. 2, el pr ocesador transmisor 204 MIMO incluye un modulador 224 ybloques 226a a 226t de transformadas inversas de Fourier (IFFT). El modulador 224 modula las muestras paraformar los simbolos de modulacion para los NT flujos en las subbandas y antenas transmisoras adecuadas. Ademas,el modulador 224 suministra cada uno de los NT flujos de simbolos a un nivel de potencia prescrito. En unarealizacion, el modulador 224 puede modular simbolos segun una secuencia de salto controlada por un procesador,

p. ej., el procesador 130 o 170. En tal ejemplo, las frecuencias con las cuales se modulan los NT flujos de simbolospueden variar para cada grupo o bloque de simbolos, trama, o porcion de una trama de un ciclo de transmision.

Cada bl oque IFFT 226a a 226t, ju nto co n un generador de prefijos ciclicos as ociado ( no mostr ado), p uede comprender u n mo dulador OFDM. Cada bloque IF FT 226a a 226t re cibe un res pectivo flu jo de simbolos d e modulacion d esde el mo dulador 22 4. Ca da b loque IF FT 226a a 226t agr upa co njuntos de NF simbolos de modulacion para formar los corresp ondientes vectores de simbolos de modulacion, y convierte cada vector desimbolos de modulacion en su representacion del dominio temporal (que se denomina un simbolo OFDM) utilizandola transformada rapida inversa de Fourier. El elemento IFFT 222 puede diserarse para llevar a cabo la transformadainversa sobre cualquier numero de subcanales de frecuencia (p. ej., 8, 16, 32,..., NF).

Cada representacion en el dominio temporal del vector de simbolos de modulacion generado por los bloques IFFT 226a a 226t se proporciona a los bloques 228a a 228t de procesamiento no lineal. En un ejemplo, los bloques 228aa 228t de procesamiento no lineal recortan la amplitud alta, es decir, aquella que daria como resultado una potenciade transmision mayor que un nivel predeterminado, de cada representacion en el dominio temporal de las serales vectoriales de simbolos de modul acion en el simbo lo. La seral re cortada d e lo s bloques 22 8a a 22 8t d eprocesamiento no lineal se suministra luego a los filtros 230a a 230t de paso bajo, que estan diserados para eliminarlos componentes fuera de banda de la seral recortada, que resultan del recorte de la representacion en el dominiotemporal de las serales vectoriales de simbolos de modulacion. Esto se lleva a cabo a fin de reducir, en un ejemplo,la interferencia fuera de banda generada por un amplificador 232a a 232t de potencia, a traves del cual pasan lasrepresentaciones en el dominio temporal de las serales vectoriales de simbolos de modulacion. Los amplificadores232a a 232t de p otencia amplifican l as s erales para p roporcionar l os nive les adecuados d e p otencia p ara l a transmision.

Dado que los amplificadores 232a a 232t de potencia son dispositivos no lineales, las serales proporcionadas por ellos incluiran componentes fuera de banda. Estos componentes, de manera muy similar a la de aquellos generadosdebido al recorte por parte de los bloques 228a a 228t de procesamiento no lineal, pueden causar interferencia a lastransmisiones de otros dispositivos o transmisores vecinos que utilizan bandas de frecuencia adyacentes. Ademas,la mascar a de emisio n incl uye limites especificos par a l a potenc ia fue ra de ba nda que g enera u n disp ositivoinalambrico. Por lo tanto, hay una necesidad de proporcionar recorte y/o mengua para la potencia maxima a la cualel mod ulador puede em itir serales, lo que re ducira las emisio nes f uera de b anda. Sin em bargo, tanto l afuncionalidad de mengua como la de recorte reducen la potencia de las serales suministradas a los amplificadores232a a 232t de potencia, lo que reduce su eficiencia, dado que estan sesgadas en un punto que permite una amplificacion esencialmente lineal a mayores niveles de potencia que los proporcionados a los amplificadores 232aa 232t de potencia, debido a la mengua y/o al recorte.

Asi pues, en un ejemplo, un procesador, p. ej., el procesador 130 o 170, varia el nivel en el cual recortan los bloques228a a 228t de procesamiento no lineal, y/o la magnitud de la mengua por las serales moduladoras, sobre la basede una ubicacion de las frecuencias, que esta siendo generada por el modulador 224, para su transmision por laantena especifica 208a a 208t, con la cual estan acopladoslos amplificadores asociados232a a 232t de potencia. De esta manera, la eficiencia del amplificador de potencia se maximiza alli donde es posible, mientras que, a la vez, se mantiene la mascara de emision segun lo requerido.

En ciertos ejemplos, los amplificadores 232a a 232t de potencia pueden ser amplificadores de Clase A, de Clase AB,de Clase B y de Clase C. Pueden utilizarse amplificadores de Clase A debido, por lo general, a que proporcionan unmayor grado de linealidad. Sin embargo, los amplificadores de Clase A tambien son, generalmente, menos eficientesque los otros tipos de amplificadores lineales. Tambien pueden utilizarse otros tipos de amplificadores de potencia.

Con referencia a la FIG. 3A, se ilus tra un diagrama espectral de serales dentro de una mascara de emision utilizando ejemplos de reduccion de potencia basados en ubicaciones individuales de frecuencia. La mascara 300 deemision incluye los niveles 302 de potencia de region limite, asociados a la frecue ncia minima Fmin, y los 304, asociados a la frecuencia maxima Fmax, donde Fmin y Fmax definen la banda defrecuencia asociada al protocolo, oprotocolos, de comunicacion, mediante cuya utilizacion funciona un transmisor, tal como el transmisor 200.

Durante un simbolo, o una porcion de un simbolo, la seral 312 se transmite utilizando la frecuencia F1, la seral 310 se transmite utilizando la frecuencia F2 y la seral 308 se transmite utilizando la frecuencia F3, desde una antena, p.ej., la antena 208a. Durante el simbolo, o la porcion de un simbolo, ilustrado en la FIG. 3A, dado que cada una de las frecuencias F1, F2 y F3 estan cerca de, o en el centro, de la banda entre las frecuencias Fmin y Fmax, se necesita poco o ningunrecorte y/o mengua. Esto puede verse en cuanto a que el nivel 314 de potencia delas serales 308, 310 y 312 esta cerca de un nivel maximo 306 de potencia para las serales dentro de la banda permitidas por lamascara 300 de emision. De esta manera, cuando las serales se transmiten utilizando frecuencias en, o cerca de, el centro de la gama de frecuencias, el amplificador de potencia asociado a la antena que transmite el simbolo, o unaporcion del simbolo, se utiliza con un eficiencia cercana a la maxima.

Con referencia a la FIG. 3B, otro simb olo, o porcion de simbolo, incluyela seral 320, transmitida utilizando la frecuencia F6, la seral 322, transmitida utilizando la frecuencia F5, y la seral 324, transmitida utilizando la frecuencia F4, desde una antena, p. ej., la ante na 208a. Durante esta trama, la frecuencia F6 esta cerca d e una frecuencia maxima Fmax de la banda de frecuencia y,por lo tanto, cerca de la region limite 304 de la mascara 300 de emision.Por lo tanto, el nivel maximo 326 de potencia de la seral 320 y, por lo tanto, de las serales 322 y 324, se reduce deforma que no supere el nivel de potencia de la region limite 304 de la mascara 300 de emision. La reduccion puedeproporcionarse por recorte y/o mengua. Durante la trama de transmision de la FIG. 3B, la potencia de la seral fuera de banda se mantiene dentro de la mascara de emision y, por lo tanto, la interferencia fuera de banda esta dentro deparametros aceptables.

Con referencia a la FIG. 3C, otro si mbolo, o porcion de un simbolo, incluye la seral 330 transmitida utilizando lafrecuencia F9, la seral 332 transmitida utilizando la frecuencia F8 y la seral 334 transmitida utilizando la frecuencia F7, desde una antena, p. ej., la ante na 208a. Durante esta trama, la frecuencia F7 esta cerca d e una frecuencia minima Fmin de la banda de frecuencia y, por lo tanto, cerca de la reg ion limite 304 de la mascara 300 de emision.Por lo tanto, el nivel maximo 336 de potencia de la seral 334 y, por lo tanto, de las serales 330 y 332, se reduce deforma que no supere el nivel de potencia de la region limite 302 de la mascara 300 de emision. La reduccion puedeproporcionarse por recorte y/o mengua. Durante esta trama de transmision, lapotencia de la seral fuera de bandase mantiene dentro de la mascara de emision y, por lotanto, la interferencia fuera de banda esta dentro de parametros aceptables.

Puede verse de las FIGs. 3B y3C que el nivel 336 de potencia es mayor que el nivel 326 de potencia. Esto esporque es posible, en esta realizacion, variar el nivel de recorte y/o la mengua sobre la base de la proximidad de una

o mas serales a Fmin o a Fmax. Por ejemplo, como F7 esta mas lejos de Fmin que F6 lo esta de Fmax, el nivel de recorte y/o mengua adecuado puede ser menor para la seral 334 que para la seral 320. Asi pues, la eficie ncia del amplificador de potencia se mantiene tan cercano al nivel optimo como sea posible, sobre la base de las ubicacionesde las frecuencias a tr ansmitir por l a antena para el simbolo de transmision, porcion de un simbolo, grupo desimbolos, trama o porciones de una trama especificos. Asi pues, la potencia emitida desde cada antena para cada simbolo, porcion de un si mbolo, gr upo de simbo los, trama o porciones d e una trama p uede co ntrolarseindependientemente, optimizando asi simultaneamente la eficiencia ymanteniendo la interferencia fuera de banda para cada simbolo, porcion de un simbolo, grupo de simbolos, trama o porciones de trama.

Si bien las FIGS. 3A-3C muestran tres serales en tres frecuencias utilizadas para la transmision desde una unica antena, el numero de simbolos, o porciones de un simbolo, utilizados para el control de mengua y/o de recorte puede variar segun la longitud del simbolo y/o la longitud de la trama de transmision.

Con referencia a la FIG. 4, se muestra un diagrama de flujo que ilustra un algoritmo de control de mengua y recortesegun una realizacion. Una secuencia de frecuencias para las serales a transmitir desde una antena dada sedetermina en el bloque 400. Esta secuencia puede ser para un simbolo, una porcion de un simbolo, un grupo desimbolos, una trama o una porcion de una trama. Tal informacion puede ser accesible para un procesador que operael dispositivo de comunicacion inalambrica. La frecuencia o frecuencias de la secuencia queesta(n) mas cerca delos limites de la banda de frecuencia se determina(n) luego en el bloque 402. La proximidad puede ser, por ejemplo,

(i) la frecuencia mas cercana bien a la fre cuencia minima o bien a la frecuencia maxima; (ii) la frecuenc ia mascercana a la frecuencia minima y la frecuencia mas cercana a la frecuencia maxima; (iii) las frecuencias queestan dentro de una distancia fija bien a la frecuencia minima, bien a la frecuencia maxima, o a ambas.

La potencia de salida de las serales proporcionadas al amplificadorde potencia asociadoa la antenase reducenluego sobre la base de la proximidad de las frecuencias de la secuencia a los bordes, es decir, las frecuencias minima y maxima de la banda de frecuencia en la cual el dispositivo de comunicacion inalambrica ha de operar, enel bloque 404. La reduccion, que puede proporcionarse por recorte y/o mengua, de la potencia, se lleva a cabo paramantener una potencia maxima de las serales moduladas utilizando la frecuencia mas cercana a los limites de lamascara de emision, para que este dentro de la interferencia fuera de banda de la mascara de emision.

Con referencia a la FIG. 5, s e muestra un diagrama de flujo que ilustra un algoritmo de control de mengua y de recorte segun una realizacion. Una s ecuencia de frecuencias, mediante cuya utilizacion han de transmitirse lasserales desde una antena dada, se determina en el bloque 500. Esta secuencia puede ser para un simbolo, unaporcion de un simbolo, un grupo de simbolos, una trama o una porcion de una trama. Tal informacion puede seraccesible para un procesador que opera el dispositivo decomunicacion inalambrica. La distancia media de lasfrecuencias de la secuencia a los limites de la banda de frecuencia se determina luego en el bloque 502. La potencia de salida de las serales proporcionadas al amplificador de potencia asociado a la antena se reduce luego sobre labase de esta distancia media, es decir, el promedio de la distancia de cada frecuencia a las frecuencias minimas y/omaximas de la banda de frecuencia en la cual el dispositivo de comunicacion inalambrica ha de funcionar, en el bloque 504. Es decir, cuando menor sea el promedio, mayor es el nivel de mengua y/o menor el nivel de recorte quese utiliza. El empleo de un promedio puede ser beneficioso; dado que cada frecuencia, independientemente de laubicacion dentro de la banda de frecuencia, puede tener componentes que estan fuera de banda y, por lo tanto, lautilizacion de un valor promedio proporciona entrada desde cada componente de interferencia fuera de banda de la seral a transmitir.

Deberia observarse que el esquema anterior tambien puede aplicarse a un sistema de frecuencia unica dondeocurre el salto de frecuencia. En tal realizacion, la ubicacion de la frecuencia de transmision unica se determina con respecto a los limites de la banda de frecuencia, y el recorte, y/o la mengua, se proporciona correspondientemente segun lo aqui descrito.

Con referencia a la Fig. 6, se ilustra un diagrama en bloques de la aplicacion de un control de mengua y/o de recortesobre la base de la ubicacion de la region de salto en un periodo de salto, segun un ejemplo. La region 600 de saltocomprende una pluralidad de periodos 602 de simbolo que son capaces de contener simbolos que se modulansegun una frecuencia portadora especifica en una gama contigua de frecuencias portadoras, y dentro de un grupocontiguo de periodos de simbolos. La region 600 de salto se asigna a una porcion parcial del periodo 604 de salto,que es un grupo contiguo mas grande de frecuencias y periodos de simbolos, que comprenden una transmision enrafaga o una trama disponible para su transmision por parte del transmisor.

Cualquier simbolo transmitido dentro de la region 600 de salto puede tener una frecuencia portadora maxima M, queesta a una distancia �1 de la minima frecuencia portadora S de la banda de frecuencia, y una frecuencia portadoraminima i que esta a una distancia �2 de la frecuencia portadora maxima 1 de la banda de frecuencia. Por lo tanto, en una realizacion el nivel de mengua y/o de recorte puede determinarse sobre la base de �1 y �2, o, posiblemente, en algunos casos, sobre �1 o �2. Este enfoque requeriria menos cambios en los niveles de salida de potencia delmodulador, y/ocambios del nivel de recorte, que la alteracion de uno de ellos, o ambos, sobre la base de las frecuencias portadoras individuales de las serales individuales que comprenden los simbolos o muestras.

Ademas, en algunas realiz aciones, el enf oque de la FIG. 6 puede c ombinarse con el de las FIGS. 3A-3C, estableciendo las magnitudes maximas y/o minimas de recorte y/o de mengua, sobre la base de la region de salto, y variando luego las magnitudes de recorte o mengua para las frecuencias portadoras individuales dentro de la gamaestablecida por las magnitudes maximas y/o minimas de recorte o mengua, en aquellos casos en que las regionesde salto se utilizan como el plan de saltos.

Con referencia a la FIG. 7, s e muestra un diagrama de flujo que ilustra un algoritmo de control de mengua y de recorte segun un ejemplo. Una ubicacion de una region de salto dentro de un periodo de salto se determina en elbloque 700. Tal informacion puede ser accesible para un procesador que opera el dispositivo de comunicacion inalambrica. La proximidad de la frecu encia maxima de la region de salto yla maxima frecuencia adjudicada altransmisor, o bien la frecuencia maxima del periodo de salto de la region de salto, y la frecuencia maxima adjudicada al transm isor, o bi en la frec uencia minim a del periodo d e salto de la regi on de salto, y la frecuencia minimaadjudicada al transmisor, o la frecuencia maxima del periodo de salto de la region de salto yla frecuencia maximaadjudicada al transmisor o el periodo de salto se determinan en el bloque 702. La potencia de salida de las seralessuministradas al amplificador de potencia asociado a la antena se reduce luego sobre la base de una cualquiera, oambas, de estas determinaciones de proximidad, para todos los simbolos transmitidos en la region de salto, en elbloque 704. L a reducc ion d e pote ncia se lleva a c abo para mant ener una potencia ma xima de las sera lesmoduladas utilizando la frecuencia mas cercana a los limites de la mascara de emision, para que este dentro de lainterferencia fuera de banda permitida de la mascara de emision.

Con referencia a la FIG. 8, se ilustra un diagrama espectral de serales dentro de una mascara de emision utilizando ejemplos de la reduccion de potencia sobre la base del ancho de banda de la seral. La mascara de emision incluyelos niveles 802 de potencia de la region limite, asociados a la frecuencia minima Fmin, y los 804, asociados a la frecuencia maxima Fmax, donde Fmin y Fmax definen la banda de frecuencia asociada al protocolo o protocolos decomunicacion, mediante cuyo empleo funciona un transmisor, tal como el transmisor 200. Durante un simbolo, o unaporcion de un simbolo, la seral 808 se transmite utilizando la frecuencia F1, la seral 810 se transm ite utilizando la frecuencia F2 y la seral 812 se transmite utilizando la frecuencia F3 desde una antena, p. ej., la antena 808a. La distancia entre las frecuencias F1, la frecuencia minima de las serales transmitidas, y F3, la frecuencia maxima de las serales transmitidas, es el ancho B de banda de las serales transmitidas. El nivel de recorte y/o mengua pueden basarse en el ancho de banda. Por ejemplo, cuanto mayor sea el ancho B de banda, mayor el nivel de recorte y/omengua. Este enfoque requeriria menos cambios en los niveles de salida de potencia del modulador, y/o cambiosdel nivel de recorte, que la alteracion de cualquiera de ellos, o ambos, sobre la base de las frecuencias portadorasindividuales de las serales individuales que comprenden los simbolos o muestras.

Ademas, en algunos ejemplos, el enfoque de la FIG. 8 puede combinars e con el de las FIGS. 3A-3C, estableciendo las magnitudes maximas y/o minimas de recorte o mengua, sobre la base del ancho B de banda, y variando luego las magnitudes de recorte o mengua para las frecuencias portadoras individuales dentro de la gama establecida porlas magnitudes maximas y/o minimas de recorte o mengua, sobre la base del ancho B de banda.

Con referencia a la FIG. 9, se muestra un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo adicional de un algoritmo decontrol de mengua y/o de recorte. Una secuencia de frecuencias, mediante cuya utilizacion han de transmitirse serales desde una ante na dada, se deter mina en e l bloque 900. T al informacion puede ser acce sible para unprocesador que opera el dispositivo de comunicacion inalambrica. El ancho de banda de las frecuencias de lasserales a transmitir se determina entonces en el bloque 902. La potencia de salida de las serales proporcionadas alamplificador de potencia asociado a la antena se reduce luego sobre la base del ancho de banda, en el bloque 904.La r educcion en la potencia se lleva a c abo par a m antener una p otencia ma xima de las se rales mo duladasutilizando la frecuencia mas cercana a los limites de la mascara de emision, para que este dentro de la interferencia permitida fuera de banda de la mascara de emision.

Aquellos versados en la tecnologia apreciaran que los diversos bloques logicos, modulos, circuitos y algoritmosilustrativos, de scritos con re lacion a las r ealizaciones aqui div ulgadas pue den implementarse co mo hard �areelectronico, soft�are de ordenador, o combinaciones de ambos. Para ilustrar claramente esta intercambiabilidad del hard�are y el soft �are, se han descrito anteri ormente di versos co mponentes, b loques, mod ulos, circuitos yalgoritmos ilustrativos, generalmente en terminos de su funcionalidad. Si tal funcionalidad se implementa comohard�are o soft�are depende de la aplicacion especifica y de las restricciones de disero impuestas sobre el sistemageneral. Los artesanos versados pueden implementar la funcionalidad descrita de diversas maneras para cada aplicacion especifica, pero tales decisiones de implementacion no deberian interpretarse como causantes de un alejamiento del ambito de la presente invencion.

Los divers os blo ques logicos, modulos y circuitos il ustrativos, d escritos co n re lacion a las rea lizaciones aqui divulgadas pueden implementarse, o llevarse a cabo, conun procesador de proposito general, un procesador deserales digitales (DSP), un circuito integrado especifico para la aplicacion (ASIC), una formacion de compuertasprogramables en el terre no (F PGA) u ot ro dis positivo logico programable, com puerta discreta o l ogica d etransistores, componentes discretos de hard�are, o cualquier combinacion de los mismos, diserada para llevaracabo l as funci ones a qui de scritas. Un procesa dor de proposito ge neral puede se r un micropro cesador, pero,alternativamente, el proces ador pu ede ser cualquier pr ocesador convencional, microprocesador o maqu ina de estados. Un procesador tambien puede implementarse como una combinacion de dispositivos de calculo, p. ej., una combinacion de un DSP y un microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o mas microprocesadores conjuntamente con un nucleo de DSP, o cualquier otra configuracion similar.

Los procedimientos o a lgoritmos descrit os con rel acion a l as re alizaciones aqui d ivulgadas p ueden r ealizarsedirectamente en hard�are, en un modulo de soft�are ejecutado por un procesador, o en una combinacion de losdos. Un modulo de soft�are puede residir en una mem oria de acceso aleatorio RAM, una memoria flash, una memoria de solo lectura ROM, una memoria EPROM, una memoria EEPROM, registros, un disco rigido, un discoextraible, un CD-ROM, o cualquier otra forma de medio de almacenamiento conocido en la tecnologia. Un medio dealmacenamiento ejemplar se acopla al procesador, de forma tal que el procesador pueda leer informacion de,y escribir informacion en, el medio de almacenamiento. Alternativamente, el medio de almacenamiento puede estarintegrado al procesador. El procesador y el medio de almacenamiento pueden residir en un ASIC. El ASIC puederesidir en un terminal de usuario. Alternativamente, el procesador y el medi o dealmacenamiento pueden residir como componentes discretos en un terminal de usuario.

Claims (7)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un metodo para variar un nivel de potencia de una seral proporcionada a un amplificador de potencia (232) de un transmisor (200) de un dispositivo de comunicacion inalambrica, que comprende:

   determinar una frecuencia para transmitir dicha seral desde una antena;

   determinar una frecuencia minima ymaxima de una banda de frecuencia en la que el dispositivo de comunicacion inalambrica debe operar;

   determinar una mascara de emision que incluye un primer nivel de potencia maximo al que la antena transmite una seral a la frecuencia minima y un segundo nivel de potencia maximo al que la antenatransmite una seral a la maxima frecuencia; y

   reducir dicho nivel de potencia de dicha seral proporcionada a dicho amplificador de seral (232)

   acoplado a la antena en funcion de la proximidad de la frecuencia de la seral a al menos una de las

   frecuencias minima o maxima.
2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, en el que dicho nivel de potencia de dicha seral transmitida por la antenase limita al primer o segundo nivel de potencia maximo, en funcion de la proximidaddelafrecuencia de laseral a al menos una de las frecuencias minima o maxima.
3. 3. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende ademas:

   determinar u na canti dad m edia de d istancia e ntre frecuencias de s erales tra nsmitidas por l aantena y las frecuencias minima y maxima; y

   reducir dicho nivel de potencia de dicha seral en funcion de la cantidad media de distancia.

4. 4.

   El metodo de la reivindicacion 1, en el que reducir dicho nivel de potencia de dicha seral proporcionada alamplificador de potencia (232) comprende reducir el nivel de potencia de serales proporcionadas por unmodulador acoplado al amplificador de potencia (232).

5. 5.

   El metodo de la reivindicacion 1, en el que la seral se asocia con al menos uno de un simbolo, una porcion de un simbolo, un grupo de simbolos, una trama, o una porcion de una trama.

6. 6.

   Un aparato para variar un nivel de potencia de seral proporcionada a un amplificador de potencia (232) deun transmisor (200) de un dispositivo de comunicacion inalambrica, que comprende:

   medios para determinar una frecuencia para transmitir una seral dicha desde una antena;

   medios para determinar una frecuencia minima ymaxima de una banda de frecuencia en la que eldispositivo de comunicacion inalambrica debe operar;

   medios para determinar una mascara de emision que incluye un primer nivel de potencia maximo alque la antena transmite una seral a la frecuencia minima y un segundo nivel de potencia maximo alque la antena transmite una seral a la maxima frecuencia; y

   medios para reducir dicho nivel de potencia de dicha seral proporcionada a dicho amplificador de

   seral (232) acoplado a la antena en funcion de la proximidad de la frecuencia de la seral a al menos

   una de las frecuencias maxima o minima.
7. 7. Un medio legible por ordenador para almacenar instrucciones que, cuando se ejecutan en un ordenador, llevan a cabo un metodo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.