ES2623847T3 - Amplificador de corto alcance y métodos para amplificar con antenas múltiples - Google Patents

Abstract

Un repetidor (1100) de tres saltos de comunicaciones inalámbricas de entrada múltiple, salida múltiple, comprendiendo el repetidor un extremo receptor y un extremo transmisor con un enlace inalámbrico entre el extremo receptor y el extremo transmisor, comprendiendo el extremo receptor: al menos una primera y una segunda antenas receptoras del repetidor, cada una configurada para recibir las señales de rama de transmisión transmitidas desde cada rama de transmisión de un dispositivo de comunicación inalámbrico de salida múltiple; una pluralidad de estimadores de canal, en donde cada estimador de canal está dedicado para una rama respectiva de transmisión y está conectado con un canal respectivo de rama del receptor conectado al menos a la primera o segunda antenas receptoras del repetidor, estando configurado cada estimador de canal para realizar la estimación de canal en una de las señales de rama de transmisión para producir una respuesta estimada de impulso del canal de la señal respectiva de rama de transmisión, siendo utilizada la salida de cada estimador de canal para una rama de transmisión dada para producir una señal de rama de transmisión corregida asociada con cada canal de rama del receptor; y una pluralidad de combinadores, cada uno asociado con un canal de rama del receptor, para combinar la señal corregida de rama de transmisión con otras señales de rama de transmisión de otros canales de rama del receptor que han sido corregidas por sus estimadores respectivos de canal para la misma rama de transmisión, para producir señales corregidas combinadas de rama de transmisión, comprendiendo el extremo transmisor una pluralidad de antenas transmisoras del repetidor, en donde cada antena transmisora del repetidor se configura para transmitir una señal corregida combinada de rama de transmisión.

Description

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DESCRIPCION

Amplificador de corto alcance y metodos para amplificar con antenas multiples

Como las comunicaciones moviles e inalambricas se hacen mas frecuentes, nuevas aplicaciones y terminales se disenan para satisfacer la creciente demanda del mercado. Los nuevos sistemas moviles 2.5G y 3G como GSM/EdGe/GPRS, WCDMA, TD-SCDMA y cdma2000 y los sistemas 4G como WiMax soportan una variedad de velocidades de datos y aplicaciones. Aparte de la voz, las nuevas aplicaciones de alta velocidad de datos como la transmision de video y la navegacion por internet son tambien soportadas por estos sistemas. El soporte de aplicaciones de datos por tales sistemas ha llevado a una variedad de nuevos terminales como las PDAs y los ordenadores portatiles con tarjetas de datos o modems moviles integrados.

Estos nuevos tipos de terminales no se ajustan a un tamano de movil y no se limitan al consumo de potencia del movil, ni se ajustan a los escenarios de casos de uso considerados para los terminales de voz de mano. Por lo tanto, un creciente numero de tarjetas de datos y modems integrados estan utilizando tecnicas bien conocidas como la Diversidad Espacial de Antena (ASD) en los receptores para mejorar el rendimiento del enlace. Ademas, se especifican tecnicas de antena multiple mas avanzadas como la Diversidad de Transmision (TD) y los esquemas de Entrada Multiple Salida Multiple (MIMo) al inicio del diseno del sistema para los sistemas moviles 4G emergentes, lo que permite a estos nuevos sistemas superar la velocidad de enlace y la calidad de los sistemas 3G. Estas nuevas tecnicas de diversidad espacio-tiempo proporcionan ganancias de mas de 10dB en el presupuesto del enlace, mejorando las velocidades de datos, la Probabilidad de Cobertura (PoC) interior y exterior y el rango y la robustez de celda.

Aunque estas tecnicas de antena multiple (ASD, TD & MIMO) altamente beneficiosas se estan introduciendo gradualmente en los sistemas moviles, la arquitectura actual del repetidor que emplea un solo receptor y una sola antena transmisora, a menudo con cierto grado de direccionalidad, no puede soportar comunicaciones utilizando antenas multiples, disminuyendo la ganancia posible con tales tecnicas.

La FIG. 1 muestra una Estacion Movil (MS) habilitada para ASD en comunicaciones con la Estacion Transmisor- Receptor Base (BTS) a traves de un repetidor convencional. La BTS no utiliza ningun esquema de Diversidad de Transmision (TD) en este ejemplo. Aunque el enlace es bi-direccional, solo se considera aqu por conveniencia el ejemplo del enlace descendente. Aun cuando el enlace ascendente puede tener un comportamiento diferente del enlace descendente, las discusiones del enlace descendente son tambien validos para el enlace ascendente del sistema.

En el enlace descendente, la diversidad de antena de la MS proporcionara dos senales con dos Relaciones Senal a Ruido (SNRs) diferentes al algoritmo de diversidad de la unidad terminal. Estas dos senales se pueden entonces combinar por algoritmos bien conocidos como la Combinacion de Relacion Maxima (MRC) o la Combinacion de Ganancia Igual (EGC) u otros algoritmos tales como la Combinacion de Seleccion (SC) o la Combinacion Conmutada (SWC). En cualquier caso, en promedio, se proporciona una mejor SNR final por el esquema de diversidad por encima de la SNR media posible con un receptor de antena unica.

La mejora de SNR con antenas de diversidad se realiza combinando o seleccionando las senales recibidas por las antenas de la MS (Antena 1 y 2). Si las senales de la MS recibidas fueran directamente de la BTS, el unico ruido aditivo que entra en cada antena habna sido Nm y Nir2 respectivamente. Asf que cada SNR de rama sera entonces la relacion entre la potencia de senal recibida (Sr) y la potencia de ruido (Nr). Sin embargo, en el caso donde las senales de la MS recibidas son de un repetidor, el repetidor ya ha anadido un nivel fijo e irreducible de potencia de ruido (Nr) a la senal transmitida por el repetidor (S0), que es recibida por las antenas de la MS. Por lo tanto, independientemente de la ganancia de SNR de la diversidad espacial del receptor de la MS, la SNR de antena unica (es decir, sin diversidad) del receptor del repetidor establece el lfmite de rendimiento maximo alcanzable con el repetidor en el enlace.

La senal “original” recibida del repetidor de la BTS (So), entra en la antena del repetidor con una sola SNR establecida por el ruido termico aditivo que entra en el receptor (No) y el ruido eficaz del repetidor (Ne). Como la ganancia del repetidor (G) se aplica a la senal (So) y al ruido del repetidor (N+Ne), la ganancia del repetidor NO puede mejorar la SNR “original” del receptor de antena unica. Por lo tanto, la senal repetida (So), que es recibida por la MS tendra en el mejor de los casos la SNR de salida del repetidor, que es peor que la SNR de entrada del repetidor por la Figura de Ruido (NF) del repetidor.

De la discusion anterior esta claro que un repetidor de antena unica no puede proporcionar la ganancia posible con la diversidad espacial en el receptor movil. La perdida de ganancia de diversidad se ve agravada por las antenas direccionales de los repetidores convencionales, ya que la direccionalidad de la antena reduce o elimina los componentes de multi-trayecto de la senal recibida (o de transmision), que reduce ademas la ganancia de diversidad en el extremo de recepcion, ya sea en el lado de la BTS o de la MS.

La publicacion europea numero 1 642 167 describe un nodo de retransmision para retransmitir una senal de transmision desde un nodo fuente a un nodo objetivo de destino entre multiples nodos fuente y multiples nodos de destino.

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Compendio

Segun un primer aspecto de la presente invencion, se proporciona un repetidor de tres saltos de comunicaciones inalambricas de entrada multiple, salida multiple como se establece en la reivindicacion 1.

Segun un segundo aspecto de la presente invencion, se proporciona un metodo para repetir comunicaciones inalambricas de entrada multiple en un repetidor de tres saltos como se establece en la reivindicacion 3.

En otro ejemplo, un metodo para repetir comunicaciones inalambricas de entrada multiple incluye la seleccion de una mejor senal de transmision de una pluralidad de senales recibidas por antenas multiples de un conjunto de primeras antenas, y la transmision, en una sola antena, de la mejor senal de transmision a una estacion movil. Se presenta tambien un metodo para mejorar una senal de estacion transmisor-receptor base para repetir a una estacion movil, que tiene los pasos de adquirir un canal seleccionado de un numero de canales comunes utilizados por la estacion transmisor-receptor base, de recibir dos o mas senales de rama de la estacion transmisor-receptor base, y de estimar una respuesta de impulso del canal basada en el canal seleccionado para producir una respuesta estimada de impulso del canal para cada una de los dos o mas senales de rama recibidas. El metodo para mejorar una senal de estacion transmisor-receptor base para repetir a una estacion movil tambien incluye la combinacion de las dos o mas senales de rama recibidas despues de corregir la senal de rama recibida por una respuesta respectiva de impulso del canal conjugada de cada rama del receptor, para producir una senal comun para la transmision a la estacion movil.

Se describe otro metodo para mejorar una senal recibida antes de repetir la senal mejorada desde un repetidor inalambrico que tiene al menos diversidad de dos receptores. El metodo incluye la adquisicion de la diferencia de fase relativa de las senales de rama recibidas mediante la correlacion cruzada entre sf de las senales de rama recibidas, la correccion de la diferencia de fase entre las senales de rama recibidas, y la combinacion de las dos o mas senales de rama recibidas para producir una senal comun para la transmision.

En otros ejemplos, un metodo para mejorar una senal recibida antes de repetir la senal mejorada desde un repetidor inalambrico que tiene al menos diversidad de dos receptores incluye los pasos de recibir las senales en al menos dos canales de rama asociados con al menos dos antenas receptoras del repetidor, de determinar una intensidad de senal de cada una de las senales recibidas, de seleccionar la senal que tiene una intensidad de senal mayor, y de transmitir la senal que tiene una intensidad de senal mayor en al menos una antena del servidor.

En otros ejemplos, se presenta un metodo para mejorar una senal recibida antes de repetir la senal mejorada desde un repetidor inalambrico que tiene al menos diversidad de dos receptores. El metodo incluye los pasos de recibir senales en al menos dos canales de rama asociados con al menos dos antenas receptoras del repetidor, y de retardar las senales en al menos un canal de rama para producir diversidad de trayecto resoluble entre al menos los dos canales de rama. El metodo incluye ademas el paso de combinar linealmente las senales en un combinador para producir una senal combinada.

Los detalles de una o mas realizaciones se exponen en los dibujos adjuntos y en la descripcion a continuacion. Otras caractensticas y ventajas seran evidentes de la descripcion y los dibujos, y de las reivindicaciones.

Breve descripcion de los dibujos

Estos y otros aspectos se describiran ahora en detalle con referencia a los siguientes dibujos.

La FIG. 1 muestra una estacion movil habilitada para ASD en comunicacion con una Estacion Transmisor-Receptor Base (BTS) a traves de un repetidor convencional.

La FIG. 2 muestra una estacion movil habilitada para ASD con repetidor de diversidad.

La FIG. 3 muestra una estacion movil habilitada para ASD con repetidor de diversidad con enlace inalambrico.

La FIG. 4 muestra una estacion movil habilitada para ASD con repetidor de diversidad de interruptor y de seleccion.

La FIG. 5 muestra un extremo del receptor del enlace descendente del repetidor de diversidad digital.

La FIG. 7 muestra un esquema de EGC de diversidad de banda ancha de dos ramas.

La FIG. 8 muestra un esquema de MRC de diversidad de banda ancha de dos ramas.

La FIG. 9 muestra un esquema de EGC de diversidad de banda estrecha de dos ramas.

La FIG. 10 muestra un esquema de MRC de diversidad de banda estrecha de dos ramas.

La FIG. 11 muestra un repetidor de MIMO de dos ramas.

Sfmbolos de referencia similares en los diversos dibujos indican elementos similares.

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Descripcion detallada

Este documento describe repetidores de entrada multiple, salida multiple que proporcionan ganancia de diversidad para un receptor de estacion movil (MS). La FIG. 2 muestra un repetidor 200 de diversidad que media las senales entre una MS y una estacion transmisor-receptor base (BTS). Dos antenas donantes del repetidor (Antdi & Antd2) reciben dos senales diferentes que tienen una alta probabilidad de tener SNRs diferentes. Las SNRs de estas dos senales se conservan a traves de la cadena del repetidor, hasta su retransmision a traves de las antenas del servidor del repetidor (Antsi & Ants2). Estas dos senales transmitidas se combinan entonces en el “aire” antes de llegar a las dos antenas receptoras de la MS (Anti & Ant2).

Aunque las dos senales se combinan en el aire (antes de entrar en las antenas), mientras la senal transmitida del repetidor con la SNR inferior se atenua suficientemente, mientras tanto la senal transmitida del repetidor con la SNR mayor es recibida con potencia adecuada, al menos una de las dos antenas de la MS recibira una senal de SNR alta, que mas tarde se puede utilizar para obtener cierta ganancia de diversidad. Como el nivel de ganancia depende en gran medida de la composicion de las senales transmitidas en las antenas receptoras, la probabilidad de ganancia de diversidad es ahora condicional y por lo tanto reducida en comparacion con la ganancia posible sin el repetidor en la via de comunicacion. Sin embargo, este tipo de “repetidor de diversidad” (mostrado en la FIG. 2) ofrece cierta ganancia de diversidad a un alto coste, ya que ahora hay dos repetidores requeridos en lugar de uno.

En un repetidor de tres saltos tal como se discute en la solicitud de patente numero WO2005025078 presentada el 3 de septiembre de 2003 por Mohebbi, donde hay un enlace inalambrico (OFDM en la banda UNII) entre los extremos receptor y transmisor, cada dato de rama de diversidad se puede multiplexar en el mismo enlace inalambrico. La FIG. 3 muestra un repetidor 300 de tres saltos. Tambien se pueden emplear algoritmos tales como la Combinacion de Seleccion (SC) o la Combinacion Conmutada (SWC) para reducir la complejidad del repetidor, como se muestra en el repetidor 400 de diversidad en la FIG. 4. Mientras que el repetidor 400 de diversidad mostrado en la FIG. 4 puede tener menor complejidad que el repetidor 200 en la FIG. 2, y puede percibirse como inferior, no transmite la senal repetida con la SNR menor, que de otro modo podna constituir interferencia en el receptor movil.

Con la aparicion de los repetidores digitales (por ejemplo, el repetidor discutido en la solicitud de patente numero WO2005025078), es posible introducir economicamente esquemas de procesamiento de senal mas avanzados en el repetidor. En tales repetidores digitales, la senal de entrada a un repetidor se convierte primero a baja frecuencia en banda base y se muestrea para procesamiento digital, donde se pueden introducir nuevos y mas avanzados algoritmos bien en unidades de procesamiento dedicadas o bien, en un motor de procesamiento de proposito general. La FIG. 5 muestra un ejemplo de un extremo receptor 500 del enlace descendente de un repetidor digital con diversidad espacial de antena.

La FIG. 6 muestra un repetidor 600 de diversidad para combinar la “diversidad de trayecto“. En este repetidor 600 de diversidad, las senales recibidas en las ramas de diversidad se retardan una con respecto a la otra, antes de su combinacion lineal (por ejemplo, la segunda rama en la FIG. 6 se retarda t segundos antes de combinarse con la rama 1). El retardo tiene que ser suficiente para generar una diversidad de trayecto resoluble que puede combinarse con un receptor de telefono movil (UE). Por ejemplo, para sistemas de WCDMa, este retardo (t) es mas de la mitad de un chip (1/3,84e6 segundos) y menos de 20 psegundos. Los sistemas moviles que tienen receptores de RAKE (tal como WCDMA) y/o los Ecualizadores (tal como GSM) pueden beneficiarse directamente de la diversidad de trayecto. Los sistemas que utilizan OFDM como su modulacion se benefician indirectamente ya que el trayecto retardado cambiara la caractenstica de desvanecimiento, de un desvanecimiento plano a uno selectivo en frecuencia, proporcionando cierta diversidad de frecuencia en el sistema. Este esquema tambien tiene la ventaja anadida de que los datos sobre el enlace de OFDM en la banda UNII, como se describe en la solicitud de patente numero WO2005025078, donde hay un enlace inalambrico de OFDM en la banda UNII entre las dos unidades del repetidor, no se incrementara por la segunda rama ya que los datos de las dos ramas se combinan. Aunque la FIG. 6 muestra un repetidor inalambrico, el mismo principio se puede aplicar a los repetidores convencionales, o repetidores con conexion de cable.

Aunque puede ser posible para algunos sistemas, tal como los sistemas basados en GSM, adquirir la relacion de fase entre las ramas de diversidad facilmente, es mas diffcil para sistemas que utilizan modulacion de espectro ensanchado como WCDMA y cdma2000. Por ejemplo en WCDMA, la senal que entra a un repetidor en el enlace descendente, puede ser de varias estaciones base con potencias comparables. Tambien, la naturaleza del espectro ensanchado de la senal hace que sea diffcil detectar cualquier fase o amplitud de forma fiable en la presencia de ruido, e incluso mas diffcil en la presencia de ruido e interferencia. Ademas, estos sistemas son normalmente de banda ancha, funcionando en un canal de dispersion en el tiempo, lo que hace que una simple deteccion de fase de la frecuencia de portadora no sea adecuada para una combinacion de banda ancha.

Por lo tanto, para un sistema tal como WCDMA, el repetidor necesita adquirir las transmisiones de la BTS mediante la adquisicion de uno de los canales de control comunes tal como el Canal de Sincronizacion Primario (P-SCH) o el Canal Piloto Comun (CPICH). Una vez que se adquiere uno de estos canales (CPICH o P-SCH o S-SCH o cualquier otro canal de diffusion comun), es posible entonces estimar la respuesta de impulso del canal (es decir, estimaciones de canal) de cada una de las ramas de diversidad para una BTS dada (normalmente la mas fuerte). Donde no se puede detectar ninguna clara BTS fuerte (es decir, en un region de transferencia blanda), se puede elegir

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aleatoriamente una de las BTSs. Tambien es posible detectar varias senales diferentes de la BTS en paralelo, y combinadas para una SNR maxima para cada una de las diferentes BTS por separado, antes de volver a combinar las senales combinadas de cada BTS para la transmision final al movil.

Utilizando el ejemplo de WCDMA, se requiere “estimacion de canal” para cada rama del receptor del repetidor para una BTS dada. Una vez que se conoce la estacion de canal para cada rama (hi y h2 en la FIG. 7), se puede utilizar una lmea de retardo de derivacion (o un ecualizador a nivel de chip) para recogertoda la energfa retardada en cada rama, antes de la combinacion a nivel de chip de la senal con el esquema de MRC o de EGC. Un ejemplo de tal operacion para la recepcion de diversidad de dos ramas se muestra en la FIG. 7.

La FIG. 7 muestra una disposicion 700 de diversidad de banda ancha de dos ramas, en la que un segmento de datos de cada rama se pasa primero a traves de una lmea de retardo de derivacion con los coeficientes de derivacion ajustados al canal respectivo de rama que estima el conjugado (hi* y h2 en la FIG. 7), antes de la operacion de correlacion cruzada. Las lmeas de retardo de derivacion recogeran toda la energfa retardada en cada rama y proporcionaran la maxima SNR posible en cada rama. La salida de las lmeas de retardo de derivacion se correlaciona entonces de forma cruzada para establecer cualquier diferencia de fase residual que quede entre las dos ramas. Una vez que se establece la informacion de fase relativa, los datos de cada rama se pasan primero a traves de una lmea de retardo de derivacion con los coeficientes de derivacion ajustados al canal respectivo de rama que estima el conjugado (hi y h2 en la FIG. 7), antes de corregir la diferencia de fase residual y la posterior combinacion de las senales. El ejemplo anterior es para EGC. Sin embargo, estimando las amplitudes o SNRs relativas de las salidas de la lmea de retardo de derivacion antes del correlador, es posible realizar la combinacion de MRC como se muestra en una disposicion 800 de diversidad de banda ancha de dos ramas ilustrada en la FIG. 8.

Cuando la obtencion de la estimacion del canal no es posible y/o la dispersion de tiempo no es grande (por ejemplo, menos que una duracion de chip en sistemas de WCDMA), el esquema de combinacion mostrado en la FIG. 7 se puede reducir a una disposicion 900 de diversidad de banda estrecha de dos ramas como se representa en la FIG. 9. El esquema de combinacion mostrado en la FIG. 9 se puede utilizar, por ejemplo, en el enlace ascendente de un sistema de WCDMA con un repetidor de interior donde un solo movil (o varios moviles) esta en un entorno de interior con retardo de propagacion de menos de 200 nanosegundos y con movimientos de canal muy lentos (es decir, tiempo de gran coherencia ~50 milisegundos). Pequenos segmentos de los datos (por ejemplo, 100 chips) se pueden correlacionar de forma cruzada de manera constante, para establecer las fases relativas de los dos (o cualquier numero de) ramas.

Esta informacion se puede utilizar para combinar la senal de las dos ramas del receptor sin conocer ninguna otra informacion acerca de la senal y su contenido. La version de MRC del esquema mostrado en la FIG. 9 se muestra en una disposicion 1000 de diversidad de banda estrecha de dos ramas mostrada en la FIG. 10. Como antes, las estimaciones de la amplitud o SNR relativas se pueden utilizar para la combinacion de MRC. Los esquemas de combinacion de diversidad mostrados en las FIGS. 9 y 10 se pueden utilizar tambien en el enlace descendente del sistema movil (en este ejemplo de WCDMA), con cierta perdida de rendimiento en comparacion con las versiones de banda ancha mostradas en las FIGS. 6 y 7 respectivamente.

Para un repetidor tal como el discutido en la solicitud de patente numero WO2005025078, donde un mecanismo de Control de Ganancia Automatico (AGC) controla la potencia de salida de la senal transmitida del repetidor, se debe tener cuidado para medir el nivel acoplado de senal preferiblemente antes del algoritmo de combinacion, para incluir el efecto de la combinacion sobre las senales acopladas.

Para sistemas basados en OFDM tal como WiMax (y LTE de WCDMA), la combinacion puede llevarse a cabo bien como se ha discutido anteriormente en las FIGS. 5, 7, 8 u 9 en la senal recibida del dominio del tiempo, o bien en el dominio de la frecuencia en sub-portadoras. El preambulo (o la secuencia de entrenamiento) de estos sistemas se puede utilizar para la estimacion de canal en el dominio del tiempo. Por otra parte, el dominio de la frecuencia se puede basar bien en el preambulo (o secuencia de entrenamiento) en el dominio de la frecuencia, y/o bien en las sub-portadoras “piloto” insertadas. El enfoque del dominio del tiempo presentara menos latencia de procesamiento, mientras que el enfoque del dominio de la frecuencia tendra mejor rendimiento en canales de banda ancha con comportamiento selectivo de frecuencia, ya que la combinacion se realiza a nivel de sub-portadora.

Aunque la discusion anterior se ha basado en repetidores y sistemas con recepcion de Diversidad de Antena y combinacion con algoritmos tales como MRC, EGC, SC y SWC, con alguna modificacion se pueden aplicar los mismos esquemas novedosos a los repetidores y sistemas de MIMO. Los sistemas de MIMO utilizan normalmente secuencias de entrenamiento unicas y diferentes para cada una de la cadena del transmisor (salidas multiples), que tambien son conocidas por el receptor. El receptor, que tiene toda la informacion requerida acerca de las secuencias de entrenamiento transmitidas (a priori), realiza la estimacion de canal para todas las secuencias transmitidas en todas las ramas del receptor. Teniendo la estimacion de canal en cada rama para cada antena de transmision, se puede entonces utilizar un esquema de combinacion tal como MRC o EGC para mejorar cada SNR de rama de transmision en el lado del receptor. Cada rama de transmision puede transmitir bien la misma informacion, proporcionando un enlace muy resistente, o bien puede transmitir diferentes flujos de datos, proporcionando velocidades de datos mas altas que la posible con una sola antena de transmision. Un repetidor que soporta MIMO

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puede mediar entre la BTS y la MS con varias estrategias diferentes. Tomando nuevamente solo el enlace descendente para el ejemplo, el repetidor puede:

Primero, como se muestra y discute en la FIG. 2 (y 3), el repetidor puede repetir cada rama de MIMO independientemente y sin ninguna combinacion, a la MS. En tal escenario, la MS utilizara su algoritmo de combinacion para combinar la senal recibida para la mejor SNR posible. Como antes, el rendimiento de la senal recibida del repetidor con baja SNR puede limitar el rendimiento final y la ganancia de MIMO en la MS, ya que todas las senales transmitidas del repetidor se combinaran en el aire y llegaran a todas las antenas de la MS.

Segundo, como se muestra y discute en la FIG. 4, en el extremo receptor del repetidor, es posible detectar y estimar el RSSI (o estimaciones de canal o SNR para cada rama de transmision) en cada rama del receptor del repetidor, y seleccionando un subconjunto de la senal recibida con el mejor RSSI (o SNRs) para la transmision a la MS, proporcionar una senal con mejor SNR para el movil.

Tercero, la FIG. 11 muestra los bloques 1100 de trayecto de datos y de combinacion del enlace descendente para un repetidor de MIMO de dos ramas para un sistema de MIMO movil de dos ramas. En esta disposicion, cada secuencia de entrenamiento de la rama de transmision de la BTS se utiliza para hacer una “estimacion de canal” para una senal particular de rama de transmision (Sjx_Branch), en la rama del receptor del repetidor. Despues de obtener todas las estimaciones de canal asociadas con todas las ramas de transmision, la senal recibida de cada rama del receptor se “corrige” con la estimacion de canal apropiada (de la misma rama del receptor) y se combina con la senal corregida de las otras ramas del receptor. Este proceso se repite para todas las senales de rama de transmision (dos en este ejemplo). Tambien es posible utilizar un subconjunto de las ramas de MIMO para la combinacion y/o la transmision. Despues del proceso de combinacion, cada rama del receptor (dos en este ejemplo) se amplifica entonces independientemente y pasa a traves del repetidor a las ramas del transmisor del repetidor (dos en este ejemplo).

Para un repetidor tal como el discutido en la patente numero WO2005025078, se debe tener cuidado al medir ambos acoplamientos de antena de recepcion, y al tomar el acoplamiento mayor (la menor perdida de trayecto) para el ajuste de la potencia de transmision de ambas ramas del transmisor. Ademas, la potencia recibida de la senal transmitida acoplada se evalua preferiblemente despues de los algoritmos de combinacion para incluir la ganancia de combinacion en las senales acopladas.

Aunque algunas realizaciones se han descrito en detalle anteriormente, son posibles otras modificaciones. Por ejemplo, los expertos en la tecnica entenderan que la novedosa idea anterior se puede aplicar a todos los sistemas de repetidores inalambricos y moviles, entre los que se pueden mencionar GSM/GPRS/EDGE, cdma2000, TD- SCDMA, WCDMA, WiMax. Ademas, cualesquiera flujos logicos descritos anteriormente no requieren ningun orden secuencial particular para conseguir resultados deseados. Otras realizaciones pueden estar dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

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   REIVINDICACIONES

   1. Un repetidor (1100) de tres saltos de comunicaciones inalambricas de entrada multiple, salida multiple, comprendiendo el repetidor un extremo receptor y un extremo transmisor con un enlace inalambrico entre el extremo receptor y el extremo transmisor, comprendiendo el extremo receptor:

   al menos una primera y una segunda antenas receptoras del repetidor, cada una configurada para recibir las senales de rama de transmision transmitidas desde cada rama de transmision de un dispositivo de comunicacion inalambrico de salida multiple;

   una pluralidad de estimadores de canal, en donde cada estimador de canal esta dedicado para una rama respectiva de transmision y esta conectado con un canal respectivo de rama del receptor conectado al menos a la primera o segunda antenas receptoras del repetidor, estando configurado cada estimador de canal para realizar la estimacion de canal en una de las senales de rama de transmision para producir una respuesta estimada de impulso del canal de la senal respectiva de rama de transmision, siendo utilizada la salida de cada estimador de canal para una rama de transmision dada para producir una senal de rama de transmision corregida asociada con cada canal de rama del receptor; y

   una pluralidad de combinadores, cada uno asociado con un canal de rama del receptor, para combinar la senal corregida de rama de transmision con otras senales de rama de transmision de otros canales de rama del receptor que han sido corregidas por sus estimadores respectivos de canal para la misma rama de transmision, para producir senales corregidas combinadas de rama de transmision,

   comprendiendo el extremo transmisor una pluralidad de antenas transmisoras del repetidor,

   en donde cada antena transmisora del repetidor se configura para transmitir una senal corregida combinada de rama de transmision.
2. 2. El repetidor de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde cada una de las senales de rama de transmision incluye una secuencia de entrenamiento unica para su uso por cada estimador de canal para realizar la estimacion de canal en la senal asociada de rama de transmision.
3. 3. Un metodo para repetir comunicaciones inalambricas de entrada multiple en un repetidor (1100) de tres saltos, comprendiendo el repetidor un extremo receptor y un extremo transmisor con un enlace inalambrico entre el extremo receptor y el extremo transmisor, comprendiendo el metodo:

   recibir, en cada una de al menos la primera y segunda antenas receptoras del repetidor, senales de rama de transmision de cada rama de transmision de un dispositivo de comunicacion inalambrico de salida multiple;

   con cada uno de una pluralidad de estimadores de canal, cada uno dedicado para una rama respectiva de transmision y conectado con un canal respectivo de rama del receptor conectado al menos a la primera o segunda antenas receptoras del repetidor, realizar una estimacion de canal en una de las senales de rama de transmision, para producir una respuesta estimada de impulso del canal de la senal respectiva de rama de transmision;

   utilizar la salida de cada estimador de canal para una rama de transmision dada para producir una senal corregida de rama de transmision asociada con cada canal de rama del receptor;

   para cada canal de rama del receptor, combinar la senal corregida de rama de transmision con otras senales de rama de transmision de otros canales de rama del receptor que han sido corregidas por sus estimadores respectivos de canal para la misma rama de transmision, para producir senales corregidas combinadas de rama de transmision; y

   en cada antena transmisora del repetidor, transmitir una senal corregida combinada de rama de transmision.
4. 4. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 3, en donde la realizacion de una estimacion de canal comprende:

   estimar una respuesta de impulso del canal para producir una respuesta estimada de impulso del canal para cada una de las senales de rama recibidas; y

   en donde producir una senal corregida de rama de transmision comprende la correccion de la senal de rama recibida por una respuesta respectiva de impulso del canal conjugada de cada rama del receptor.
5. 5. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 4, que comprende ademas la adquisicion de un canal seleccionado de un numero de canales comunes utilizados por el dispositivo de comunicacion inalambrico, en donde la estimacion de la respuesta de impulso del canal se basa en el canal seleccionado, incluyendo el canal seleccionado al menos uno de un canal piloto, uno de difusion, y uno de control.
6. 6. El metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, que comprende ademas:

   la adquisicion de la diferencia de fase relativa de las senales de rama recibidas mediante la correlacion cruzada entre sf de las senales de rama recibidas,

   en donde producir una senal corregida de rama de transmision comprende la correccion de la diferencia de 5 fase entre las senales de rama recibidas.
7. 7. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 6, que comprende ademas la extraccion de una amplitud relativa de las senales de rama recibidas y su utilizacion con las fases relativas respectivas para la combinacion de Relacion Maxima de las senales de rama recibidas.