PILOTOS PARA SISTEMAS DE COMUNICACIÓN MIMO.

La presente invención se refiere, en general, a comunicaciones de datos y, más específicamente, a pilotos adecuados para su uso en sistemas de comunicación de múltiple entrada múltiple salida (MIMO). II. Antecedentes Un sistema MIMO emplea múltiples (NT) antenas transmisoras y múltiples (NR) antenas receptoras para la transmisión de datos. Un canal MIMO formado por las NT antenas transmisoras y NR receptoras se puede descomponer en NS canales independientes, que también se denominan como modos Eigen, en los que NS mn {NT, NR}. Cada uno de los NS canales independientes corresponde a una dimensión. El sistema MIMO puede proporcionar un rendimiento mejorado (por ejemplo una capacidad de transmisión incrementada y/o una mayor fiabilidad) si se utilizan las dimensionalidades adicionales creadas por las múltiples antenas transmisoras y receptoras. En un sistema de comunicación inalámbrico, los datos a ser transmitidos se modulan primero en una señal portadora de frecuencia de radio (RF) para generar una señal de RF modulada que es más adecuada para la transmisión a través de un canal inalámbrico. En un sistema MIMO se pueden generar hasta NT señales de RF moduladas y transmitidas simultáneamente desde las NT antenas transmisoras. Las señales de RF moduladas transmitidas pueden alcanzar las NR antenas receptoras a través de un número de trayectorias de propagación en el canal inalámbrico. Las características de las trayectorias de propagación varían típicamente a lo largo del tiempo debido a un número de factores tales como, por ejemplo, el desvanecimiento, el multitrayecto e interferencias externas. En consecuencia, las señales de RF moduladas transmitidas pueden experimentar diferentes condiciones en el canal (por ejemplo diferentes efectos de desvanecimiento y multitrayecto) y pueden estar asociadas con ganancias complejas y relaciones señal a ruido (SNR) diferentes. Para alcanzar un alto rendimiento, es necesario a menudo caracterizar la respuesta del canal inalámbrico. Por ejemplo, la respuesta del canal puede ser necesaria para que el transmisor realice un procesamiento espacial (descrito a continuación) para la transmisión de datos al receptor. La respuesta del canal puede ser necesaria también para que el receptor realice un procesamiento espacial sobre las señales recibidas para recuperar los datos transmitidos. En muchos sistemas de comunicación inalámbricos, se transmite un piloto por parte del transmisor para ayudar al receptor en la realización de un cierto número de funciones. El piloto se genera típicamente en base a símbolos conocidos y se procesa de una manera conocida. El piloto se puede usar por el receptor para la estimación del canal, adquisición de tiempos y frecuencia, demodulación de datos y otros similares. El documento WO02/15433 (EP 1315311) se refiere a la transmisión de dos pilotos P1 y P2 mutuamente ortogonales desde antenas respectivas y la estimación de la respuesta a impulsos del canal en una estación móvil a partir de los pilotos recibidos. El documento US 2002/0041635 desvela cómo se transmite un preámbulo de datos a través de una pluralidad de subportadoras usando al menos dos antenas. Cada subportadora está asignada a una antena transmisora y modulada con un código de pseudo ruido que es único para esa antena. El documento WO 01/76110 se refiere al uso de códigos Walsh para generar señales ortogonales representativas de señales pilotos y el uso de estas señales para reducir la interferencia entre enlaces vecinos. El documento WO 02/01732 se refiere a la asignación de diferentes códigos ortogonales a diferentes antenas transmisoras de modo que la estación remota que recibe las señales transmitidas pueda identificar por separado las señales desde las diferentes antenas. El documento WO 01/97400 se refiere a la transmisión de pilotos distintos en antenas transmisoras separadas, por lo cual cada piloto se hace ortogonal a los otros mediante el uso de códigos Walsh. El documento WO02/060138 también describe la transmisión de una señal piloto desde una antena, siendo la señal piloto ortogonal a las otras señales piloto transmitidas desde las otras antenas. El documento US2002/0085620 describe la transmisión de diferentes señales de referencia desde diferentes antenas usando secuencias pseudo aleatorias respectivas, permitiendo así a un receptor separar las señales usando las secuencias pseudo aleatorias. El documento US 2002/0044591 muestra la modulación de dos señales piloto usando varias combinaciones de dos 2   códigos octagonales (por ejemplo códigos Walsh) y un código aleatorizado y la transmisión desde cuatro antenas. El documento US 2002/0098872 también se refiere a la transmisión de pilotos ortogonales desde diferentes antenas. El documento EP 1175022 describe la transmisión de señales piloto ortogonales desde antenas respectivas que usan técnicas de división de tiempo, frecuencia o código. Se afrontan varios retos en el diseño de una estructura piloto para un sistema MIMO. Como un factor, la estructura de piloto necesita acometer las dimensionalidades adicionales creadas por las múltiples antenas transmisoras y múltiples antenas receptoras. Como otro factor, dado que cada transmisión piloto representa una sobrecarga en el sistema MIMO, es deseable minimizar las transmisiones piloto hasta donde sea posible. Además, si el sistema MIMO es un sistema de acceso múltiple que soporta comunicación con múltiples usuarios, entonces la estructura del piloto necesita diseñarse de modo que los pilotos necesarios para dar soporte a los múltiples usuarios no consuman una gran parte de los recursos disponibles del sistema. Por lo tanto hay una necesidad en la técnica de pilotos para sistemas MIMO que respondan a las consideraciones anteriores. Sumario Se proporcionan en el presente documento pilotos adecuados para sistemas MIMO. Estos pilotos pueden soportar varias funciones que pueden ser necesarias para una adecuada operación del sistema, tal como la adquisición de tiempos y frecuencia, estimación del canal, calibración y otros similares. De acuerdo con la invención, se genera un piloto dirigido como se define por las reivindicaciones adjuntas. Se describen también varios aspectos y realizaciones de la invención con más detalle a continuación. Breve descripción de los dibujos Las características y naturaleza de la presente invención serán más evidentes a partir de la descripción detallada establecida a continuación cuando se toma en conjunto con los dibujos en los que los caracteres de referencia similares identifican de modo correspondiente a todo lo largo del documento y en los que: la FIG. 1 muestra un sistema MIMO de acceso múltiple; la FIG. 2 muestra una estructura de trama de ejemplo para la transmisión de datos en un sistema MIMO-OFDM de TDD; la FIG. 3 muestra transmisiones piloto del enlace descendente y del enlace ascendente para un esquema de transmisiones piloto de ejemplo; la FIG. 4 muestra un diagrama de bloques de un punto de acceso y un terminal de usuario; la FIG. 5 muestra un diagrama de bloques de un procesador espacial de TX que puede generar un piloto de balizamiento; la FIG. 6A muestra un diagrama de bloques de un procesador espacial de TX que puede generar un piloto MIMO; la FIG. 6B muestra un diagrama de bloques de un procesador espacial de RX que puede proporcionar una estimación de la respuesta del canal en base a un piloto MIMO recibido; la FIG. 7A muestra un diagrama de bloques de un procesador espacial de TX que puede generar una referencia dirigida; y la FIG. 7B muestra un diagrama de bloques de un procesador espacial de RX que puede proporcionar una estimación de respuesta del canal en base a una referencia dirigida recibida. Descripción detallada La expresión de ejemplo se usa en el presente documento para indicar que sirve como un ejemplo, caso o ilustración. Cualquier realización o diseño descrito en el presente documento como de ejemplo no se ha de interpretar necesariamente como preferida o ventajosa sobre otras realizaciones o diseños. La FIG. 1 muestra un sistema MIMO de acceso múltiple 100 que da soporte a un número de usuarios y es capaz de implementar los pilotos descritos en el presente documento. El sistema MIMO 100 incluye un número de puntos de acceso (AP) 110 que soportan la comunicación para un número de terminales de usuario (UT) 120. Por simplicidad, solamente se muestran en la FIG. 1 dos puntos de acceso 110a y 110b. Un punto de acceso es generalmente una estación fija que se usa para la comunicación con los terminales de usuario. Un punto de acceso puede ser denominado también como estación base o usar alguna otra terminología. 3   Los terminales de usuario 120 pueden estar dispersos en todo el sistema. Cada terminal de usuario puede ser un terminal fijo o móvil que puede comunicar con el punto de acceso. Un terminal... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de generación de un piloto dirigido en un sistema de comunicaciones de entrada múltiple salida múltiple, MIMO, inalámbrico, que comprende: la obtención de un primer símbolo piloto a ser transmitido desde una pluralidad de antenas; la obtención de un primer vector de dirección para un primer canal espacial de un canal MIMO en el sistema MIMO y el procesamiento del primer símbolo piloto con el primer vector de dirección para obtener un primer grupo de símbolos de transmisión, un símbolo de transmisión para cada una de la pluralidad de antenas, en el que el primer grupo de símbolos de transmisión es para el piloto dirigido para el primer canal espacial. 2. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además: la obtención de un segundo símbolo piloto a ser transmitido desde la pluralidad de antenas; la obtención de un segundo vector de dirección para un segundo canal espacial del canal MIMO y el procesamiento del segundo símbolo piloto con el segundo vector de dirección para obtener un segundo grupo de símbolos de transmisión para el piloto dirigido para el segundo canal espacial. 3. El procedimiento de la reivindicación 2, que comprende además: la transmisión del primer grupo de símbolos de transmisión desde la pluralidad de antenas en un primer periodo de símbolo y la transmisión del segundo grupo de símbolos de transmisión desde la pluralidad de antenas en un segundo periodo de símbolo. 4. El procedimiento de la reivindicación 2, que comprende además: la transmisión del primer grupo de símbolos de transmisión desde la pluralidad de antenas en una primera subbanda y la transmisión del segundo grupo de símbolos de transmisión desde la pluralidad de antenas en una segunda subbanda. 5. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que el primer y el segundo grupos de símbolos de transmisión se transmiten en un periodo de símbolo. 6. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que el primer y el segundo vectores de dirección se asocian con el primer y del segundo modo Eigen, respectivamente, de una matriz de respuesta del canal para el canal MIMO y en el que el primero y el segundo canales espaciales corresponden al primer y segundo modo Eigen, respectivamente. 7. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que el primer y el segundo vectores de dirección son ortogonales entre sí. 8. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el primer vector de dirección se obtiene en base a un vector Eigen en una matriz unitaria para una matriz de respuesta del canal para el canal MIMO. 9. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el primer vector de dirección incluye una pluralidad de elementos que tienen igual magnitud, un elemento para cada una de la pluralidad de antenas. 10. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el primer vector de dirección se asocia con un modo Eigen principal de una matriz de respuesta del canal para el canal MIMO. 11. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que: la obtención del primer símbolo piloto a ser transmitido desde una pluralidad de antenas comprende la obtención de un primer conjunto de símbolos piloto a ser transmitidos desde una pluralidad de antenas en un primer conjunto de subbandas; la obtención del primer vector de dirección para un primer canal espacial de un canal MIMO en el sistema MIMO comprende la obtención de un primer conjunto de vectores de dirección para un primer canal espacial del primer conjunto de subbandas y el procesamiento del primer símbolo piloto con el primer vector de dirección para obtener un primer grupo de símbolos de transmisión comprende el procesamiento del primer conjunto de símbolos piloto con el primer conjunto de vectores de dirección para obtener un primer conjunto de vectores de símbolo, un vector de símbolo en el primer conjunto de vectores de símbolo para cada subbanda en el primer conjunto de subbandas, en el que cada vector de símbolo en el primer conjunto de vectores de símbolo incluye una pluralidad de símbolos de transmisión para la pluralidad de antenas y corresponde al piloto dirigido para el primer canal espacial de la subbanda asociada con el vector de símbolo. 12. El procedimiento de la reivindicación 11, que comprende: 27   la obtención del segundo conjunto de vectores de dirección para el segundo canal espacial del primer conjunto de subbandas; y el procesamiento del primer conjunto de símbolos piloto con el segundo conjunto de vectores de dirección para obtener un segundo conjunto de vectores de símbolo, en el que cada vector de símbolo en el segundo conjunto de vectores de símbolo corresponde a un piloto dirigido para el segundo canal espacial de la subbanda asociada con el vector de símbolo. 13. El procedimiento de la reivindicación 12, que comprende además: la transmisión del primer conjunto de vectores de símbolo desde la pluralidad de antenas en el primer conjunto de subbandas en un primer periodo de símbolo y la transmisión del segundo conjunto de vectores de símbolo desde la pluralidad de antenas en el primer conjunto de subbandas en un segundo periodo de símbolo. 14. El procedimiento de la reivindicación 11, que comprende además: la obtención del segundo conjunto de símbolos piloto a ser transmitidos desde la pluralidad de antenas en un segundo conjunto de subbandas; la obtención del segundo conjunto de vectores de dirección para un primer canal espacial del segundo conjunto de subbandas y el procesamiento del segundo conjunto de símbolos piloto con el segundo conjunto de vectores de dirección para obtener un segundo conjunto de vectores de símbolo, un vector de símbolo en el segundo conjunto de vectores de símbolo para cada subbanda en el segundo conjunto de subbandas, en el que cada vector de símbolo en el segundo conjunto de vectores de símbolo corresponde a un piloto dirigido para el primer canal espacial de la subbanda asociada con el vector de símbolo. 15. El procedimiento de la reivindicación 14, que comprende además: la transmisión del primer conjunto de vectores de símbolo desde la pluralidad de antenas en el primer conjunto de subbandas y la transmisión del segundo conjunto de vectores de símbolo desde la pluralidad de antenas en el segundo conjunto de subbandas. 16. El procedimiento de la reivindicación 15, en el que el primer conjunto de vectores de símbolo y el segundo conjunto de vectores de símbolo se transmiten en un periodo de símbolo. 17. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que los símbolos piloto en el primer conjunto se seleccionan para tener una pequeña variación de pico a promedio en una forma de onda generada en base a los símbolos piloto. 18. Un aparato en un sistema de comunicaciones de entrada múltiple salida múltiple, MIMO, inalámbrico, que comprende: medios para la obtención de un primer símbolo piloto a ser transmitido desde una pluralidad de antenas; medios para la obtención de un primer vector de dirección para un primer canal espacial de un canal MIMO en el sistema MIMO y medios (710a) para el procesamiento del primer símbolo piloto con el primer vector de dirección para obtener un primer grupo de símbolos de transmisión, un símbolo de transmisión para cada una de la pluralidad de antenas, en el que el primer grupo de símbolos de transmisión es para el piloto dirigido para el primer canal espacial. 19. El aparato de la reivindicación 18, que comprende además: medios para la obtención de un segundo símbolo piloto a ser transmitido desde la pluralidad de antenas; medios para la obtención de un segundo vector de dirección para un segundo canal espacial del canal MIMO y medios para el procesamiento del segundo símbolo piloto con el segundo vector de dirección para obtener un segundo grupo de símbolos de transmisión para el piloto dirigido para el segundo canal espacial. 20. Un procedimiento de recepción de un piloto dirigido en un sistema de comunicación de entrada múltiple salida múltiple, MIMO, inalámbrico, que comprende: la recepción de un primer grupo de símbolos desde una pluralidad de antenas para un primer piloto dirigido recibido a través de un primer canal espacial de un canal MIMO en el sistema MIMO, en el que el primer piloto dirigido se genera en base a un símbolo piloto y un primer vector de dirección para el primer canal espacial; el procesamiento del primer grupo de símbolos con el símbolo piloto para tener un segundo grupo de símbolos; la determinación de un primer factor de escalado en base a una potencia estimada de los símbolos en el primer grupo y el escalado de los símbolos en el segundo grupo con el primer factor de escalado para obtener un segundo 28   vector de dirección para el primer canal espacial. 21. El procedimiento de la reivindicación 20, en el que el primer piloto dirigido se transmite en una pluralidad de periodos de símbolo, comprendiendo adicionalmente el procedimiento: la acumulación de los símbolos en el segundo grupo durante la pluralidad de periodos de símbolo. 22. El procedimiento de la reivindicación 20, que comprende además: la deducción de un filtro ajustado para el primer canal espacial en base al segundo vector de dirección. 23. El procedimiento de la reivindicación 20, en el que el segundo vector de dirección se usa para procesamiento espacial de una transmisión de datos enviada a través del canal MIMO. 24. El procedimiento de la reivindicación 20, que comprende además: la deducción de un filtro ajustado en el dominio del tiempo para el primer canal espacial en base al segundo vector de dirección para el primer canal espacial. 25. El procedimiento de la reivindicación 24, en el que el filtro ajustado en el dominio del tiempo comprende un pulso de filtro ajustado para cada una de la pluralidad de antenas. 26. El procedimiento de la reivindicación 20, que comprende además: la recepción de un tercer grupo de símbolos desde la pluralidad de antenas para un segundo piloto dirigido recibido a través del segundo canal espacial del canal MIMO, en el que el segundo piloto dirigido se genera en base al símbolo piloto y un primer vector de dirección para el segundo canal espacial; el procesamiento del tercer grupo de símbolos con el símbolo piloto para obtener un cuarto grupo de símbolos; la determinación del segundo factor de escalado en base a una potencia estimada de los símbolos en el tercer grupo y el escalado de los símbolos en el cuarto grupo con el segundo factor de escala para obtener un segundo vector de dirección para el segundo canal espacial. 27. Un punto de acceso en un sistema de comunicación de entrada múltiple salida múltiple, MIMO, inalámbrico, que comprende: un procesador espacial de transmisión operativo para generar una pluralidad de pilotos ortogonales para un piloto MIMO en base a un primer símbolo piloto y una pluralidad de secuencias ortogonales para una pluralidad de antenas, en el que la pluralidad de pilotos ortogonales se diseñan para la transmisión desde la pluralidad de antenas en un enlace descendente en el sistema MIMO y un procesador espacial de recepción operativo para procesar un piloto dirigido recibido desde un terminal a través de un canal espacial en un enlace ascendente en el sistema MIMO, en el que el piloto dirigido se genera mediante el terminal en base a un segundo símbolo piloto y un vector de dirección para el canal espacial y en el que el vector de dirección se obtiene por el terminal en base al piloto MIMO recibido a través del enlace descendente. 28. El punto de acceso de la reivindicación 27, en el que el procesador espacial de transmisión es operativo además para generar un piloto de balizamiento en base a un tercer símbolo piloto, en el que el piloto de balizamiento comprende un piloto común adecuado para la transmisión desde cada una de la pluralidad de antenas en el enlace descendente. 29. El punto de acceso de la reivindicación 27, en el que la pluralidad de secuencias ortogonales son secuencias Walsh. 30. El punto de acceso de la reivindicación 27, en el que el sistema MIMO utiliza multiplexado por división de frecuencia ortogonal, OFDM, en el que el piloto MIMO se genera para un primer conjunto de subbandas y en el que el piloto dirigido se recibe en un segundo conjunto de subbandas. 29     31   32   33   34     36   37   38