Un procedimiento de recepción de una transmisión de datos en un sistema inalámbrico de entrada y salida múltiples,

en lo sucesivo denominado sistema (100) de comunicación MIMO, que comprende:

detectar (160) símbolos recibidos para un paquete de datos para obtener símbolos detectados;

decodificar (170) los símbolos detectados para obtener información de realimentación de decodificador;

realizar la detección y decodificación para una pluralidad de iteraciones, en el que la información de realimentación de decodificador de la decodificación para una iteración actual se usa mediante la detección para una iteración posterior, en el que la detección se realiza basándose en un error cuadrático medio mínimo, en lo sucesivo denominado detector de MMSE para las primeras N iteraciones de la pluralidad de iteraciones, donde N es uno o mayor, y basándose en una combinación de máxima relación señal a ruido, en lo sucesivo denominada detector de MRC o un forzador de ceros lineal, en lo sucesivo denominado detector de ZF para las restantes de la pluralidad de iteraciones; y

generar (170) un paquete decodificado basándose en una salida de la decodificación para la última iteración entre la pluralidad de iteraciones

Detección y decodificación iterativa en un sistema de comunicación MIMO.

Reivindicación de prioridad en virtud de 35 U.S.C. NAK119

La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente provisional estadounidense con n.º de serie 60/501,777, presentada el 9 de septiembre de 2003, y la solicitud de patente provisional estadounidense con n.º de serie 60/531,391 presentada el 9 de diciembre de 2003.

Antecedentes

La presente invención se refiere en general a comunicación, y más específicamente a técnicas para transmitir datos en un sistema de comunicación de entrada y salida múltiples (MIMO).

Un sistema MIMO emplea múltiples (N_T) antenas de transmisión y múltiples (N_R) antenas de recepción para la transmisión de datos y se indica como un sistema (N_T, N_R). Un canal MIMO formado por las antenas N_T de transmisión y N_R de recepción puede descomponerse en N_S canales espaciales, donde N_S =q mín {N_T, N_R}. El sistema MIMO puede proporcionar mayor capacidad de transmisión si los N_S canales espaciales creados por las múltiples antenas de transmisión y recepción se usan para la transmisión de datos.

Un desafío importante en un sistema MIMO es la selección de una tasa de transmisión adecuada para la transmisión de datos basándose en condiciones de canal. Una "tasa de transmisión" puede indicar una tasa de transmisión de datos particular o tasa de transmisión de bits de información, un esquema de codificación particular, un esquema de modulación particular, un tamaño de paquete de datos particular, y así sucesivamente. El objetivo de la selección de la tasa de transmisión es maximizar el caudal en los N_S canales espaciales al tiempo que se cumplen determinados objetivos de calidad, que pueden cuantificarse mediante una particular tasa de error de paquete (por ejemplo, PER del 1%).

La capacidad de transmisión de un canal MIMO depende de las relaciones señal a ruido e interferencia (SNR) conseguidas por los N_S canales espaciales. Las SNR dependen a su vez de las condiciones de canal. En un sistema MIMO convencional, un transmisor codifica, modula, y transmite datos según una tasa de transmisión que se selecciona basándose en un modelo de un canal MIMO estático. Puede conseguirse un buen rendimiento si el modelo es preciso y si el canal MIMO es relativamente estático (es decir, no cambia a lo largo del tiempo). En otro sistema MIMO convencional, un receptor estima el canal MIMO, selecciona una tasa de transmisión adecuada basándose en las estimaciones de canal, y envía la tasa de transmisión seleccionada al transmisor. El transmisor entonces procesa y transmite datos según la tasa de transmisión seleccionada. El rendimiento de este sistema depende de la naturaleza del canal MIMO y la precisión de las estimaciones de canal.

Para ambos sistemas MIMO convencionales descritos anteriormente, el transmisor normalmente procesa y transmite cada paquete de datos con la tasa de transmisión seleccionada para ese paquete de datos. El receptor decodifica cada paquete de datos transmitido por el transmisor y determina si el paquete está decodificado correctamente o con error. El receptor puede enviar de vuelta un acuse de recibo (ACK) si el paquete está decodificado correctamente o un acuse de recibo negativo (NAK) si el paquete está decodificado con error.

El transmisor puede retransmitir cada paquete de datos decodificado con error mediante el receptor, en su totalidad, tras recibir un NAK desde el receptor para el paquete.

El rendimiento de ambos sistemas MIMO descritos anteriormente depende mucho de la precisión de la selección de la tasa de transmisión. Si la tasa de transmisión seleccionada para un paquete de datos es demasiado conservadora (por ejemplo, porque la SNR real es mucho mejor que la estimación de SNR), entonces se gastan excesivos recursos de sistema para transmitir el paquete de datos y la capacidad de canal está infrautilizada. A la inversa, si la tasa de transmisión seleccionada para el paquete de datos es demasiado agresiva, entonces el paquete puede decodificarse con error mediante el receptor y pueden gastarse recursos de sistema para retransmitir el paquete de datos. La selección de la tasa de transmisión para un sistema MIMO supone un desafío debido a (1) mayor complejidad en la estimación de canal para un canal MIMO y (2) la naturaleza variable en el tiempo e independiente de los múltiples canales espaciales del canal MIMO. Por tanto, existe la necesidad en la técnica de técnicas para transmitir de manera eficaz datos en un sistema MIMO y que no requieran una selección de tasa de transmisión precisa para conseguir un buen rendimiento. "A Novel HARQ and AMC Scheme Using Space-time Block Coding and Turbo Codes for Wireless Packet Data Transmission", IEEE, vol. 2, 9 de abril de 2003, páginas 1046-1050 describe que un esquema de combinación de ARQ híbrido y modulación y codificación adaptativa (AMC) con codificación espacio-temporal por bloques (STBC) y turbocódigos para transmisión de datos por paquetes inalámbrica.

El documento EP-A-1069722 (Hughes Electronics Corp. US), 17 de enero de 2001, da a conocer un sistema MIMO con detección y decodificación MMSE iterativas.

Sumario

Según aspectos de la invención, se proporciona un procedimiento de recepción de una transmisión de datos en un sistema de comunicaciones MIMO inalámbrico según la reivindicación 1, y se proporciona un receptor correspondiente según la reivindicación 3.

Se proporcionan técnicas en el presente documento para realizar transmisión con redundancia incremental (IR) en un sistema MIMO. Inicialmente, un receptor o un transmisor en el sistema MIMO estima un canal MIMO y selecciona una tasa de transmisión adecuada para la transmisión de datos en el canal MIMO. El transmisor está dotado de la tasa de transmisión seleccionada si el receptor realiza la selección de la tasa de transmisión.

El transmisor procesa preferiblemente (por ejemplo, codifica, divide, intercala, y modula) un paquete de datos basándose en la tasa de transmisión seleccionada y obtiene múltiples (N_B) bloques de símbolos de datos para el paquete de datos. El primer bloque de símbolos de datos normalmente contiene suficiente información para permitir que el receptor recupere el paquete de datos en condiciones de canal favorables. Cada uno de los bloques de símbolos de datos restantes contiene redundancia adicional para permitir que el receptor recupere el paquete de datos en condiciones de canal menos favorables. El transmisor transmite el primer bloque de símbolos de datos desde N_T antenas de transmisión a N_R antenas de recepción en el receptor. El transmisor a continuación transmite los N_B bloques de símbolos de datos restantes, de uno en uno, hasta que el paquete de datos se recupera correctamente por el receptor o se transmiten todos los N_B bloques.

Si múltiples (N_P) bloques de símbolos de datos para N_P paquetes de datos van a transmitirse simultáneamente desde las N_T antenas de transmisión, entonces el transmisor preferiblemente procesa adicionalmente estos N_P bloques de símbolos de datos de modo que los N_P paquetes de datos experimentan condiciones de canal similares. Esto permite usar una única tasa de transmisión para todos los paquetes de datos transmitidos simultáneamente a través del canal MIMO.

El receptor obtiene preferiblemente un bloque de símbolos recibidos para cada bloque de símbolos de datos transmitido por el transmisor. El receptor "detecta" cada bloque de símbolos recibidos para obtener un bloque de símbolos detectados, que es una estimación del bloque de símbolos de datos correspondiente. El receptor entonces procesa (por ejemplo, demodula, desintercala, reensambla, y decodifica) todos los bloques de símbolos detectados obtenidos para el paquete de datos y proporciona un paquete decodificado. El receptor puede enviar de vuelta un ACK si el paquete decodificado está decodificado correctamente y un NAK si el paquete decodificado tiene error. Si el paquete decodificado tiene error, entonces el receptor repite el procesamiento cuando otro bloque de símbolos recibidos se obtiene para...

1. Un procedimiento de recepción de una transmisión de datos en un sistema inalámbrico de entrada y salida múltiples, en lo sucesivo denominado sistema (100) de comunicación MIMO, que comprende:

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que N es igual a uno.

3. Un receptor para recibir una transmisión de datos para un sistema inalámbrico de entrada y salida múltiples, en lo sucesivo denominado sistema (100) de comunicación MIMO, que comprende:

4. El receptor según la reivindicación 3, en el que N es igual a uno.