MXPA05003929A - Repetidor de red de area local inalambrica con control automatico de ganancia para extender la cobertura de la red. - Google Patents

Abstract

Un repetidor para traducir la frecuencia (200) para utilizarse en un sistema de comunicaciones de un protocolo de radio en duplex por division de tiempo incluye una caracteristica de control automatico de ganancia. Especificamente, una senal recibida (330) se divide para proporcionar trayectorias de deteccion de la senal (331), (332), en donde la deteccion se realiza por los amplificadores (301), (302), los filtros (311), (312), los convertidores (313), (314) y un procesador (315). El retardo se agrega utilizando circuitos analogos tales como filtros SAW (307), (308), (309), (310) y un ajuste de ganancia proporcionado por los elementos de control de ganancia (303, (304), (305), (306).

Description

REPETIDOR DE RED DE ÁREA LOCAL INAL MBRICA CON CONTROL AUTOMÁTICO DE GANANCIA PARA EXTENDER LA COBERTURA DE LA RED REFERENCIA CRUZADA A LAS SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud está relacionada con, y reclama la prioridad de la Solicitud Provisional pendiente, de los Estados Unidos, Número 60/418,288 presentada el 15 de Octubre, de 2002, y está relacionada además con la Solicitud del PCT PCT/ÜS03/16208, titulada REPETIDOR DE RED DE AREA LOCAL INALAMBRICA, el contenido de la cual se incorpora aquí como referencia.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona generalmente con redes de área local inalámbricas ( LAN) y particularmente, la presente invención se relaciona con la extensión del área de cobertura asociada con un repetidor de una WLAN, utilizando el Control Automático de Ganancia (AGC) .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Varios protocolos estándar para redes de área local inalámbricas, referidas comúnmente como WLAN, se están volviendo populares. Éstos incluyen protocolos tales como 802.11 (como se expone en los estándares inalámbricos 802.11), RF local y Bluetooth. El protocolo inalámbrico estándar con el mayor éxito comercial a la fecha es el protocolo 802.11b, aunque los protocolos de la siguiente generación, tales como el 802.11g, están también ganando popularidad. Aunque las especificaciones de los productos que utilizan los protocolos inalámbricos estándar anteriores indican comúnmente velocidades de datos del orden de, por ejemplo, 11 MBPS y alcances del orden de, por ejemplo, 100 metros, estos niveles de desempeño se logran rara vez, si es que lo hacen. Las desventajas del desempeño entre los niveles de desempeño real y especificado, tienen muchas causas, incluyendo la atenuación de las trayectorias de radiación de las señales RF, las cuales, para el 802.11b, está en el intervalo de 2.4 GHz, en un medio de operación tal como un medio interior. Los alcances del punto de acceso al cliente son generalmente menores que el alcance de cobertura requerido en un hogar típico, y pueden ser tan pequeños como 10 a 15 metros. Además, en las estructuras que tienen planos de piso dividido, tales como casas estilo rancho o de 2 pisos, o aquéllas que están construidas de materiales capaces de atenuar las señales RF, las áreas en las cuales se necesita la cobertura inalámbrica pueden estar físicamente separadas por distancias fuera del alcance de, por ejemplo, un sistema basado en el protocolo 802.11. Los problemas de atenuación pueden ser exacerbados con la presencia de interferencia en la banda de operación, tales como la interferencia de otros dispositivos de 2.4GHz o la interferencia de la banda ancha con la energía en la banda. Aún más, las velocidades de datos de los dispositivos que operan utilizando los protocolos inalámbricos estándar anteriores, dependen de la fuerza de la señal. Conforme las distancias en el área de cobertura se incrementan, el desempeño del sistema inalámbrico disminuye típicamente. Finalmente, la estructura de los protocolos mismos puede afectar el alcance de operación. Los repetidores se utilizan comúnmente en la industria inalámbrica móvil para incrementar el alcance de los sistemas inalámbricos. Sin embargo, surgen problemas y complicaciones en cuanto a que los receptores y transmisores del sistema pueden operan a la misma frecuencia en una LAN que utiliza, por ejemplo, los protocolos inalámbricos 802.11 WLAN u 802.16 WMAN. En tales sistemas, cuando múltiples transmisores operan simultáneamente, como sería el caso en la operación de un repetidor, surgen dificultades. Los protocolos WLAN típicos no proporcionan periodos definidos de recepción y transmisión y así, debido a que se generan y transmiten espontáneamente paquetes aleatorios de cada nodo de la red inalámbrica y no son predecibles temporalmente, pueden ocurrir colisiones de los paquetes. Existen algunos remedios para tratar tales dificultades, tales como, por ejemplo, prevención de la colisión y protocolos de desconexión aleatoria, que se utilizan para evitar que dos o más nodos transmitan paquetes al mismo tiempo. Bajo el protocolo estándar 802.11, por ejemplo, puede utilizarse una función de coordinación distribuida (DCF) para prevenir la colisión. Tal operación es significativamente diferente de la operación de muchos otros sistemas repetidores celulares, tales como aquellos sistemas basados en los estándares IS-136, IS-95 ó IS-2000, en donde las bandas de recepción y transmisión están separadas por una derivación de la frecuencia de la comunicación en dúplex. La operación de la comunicación en dúplex por división de frecuencia (FDD) simplifica la operación del repetidor, puesto que no están presentes los conflictos asociados con la operación del repetidor, tales como aquéllos que surgen en situaciones en donde los canales del receptor y el transmisor están en la misma frecuencia, para el enlace ascendente y el enlace descendente . Otros sistemas móviles celulares separan a los canales para recibir y trasmitir por tiempo, más que por frecuencia, y además utilizan tiempos programados para transmisiones especificas de enlace ascendente/enlace descendente. Tal operación es referida comúnmente como comunicación en dúplex por división de tiempo (TDD) . Los repetidores para estos sistemas son construidos más fácilmente, puesto que los tiempos para la transmisión y la recepción son bien conocidos y difundidos por una estación base. Los receptores y los transmisores para estos sistemas pueden aislarse por cualquier número de medios, incluyendo separación física, patrones de antenas, o aislamiento por polarización. Incluso para estos sistemas, el costo y la complejidad de un repetidor pueden reducirse en gran medida, no ofreciendo la información conocida de los tiempos que es transmitida, permitiendo así repetidores económicamente factibles . Así, los repetidores de las WLAN que operan en las mismas frecuencias tienen restricciones únicas debido a las capacidades anteriores de transmisión espontánea y por lo tanto, requieren una solución única. Puesto que estos repetidores utilizan la misma frecuencia para los canales de recepción y transmisión, debe existir alguna forma de aislamiento entre los canales de recepción y transmisión del repetidor. Aunque algunos sistemas relacionados, tales como por ejemplo, los sistemas CDMA utilizados en la telefonía inalámbrica, logran el aislamiento del canal empleando técnicas sofisticadas tales como antenas direccionales, separación física de las antenas para recibir y trasmitir, o lo similar, tales técnicas no son prácticas para los repetidores de las WLAN, en muchos medios de operación, tal como una casa, en donde los elementos físicos complicados o un cableado largo no son deseables o pueden ser demasiado costosos .

Un sistema, descrito en la Solicitud Internacional No. PCT/US03/16208 y poseída de manera conjunta por el cesionario de la presente solicitud, resuelve muchos de los problemas anteriores proporcionando un repetidor que aisla los canales de recepción y transmisión, utilizando un método de detección y traducción de la frecuencia. El repetidor de la WLAN allí descrito permite que dos unidades de la WLAN se comuniquen traduciendo los paquetes asociados con un dispositivo en un primer canal de frecuencia a un segundo canal de frecuencia utilizado por un segundo dispositivo. La dirección asociada con la traducción o conversión, tal como de la frecuencia asociada con el primer canal a la frecuencia asociada con el segundo canal, o del segundo canal al primer canal, depende de la configuración en tiempo real del repetidor y- del medio de la WLAN. El repetidor de la WLAN puede configurarse para verificar ambos canales para las transmisiones, y, cuando se detecta una transmisión, traducir la señal recibida a la primera frecuencia al otro canal, en donde se transmite a la segunda frecuencia. El procedimiento descrito anteriormente soluciona el aspecto del aislamiento y los problemas de la transmisión espontánea, como se describió anteriormente, verificando y traduciendo en respuesta a las transmisiones de paquetes y puede implementarse además, en una unidad pequeña barata. Sin embargo, un repetidor de una WLAN, con el fin de cumplir con la ley, debe transmitir dentro de las limitaciones promulgadas de potencia y de espectro, por, por ejemplo, la FCC (Federal Communications Comisión (Comisión Federal de Comunicaciones) . Sin embargo, surgen dificultades puesto que una señal recibida puede tener un nivel de potencia que varié ampliamente, requiriendo la compensación precisa de los factores que contribuyen a las interrupciones y a la retransmisión fallida o subóptima de la señal, causada por la interferencia y lo similar.

SUMARIO DE IA INVENCIÓN En consecuencia, en varias modalidades ejemplares y ejemplares alternas, la presente invención extiende el área de cobertura en un medio inalámbrico tal como un ambiente de una WLAN, y hablando en general, en cualquier sistema de comunicación en dúplex por división de tiempo, incluyendo IEEE 802.16, IEEE 802.20 y TDS-CDMA, con un método único de detección y traducción de la frecuencia. Un repetidor de la WLAN para traducir la frecuencia, ejemplar, permite que dos nodos o unidades de la WLAN se comuniquen traduciendo paquetes de un primer canal de frecuencia utilizado por un dispositivo, a un segundo canal de frecuencia utilizado por un segundo dispositivo. La dirección de la conversión del canal 1 al canal 2, de regreso del canal 2 al canal 1, depende de la configuración en tiempo real. El repetidor puede, de preferencia, verificar ambos canales para las transmisiones, y cuando se detecta una transmisión en un canal, el repetidor está configurado para traducir la señal recibida al otro canal, en donde se transmite. En una modalidad preferida, la señal recibida es detectada en una primera trayectoria de la señal y se aplica una ganancia en una segunda trayectoria de la señal. Además, la trayectoria de la señal con ganancia incluye, de manera preferida, circuitos de retardo para permitir que el ajuste de la detección de la señal y la ganancia, ocurran antes de que la señal deba ser retransmitida. La ganancia se ajusta basándose en el nivel de potencia de recepción detectado para alcanzar un nivel de potencia de transmisión objetivo, que es constante, de manera independiente del nivel de potencia recibido. Sin embargo, la potencia objetivo puede determinarse o ajustarse primero basándose en criterios que incluyen uno o más de lo siguiente: separación entre las frecuencias de recepción y transmisión, cumplimiento con la norma regulatoria, temperatura, nivel de potencia recibido, nivel de potencia transmitido e interferencia detectada. Un microprocesador con elementos de programación, incluyendo tablas de calibración, es apropiado para realizar el cálculo de un punto de ajuste de la ganancia, apropiado, que fija la potencia de salida objetivo. Los detalles de esta invención se describen con detalle en las descripciones de las figuras que siguen. El proceso preferido soluciona el aspecto del aislamiento, permitiendo una unidad pequeña barata y soluciona el problema de la transmisión espontánea, conforme verifica y responde en reacción a las transmisiones, con una potencia de salida constante en el transmisor. Esta potencia de salida puede ser diferente, dependiendo de la configuración del repetidor, tal como es determinada por el microprocesador .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama que ilustra una WLAN, incluyendo un repetidor ejemplar que tiene un control automático de ganancia, de acuerdo con varias modalidades ej emplares . La Figura 2 es un dibujo esquemático que ilustra una unidad de interconexión de control de ganancia ejemplar, de la Figura 1.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Refiriéndose ahora a la Figura 1, una conexión de área amplia (101) , que puede ser, por ejemplo, una conexión de Ethernet, una linea Ti, una conexión inalámbrica de banda ancha o cualquier otra conexión eléctrica que proporcione una trayectoria de comunicación de datos, puede conectarse a un dispositivo de interconexión inalámbrico, o punto de acceso (??) (100) . El dispositivo de interconexión inalámbrico (100) envía señales RF, tales como paquetes IEEE 802.11 o señales basadas en Bluetooth, Hyperlan u otros protocolos de comunicación inalámbricos, a las unidades del cliente (104), (105), las cuales pueden ser computadoras personales, asistentes personales digitales o cualquier otro dispositivo capaz de comunicarse con otros dispositivos similares a través de uno de los protocolos inalámbricos mencionados anteriormente. La propagación respectiva o trayectorias RF a cada una de las unidades del cliente (104), (105) se muestran como (102), (103). Aunque la señal portada sobre la trayectoria RF (102) es de suficiente fuerza para mantener comunicaciones de paquetes de datos a alta velocidad entre la unidad del cliente (104) y el dispositivo de interconexión inalámbrico (100) , las señales transportadas sobre la trayectoria RF (103) y pretendidas para la unidad del cliente (105), se atenuarían cuando pasan a través de una barrera estructural tal como las paredes (106) ó (107) a un punto en donde pocos, si es que algunos, paquetes de datos se reciben en cualquier dirección, si no es por un repetidor inalámbrico (200) , la estructura y operación del cual se describirán ahora . Para aumentar la cobertura y/o la velocidad de los datos de la comunicación a la unidad del cliente (105) , el repetidor inalámbrico (200) recibe paquetes transmitidos en un primer canal de frecuencia (201) del dispositivo de interconexión inalámbrico (100) . El repetidor inalámbrico (200) , el cual puede estar alojado en un recinto que típicamente tiene las dimensiones de, por ejemplo, 6.35 cm x 8.89 cm x 1.27 cm (2.5" x 3.5" x 0.5") y el cual de manera preferida, es capaz de conectarse en un tomacorriente eléctrico estándar y operar a una potencia CA de 110 V, detecta la presencia de un paquete en el primer canal de frecuencia (201) , recibe el paquete y retransmite el paquete con mas potencia en un segundo canal de frecuencia (202) . A diferencia de los protocolos que operan las LAN convencionales, la unidad del cliente (105) opera en el segundo canal de frecuencia, a pesar de que el dispositivo de interconexión inalámbrico (100) opera en el primer canal de frecuencia. Para realizar la operación de retorno del paquete, el repetidor inalámbrico (200) detecta la presencia de un paquete transmitido en el segundo canal de frecuencia (202) desde el dispositivo del cliente (105) , recibe el paquete en el segundo canal de frecuencia (202), y retransmite el paquete en el primer canal de frecuencia (201) . El dispositivo de interconexión inalámbrico (100) recibe entonces el paquete en el primer canal de frecuencia (201) . De esta manera, el repetidor inalámbrico (200) es capaz de recibir y trasmitir señales simultáneamente, así como extender la cobertura y desempeño del dispositivo de interconexión inalámbrico (100) a la unidad del cliente (105) . Para tratar las dificultades planteadas por las obstrucciones, como se describió anteriormente, y la atenuación acompañante de la fuerza de la señal a lo largo de las trayectorias obstruidas y, por lo tanto, aumentar la cobertura y/o velocidad de los datos de la comunicación a la unidad del cliente (105) , puede utilizarse un repetidor inalámbrico (200) ejemplar, como se muestra en la Figura 1, para retransmitir los paquetes más allá de un alcance limitado por las restricciones de la trayectoria de propagación a través de, por ejemplo, la traducción de la frecuencia. Los paquetes transmitidos en un primer canal de frecuencia (201) del AP (100) , se reciben en el repetidor (200) , y se retransmiten, de manera preferida, con un nivel de potencia mayor, en un segundo canal de frecuencia (202) . La unidad del cliente (105) , opera de manera preferida en un segundo canal de frecuencia (202) como si el AP (100) también estuviera operando en él, de manera que no hay reconocimiento de que el AP (100) está operando realmente en el primer canal de frecuencia (201) , de manera que la traducción de la frecuencia es transparente. Para realizar las operaciones de un paquete retornado, la unidad del repetidor (200) detecta la presencia de un paquete retornado transmitido en un segundo canal de frecuencia (202) , desde una unidad del cliente (105) , y está configurada, de manera preferida, para recibir el paquete en un segundo canal de frecuencia (202), y retransmitir el paquete de datos a, por ejemplo, el AP (100), en un primer canal de frecuencia (201) . El repetidor inalámbrico (200) es capaz, de manera preferida, de recibir dos diferentes frecuencias simultáneamente, tal como el primer canal de frecuencia (201) y el segundo canal de frecuencia (202) , determinando cuál canal está portando una señal asociada con, por ejemplo, la transmisión de un paquete, la traducción del canal de canal de frecuencia original a un canal de frecuencia alterno y la retransmisión de la versión con la frecuencia traducida de la señal recibida en el canal alterno. Los detalles de la operación interna del repetidor pueden encontrarse en la Solicitud copendiente del PCT No. PCT/US03/16208. El repetidor (200) puede entonces recibir y transmitir paquetes al mismo tiempo en diferentes canales frecuencia, extendiendo por lo tanto la cobertura y el desempeño de la conexión entre el AP (100) y la unidad del cliente (105) , y entre conexiones de igual a igual, tal como de una unidad del cliente a otra unidad del cliente. Cuando muchas unidades están aisladas unas de las otras, la unidad del repetidor (200) actúa además como un puente inalámbrico, permitiendo que dos grupos diferentes de unidades se comuniquen, en donde la propagación y cobertura RF o, en muchos casos, cualquier propagación y cobertura RF no era previamente posibles. De acuerdo con varias modalidades ejemplares, el repetidor (200) está configurado, de manera preferida, para recibir una señal y traducir la frecuencia de la señal recibida con muy poca distorsión o pérdida de la señal, controlando de manera apropiada la ganancia de una sección ejemplar del transceptor, via la circuiteria (300) del Control Automático de Ganancia (AGC) mostrada, por ejemplo, en la Figura 2. En una modalidad preferida, el repetidor inalámbrico (200) mostrado, es capaz de recibir dos diferentes frecuencias simultáneamente, determinar cual está presente, traducir la frecuencia de la que está presente a la otra frecuencia, y retransmitir una versión con la frecuencia traducida de la señal recibida. De acuerdo con una modalidad ejemplar preferida, la circuiteria AGC (300) utiliza un retardo RF y elementos de filtro (307) -(310), para permitir el almacenamiento análogo de una forma de onda recibida ejemplar, mientras que tiene lugar la detección de la señal y la configuración del transmisor. Deberá notarse que la detección de la señal puede ocurrir tanto antes como durante el tránsito de los elementos de retardo de las señales RF (307) -(310), proporcionando tiempo para realizar la configuración del sistema. Deberá notarse que se utiliza, de manera preferida, un detector del nivel de la potencia para ajusfar el valor de la ganancia en una trayectoria de la señal paralela, como parte de la operación del control de ganancia .

La circuitería AGC del repetidor (300) , incluye además un amplificador logarítmico (301) y (302) , un circuito de control AGC (303) y (304), elementos el control de ganancia (305) y (306) , que pueden incluir, de manera preferida, elementos de ganancia variable o de atenuador variable, y elementos de retardo RF (307)-(310), que pueden, de manera preferida, incluir dispositivos de almacenamiento análogo tales como, por ejemplo, líneas de retardo y/o filtros de paso de banda. De manera preferida, se utilizan filtros de paso bajo (311) y (312), y un convertidor de análogo a digital (ADC) (313) y (314) , para lograr el control de ganancia bajo la dirección y control de, por ejemplo, el microprocesador (315) . Puesto que el repetidor (200) , de acuerdo con varias modalidades ejemplares, está configurado para detectar y procesar simultáneamente dos diferentes señales de frecuencia, la señal recibida (330) se divide y propaga en dos diferentes trayectorias RF, por ejemplo, utilizando un divisor RF (316) . De igual manera, debido a que las dos diferentes trayectorias de frecuencia deben retardarse y controlarse de manera separada, cada trayectoria de la señal se divide además, por ejemplo, por Divisores IF (317) y (318) . Una de las entradas de la señal dividida del Divisor IF (317), se acopla, de manera preferida, a amplificadores logarítmicos (301) y la otra salida de la señal dividida se acopla, de manera preferida, a elementos de control de ganancia (305) . De igual manera, una de las salidas de la señal divida del Divisor IF (318), se acopla, de manera preferida, a los amplificadores logarítmicos (302) y la otra salida de la señal dividida se acopla, de manera preferida, a los elementos de control de ganancia (306) . La salida de los amplificadores logarítmicos (301) se alimenta al circuito de control AGC (303) y al filtro de paso bajo (311) . De igual manera, la salida de los amplificadores logarítmicos (302) , se alimenta al circuito de control AGC (304) y al filtro de paso bajo (312) . Deberá notarse que aunque los amplificadores logarítmicos (301) y (302) proporcionan, de manera preferida, un voltaje de salida proporcional al logaritmo de la potencia de la señal recibida (330) , rastreando la envolvente de la misma, también pueden utilizarse otros dispositivos conocidos por aquellos con experiencia ordinaria en la técnica, para rastrear la envolvente o las muestras de la envolvente directa o proporcionalmente . La operación básica de los componentes junto con la trayectoria de detección de la señal recibida (330) , tal como, por ejemplo, los filtros de paso bajo (311) y (312) , los convertidores de análogo a digital (ADC) (313) y (314), y el procesador (315) por ejemplo, será fácilmente evidente para aquellos con experiencia ordinaria en la técnica y, por lo tanto, se omite una revisión detallada de la operación básica de los mismos, tal operación se describe con detalle en la Solicitud de Patente del PCT copendiente, No. PCT/US03/16208 , asignada comúnmente. Sin embargo, deberá notarse brevemente que el procesador (315) detecta, de manera preferida, la presencia de una señal IF en las trayectorias de detección DET1 (331) y DET2 (332) . Como se describe en la solicitud copendiente identificada anteriormente, la detección de la señal puede basarse en un nivel de la señal que excede un umbral utilizando, por ejemplo, implementos de comparación de la señal análogos o digitales en el procesador (315) , o puede realizarse por otros medios bien conocidos por aquellos con experiencia ordinaria en la técnica. Una vez que la señal se detecta, se aplica el control de ganancia a la señal utilizando, por ejemplo, circuitos de control AGC (303) y (304) en la trayectoria IF IF1 (333) o IF2 (334), respectivamente, dependiendo del canal. Con referencia todavía a la Figura 2 de los dibujos, el control de ganancia se aplica a las señales en las trayectorias IF IFl (333) e IF2 (334), utilizando los circuitos de control AGC (303) y (304), circuitos los cuales proporcionan, entre otros, filtración del voltaje análogo en la salida de, por ejemplo, los amplificadores logarítmicos (301) y (302) , cualquier ajuste de la derivación CD que pueda ser necesario, el punto de ajuste AGC de referencia y de control, desplazamiento/escalado del nivel, cualquier polaridad inversa requerida y lo similar, como sería apreciado por alguien con experiencia ordinaria en la técnica. La salida de los circuitos de control AGC (303) y (304) , se alimenta a los elementos de control de ganancia (305) y (306) , que pueden proporcionar ya sea, ganancia ajustable o una atenuación ajustable de la señal recibida (330), basándose en un valor asociado con, por ejemplo, la potencia deseada de la salida del transmisor. Deberá notarse que los circuitos de control AGC (303) y (304) pueden ser uno de una variedad de circuitos, dispositivos para el control de ganancia o lo similar, como seria bien conocido por aquellos con experiencia ordinaria en la técnica . Como un ejemplo del control de ganancia de acuerdo con varias modalidades ejemplares, podría utilizarse un atenuador variable para los elementos de control de ganancia (305) bajo las siguientes condiciones: potencia de salida deseada +15dBm, potencia de la señal recibida -80dBm, pérdidas totales del transceptor 65dB, ganancias totales del transceptor 165dB. Bajo estas condiciones, un atenuador variable asociado con, por ejemplo, el elemento de control de ganancia (305), debe ajustarse de acuerdo con la relación: Potencia de la Señal Rx - Potencia Deseada de Salida + Ganancias Totales - Pérdidas Totales, por lo tanto, la atenuación sería -80dBm - 15dBm + 165dB - 65dB, resultando en una atenuación de 5dB. Se apreciará que puede calcularse y aplicarse un voltaje al elemento de control de ganancia (305), por ejemplo, por el circuito de control AGC (303), resultando en el ajuste deseado de la atenuación de 5dB. También deberá notarse que aunque el circuito de control ACG (303) y el elemento de control de ganancia (305) se describen aqui, la descripción anterior se aplica a la operación del circuito de control AGC (304) y el elemento de control de ganancia (306) . Asi, la señal recibida (330) , con el fin de ser retransmitida de acuerdo con varias modalidades ejemplares, y de acuerdo con el presente ejemplo, es sacada, de manera preferida, del elemento de control de ganancia (305) y es retardada vía filtros de Onda Acústica Superficial (SAW) (308) y (310) . Se apreciará que el retardo introducido por los filtros SAW (308) y (310), actúa para almacenar esencialmente la forma de onda análoga, mientras que se llevan a cabo los procesos AGC y de detección de la señal, por ejemplo, como se describió anteriormente, significando que la detección y el ajuste del control de ganancia se completan, de manera preferida, durante el intervalo de propagación de la señal. De acuerdo con varias modalidades ejemplares y ejemplares preferidas, los retardos RF se imponen a través de los filtros SAW (307)- (310), permitiendo el almacenamiento de la señal análoga y la selección del canal, supresión del emisor perturbador, y una trayectoria de control de ganancia variable de alimentación directa. Los circuitos de control AGC (303) y (304), y los elementos de control de ganancia (305) y (306) , pueden desviarse o ajustarse de otra manera bajo el control de, por ejemplo, el procesador (315) el cual es, de manera preferida, un microprocesador, tal como un procesador de propósito general, un procesador dedicado, un procesador para procesar la señal o lo similar, como se entendería por alguien con experiencia ordinaria en la técnica. Además, pueden obtenerse puntos de ajuste por el procesador (315) a partir de una tabla de búsqueda o lo similar, dependiendo de en cual canal se recibe la señal recibida (330) y cual canal se selecciona para la retransmisión de la señal. Deberá notarse que diferentes bandas tienen diferentes limitaciones de potencia de transmisión en diferentes países, por lo tanto, la selección de los puntos de ajuste de ganancia puede realizarse mediante varios factores que resultan de la necesidad de cumplir con los requisitos de la FCC y las especificaciones relacionadas para la banda deseada, tales como el recrecimiento espectral y la Potencia Radiada Isotrópica Efectiva (EIRP) . Después de la detección y el ajuste del control de ganancia, el Conmutador IF (319) y el Conmutador LO (320) , se ajustan, de manera preferida, para retransmitir la señal recibida (330) a una frecuencia diferente sin cortar de manera significativa el preámbulo de la forma de onda. Es importante notar que la detección y lectura de la potencia, por ejemplo, como se describió anteriormente, se realiza, de manera preferida, en las trayectorias del detector DET1 (331) y DET2 (332), pero el control de ganancia real puede aplicarse en las trayectorias IF IFl (333) e IF2 (334). De manera más especifica, refiriéndose nuevamente a la Figura 2, las salidas de los amplificadores logarítmicos (301) y (302) se alimentan a los circuitos de control AGC (303) y (304) , circuitos los cuales están haciendo los ajustes, ya sea como ganancia o atenuación variable, con respecto a los elementos de control de ganancia (305) y (306) . Un factor para determinar una secuencia de la detección de la señal y el control de ganancia, es el efecto causado por dividir el voltaje de salida de los amplificadores logarítmicos (301) y (302) en una trayectoria de detección de la señal y una trayectoria de control de ganancia, cada una que tiene potencialmente dos diferentes anchos de banda del filtro. Como puede notarse de la Figura 2, la trayectoria de control de ganancia es la trayectoria para los circuitos de control AGC (303) y (304), mientras que la trayectoria de detección de la señal es la trayectoria que conduce a los filtros de paso bajo (311) y (312), como se describió previamente. Así, si se desea, los valores del control AGC y el ancho de banda del filtro de detección de la señal pueden ajustarse de manera diferente. Por ejemplo, la secuencia de control AGC podría ajustarse para reaccionar muy rápidamente a la envolvente de potencia entrante, mientras que la detección de la señal, como se lleva a cabo, por ejemplo, en el ADC (313) y (314) y el procesador (315) , podria configurarse para reaccionar más lentamente. Como resultado, la señal (330) recibida que se propaga en los elementos de control de ganancia (305) y (306) , puede rastrearse de manera muy exacta mientras que la porción de la señal recibida (330) que se propaga en el ADC (313) y (314) y el procesador (315) , puede rastrearse más lentamente, pero con más ganancia del proceso de detección. Deberá notarse que de acuerdo con varias modalidades ejemplares y ejemplares preferidas, se utilizan dos detectores separados para realizar la detección de la presencia de la señal recibida (330) y para la detección del nivel de potencia de la misma, con el fin de ajustar la ganancia. Asi, puesto que la detección de la señal puede ocurrir más lentamente que el AGC, como se describió, pueden utilizarse de manera benéfica, diferentes anchos de banda de detección de la señal y del filtro AGC, permitiendo que los elementos de control variable asociados con el AGC, tales como los elementos de control de ganancia (305) y (306) tengan una respuesta más rápida o más lenta que la salida de los filtros (311) y (312) . Otro factor en el control de la ganancia es la distancia relativa entre los canales de recepción y transmisión. De manera especifica, dependiendo de la distancia entre ellos, la potencia de salida objetivo o el punto de ajuste de los elementos de control de ganancia (305) y (306) pueden ser diferentes, al grado de que puede ganarse un desempeño adicional cuando los canales de recepción y transmisión están más separados en frecuencia. Los valores de la ganancia pueden incrementarse en los elementos de control de ganancia (305) y (306) , mientras que siguen cumpliendo con los requisitos del desempeño. Además, los circuitos de control AGC (303) y (304) , pueden programarse para incrementar la potencia basada en la diferencia de la frecuencia o, de manera alterna, el procesador (315) puede programarse para controlar los circuitos de control AGC (303) y (304), basados en la separación de la frecuencia. La graduación de los puntos de ajuste basados en la separación de la frecuencia, puede incluir además, aplicar más filtración a cualesquier señales de fuga captadas por el receptor, para evitar la autointerferencia . Un factor que afecta la elección de cuales canales operar durante el encendido inicial del repetidor, puede influenciarse por la elección de canales repetidores basados en la capacidad de transmitir más potencia en diferentes bandas FCC o bandas controladas por otras corporaciones regulatorias . Por ejemplo, en las bandas U-NII para la operación en los Estados Unidos, la potencia de transmisión permisible máxima para CH36-48 es 50 mW, para CH52-64 es 250 mW, y para CH149-161 es 1 W. Por lo tanto, es posible recibir una señal en un canal asociado con una de las bandas de energía más baja, y elegir una canal en una banda diferente que permita una potencia de transmisión más alta, permitiendo por lo tanto, un punto de ajuste AGC más alto. Así, los puntos de ajuste para una traducción, digamos de Fl a F2 y F2 a Fl, sería diferente. La decisión de cuales canales seleccionar se preprograma, de manera preferida, durante la fabricación o, de manera alterna, podría programarse en el campo, por ejemplo, en los circuitos de control AGC (303) y (304) o el procesador (315) . De acuerdo con otros aspectos de la presente invención, el control de ganancia puede requerir la calibración del AGC durante la fabricación inicial. La calibración puede ser deseable para permitir el uso de partes con tolerancia más baja, reduciendo así el costo. La calibración puede proporcionar además, la exactitud requerida para los ajustes de la potencia específica regional o de la banda. En consecuencia, la calibración puede incluir, circuitos y dispositivos de ajuste, de acuerdo con uno o más de lo siguiente; normas regulatorias regionales, canal de frecuencia, nivel de potencia recibido, nivel de potencia de transmisión, temperatura y lo similar. De acuerdo con varias modalidades ejemplares y ejemplares preferidas, el repetidor (200) que utiliza, por ejemplo, un procesador (315) , puede almacenar tablas de calibración y lo similar y puede configurarse, por ejemplo, a través del uso de elementos de programación, programas, instrucciones o lo similar, para pasar los valores de calibración específicos a los circuitos de control AGC (305) y (306) . El procesador (315) utilizaría, de manera preferida, un proceso de conversión de digital a análogo para controlar el punto de ajuste . Como se mencionó anteriormente, pueden utilizarse diferentes salidas del detector para el AGC y la detección de la señal. La detección de la señal puede realizarse en una configuración solo análoga utilizando, por ejemplo, un comparador de umbral bajo el control del procesador (315) , que puede configurarse para controlar de manera activa, por ejemplo, un voltaje de referencia análogo que utiliza un comparador de umbral para tomar la decisión de la detección.

De manera alterna, la señal (330) recibida puede digitalizarse, y tomarse una decisión de detección, por ejemplo, en el procesador (315) . Una preocupación relacionada con el uso de la trayectoria digital y el procesador (315) , incluye el retardo asociado con, por ejemplo, la toma de muestras digitales y las instrucciones para tomar la decisión en el procesador (315) . De acuerdo con varias modalidades ejemplares alternas, puede utilizarse un comparador análogo (no mostrado) , que tiene un umbral controlado por el procesador (315) . Tal configuración podría equiparse con un neutralizador digital para permitir una rápida decisión inicial, convergiendo a una decisión más lenta y más exacta y controlable, utilizando elementos de programación, programas, instrucciones y lo similar, legibles y ejecutables por el procesador (315) . Por ejemplo, si se detecta una interferencia, y el procesador (315) reconoce que la duración del paquete es más larga que lo que permitirá el protocolo inalámbrico, los circuitos de control AGC (303) y (304) y/o el detector podrían apagar el procesador (315), para evitar la transmisión de la señal. Así, el ajuste del AGC normal puede controlarse y neutralizarse directamente. Tal control es útil además para situaciones que incluyan cuando se detecta un sistema de oscilación de retroalimentacion. Alguien con experiencia ordinaria en la técnica reconocerá que pueden utilizarse varias técnicas para determinar los puntos de ajuste AGC, así como diferentes configuraciones del detector de la señal en la presente invención. Además, varios componentes, tales como los elementos de control de ganancia (305) y (306) , el control de ganancia AGC (303) y (304), la funcionalidad del procesador (315) y otros elementos podrían combinarse en un solo dispositivo integrado. Pueden hacerse otros cambios y alteraciones a los componentes específicos y las interconexiones de los mismos, por alguien con experiencia ordinaria en la técnica, sin desviarse del alcance y espíritu de la presente invención. La invención se ha descrito con detalle con referencias particulares a las modalidades actualmente preferidas de la misma, pero se entenderá que pueden efectuarse variaciones y modificaciones dentro del espíritu y alcance de la invención.

Claims (39)

1. REIVINDICACIONES : 1. Un repetidor para traducir la frecuencia, para utilizarse en un sistema de protocolo de radio de comunicación en dúplex por división de tiempo (TDD) , el repetidor para traducir la frecuencia comprende: un circuito detector configurado para detectar si una señal está presente en uno de los dos canales de frecuencia asociados con el repetidor para traducir la frecuencia; un traductor de la frecuencia configurado para cambiar un canal de frecuencia asociado con la señal de uno de los dos canales de frecuencia con otro de los dos canales de frecuencia; y un circuito de retardo configurado para agregar un retardo a la señal, para compensar un intervalo de detección de la señal y un intervalo de configuración del transmisor.
2. 2. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 1, en donde el circuito de retardo incluye un dispositivo de almacenamiento análogo.
3. 3. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 1, en donde el circuito de retardo incluye al menos un filtro de onda acústica superficial, configurado para uno o más de: almacenamiento análogo de la señal y selección del canal.
4. 4. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 1, en donde el circuito detector incluye un procesador.
5. 5. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 4, en donde el circuito detector incluye además, un circuito de detección análogo.
6. 6. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 1, que comprende además, un circuito de control de ganancia que tiene un valor de ganancia y un valor de atenuación asociados con el mismo.
7. 7. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 6, en donde: el detector es además, para detectar la fuerza de la señal recibida de la señal, y el circuito de control de ganancia es además para utilizar la fuerza de la señal recibida de la señal, para ajustar un valor de ganancia de la señal.
8. 8. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 7, en donde el circuito de control de ganancia es además para controlar al menos uno del valor de la ganancia y el valor de atenuación, basándose en un criterio predeterminado para alcanzar una potencia de salida de transmisión de la señal especifica.
9. 9. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 8, en donde el criterio predeterminado es para modificar la potencia de la salida de transmisión de la señal especifica, e incluye al menos uno de lo siguiente: separación de la frecuencia entre una frecuencia de recepción y una frecuencia de transmisión, una norma regulatoria, una temperatura, un nivel de la potencia recibida, un nivel de la potencia de transmisión y un nivel de interferencia detectada.
10. 10. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 8, en donde el procesador incluye además una memoria, y en donde los criterios predeterminados se almacenan en la memoria.
11. 11. ün repetidor para traducir la frecuencia para utilizarse en un sistema de protocolo de radio de comunicación dúplex por división de tiempo (TDD) , el repetidor para traducir la frecuencia comprende: un circuito detector configurado para detectar si una señal está presente en uno de dos canales de frecuencia asociados con el repetidor para traducir la frecuencia y detectar una potencia de la señal detectada recibida de la señal; un traductor de la frecuencia configurado para cambiar un canal de frecuencia asociado con la señal de uno de los dos canales de frecuencia a otro de los dos canales de frecuencia; un circuito de retardo configurado para agregar un retardo a la señal, para compensar un intervalo de detección de la señal y un intervalo de configuración del transmisor; y un circuito de control de ganancia configurado para ajustar un valor de ganancia de la señal, al menos en parte, basándose en la potencia de la señal detectada recibida, detectada por el circuito detector.
12. 12. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 11, en donde el circuito de control de ganancia está configurado además para ajustar el valor de ganancia basado al menos en parte en los criterios que incluyen en cuál de uno de los dos canales de frecuencia se recibe la señal, y en cuál del otro de los dos canales de frecuencia se cambia.
13. 13. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 12, en donde los criterios incluyen además, al menos uno de una norma regulatoria para la transmisión, una temperatura de operación, y una separación de frecuencia entre las frecuencias de recepción y transmisión.
14. 14. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 11, en donde los criterios incluyen además una distancia entre una frecuencia de recepción y una frecuencia de transmisión, y en donde el circuito de control de ganancia automático está configurado además para aplicar más filtración a la señal basándose en la distancia.
15. 15. Un repetidor para traducir la frecuencia para utilizarse en un sistema de protocolo de radio de comunicación en dúplex por división de tiempo (TDD) , el repetidor para traducir la frecuencia comprende: un circuito detector configurado para detector si una señal está presente en uno de los dos canales de frecuencia asociados con el repetidor para traducir la frecuencia; un convertidor de frecuencia configurado para convertir la señal de una señal de frecuencia de radio (RF) a una señal de frecuencia intermedia (IF) ; un traductor de la frecuencia configurado para cambiar un canal de frecuencia asociado con la señal IF de uno de los dos canales de frecuencia a otro de los dos canales de frecuencia; un circuito de retardo configurado para agregar un retardo a la señal IF para compensar para un intervalo de detección de la señal y un intervalo de configuración del transmisor; y un circuito de control de ganancia configurado para ajustar un valor de ganancia de la señal IF.
16. 16. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 15, en donde el circuito de control de ganancia está configurado además, para ajustar el valor de ganancia de la señal IF al menos en parte, basándose en una potencia de la señal detectada recibida, detectada por el circuito detector.
17. 17. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 15, en donde el circuito detector y el circuito de control de ganancia están localizados respectivamente en una primera y segunda trayectorias de la señal .
18. 18. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 17, en donde el circuito detector incluye un amplificador logarítmico, y en donde la salida del amplificador logarítmico está acoplada al circuito de control de ganancia para el control del mismo.
19. 19. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 18, en donde el circuito detector y el circuito de control de ganancia automática tienen cada uno diferentes anchos de banda.
20. 20. El repetidor' para traducir la frecuencia según la reivindicación 19, en donde el circuito de control de ganancia automático, incluye un procesador y una memoria que almacena un criterio predeterminado y en donde el procesador está configurado para utilizar los criterios predeterminados para establecer un valor de ganancia derivado de la señal IF, que resulta al menos en parte en una potencia de salida objetivo del transmisor independiente de la potencia de recepción detectada de la señal, como se detecta por el circuito detector.
21. 21. El repetidor para traducir la frecuencia según la reivindicación 20, en donde el procesador está configurado además para: convertir la salida del amplificador logarítmico a una señal digital; y establecer el valor de ganancia de la señal IF utilizando la señal digital.
22. 22. Un método para la traducción de la frecuencia en un repetidor para traducir la frecuencia, para utilizarse en un sistema de un protocolo de radio de comunicación en dúplex por división de tiempo (TDD), el método comprende: detectar si una señal está presente en uno de los dos canales de frecuencia asociados con el repetidor para traducir la frecuencia; cambiar un canal de frecuencia asociado con la señal de uno de los dos canales de frecuencia a otro de los dos canales de frecuencia; y agregar un retardo a la señal equivalente a un intervalo de detección de la señal y a un intervalo de configuración del transmisor.
23. 23. El método según la reivindicación 22, en donde la adición del retardo incluye retardar la señal en un dispositivo de almacenamiento análogo.
24. 24. El método según la reivindicación 22, en donde la adición del retardo incluye al retardar la señal en al menos un filtro de onda acústica superficial configurada para uno o más de: almacenamiento análogo de la señal y selección del canal.
25. 25. El método según la reivindicación 24, en donde la detección incluye detectar en un circuito de detección análogo.
26. 26. El método según la reivindicación 21, que comprende además ajustar una ganancia asociada con la señal.
27. 27. El método según la reivindicación 26, en donde el ajuste de la ganancia incluye además ajustar la ganancia, basándose en parte en un criterio predeterminado.
28. 28. El método según la reivindicación 27, en donde el criterio predeterminado incluye al menos uno de lo siguiente: una distancia entre una frecuencia de recepción y una frecuencia de transmisión, una norma regulatoria, una temperatura, un nivel de la potencia recibida, un nivel de la potencia de transmisión, y un nivel de la interferencia detectada .
29. 29. El método según la reivindicación 28, que comprende además, almacenar el criterio predeterminado en una memoria .
30. 30. Un método para la traducción de la frecuencia en un repetidor para traducir la frecuencia, para utilizarse en un sistema de un protocolo de radio de comunicación en dúplex por división de tiempo (TDD), el método comprende: detectar si una señal está presente en uno de los dos canales de frecuencia asociados con el repetidor para traducir la frecuencia; cambiar un canal de frecuencia asociado con la señal de uno de los dos canales de frecuencia a otro de los dos canales de frecuencia; agregar un retardo a la señal para compensar un intervalo de detección de la señal y un intervalo de configuración del transmisor; y ajustar un valor de ganancia de la señal, basándose, en parte, en un nivel de recepción detectado de la potencia de la señal.
31. 31. El método según la reivindicación 30, en donde el ajuste del valor de ganancia está basado al menos en parte, en los criterios que incluyen en cual de uno de los dos canales de frecuencia se recibe la señal, y en cual del otro de los dos canales de frecuencia se cambia.
32. 32. El método según la reivindicación 30, en donde el criterio incluye además, una norma regulatoria para la transmisión.
33. 33. El método según la reivindicación 31, en donde el criterio incluye además, la separación de la frecuencia entre una frecuencia de recepción y una frecuencia de transmisión.
34. 34. ün método para la traducción de la frecuencia en un repetidor para traducir la frecuencia para utilizarse en un sistema de un protocolo de radio de comunicación en dúplex por división de tiempo (TDD), el método comprende: detectar si una señal está presente en uno de los dos canales de frecuencia asociados con el repetidor para traducir la frecuencia y, si es asi, recibir un nivel de potencia de la señal; convertir la señal de una señal de frecuencia de radio (RF) a una señal de frecuencia intermedia (IF) ; cambiar un canal de frecuencia asociado con la señal IF de uno de los dos canales de frecuencia a otro de los dos canales de frecuencia; agregar un retardo a la señal IF para compensar un intervalo de detección de la señal y un intervalo de configuración del transmisor; y ajustar un valor de ganancia de la señal IF basada al menos en parte en el nivel de potencia recibido detectado de la señal.
35. 35. El método según la reivindicación 34, en donde la detección y el ajuste se realizan respectivamente, en una primera y segunda trayectorias de la señal.
36. 36. El método según la reivindicación 35, en donde la detección incluye además, generar una señal logarítmica de la señal y utilizar la señal logarítmica para el ajuste.
37. 37. El método según la reivindicación 36, en donde el ajuste incluye además, utilizar un criterio predeterminado para ajustar el valor de ganancia de la señal IF.
38. 38. El método según la reivindicación 19, en donde la generación incluye además, convertir la señal logarítmica a una señal digital; y en donde el ajuste ajusta además, el valor de ganancia de la señal IF utilizando la señal digital.
39. 39. Un repetidor para traducir la frecuencia para utilizarse en un sistema de comunicación en dúplex por división de tiempo, el repetidor para traducir la frecuencia comprende : al menos dos receptores capaces de recibir transmisiones de al menos un primer y segundo canales de frecuencia; al menos un transmisor capaz de transmitir en el primer canal de frecuencia; al menos un transmisor capaz de transmitir en el segundo canal de frecuencia; un circuito detector configurado para detectar si una señal está presente en uno de dos canales de frecuencia asociados con el repetidor para traducir la frecuencia y para detectar un nivel de potencia recibido de la señal; un traductor de la frecuencia configurado para cambiar un canal de frecuencia asociado con la señal de uno inicial del primer y segundo canales de frecuencias, a uno posterior del primer y segundo canales de frecuencia; un microprocesador capaz de configurar el primer y segundo canales de frecuencia basándose en los parámetros predeterminados almacenados en el mismo, en donde la configuración de una frecuencia especifica para al menos uno del primer y segundo canales de frecuencia de basa en los parámetros predeterminados, y los parámetros predeterminados incluyen al menos uno de lo siguiente: limitaciones regulatorias de la potencia del transmisor, limitaciones regulatorias de las emisiones fuera de banda y separación de frecuencia entre el primer y el segundo canales de frecuencia. RESOMEN DE IA INVENCIÓN Un repetidor para traducir la frecuencia (200) para utilizarse en un sistema de comunicaciones de un protocolo de radio en dúplex por división de tiempo incluye una característica de control automático de ganancia. Específicamente, una señal recibida (330) se divide para proporcionar trayectorias de detección de la señal (331) , (332) , en donde la detección se realiza por los amplificadores (301), (302), los filtros (311), (312), los convertidores (313), (314) y un procesador (315). El retardo se agrega utilizando circuitos análogos tales como filtros SAW (307), (308), (309), (310) y un ajuste de ganancia proporcionado por los elementos de control de ganancia (303), (304), (305), (306).