приемник системы связи с адаптивным компенсатором на основе многоканального приема

Формула изобретения

1. Способ оценивания переданного сигнала в системе беспроводной связи, содержащий

прием беспроводного сигнала, который содержит канал пилот-сигнала и, по меньшей мере, один другой канал,

обработку беспроводного сигнала с использованием входного каскада многоотводного приемника для обеспечения множества выходных сигналов входного каскада,

выполнение оценивания канала с использованием блока оценивания канала на основе множества выходных сигналов входного каскада для получения множества оценок канала,

использование оценок канала для объединения множества выходных сигналов входного каскада в объединенный сигнал,

оценивание переданного сигнала с использованием компенсатора, иного чем блок оценивания канала, и объединенного сигнала, при этом компенсатор включает в себя фильтр с множеством отводов, которые адаптируются посредством использования адаптивного алгоритма, который использует оцененный пилот-сигнал, который оценен из принятого беспроводного сигнала, при этом канал пилот-сигнала был передан, по меньшей мере, с одним другим каналом,

выделение оцененного пилот-сигнала и

предоставление оцененного пилот-сигнала для использования в адаптивном алгоритме.

2. Способ по п.1, в котором адаптивный алгоритм представляет собой итерационный алгоритм.

3. Способ по п.1, в котором канал пилот-сигнала является мультиплексированным с использованием кодового уплотнения.

4. Способ по п.3, в котором беспроводный сигнал дополнительно содержит ортогональные и неортогональные каналы.

5. Способ по п.3, в котором способ реализуется мобильной станцией.

6. Способ по п.3, в котором способ реализуется базовой станцией.

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

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

9. Способ по п.1, в котором фильтрация выполняется в частотной области.

10. Способ по п.1, в котором адаптивный алгоритм используется однократно на каждый символьный интервал пилот-сигнала для обновления отводов.

11. Способ по п.1, в котором адаптивный алгоритм используется N раз на каждый символьный интервал пилот-сигнала для обновления отводов, где N - любое положительное целое число.

12. Способ по п.1, в котором адаптивный алгоритм используется на каждый N-й символьный интервал пилот-сигнала для обновления отводов, где N - любое положительное целое число больше 1.

13. Способ по п.1, в котором адаптивный алгоритм продолжает адаптировать новые значения отводов до достижения сходимости новых значений отводов.

14. Способ по п.1, в котором адаптивный алгоритм продолжает адаптировать новые значения отводов в течение заданного временного интервала.

15. Способ по п.1, в котором адаптивный алгоритм выполняет адаптацию при изменении условий в канале, когда компенсатор не согласуется с текущими условиями в канале.

16. Способ по п.1, в котором этапы оценивания и выделения выполняются параллельно с предоставлением оцененного пилот-сигнала для использования в адаптивном алгоритме.

17. Способ по п.1, в котором отводы являются эквидистантными.

18. Способ по п.1, в котором отводы являются неэквидистантными.

19. Способ по п.1, в котором канал пилот-сигнала передается непрерывно.

20. Способ по п.1, в котором канал пилот-сигнала не передается непрерывно.

21. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, один другой канал передается непрерывно.

22. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, один другой канал не передается непрерывно.

23. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, один другой канал содержит канал трафика.

24. Способ по п.1, в котором каждый отвод многоотводного приемника ассоциирован с компонентом многолучевого распространения принимаемого беспроводного сигнала.

25. Мобильная станция для использования в системе беспроводной связи, причем мобильная станция оценивает переданный сигнал, при этом мобильная станция содержит

по меньшей мере, одну антенну для приема беспроводного сигнала, который содержит канал пилот-сигнала и, по меньшей мере, один другой канал, приемник, соединенный с, по меньшей мере, одной антенной, входной каскад многоотводного приемника, соединенный с приемником, для обеспечения множества выходных сигналов входного каскада,

блок оценивания канала для выполнения оценивания канала на основе множества выходных сигналов входного каскада для получения множества оценок канала,

блок объединения для использования множества оценок канала для объединения множества выходных сигналов входного каскада в объединенный сигнал,

компенсатор, иной чем блок оценивания канала, для оценивания переданного сигнала, при этом компенсатор использует объединенный сигнал и включает в себя фильтр с множеством отводов, которые адаптируются посредством использования адаптивного алгоритма, который использует оцененный пилот-сигнал, который оценен из принятого беспроводного сигнала, при этом канал пилот-сигнала был передан, по меньшей мере, с одним другим каналом, и

блок сжатия для выделения оцененного пилот-сигнала и предоставления оцененного пилот-сигнала для использования в адаптивном алгоритме.

26. Мобильная станция по п.25, в которой адаптивный алгоритм представляет собой итерационный алгоритм.

27. Мобильная станция по п.25, в которой компенсатор содержит КИХ-фильтр.

28. Мобильная станция по п.25, в которой компенсатор содержит БИХ-фильтр.

29. Мобильная станция по п.25, в которой фильтрация выполняется в частотной области.

30. Мобильная станция по п.25, в которой адаптивный алгоритм обновляет отводы однократно на каждый символьный интервал пилот-сигнала.

31. Мобильная станция по п.25, в которой адаптивный алгоритм обновляет отводы N раз на каждый символьный интервал пилот-сигнала, где N - любое положительное целое число.

32. Мобильная станция по п.25, в которой адаптивный алгоритм обновляет отводы на каждый N-й символьный интервал пилот-сигнала, где N - любое положительное целое число больше 1.

33. Мобильная станция по п.25, в которой адаптивный алгоритм продолжает адаптировать новые значения отводов до достижения сходимости новых значений отводов.

34. Мобильная станция по п.25, в которой канал пилот-сигнала является мультиплексированным с использованием кодового уплотнения.

35. Мобильная станция по п.25, в которой адаптивный алгоритм используется для обновления множества отводов в течение трафика.

36. Мобильная станция по п.25, в которой каждый отвод многоотводного приемника ассоциирован с компонентом многолучевого распространения принимаемого беспроводного сигнала.

37. Устройство для использования в системе беспроводной связи для оценивания переданного сигнала, при этом устройство содержит

по меньшей мере, одну антенну для приема беспроводного сигнала, который содержит канал пилот-сигнала и, по меньшей мере, один другой канал,

приемник, соединенный с, по меньшей мере, одной антенной,

входной каскад многоотводного приемника, соединенный с приемником, для обеспечения множества выходных сигналов входного каскада,

блок оценивания канала для выполнения оценивания канала на основе множества выходных сигналов входного каскада для получения множества оценок канала,

блок объединения для использования множества оценок канала для объединения множества выходных сигналов входного каскада в объединенный сигнал,

компенсатор, иной чем блок оценивания канала, для оценивания переданного сигнала, при этом компенсатор использует объединенный сигнал и включает в себя фильтр с множеством отводов, которые адаптируются посредством использования адаптивного алгоритма, который использует оцененный пилот-сигнал, который оценен из принятого беспроводного сигнала, при этом канал пилот-сигнала был передан с, по меньшей мере, одним другим каналом,

блок сжатия для выделения оцененного пилот-сигнала и для предоставления оцененного пилот-сигнала для использования в адаптивном алгоритме.

38. Устройство по п.37, в котором адаптивный алгоритм представляет собой итерационный алгоритм.

39. Устройство по п.37, в котором компенсатор содержит КИХ-фильтр.

40. Устройство по п.37, в котором компенсатор содержит БИХ-фильтр.

41. Устройство по п.37, в котором фильтрация выполняется в частотной области.

42. Устройство по п.37, в котором адаптивный алгоритм обновляет отводы однократно на каждый символьный интервал пилот-сигнала.

43. Устройство по п.37, в котором адаптивный алгоритм обновляет отводы N раз на каждый символьный интервал пилот-сигнала, где N - любое положительное целое число.

44. Устройство по п.37, в котором адаптивный алгоритм обновляет отводы на каждый N-й символьный интервал пилот-сигнала, где N - любое положительное целое число больше 1.

45. Устройство по п.37, в котором адаптивный алгоритм продолжает адаптировать новые значения отводов до достижения сходимости новых значений отводов.

46. Устройство по п.37, в котором канал пилот-сигнала является мультиплексированным с использованием кодового уплотнения.

47. Устройство по п.37, причем устройство реализовано в мобильной станции.

48. Устройство по п.37, причем устройство реализовано в базовой станции.

49. Устройство по п.37, в котором каждый отвод многоотводного приемника ассоциирован с компонентом многолучевого распространения принимаемого беспроводного сигнала.

50. Машиночитаемый носитель, хранящий инструкции для оценивания переданного сигнала, содержащие

прием беспроводного сигнала, который содержит канал пилот-сигнала и, по меньшей мере, один другой канал,

обработку беспроводного сигнала с использованием входного каскада многоотводного приемника для обеспечения множества выходных сигналов входного каскада,

выполнение оценивания канала с использованием блока оценивания канала на основе множества выходных сигналов входного каскада для получения множества оценок канала,

использование оценок канала для объединения множества выходных сигналов входного каскада в объединенный сигнал,

оценивание переданного сигнала с использованием компенсатора, иного чем блок оценивания канала, и объединенного сигнала, при этом компенсатор включает в себя фильтр с множеством отводов, которые адаптируются посредством использования адаптивного алгоритма, который использует оцененный пилот-сигнал, который оценен из принятого беспроводного сигнала, при этом канал пилот-сигнала был передан с, по меньшей мере, одним другим каналом,

выделение оцененного пилот-сигнала и

предоставление оцененного пилот-сигнала для использования в адаптивном алгоритме.

51. Процессор, исполняющий инструкции для оценивания переданного сигнала, причем инструкции содержат

инструкции для приема беспроводного сигнала, который содержит канал пилот-сигнала и, по меньшей мере, один другой канал,

инструкции для обработки беспроводного сигнала с использованием входного каскада многоотводного приемника для обеспечения множества выходных сигналов входного каскада,

инструкции для выполнения оценивания канала с использованием блока оценивания канала на основе множества выходных сигналов входного каскада для получения множества оценок канала,

инструкции для использования оценок канала для объединения множества выходных сигналов входного каскада в объединенный сигнал,

инструкции для оценивания переданного сигнала с использованием компенсатора, иного чем блок оценивания канала, и объединенного сигнала, при этом компенсатор включает в себя фильтр с множеством отводов, которые адаптируются посредством использования адаптивного алгоритма, который использует оцененный пилот-сигнал, который оценен из принятого беспроводного сигнала, при этом канал пилот-сигнала был передан с, по меньшей мере, одним другим каналом,

инструкции для выделения оцененного пилот-сигнала и

инструкции для предоставления оцененного пилот-сигнала для использования в адаптивном алгоритме.

Описание изобретения к патенту

Область техники

Настоящее изобретение относится к компенсации в системах связи, более конкретно к адаптивному компенсатору для использования в системах беспроводной связи.

Предшествующий уровень техники

Системы связи используются для передачи информации от одного устройства к другому. Перед передачей информация кодируется в формат, подходящий для передачи по каналу связи. Передаваемый сигнал искажается по мере того, как он проходит по каналу связи; сигнал также испытывает искажения под влиянием шумов и помех, воспринимаемых в процессе передачи.

Одним из явлений, которые создают искажения сигнала, является многолучевое распространение. Сигналы многолучевого распространения представляют собой различные копии одного и того же беспроводного сигнала, которые формируются за счет отражений от конструкций и природных объектов. Сигналы многолучевого распространения могут иметь фазовые сдвиги, которые обуславливают компенсацию сигналов друг с другом в определенных местоположениях. Потери сигнала вследствие фазовой компенсации сигналов многолучевого распространения известны как замирание сигнала. Замирание представляет собой проблему в системах беспроводной связи, поскольку оно приводит к прерываниям пользовательских передач. Например, различные обусловленные многолучевым распространением копии одного сигнала беспроводной связи, передаваемого устройством беспроводной связи, могут формироваться за счет отражений от деревьев и зданий. Эти копии, обусловленные многолучевым распространением, могут комбинироваться и компенсировать друг друга вследствие фазовых сдвигов.

Другим фактором, который может оказывать влияние на сигнал, является неадекватное отношение сигнал/шум. Отношение сигнал/шум (С/Ш) представляет мощность сигнала по отношению к шуму окружающей среды. Адекватное отношение С/Ш должно поддерживаться так, чтобы сигнал мог быть выделен из шумов.

Примером помехи, обычно имеющей место в ограниченных по полосе каналах, является межсимвольная помеха (МСП). МСП возникает как результат расширения импульса передаваемого символа вследствие дисперсионного характера канала, что приводит к перекрытию импульсов соседних символов. Дисперсионный характер канала обусловлен многолучевым распространением сигналов. Принятый сигнал декодируется и переводится в исходную форму до осуществления кодирования. Как передатчик, так и приемник проектируются для минимизации эффектов неидеальностей каналов и помех.

Различные формы выполнения приемников могут быть реализованы для компенсации шумов и помех, обусловленных передатчиком и каналом. Например, компенсатор характеризует собой обычное средство, применяемое для снижения влияния многолучевости, МСП и улучшения отношения С/Ш. Компенсатор корректирует искажения и формирует оценку передаваемого символа. В среде беспроводной передачи компенсаторы требуются для решения проблем, связанных с изменяющимися во времени условиями канала. В идеальном случае отклик компенсатора подстраивается к изменениям в характеристиках каналов. Способность компенсатора реагировать на изменяющиеся условия связана с возможностями адаптации компенсатора. Оптимизация компенсатора за счет создания эффективного алгоритма адаптации вызывает затруднения, так как это требует учета противоречивых целей.

Поэтому существует необходимость в схеме компенсатора, который оптимизирует характеристики для различных систем и условий.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - диаграмма системы связи с расширенным спектром, которая поддерживает множество пользователей.

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

Фиг.3 - блок-схема, иллюстрирующая прямую линию связи и обратную линию связи между базовой станцией и мобильной станцией.

Фиг.4 - блок-схема каналов в варианте осуществления обратной линии связи.

Фиг.5 - блок-схема каналов в варианте осуществления обратной линии связи.

Фиг.6 - блок-схема варианта осуществления абонентского блока.

Фиг.7 - функциональная блок-схема, иллюстрирующая передачу беспроводного сигнала.

Фиг.8 - функциональная блок-схема, иллюстрирующая прием беспроводного сигнала.

Фиг. 9 - блок-схема, иллюстрирующая реализацию фильтра с конечным импульсным откликом.

Фиг.10 - блок-схема варианта осуществления компонента оценки канала и объединения.

Фиг.11 - блок-схема способа для использования адаптивного компенсатора при приеме беспроводного сигнала мобильной станцией.

Фиг.12 - блок-схема способа обработки беспроводного сигнала с использованием компонента оценки канала и объединения.

Детальное описание

Раскрыт способ оценивания передаваемого сигнала в беспроводной системе связи. Принимается беспроводный сигнал, который включает в себя канал пилот-сигнала. Беспроводный сигнал может включать в себя один или более сигналов дополнительных каналов. Беспроводный сигнал обрабатывается с использованием входного каскада многоотводного приемника для формирования множества выходных сигналов входного каскада. Затем выполняется оценивание канала по множеству выходных сигналов входного каскада для получения множества канальных оценок. Канальные оценки затем используются для объединения множества выходных сигналов входного каскада в объединенный сигнал. Объединенный сигнал затем фильтруется с использованием компенсатора для обеспечения оценки передаваемого сигнала. Компенсатор содержит фильтр с множеством отводов, которые адаптируются с использованием адаптивного алгоритма, который использует оцененный пилот-сигнал, оценка которого получена из принятого беспроводного сигнала. Канал пилот-сигнала передается в беспроводном сигнале, который может включать в себя, по меньшей мере, один другой канал. Оцененный пилот-сигнал выделяется и вводится в адаптивный алгоритм.

В качестве адаптивного алгоритма могут использоваться различные алгоритмы, например итеративный алгоритм.

Способ может быть реализован в различных приемниках системы связи. Например, способ может быть реализован в мобильной станции. Беспроводный сигнал может включать в себя ортогональные и неортогональные каналы. Способ также может быть реализован в базовой станции.

Для реализации компенсатора может быть использован цифровой фильтр. Возможным цифровым фильтром, который может быть использован, является фильтр с конечной импульсной характеристикой (КИХ-фильтр). Также может быть использован фильтр с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ-фильтр). Кроме того, фильтрация может выполняться в частотной области.

Различные критерии адаптации могут использоваться с адаптивным алгоритмом. В одном варианте осуществления адаптивный алгоритм может использоваться однократно на каждый символьный интервал пилот-сигнала для обновления данных для отводов. Адаптивный алгоритм может использоваться N раз на каждый символьный интервал пилот-сигнала для обновления данных для отводов, где N - любое положительное целое число. В другом варианте осуществления адаптивный алгоритм может использоваться однократно на каждый N-й символьный интервал пилот-сигнала обновления данных для отводов, где N - любое положительное целое число. Адаптивный алгоритм может продолжать адаптировать новые значения отводов, пока новые значения для отводов не будут сходиться, или может продолжать адаптировать их в течение некоторого периода времени. Адаптивный алгоритм может начать адаптацию, когда условия каналов изменяются.

Также заявлена мобильная станция для использования в системе беспроводной связи. Мобильная станция содержит адаптивный компенсатор для оценивания передаваемого сигнала. Мобильная станция содержит, по меньшей мере, одну антенну для приема беспроводного сигнала и приемник, связанный электронными средствами с, по меньшей мере, одной антенной. Мобильная станция также содержит входной каскад многоотводного приемника, который обеспечивает множество выходных сигналов входного каскада. Оценивание канала выполняется по множеству выходных сигналов входного каскада для получения множества канальных оценок. Канальные оценки используются для объединения множества выходных сигналов входного каскада в объединенный сигнал. Объединенный сигнал затем фильтруется с использованием компенсатора для обеспечения оценки переданного сигнала. Компенсатор использует объединенный сигнал и содержит фильтр с множеством отводов, которые адаптируются за счет использования адаптивного алгоритма, который использует оценки пилот-сигнала, оцененные из принятого беспроводного сигнала. Канал пилот-сигнала передается с, по меньшей мере, одним другим каналом. Мобильная станция также содержит компонент для выделения оцененного пилот-сигнала и для выдачи оцененного пилот-сигнала в адаптивный алгоритм.

Компоненты мобильной станции также применимы и могут быть использованы с другими приемными системами. Также в обобщенном виде заявлено устройство для использования в системе беспроводной связи, которое содержит адаптивный компенсатор для оценивания переданного сигнала. Устройство может быть реализовано в мобильной станции, в базовой станции или в любой другой системе, в которой необходимо принимать и обрабатывать беспроводный сигнал.

Заявленные системы и способы могут быть использованы для компенсации многолучевого распространения. Многолучевые сигналы являются копиями одного и того же беспроводного сигнала, которые генерируются отражениям от конструкций и природных формаций. Сигналы многолучевого распространения могут иметь фазовые сдвиги, которые обуславливают компенсацию сигналов друг с другом в определенных местоположениях. Потери сигнала вследствие фазовой компенсации сигналов многолучевого распространения известны как замирание сигнала. Замирание представляет собой проблему в системах беспроводной связи, поскольку оно приводит к прерываниям пользовательских передач. Например, различные обусловленные многолучевым распространением копии одного сигнала беспроводной связи, передаваемого устройством беспроводной связи, могут формироваться за счет отражений от деревьев и зданий. Эти копии, обусловленные многолучевым распространением, могут комбинироваться и компенсировать друг друга вследствие фазовых сдвигов.

Заявленные системы и способы могут также быть полезными при оптимизации мощности, используемой в системе связи. Системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) с выгодой используют управление мощностью. Адекватное отношение С/Ш должно поддерживаться таким образом, чтобы сигнал мог быть выделен из шумов. Поскольку сигналы МДКР не разделяются по частоте или по времени для заданного направления линии связи, то шумовая составляющая отношения С/Ш включает в себя все другие принятые сигналы МДКР. Если мощность отдельного сигнала МДКР слишком высока, то он эффективно заглушает все другие сигналы МДКР. Управление мощностью используется в восходящей линии связи (в передаче от терминала к базовой станции) и в нисходящей линии связи (в передаче от базовой станции к терминалу). В восходящей линии связи управление мощностью используется для поддержания подходящего уровня мощности для всех пользовательских сигналов, принимаемых в базовой станции. Уровень мощности этих принимаемых сигналов МДКР должен минимизироваться, но все еще оставаться достаточно мощным, чтобы поддерживать соответствующее отношение С/Ш. В нисходящей линии связи управление мощностью используется для поддержания подходящего уровня мощности для всех сигналов, принимаемых в различных терминалах. Это минимизирует взаимные помехи между пользователями в одной и той же ячейке, обусловленные сигналами многолучевого распространения. Это также минимизирует взаимные помехи между пользователями в соседних ячейках. Системы МДКР динамически управляют мощностью передачи базовой станции и терминалов для поддержания соответствующего уровня мощности в восходящей и в нисходящей линии связи. Динамическое управление также применяется с использованием методов управления в разомкнутом контуре и в замкнутом контуре, которые известны в технике.

Дальность действия системы МДКР непосредственно связана с общим уровнем мощности принимаемых сигналов, поскольку каждый дополнительный сигнал добавляет шум ко всем другим сигналам. Компонент шума в отношении С/Ш, обусловленный пользовательскими сигналами, снижается, когда средний принимаемый уровень мощности снижается. Методы, которые снижают мощность сигнала МДКР от устройства связи, непосредственно увеличивают дальность действия системы МДКР. Разнесенный прием является одним из методов, используемых для минимизации требуемой мощности сигнала. Снижение мощности сигнала также снижает затраты пользовательского устройства связи при увеличении срока службы батарей питания и дальности. Оптимизация используемой мощности может иметь дополнительные выгоды в системах с высокой скоростью передачи данных, где высокие скорости передачи данных могут поддерживаться, только если может достигаться соответствующее отношение С/Ш.

Системы связи используются для передачи информации от одного устройства к другому. Перед передачей информация кодируется в формат, подходящий для передачи по каналу связи. Канал связи может представлять собой линию передачи или свободное пространство между передатчиком и приемником. Когда сигнал распространяется в канале, передаваемый сигнал искажается за счет неидеальностей канала. Кроме того, сигнал испытывает искажение под влиянием шумов и взаимных помех, испытываемых в процессе передачи. Примером помехи, обычно имеющей место в ограниченных по полосе каналах, является межсимвольная помеха (МСП). МСП возникает как результат расширения импульса передаваемого символа вследствие дисперсионного характера канала, что приводит к перекрытию импульсов соседних символов. Дисперсионный характер канала обусловлен многолучевым распространением сигналов. В приемнике сигнал обрабатывается и переводится в исходную форму до осуществления кодирования. Как передатчик, так и приемник проектируются для минимизации эффектов неидеальностей каналов и помех.

Различные формы выполнения приемников могут быть реализованы для компенсации шумов и помех, обусловленных передатчиком и каналом. Например, компенсатор характеризует собой обычное средство, применяемое для решения этих проблем. Компенсатор может быть реализован трансверсальным фильтром, т.е. линией задержки с Т-секундными отводами (где Т - разрешение по времени фильтра компенсатора). Сигнальное содержание отводов взвешивается и суммируется для генерации оценки передаваемого сигнала. Коэффициенты отводов настраиваются для компенсации измерений в радиоканале. В общем случае метод адаптивной компенсации используется, когда коэффициенты отводов непрерывно и автоматически подстраиваются. Адаптивный компенсатор использует предписанный алгоритм, такой как алгоритм наименьших средних квадратов (НСК) или рекурсивный алгоритм наименьших квадратов (РНК) для определения коэффициентов отводов. Сигнал подается на устройство разделения каналов, такое как блок дескремблирования и сжатия, и на устройство принятия решения, такое как декодер или символьный ограничитель.

Способность приемника обнаруживать сигнал в присутствии шумов основана на отношении мощности принятого сигнала к мощности шума, обычно называемом отношением С/Ш или отношением мощности на несущей к помехе (Н/П). Использование в технике этих или подобных терминов часто взаимно заменяется, однако их смысл один и тот же. Соответственно, любая ссылка на отношение Н/П должна пониматься специалистами как включающая в себя обобщенный принцип определения влияний шумов в различных точках системы связи.

Компенсаторы в системах беспроводной связи предназначаются для подстройки к изменяющимся во времени условиям в канале. По мере того как характеристики канала изменяются, компенсатор настраивает свой отклик соответствующим образом. Такие изменения могут включать в себя изменения в среде передачи или относительное движение передатчика и приемника, а также другие условия. Как описано выше, алгоритмы адаптивной фильтрации часто используются для модификации коэффициентов отводов компенсатора. Компенсаторы, которые используют адаптивные алгоритмы, в общем случае называются адаптивными компенсаторами.

Термин «примерный» используется исключительно как означающий «служащий для примера, иллюстрации». Любой вариант осуществления, описанный здесь как «примерный», не обязательно должен пониматься как предпочтительный по сравнению с другими вариантами осуществления. В то время как различные аспекты вариантов осуществления представлены на чертежах, чертежи не обязательно представлены в масштабе, если это не оговорено конкретно.

Последующее описание раскрывает приведенные для примера варианты осуществления приемника системы связи с адаптивным компенсатором, начиная с предварительного описания системы беспроводной связи с расширенным спектром. Затем описаны базовая станция и мобильная станция, а также осуществляемые между ними передачи. Затем представлены компоненты варианта осуществления абонентского блока. Показаны и описаны функциональные блок-схемы для пояснения передачи и приема беспроводного сигнала. Также изложены детальные сведения, касающиеся компенсатора и адаптивного алгоритма в приемной системе. В описание, относящееся к обработке сигналов, включены иллюстрации и математические выводы. Пояснен и проиллюстрирован компонент оценивания канала и объединения. Затем описан процесс использования компенсатора и адаптации внутренних компонентов компенсатора.

Хотя в описании приведенный для примера вариант осуществления представлен как типовой, однако альтернативные варианты осуществления могут реализовывать различные аспекты изобретения без отклонения от объема настоящего изобретения. Более конкретно, настоящее изобретение применимо в системе обработки данных, системе беспроводной связи сети мобильного межсетевого протокола (mobile IP) и в любой другой системе, где есть необходимость принимать и обрабатывать беспроводный сигнал.

Рассматриваемый примерный вариант осуществления использует систему беспроводной связи с расширенным спектром. Системы беспроводной связи широко используются для обеспечения различных типов связи, таких как голосовая, передача данных и т.д. Эти системы могут базироваться на методе множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), методе множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР) и некоторых других методах модуляции. Система МДКР обеспечивает некоторые преимущества перед другими типами систем, включая увеличение емкости системы.

Система может быть спроектирована для поддержки одного или более стандартов, таких как "TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System", упоминаемый в настоящем описании как стандарт IS-95; стандарт, предложенный консорциумом "3^rd Generation Partnership Project", упоминаемый в настоящем описании как стандарт 3GPP и воплощенный в комплекте документов, включающем документы № 3GPP TS 25.211, 3GPP TS 25.212, 3GPP TS 25.213 и 3GPP TS 25.214; стандарт 3GPP TS 25.302, упоминаемый в настоящем описании как стандарт W-CDMA; стандарт, предложенный консорциумом "3^rd Generation Partnership Project 2", упоминаемый далее как стандарт 3GPP2; и стандарт TR-45.5, упоминаемый как cdma2000, ранее называвшийся IS-2000 MC. Перечисленные выше стандарты включены в настоящее описание посредством ссылки.

Каждый стандарт конкретно определяет обработку данных для передачи от базовой станции к мобильной станции и наоборот. В качестве примерного варианта осуществления в нижеследующем описании рассматривается система связи с расширенным спектром, совместимая со стандартом cdma2000 протоколов. Альтернативные варианты осуществления могут включать в себя другой стандарт.

Описанные системы и способы могут использоваться в системах связи с высокой скоростью передачи данных. В нижеследующем описании конкретная система с высокой скоростью передачи данных описана для наглядности. Могут быть реализованы альтернативные системы, которые обеспечивают передачу информации с высокими скоростями передачи данных. Для систем связи МДКР, предназначенных для передачи на высоких скоростях передачи данных, таких как система связи HDR (с высокой скоростью передачи данных), может использоваться схема запроса переменной скорости передачи для осуществления связи с максимальной скоростью передачи данных, которая может поддерживаться при конкретном отношении Н/П. Система связи HDR в типовом случае проектируется для обеспечения соответствия одному или более стандартам, такому как стандарт "cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification", 3GPP2 C.S0024, Version 2, October 27, 2000, опубликованный консорциумом "3^rd Generation Partnership Project 2". Содержание вышеуказанного стандарта включено в настоящее описание посредством ссылки.

Приемник в приведенной для примера системе связи HDR может использовать схему запроса переменной скорости передачи данных. Приемник может быть реализован в абонентской станции, осуществляющей связь в наземной сети передачи данных путем передачи данных по восходящей линии связи к базовой станции (показано ниже). Базовая станция принимает данные и маршрутизирует данные через контроллер базовой станции (КБС) (не показан) в наземную сеть. И наоборот, передачи от абонентской станции могут маршрутизироваться из наземной сети к базовой станции через КБС и передаваться от базовой станции к абонентскому блоку по нисходящей линии связи.

На фиг.1 представлен пример системы 100 связи, которая поддерживает множество пользователей и имеет возможность реализации, по меньшей мере, некоторых аспектов описанных вариантов осуществления. Любой из множества алгоритмов и методов может быть использован для планирования передач в системе 100. Система 100 обеспечивает информационный обмен для ряда ячеек 102А-102G, каждая из которых обслуживается соответствующей базовой станцией 104A-104G соответственно. В приведенном для примера варианте осуществления некоторые из базовых станций 104 имеют множество приемных антенн, а другие имеют только одну приемную антенну. Аналогичным образом, некоторые из базовых станций 104 имеют множество передающих антенн, а другие имеют одиночные передающие антенны. Нет ограничений на комбинации передающих антенн и приемных антенн. Поэтому возможны варианты, когда базовая станция 104 имеет множество передающих антенн и одиночную приемную антенну, или имеет множество приемных антенн и одиночную передающую антенну, или имеет одну или множество передающих и приемных антенн.

Терминалы 106 в зоне покрытия могут быть неподвижными (т.е. стационарными) или мобильными. Как показано на фиг.1, различные терминалы рассредоточены в системе. Каждый терминал 106 осуществляет связь с, по меньшей мере, одной и, возможно, более базовых станций 104 по нисходящей линии связи и восходящей линии связи в любой конкретный момент времени в зависимости, например, от того, используется ли гибкая передача обслуживания или предназначен ли терминал и работает ли он для (одновременного или последовательного) приема множества передач от множества базовых станций. Гибкая передача обслуживания в системах связи МДКР хорошо известна в технике и детально описана в патенте США 5101501 на «Способ и систему для обеспечения гибкой передачи обслуживания в сотовой телефонной системе МДКР», который переуступлен правопреемнику настоящего изобретения.

Нисходящая линия связи относится к передаче от базовой станции 104 к терминалу 106, а восходящая линия связи относится к передаче от терминала 106 к базовой станции 104. В приведенном для примера варианте осуществления некоторые из терминалов 106 имеют множество приемных антенн, а другие имеют только одну приемную антенну. На фиг. 1 базовая станция 104А передает данные к терминалам 106А и 106J по нисходящей линии связи, базовая станция 104В передает данные к терминалам 106В и 106J, базовая станция 104С передает данные к терминалу 106С.

На фиг.2 представлена блок-схема базовой станции 202 и мобильной станции 204 в системе 100 связи. Базовая станция 202 осуществляет беспроводную связь с мобильной станцией 204. Как отмечено выше, базовая станция 202 передает сигналы к мобильным станциям 204, которые принимают сигналы. Кроме того, мобильные станции 204 могут также передавать сигналы к базовой станции 202.

На фиг.3 представлена блок-схема базовой станции 202 и мобильной станции 204, иллюстрирующая нисходящую линию 302 связи и восходящую линию 304 связи. Нисходящая линия 302 связи относится к передачам от базовой станции 202 к мобильной станции 204, а восходящая линия 304 связи относится к передачам от мобильной станции 204 к базовой станции 202.

На фиг.4 представлена блок-схема каналов в варианте осуществления нисходящей линии 302 связи. Нисходящая линия 302 связи включает в себя канал 402 пилот-сигнала, канал 404 синхронизации, канал 406 поискового вызова и канал 408 трафика. Нисходящая линия 302 связи, показанная на чертеже, иллюстрирует только возможный вариант осуществления нисходящей линии 302 связи, и понятно, что другие каналы могут быть добавлены или исключены из нисходящей линии 302 связи.

Согласно стандарту CDMA, описанному в "TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System", каждая базовая станция 202 передает канал 402 пилот-сигнала, канал 404 синхронизации, канал 406 поискового вызова и канал 408 трафика своим пользователям. Канал 402 пилот-сигнала представляет собой немодулированный сигнал, непосредственно расширенный по спектру последовательностью, непрерывно передаваемый каждой базовой станцией 202. Канал 402 пилот-сигнала позволяет каждому пользователю осуществлять захват синхронизации каналов, передаваемых базовой станцией 202, и обеспечивает фазовую опору для когерентной демодуляции. Канал 402 пилот-сигнала также обеспечивает средство для сравнений уровней сигналов между базовыми станциями 202 для определения, когда осуществлять передачу обслуживания между базовыми станциями 202 (например, при перемещении между ячейками 102).

Канал 404 синхронизации передает информацию синхронизации и конфигурации системы к мобильной станции 204. Канал 406 поискового вызова используется для осуществления связи с мобильными станциями 204, когда им не выделен канал 408 трафика. Канал 406 поискового вызова используется для посылки поисковых вызовов, то есть уведомлений о входящих вызовах, к мобильным станциям 204. Канал 408 трафика используется для передачи пользовательских данных и речи. Сообщения сигнализации также посылаются по каналу 408 трафика.

На фиг.5 показана блок-схема каналов в варианте осуществления восходящей линии 304 связи. Восходящая линия 304 связи может содержать канал 502 пилот-сигнала, канал 504 доступа и канал 506 трафика. Восходящая линия 304 связи показана только как возможный вариант осуществления восходящей линии связи, и понятно, что другие каналы могут быть добавлены или исключены из восходящей линии 304 связи.

Восходящая линия 304 связи, показанная на фиг.5, включает в себя канал 502 пилот-сигнала. Следует напомнить, что предложены системы беспроводной связи третьего поколения (3G), в которых используется канал 502 пилот-сигнала восходящей линии 304 связи. Например, в предложенном в настоящее время стандарте cdma2000 мобильная станция 204 передает канал R-PICH (канал пилот-сигнала обратной линии связи), который базовая станция 202 использует для первоначального обнаружения, временной синхронизации, восстановления когерентной опоры в многоотводном приемнике и в измерениях, требуемых для управления мощностью. Таким образом, предусмотренные в нем системы и способы применимы для пилот-сигналов, передаваемых в нисходящей линии 302 связи и в восходящей линии 304 связи.

Канал 504 доступа используется мобильной станцией 204 для осуществления связи с базовой станцией 202, когда мобильная станция 204 не имеет выделенного ей канала 506 трафика. Канал 506 трафика восходящей линии связи используется для передачи пользовательских данных и речи. Сообщения сигнализации также посылаются по каналу 506 трафика восходящей линии связи.

Вариант осуществления мобильной станции 204 показан в системе 600 абонентского блока, проиллюстрированной на функциональной блок-схеме на фиг.6. Система 600 включает в себя процессор 602, который управляет работой системы 600. Процессор 602 также может упоминаться как центральный процессорный блок (ЦПБ). Память 604, которая может включать в себя как постоянную память (ПЗУ), так и оперативную память (ОЗУ), обеспечивает команды и данные для процессора 602. Часть памяти 604 может также включать в себя энергонезависимую оперативную память.

Система 600, которая в типовом случае реализована в устройстве беспроводной связи, таком как сотовый телефон, также включает в себя корпус 606, содержащий передатчик 608 и приемник 610 для обеспечения передачи и приема данных, таких как передаваемых аудиосигналов, между системой 600 и удаленным местоположением, таким как контроллер сотовой ячейки или базовая станция 202. Передатчик 608 и приемник 610 могут быть объединены в приемопередатчик 612. Антенна 614 прикреплена к корпусу 606 и электрически связана с приемопередатчиком 612. Дополнительные антенны (не показаны) также могут использоваться. Работа передатчика 608, приемника 610 и антенны 614 хорошо известна в технике и не требует подробного описания.

Система 600 также содержит детектор 616 сигналов, используемый для детектирования и определения уровня сигналов, принимаемых приемопередатчиком 612. Детектор 616 сигналов детектирует такие сигналы, включая полную энергию, энергию пилот-сигнала, приходящуюся на кодовый элемент псевдошумовой (ПШ) последовательности, спектральную плотность энергии и другие сигналы, как известно в технике.

Блок 626 изменения состояния системы 600 управляет состоянием устройства беспроводной связи на основе текущего состояния и дополнительных сигналов, принимаемых приемопередатчиком 612 и детектируемых детектором 616 сигналов. Устройство беспроводной связи может работать в любом из ряда состояний.

Система 600 также содержит системный блок 628 определения, используемый для управления устройством беспроводной связи и определения, на какую систему провайдера услуг должно перейти устройство беспроводной связи, если этот блок определил, что используемая в текущий момент система провайдера услуг стала неадекватной.

Различные компоненты системы 600 связаны между собой посредством системы 630 шин, которая может содержать шину питания, шину сигналов управления и шину сигнализации о статусе, в дополнение к шине передачи данных. Однако для наглядности различные шины показаны на фиг. 6 как система 630 шин. Система 600 также может содержать цифровой процессор 607 сигналов для использования в обработке сигналов. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что система 600, показанная на фиг.6, представляет собой функциональную блок-схему, а не содержит перечня конкретных компонентов.

Способы, раскрытые в настоящем описании, предназначенные для использования в адаптивном компенсаторе в приемнике системы связи, могут быть реализованы в варианте осуществления абонентского блока 600. Раскрытые системы и способы также могут быть реализованы в других системах связи с приемником, таких как базовая станция 202. Если базовая станция 202 используется для реализации раскрытых систем и способов, то функциональная блок-схема, представленная на фиг.6, может быть использована для описания компонентов в функциональной блок-схеме базовой станции 202.

На фиг.7 показана функциональная блок-схема, иллюстрирующая передачу беспроводного сигнала. Как показано, беспроводный сигнал включает в себя канал 702 пилот-сигнала и другие ортогональные каналы 704. Дополнительные ортогональные каналы 706 могут быть также включены в беспроводный сигнал. Примеры неортогональных каналов включают канал синхронизации (SSC) в стандарте WCDMA и каналы, скремблированные вторичными кодами скремблирования (QoC) в стандарте cdma2000.

Ортогональные каналы подаются на компонент 708 ортогонального расширения. Как ортогональные, так и неортогональные каналы затем подаются на компонент 710 усиления канала, который добавляет усиление для канала. Выходные сигналы компонентов 710 усиления канала суммируются вместе, как показано сумматором 712. Как показано на фиг.7, неортогональный канал может быть мультиплексированным с использованием временного уплотнения (TDM) 711. В других вариантах осуществления один или более ортогональных каналов могут быть мультиплексированными с использованием временного уплотнения.

Неортогональные каналы 706 не имеют компонентов с ортогональным расширением. Некоторые неортогональные каналы 706 (например, канал синхронизации) могут подаваться непосредственно в компонент 710 усиления канала. Другие неортогональные каналы 706 (например, каналы, расширенные с использованием квазиортогональных последовательностей согласно cdma2000) расширяются неортогональным способом и затем вводятся в компонент 710 усиления канала. Выходной сигнал компонента 710 усиления канала суммируется с помощью сумматора 712.

Просуммированный сигнал вводится в компонент 714 скремблирования псевдослучайным шумом (ПШ). Фильтр 716 базовой полосы получает выходной сигнал с компонента 714 ПШ скремблирования и подает отфильтрованный выходной сигнал 723 в передатчик 718. Передатчик 718 содержит антенну 720. Беспроводный сигнал затем вводится в радиоканал 722.

Функциональная блок-схема, показанная на фиг.7, иллюстрирующая передачу беспроводного сигнала, может быть реализована различными компонентами. Например, базовая станция 202 воплощает одну форму блок-схемы, представленной на фиг.7. Кроме того, мобильная станция 204 также реализует некоторую форму блок-схемы передачи.

Фиг.8 представляет функциональную блок-схему, иллюстрирующую прием беспроводного сигнала 801. Приемник 802 принимает беспроводный сигнал 801 с использованием антенны 804. Принятый сигнал содержит искаженную копию передаваемого канала пилот-сигнала. Принятый сигнал подается в согласованный фильтр 806, который согласован с импульсной характеристикой фильтра базовой полосы в передатчике.

Выходной сигнал 808 с согласованного фильтра 806 все еще содержит все различные каналы, которые были переданы. Выходной сигнал 808 согласованного фильтра 806 подается на компонент 807 оценки каналов и объединения, который выполняет оценку канала и объединение для выходного сигала 808 с согласованного фильтра 806. Компонент 807 оценки каналов и объединения содержит входной каскад многоотводного приемника, блок оценки канала и блок объединения. Компонент 807 оценки каналов и объединения описан более подробно ниже со ссылкой на фиг. 10. Выходной сигнал 809 компонента 807 оценки каналов и объединения вводится в блок 810 компенсатора.

Компенсатор 810 корректирует искажения и генерирует оценку передаваемого сигнала. Компенсатор 810 также учитывает изменяющиеся во времени состояния канала. Компенсатор 810 содержит фильтр, реализованный путем использования ряда отводов 811 компенсатора. Отводы могут быть эквидистантными или неэквидистантными.

Выходной сигнал 812 компенсатора подается в компонент 814 ПШ дескремблирования и компонент 816 сжатия. Канал 818 трафика выводится из компонента 816 сжатия и затем декодируется компонентом 820 декодирования. Понятно, что канал 702 пилот-сигнала и другие каналы 704 также выводятся из компонента 816 сжатия. Компонент 816 сжатия выделяет канал 702 пилот-сигнала и другие каналы и обеспечивает отдельные оценки для канала пилот-сигнала и других каналов. Различные каналы затем могут подвергаться последующей обработке 820.

Компонент 822 адаптивной фильтрации осуществляет адаптацию компенсатора 810. Оцененный пилот-сигнал 824 подается компонентом 816 сжатия на компонент 822 адаптивного алгоритма. Компонент 822 адаптивного алгоритма содержит априорную информацию о передаваемом канале пилот-сигнала. В системах беспроводной связи общепринятой является передача последовательности априорно известных символов по каналу пилот-сигнала. Оцененный пилот-сигнал 824, вводимый в компонент 822 адаптивного алгоритма, может представлять собой пилот-сигнал, мультиплексированный с использованием кодового уплотнения. Предпочтительным образом, компонент 822 адаптивного алгоритма может обновлять данные отводов 811, когда приемник 802 осуществляет прием беспроводного сигнала 801, который включает в себя канал пилот-сигнала и другие каналы. Таким образом, хотя в других системах, используемых в настоящее время, адаптивные компенсаторы адаптируются на основе сигналов, которые включают в себя только канал пилот-сигнала, системы и методы, раскрытые в настоящем описании, могут осуществлять обучение и адаптацию даже в случае, когда канал пилот-сигнала существует одновременно с другими каналами.

На компонент 822 адаптивного алгоритма могут подаваться дополнительные параметры 823 алгоритма. Известный опорный сигнал может представлять собой часть параметров 823 алгоритма, которые подаются на компонент 822 адаптивного алгоритма. Размер шага адаптации может также включаться в качестве части параметров 823 алгоритма. В зависимости от конкретного используемого алгоритма параметры 823 алгоритма будут изменяться, как это должно быть понятно специалистам в данной области техники.

Как описано ниже, компонент 822 адаптивного алгоритма продолжает адаптацию компенсатора 810 для обеспечения оценки передаваемого сигнала и для обеспечения изменения компенсатора 810 по мере необходимости. Компонент 822 адаптивного алгоритма обновляет весовые коэффициенты 826 фильтра компенсатора, которые используются компенсатором 810. Весовые коэффициенты 826 соответствуют отводам 811 компенсатора.

Со ссылками на фиг.7 и 8 ниже представлено математическое описание различных сигналов, формул и алгоритмов, которые могут использоваться.

Комплексный аналоговый сигнал 723 базовой полосы, который должен передаваться с фильтра 716 базовой полосы, показанного на фиг.7, может быть записан согласно формуле (1). Переменные и параметры формулы (1) приведены в Таблице 1. В Таблице 1 обозначение КОПР обозначает коэффициент ортогонального переменного расширения. КОПР-коды также упоминаются как коды расширения.

формула 1

N	=	индекс кодового элемента
N	=	коэффициент расширения КОПР
K	=
Тс	=	период кодовых элементов
gu	=	цифровое усиление для кода u в кодовом элементе n
[n mod N]	=	ортогональный код u длиной N кодовых элементов с индексом кодового элемента (n mod N)
du [k]	=	комплексный символ данных для кода u в кодовом элементе n
	=
PN[n]	=	комплексный ПШ-кодовый элемент с индексом n
	=
H(t)	=	Тх-фильтр базовой полосы
	=	1

Функция для действительного ослабления луча i показана в формуле (2). Задержка распространения луча i показана в формуле (3). Комплексное ослабление луча i показано в формуле (4). В формуле (4) параметр f_c обозначает несущую частоту. Параметр d₀ обозначает номинальное расстояние. Параметр с обозначает скорость света.

	формула 2
	формула 3
	формула 4

Могут быть приняты допущения для упрощения и/или выполнения необходимых вычислений. Предполагается, что на периоде адаптации компенсатора имеет место квазистатическое замирание. Также предусматривается коэффициент дискретизации с повышенной частотой. Задержка распространения луча i может быть выражена, как показано в формуле (5). Функция максимального уровня может быть выражена для _i, как показано в формуле (6). Параметр Т_с в формуле (6) обозначает период кодовых элементов. Функция максимального уровня, использованная для _i, как показано в формуле (6), может быть легко выражена через функцию минимального уровня без потери общности.

Выходной сигнал согласованного фильтра 806 может быть выражен, как показано в формуле (7). Выражение x _l[m] в формуле (7) представляет цифровые выборки при Сх после согласованной фильтрации, а также представляет входные выборки для компонента 807 оценивания канала и объединения. Переменные и параметры, содержащиеся в формуле (7), приведены в Таблице 2. Относительно формулы (7) и Таблицы 2 временное положение сигнала должно быть смещено на задержки лучей. Фильтр формирования импульса, упомянутый в Таблице 2, иногда называется передающим фильтром базовой полосы.

	Формула 5
	Формула 6
	Формула 7

pos[·]	=	автокорреляция фильтра формирования импульса при Сх
W[m]	=	шум
x i[m]	=	цифровые выборки при Сх после согласованной фильтрации
	=	входные выборки компенсатора
dn [k]	=	содержит цифровое усиление gu[k] для простоты)

Полезный сигнал, выводимый с выхода 824 компонента 816 сжатия в адаптивный алгоритм 822, представляет собой r[0;n] = 1, что соответствует пилот-сигналу. Этот сигнал с выхода 824 компонента 816 сжатия вводится в адаптивный алгоритм 822, который адаптирует компенсатор 810. Как упомянуто выше, входной сигнал 824 в адаптивный алгоритм 822 представляет собой оценку пилот-сигнала, мультиплексированного с кодовым уплотнением.

Различные адаптивные алгоритмы могут быть использованы для адаптации отводов 811 компенсатора 810. Для адаптации компенсатора 810 может быть использован итерационный алгоритм. Одним из алгоритмов, которые могут быть использованы, является алгоритм наименьших средних квадратов (НСК). Другим возможным алгоритмом, который может быть использован, является рекурсивный алгоритм наименьших квадратов (РНК). Также может использоваться калмановский фильтр. Также могут использоваться неитерационные алгоритмы. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что другие адаптивные алгоритмы также могут быть использованы для адаптации отводов 811 компенсатора 810.

Входной сигнал q[k] компенсатора может быть записан, как показано ниже. Член r[m] является выходным сигналом блока объединения при Сх . Параметр _i представляет собой оценку канала для i-го отвода. Параметр представляет собой смещение временного положения отвода.

	Формула 8
	Формула 9

Для описываемых систем и способов принимаемый символ пилот-сигнала и известный опорный сигнал используются для обновления значений на отводах 811 компенсатора на основе адаптивного алгоритма 822. Реализация показана на фиг.8. Если используется алгоритм НСК, то коэффициенты компенсатора (или отводов 811) могут обновляться, как показано в формуле (8), где - размер шага алгоритма, - сигнальный вектор на входе компенсатора, и e(k) = 1 - . Компоненты сигнального вектора могут быть записаны как q[k;m], причем m обозначает индекс компонента.

Формула 10

В одном варианте осуществления компенсатор 810 может быть реализован посредством фильтра с конечной импульсной характеристикой (КИХ). На фиг. 9 показана блок-схема, иллюстрирующая реализацию КИХ-фильтра 900. Как показано на чертеже, входным сигналом фильтра является x_i, а выходным сигналом является x_e. Входной сигнал x_i включает в себя как присутствующую входную выборку, так и прошлые выборки, как показано блоками 902 задержки. Вектор w представляет отводы фильтра. Выходной сигнал может быть вычислен в соответствии с уравнением (9). Уравнение (9) может быть записано в матричной форме, как показано в формуле (10).

Помимо КИХ-фильтра, в компенсаторе 810 могут быть использованы и другие компоненты. Например, может использоваться фильтр с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ). Кроме того, фильтрация может осуществляться в частотной области.

	Формула 9
	Формула 10

На фиг.10 показана блок-схема варианта осуществления компонента 807 оценивания канала и объединения. Компонент 807 оценивания канала и объединения содержит входной каскад 1002 многоотводного приемника, известный специалистам в данной области техники. Входной каскад 1002 многоотводного приемника содержит множество отводов 1004.

Каждый отвод 1004 связан с компонентом сигнала многолучевого распространения и имеет соответствующее временное положение. На выходе каждого отвода 1004 предусмотрен компонент 1006 оценивания коэффициента канала в составе блока 1005 оценивания канала. Каждый компонент 1006 оценивания коэффициента канала оценивает канал для соответствующего временного положения. Все выходные сигналы отводов 1004 объединяются блоком 1008 объединения на основе оценок канала и временного положения для всех отводов 1004. Блок 1008 объединения может выполнять объединение максимального отношения. Выходной сигнал 809 блока 1008 объединения подается на компенсатор 810 для компенсации.

На фиг.11 представлена блок-схема способа 1100 использования адаптивного компенсатора 810 при приеме беспроводного сигнала мобильной станцией 204. Способ по фиг.11 также может быть использован базовой станцией 202 и другими типами приемников в системе 100 беспроводной связи. Принимается (1102) беспроводный сигнал, который включает в себя канал 402 пилот-сигнала и другие каналы. Другие каналы могут включать в себя множество каналов, включая, без ограничения указанным, каналы трафика 408, синхронизации 404 и поискового вызова 406. Также в принимаемый беспроводный сигнал могут быть включены и другие каналы. Канал пилот-сигнала и другие каналы могут передаваться непрерывно. Кроме того, канал пилот-сигнала и другие каналы могут не передаваться непрерывно. Кроме того, если способ 1100 реализуется в базовой станции 202, то будет включаться меньше каналов. Например, если беспроводный сигнал принимается базовой станцией 203, то беспроводный сигнал может включать в себя каналы пилот-сигнала, трафика и доступа. Как показано, способ 1100 может легко адаптироваться для использования в различных приемниках в системах 100 беспроводной связи.

Принятый сигнал фильтруется (1104) с использованием согласованного фильтра 806. Выходной сигнал согласованного фильтра обрабатывается (1105) с помощью компонента 807 оценивания канала и объединения.

Выходной сигнал 809 компонента 807 оценивания канала и объединения подается на компенсатор 810 для компенсации (1106). Как указано выше, компенсатор 810 корректирует искажения и генерирует оценку переданного сигнала, а также обрабатывает изменяющиеся во времени состояния канала.

Компенсатор 810 включает в себя фильтр, реализованный с использованием ряда отводов 811, представленных в нем обозначением w. Компенсатор 810 выдает на отводы 811 текущие значения. Если значения на отводах 811 компенсатора обновляются, то компенсатор может использовать обновленные значения на отводах 811. Специалистам в данной области техники должны быть понятны разные способы, которыми можно установить наличие новых значений на отводах 811.

Выходной сигнал 812 компенсатора подается на компонент 814 ПШ дескремблирования, в котором осуществляется ПШ дескремблирование (1110) для получения оценок канала пилот-сигнала и других каналов.

Этапы, показанные на фиг.11, могут выполняться непрерывно в процессе реализации способа 1100. Таким образом, способ 1100 может продолжать принимать (1102) беспроводный сигнал, может продолжать фильтрацию (1104) с использованием согласованного фильтра 806 и может выполнять остальные показанные этапы 1105, 1106, 1108, 1110 и 1112 в основном цикле обработки параллельно.

Как показано на фиг.8, адаптивный алгоритм 822 получает оцененный канал пилот-сигнала с компонента 816 и использует его в адаптивном процессе. Принимается решение (1114), следует ли осуществить адаптацию/обновление данных компенсатора. Различные установки могут быть осуществлены для адаптации компенсатора 810. Например, способ может быть конфигурирован для адаптации отводов 811 компенсатора на каждый символьный интервал пилот-сигнала. Альтернативно, способ может быть конфигурирован для адаптации отводов 811 компенсатора только на каждый N-й символьный интервал пилот-сигнала, где N - положительное целое число. Значение N может быть статическим или динамическим. Способ может быть конфигурирован для адаптации отводов 811 компенсатора многократно на каждый символьный интервал пилот-сигнала. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что необходимо адаптировать отводы 811 компенсатора более или менее часто. Например, в ситуациях низкой скорости не требуется адаптация и обновление значений отводов 811 так же часто, как в ситуациях, когда система использует высокие скорости.

Если принято решение (1114), что для отводов 811 компенсатора должна быть осуществлена адаптация/обновление данных, то оценка символов пилот-сигнала вводится (1116) в адаптивный алгоритм 822 до тех пор, пока адаптивный алгоритм 822 не будет завершен. Могут быть использованы различные способы для определения того, когда следует прерывать работу адаптивного алгоритма 82. Например, адаптивный алгоритм 822 может работать до тех пор, пока не будет достигнута сходимость для отводов 811. Альтернативно, адаптивный алгоритм 822 может работать в течение определенного периода времени. Кроме того, адаптивный алгоритм 822 может запустить адаптацию при изменении условий в канале. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что другие способы также могут быть использованы для определения того, когда следует прекратить работу адаптивного алгоритма 822. Как только адаптивный алгоритм 822 выполнен, значения 811 отводов обновляются (1118). Затем один или более других каналов обновляются или декодируются (1112).

Если канал 702 пилот-сигнала передается по восходящей линии 304 связи, то показанные компоненты могут использоваться в базовой станции 202 для оценивания канала пилот-сигнала. Понятно, что принципы, соответствующие изобретению, могут быть использованы с различными компонентами для оценивания пилот-сигнала, независимо от того, принимается ли канал пилот-сигнала мобильной станцией 204, базовой станцией 202 или любым другим компонентом в системе 100 беспроводной связи. Таким образом, представленный вариант осуществления мобильной станции 204 является иллюстративным примером систем и способов, и понятно, что эти системы и способы могут использоваться в различных других контекстах.

На фиг.12 показана блок-схема способа 1200 обработки беспроводного сигнала с использованием компонента 807 оценивания канала и объединения. Способ 1200 начинается с приема (1202) выходного сигнала 808 согласованного фильтра 806. Как описано выше, выходной сигнал 808 согласованного фильтра 806 включает в себя множество многолучевых сигналов. Многолучевые сигналы представляют собой различные копии одного и того же беспроводного сигнала, которые генерируются отражениями от структур и естественных формаций. Сигналы многолучевого распространения имеют временной сдвиг относительно друг друга.

Каждый отвод 1004 компонента 807 оценивания канала и объединения назначается (1204) и совмещается по времени с одним сигналом многолучевого распространения в выходном сигнале 808. Отводы 1004 выполняют ПШ дескремблирование 1206 и сжатие пилот-сигнала для получения оценок пилот-сигнала с каждого назначенного отвода. Как описано выше, в варианте осуществления по фиг.10 каждый компонент 1006 оценивания канала выполняет оценивание канала для одного отвода 1004.

Выходные сигналы разных отводов 1004 объединяются (1210) в один сигнал на основе оценивания (1006) канала и временного положения. Объединенный сигнал подается (1212) на компенсатор 810.

Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любых из различных технологий и методов. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и кодовые элементы, на которые могут даваться ссылки в вышеизложенном описании, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, или любой комбинацией указанного.

Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритмов, описанные в связи с раскрытыми вариантами осуществления, могут быть реализованы как электронные аппаратные средства, компьютерное программное обеспечение или как комбинация и того и другого. Для того чтобы понятно проиллюстрировать такую взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы описаны выше в терминах их функциональных возможностей. То, реализованы ли такие функциональные возможности как аппаратные средства или программное обеспечение, зависит от конкретного применения и ограничений при проектировании, накладываемых на систему в целом. Специалист может реализовать описанные функциональные возможности различными путями для конкретного применения, но такие решения в процессе реализации не должны интерпретироваться как обуславливающие отклонение от объема настоящего изобретения.

Различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы, описанные в связи с раскрытыми вариантами осуществления, могут быть реализованы или выполнены с помощью универсального процессора, цифрового процессора сигналов, ориентированной на приложение специализированной интегральной схемы, программируемой пользователем логической матрицы или других программируемых логических устройств, дискретных логических схем или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратных средств или любой комбинацией указанного, предназначенной для выполнения описанных функций. Универсальный процессор может представлять собой микропроцессор, но альтернативно, процессор может быть любым обычным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован как комбинация вычислительных устройств, например как комбинация цифрового процессора сигналов и микропроцессора, множество микропроцессоров, один или несколько микропроцессоров во взаимосвязи с ядром на цифровом процессоре сигналов, или любая другая такая конфигурация.

Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с представленными вариантами осуществления, могут быть реализованы непосредственно аппаратными средствами, модулем программного обеспечения, исполняемым микропроцессором, или комбинацией того и другого. Модуль программного обеспечения может находиться в ОЗУ, флэш-памяти, ПЗУ, стираемом программируемом ПЗУ (ППЗУ), электронно-стираемом ППЗУ, в регистрах, на жестком диске, съемном диске, CD-ROM или любом другом носителе для хранения информации, известном в технике. Например, носитель для хранения информации может быть связан с процессором так, что процессор может считывать информацию с носителя для хранения информации и записывать информацию на носитель для хранения информации. В качестве альтернативы носитель для хранения информации может быть встроен в процессор. Процессор и носитель для хранения информации могут находиться в составе ориентированной на приложение специализированной интегральной схемы, которая может находиться в пользовательском терминале. Альтернативно, процессор и носитель для хранения информации могут находиться в пользовательском терминале как дискретные компоненты.

Раскрытые способы содержат один или более этапов или действий для достижения описанного способа. Этапы способа и/или действия могут взаимозаменяться друг с другом без отклонения от объема настоящего изобретения. Иными словами, если только не требуется конкретный порядок этапов или действий для надлежащего функционирования конкретного варианта осуществления, то порядок и/или использование конкретных этапов и/или действий могут модифицироваться без отклонения от объема настоящего изобретения.

Приведенное выше описание раскрытых вариантов осуществления обеспечено для того, чтобы любой специалист в данной области техники мог реализовать или использовать настоящее изобретение. Различные модификации этих вариантов осуществления должны быть очевидны для специалистов в данной области техники, и общие принципы, определенные в настоящем описании, могут быть применены к другим вариантам осуществления без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не ограничено приведенными вариантами осуществления, а должно соответствовать самому широкому объему, совместимому с раскрытыми принципами и новыми признаками.