Ensanchado espacial con esquemas de diversidad de transmisión espacio-tiempo y espacio-frecuencia para un sistema de comunicación inalámbrica.

Un procedimiento que comprende:

procesar múltiples flujos de símbolos de datos en base a un esquema de diversidad de transmisión para generar múltiples flujos de símbolos codificados; y

llevar a cabo procesamiento espacial sobre los múltiples flujos de símbolos codificados para generar símbolos de transmisión para su transmisión a través de una pluralidad de antenas

(136);

en el que la realización de procesamiento espacial sobre los múltiples flujos de símbolos codificados comprende llevar a cabo ensanchado espacial con una pluralidad de matrices, y el procedimiento caracterizado por: utilizar diferentes matrices para diferentes sub-bandas de frecuencia y diferentes intervalos de tiempo, en donde cada intervalo de tiempo se extiende a lo largo de un múltiplo entero de dos períodos de símbolo para diversidad de transmisión espacio-tiempo; que comprende además aplicar diferentes retardos cíclicos (316) para la pluralidad de antenas (136).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2005/031467.

Solicitante: QUALCOMM INCORPORATED.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 5775 MOREHOUSE DRIVE SAN DIEGO, CA 92121 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: HOWARD,STEVEN,J, KETCHUM,JOHN,W, WALTON,JAY,RODNEY, WALLACE,MARK,S.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION > Sistemas de radiotransmisión, es decir, utilizando... > H04B7/06 (en la estación de emisión)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Disposiciones para detectar o evitar errores en la... > H04L1/06 (utilizando diversidad de espacio)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > COMUNICACIONES MULTIPLEX (peculiar de la transmisión... > H04J99/00 (Materia no prevista en otros grupos de esta subclase)

PDF original: ES-2527862_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Ensanchado espacial con esquemas de diversidad de transmisión espacio-tiempo y espacio-frecuencia para un sistema de comunicación inalámbrica

ANTECEDENTES

II. Campo

La presente descripción se refiere en general a la comunicación, y más específicamente a técnicas para transmitir datos en un sistema de comunicación de múltiples antenas.

III. Antecedentes

Un sistema de comunicación de múltiples antenas emplea múltiples (Nt) antenas de transmisión y una o más (Nr) antenas de recepción para la transmisión de datos. Las NT antenas de transmisión se pueden utilizar para aumentar el rendimiento del sistema mediante la transmisión de datos diferentes de las antenas o para mejorar la fiabilidad mediante la transmisión de datos de forma redundante.

En un sistema de comunicación de múltiples antenas, existe una trayectoria de propagación entre cada par de antenas de transmisión y recepción. Se forman NT x Nr diferentes trayectos de propagación entre las Nt antenas de transmisión y las Nr antenas de recepción. Estas trayectorias de propagación pueden experimentar diferentes condiciones de canal (por ejemplo, diferentes efectos de desvanecimiento, múltiples trayectorias e interferencias) y pueden conseguir diferentes relaciones señal a ruido e interferencia (SNR). Las respuestas de canal de las Nt x Nr trayectorias de propagación pueden variar de trayectoria a trayectoria, y pueden vahar con el tiempo en un canal inalámbrico vahante en el tiempo y en la frecuencia en un canal inalámbrico dispersivo. La naturaleza vahante de las trayectorias de propagación hace que sea difícil transmitir datos de manera eficiente y fiable.

La diversidad de transmisión se refiere a la transmisión redundante de datos a través del espacio, la frecuencia, el tiempo, o una combinación de estas dimensiones para mejorar la fiabilidad de la transmisión de datos. Uno de los objetivos de la diversidad de transmisión es maximizar la diversidad para la transmisión de datos a lo largo de tantas dimensiones como sea posible para conseguir un rendimiento robusto. Otro objetivo es simplificar el procesamiento de diversidad de transmisión en un transmisor y en un receptor.

Por tanto, existe una necesidad en la técnica de técnicas para transmitir datos con diversidad de transmisión en un sistema de comunicación de múltiples antenas.

El documento US 24/136349 (A1) divulga un sistema MIMO que da soporte a múltiples modos de multiplexado espacial para un mejor rendimiento y una mayor flexibilidad. Estos modos pueden incluir (1) un modo dirigido a un único usuario que transmite múltiples flujos de datos en canales espaciales ortogonales a un solo receptor (2) un modo no dirigido a un único usuario que transmite múltiples flujos de datos de múltiples antenas para un solo receptor sin procesamiento espacial en un transmisor, (3) un modo dirigido a múltiples usuarios que transmiten múltiples flujos de datos simultáneamente a varios receptores con procesamiento espacial en un transmisor, y (4) un modo no dirigido a múltiples usuarios que transmite múltiples flujos de datos desde múltiples antenas (co-localizado o no co-localizados) sin procesamiento espacial en el transmisor(es) al receptores) que tiene múltiples antenas. Para cada conjunto de terminal(es) de usuario seleccionado para la transmisión de datos en el enlace descendente y/o enlace ascendente, se selecciona un modo de multiplexación espacial para que el terminal de usuario ajuste entre los múltiples modos de multiplexación espacial soportados por el sistema.

El documento US 24/14618 (A1) divulga un terminal de usuario que da soporte a múltiples modos de multiplexado espacial (SM), como un modo dirigido y un modo no dirigido. Para la transmisión de datos, se codifican múltiples flujos de datos y se modulan de acuerdo con las tasas seleccionadas para obtener múltiples flujos de símbolos de datos. Estos flujos son entonces espacialmente procesados de acuerdo con un modo de SM seleccionado (por ejemplo, con una matriz de vectores de dirección para el modo de dirección dirigidas y con la matriz de identidad para el modo no direccional) para obtener múltiples flujos de símbolos de transmisión para la transmisión de múltiples antenas. Para la recepción de datos, múltiples flujos de símbolos recibidos se procesan espacialmente de acuerdo con el modo SM seleccionado (por ejemplo, con una matriz de vectores propios para el modo dirigido y con una matriz de filtro espacial para el modo no dirigido) para obtener múltiples flujos de símbolos de datos recuperados. Estas flujos se demodulan y decodifican de acuerdo con sus tasas seleccionadas para obtener múltiples flujos de datos decodificados.

RESUMEN

Las técnicas para transmisión de datos que usan una combinación de esquemas de diversidad de transmisión se describen en el presente documento. Estos esquemas de diversidad de transmisión incluyen ensanchado espacial, formación de haz continua, diversidad de retardo cíclico, diversidad de transmisión espacio-tiempo (STTD),

diversidad de transmisión espacio-frecuencia (SFTD), y diversidad de transmisión ortogonal (OTD), todas los cuales se describen a continuación. La invención se define en las reivindicaciones Independientes.

En una realización, una entidad de transmisión procesa (por ejemplo, codifica, Intercala y mapea los símbolos) uno o más flujos de datos (ND) para generar Nd flujos de símbolos de datos. La entidad de transmisión procesa adicionalmente los ND flujos de símbolos de datos en base a un esquema de diversidad de transmisión (por ejemplo, STTD, SFTD o OTD) para generar múltiples (Nc) flujos de símbolos codificados. Cada flujo de símbolos de datos puede ser enviado como un solo flujo de símbolos codificados o como múltiples (por ejemplo, dos) flujos de símbolos codificados utilizando STTD, SFTD o OTD. La entidad de transmisión puede llevar a cabo ensanchado espacial en los Nc flujos de símbolos codificados con diferentes matrices para generar múltiples (Nt) flujos de símbolos de transmisión para las NT antenas de transmisión. Adicional o alternativamente, la entidad de transmisión puede llevar a cabo la formación de haz continua en los Nt flujos de símbolos de transmisión, ya sea en el dominio del tiempo o en el dominio de la frecuencia. Una entidad que recibe lleva a cabo el procesamiento complementario para recuperar los Nd flujos de datos.

Diversos aspectos y realizaciones de la Invención se describen en más detalle a continuación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 muestra un diagrama de bloques de una entidad de transmisión de múltiples antenas.

La Figura 2 muestra un diagrama de bloques de un procesador de transmisión (TX) de datos, un procesador TX STTD, y un ensanchador espacial en la entidad de transmisión.

La Figura 3 muestra un diagrama de bloques de los Nt moduladores en la entidad de transmisión.

La Figura 4 muestra un diagrama de bloques de una entidad de recepción de antena única y una entidad de recepción de múltiples antenas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

La expresión "de ejemplo" se utiliza aquí con el significado de "que sirve como ejemplo, caso o ilustración". Cualquier realización descrita en el presente documento como "de ejemplo" no es necesariamente ser interpretada como preferida o ventajosa sobre otras realizaciones.

Las técnicas de transmisión descritas en este documento pueden usarse para transmisiones de múltiples entradas y salida única (MISO) y para transmisiones de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO). Una transmisión MISO utiliza múltiples antenas de transmisión y una única antena de recepción. Una transmisión MIMO utiliza múltiples antenas de transmisión y múltiples... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento que comprende:

procesar múltiples flujos de símbolos de datos en base a un esquema de diversidad de transmisión para generar múltiples flujos de símbolos codificados; y

llevar a cabo procesamiento espacial sobre los múltiples flujos de símbolos codificados para generar símbolos de transmisión para su transmisión a través de una pluralidad de antenas (136); en el que la realización de procesamiento espacial sobre los múltiples flujos de símbolos codificados comprende llevar a cabo ensanchado espacial con una pluralidad de matrices, y el procedimiento caracterizado por: utilizar diferentes matrices para diferentes sub-bandas de frecuencia y diferentes Intervalos de tiempo, en donde cada Intervalo de tiempo se extiende a lo largo de un múltiplo entero de dos períodos de símbolo para diversidad de transmisión espacio-tiempo; que comprende además aplicar diferentes retardos cíclicos (316) para la pluralidad de antenas (136).

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que procesar los símbolos de datos en base al esquema de diversidad de transmisión comprende procesar los símbolos de datos en base a un esquema de diversidad de transmisión espacio-tiempo (STTD), un esquema de diversidad de transmisión espacio-frecuencia (SFTD) o un esquema de diversidad de transmisión ortogonal (OTD) para generar los símbolos codificados.

3. Un aparato (11) que comprende:

medios para procesar (12) múltiples flujos de símbolos de datos en base a un esquema de diversidad de transmisión para generar múltiples flujos de símbolos codificados; y

medios para llevar a cabo (13) el procesamiento espacial de múltiples flujos de símbolos codificados para generar símbolos de transmisión para su transmisión a través de una pluralidad de antenas (136); en el que los medios para llevar cabo (13) el procesamiento espacial en los múltiples flujos de símbolos codificados comprende medios para llevar a cabo ensanchado espacial con una pluralidad de matrices, y el aparato caracterizado por que comprende medios para el uso de diferentes matrices para diferentes sub-bandas de frecuencia y diferentes intervalos de tiempo, en donde cada Intervalo de tiempo se extiende a lo largo de un múltiplo entero de dos períodos de símbolos para diversidad de transmisión espacio-tiempo;

que comprende además medios para aplicar (132) diferentes retardos cíclicos (316) para la pluralidad de antenas (136).

4. El aparato según la reivindicación 3, en el que los medios para procesar los símbolos de datos en base al esquema de diversidad de transmisión comprenden medios para el procesamiento de los símbolos de datos en base a un esquema de diversidad de transmisión espacio-tiempo (STTD), un esquema de diversidad de transmisión espacio-frecuencia (SFTD) o un esquema de diversidad de transmisión ortogonal (OTD) para generar los símbolos codificados.

5. El aparato según la reivindicación 3, en el que el medio comprende al menos un procesador configurado para procesar símbolos de datos basándose en un esquema de diversidad de transmisión para generar símbolos codificados, y para realizar procesamiento espacial sobre los símbolos codificados para generar símbolos de transmisión para su transmisión a través de una pluralidad de antenas; que comprende además una memoria acoplada al al menos un procesador.

6. El aparato según la reivindicación 5, en el que el al menos un procesador está configurado para llevar a cabo ensanchado espacial con una pluralidad de matrices y utilizar diferentes matrices para diferentes sub-bandas de frecuencia, diferentes intervalos de tiempo, o ambos.

7. El aparato según la reivindicación 5, en el que el al menos un procesador está configurado para realizar formación de haz con una pluralidad de matrices y utilizar diferentes matrices para diferentes sub-bandas de frecuencia.

8. El aparato según la reivindicación 5, en el que el al menos un procesador está configurado para procesar los

símbolos de datos basados en un esquema de diversidad de transmisión espacio-tiempo (STTD) para

generar los símbolos codificados.

9. El aparato según la reivindicación 5, en el que el al menos un procesador está configurado para procesar los símbolos de datos basados en un esquema de diversidad de transmisión espacio-frecuencia (SFTD) para generar los símbolos codificados.

1. El aparato según la reivindicación 5, en el que el al menos un procesador está configurado para procesar los

símbolos de datos en base a un esquema de diversidad de transmisión ortogonal (OTD) para generar los

símbolos codificados.

11. El aparato según la reivindicación 5, en el que el al menos un procesador está configurado para obtener al menos dos símbolos de datos que se enviarán en una sub-banda de frecuencia en dos periodos de símbolos, para procesar los al menos dos símbolos de datos en base al esquema de diversidad de transmisión para generar dos conjuntos de símbolos codificados, y para proporcionar los dos conjuntos de símbolos codificados para su transmisión en la sub-banda de frecuencia en dos periodos de símbolo.

12. El aparato según la reivindicación 5, en el que el al menos un procesador está configurado para obtener al menos dos símbolos de datos para ser enviados en dos sub-bandas de frecuencia en un periodo de símbolo, para procesar los al menos dos símbolos de datos en base al esquema de diversidad de transmisión para generar dos conjuntos de símbolos codificados, y para proporcionar los dos conjuntos de símbolos codificados para su transmisión en los dos sub-bandas de frecuencia en el período de símbolo.

13. El aparato según la reivindicación 5, en el que el al menos un procesador está configurado para llevar a cabo modulación por multiplexación de división de frecuencia ortogonal (OFDM) sobre los símbolos de transmisión para cada antena para generar símbolos de transmisión para la antena.

14. El aparato según la reivindicación 5, en el que el al menos un procesador está configurado para llevar a cabo modulación de acceso múltiple por división de frecuencia de portadora única (SC-FDMA) sobre los símbolos de transmisión para cada antena para generar símbolos de transmisión para la antena.

15. El aparato según la reivindicación 5, en el que el al menos un procesador está configurado para aplicar diferentes retardos cíclicos para la pluralidad de antenas.

16. El aparato según la reivindicación 5, en el que el al menos un procesador está configurado para generar símbolos de transmisión para la pluralidad de antenas en base a los símbolos de transmisión, y para retardar cíclicamente los símbolos de transmisión para la pluralidad de antenas por diferentes números enteros no negativos de muestras.