Un procedimiento para recibir datos en un sistema de comunicación inalámbrica,

que comprende:

obtener símbolos recibidos para una transmisión de datos que comprende por lo menos un flujo de símbolos de datos enviado con diversidad de transmisión espacio-tiempo (STTD);

obtener una matriz de respuesta de canal efectiva para la transmisión de datos, en el que la matriz de respuesta de canal efectiva es el producto de la matriz que comprende los factores matriz de respuesta de canal, una matriz diagonal para la formación de haz continua para usar diferentes haces en las subbandas y una matriz de orientación para la propagación espacial para transmitir un símbolo desde antenas de transmisión múltiples simultáneamente;

deducir una matriz de filtro espacial con la matriz de respuesta de canal efectiva;

y llevar a cabo un procesamiento espacial en los símbolos recibidos con la matriz de filtro espacial para obtener símbolos detectados

Estructuras de receptores para la propagación espacial con diversidad de transmisión espacio-tiempo o espacio-frecuencia.

Antecedentes

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

Un sistema de comunicación de múltiples antenas emplea múltiples antenas de transmisión (N_T) y una o más antenas de recepción (N_R) para la transmisión de datos. Las N_T antenas de transmisión pueden usarse para aumentar la velocidad del sistema transmitiendo diferentes datos desde las antenas o para mejorar la fiabilidad transmitiendo datos de manera redundante.

En el sistema de comunicación de múltiples antenas, existe una ruta de propagación entre cada par de antenas de transmisión y recepción. Se forman N_T-N_R rutas de propagación diferentes entre las N_T antenas de transmisión y las N_R antenas de recepción. Estas rutas de propagación pueden experimentar condiciones de canal diferentes (p. ej., efectos de debilitamiento de señal, ruta múltiple, e interferencia diferentes) y pueden alcanzar relaciones señal-ruido e interferencia (SNRs) diferentes. Las respuestas de canal de las N_T-N_R rutas de propagación pueden de esa manera variar de ruta a ruta. Para un canal de comunicación dispersor, la respuesta de canal para cada ruta de propagación también varía a través de la frecuencia. Si las condiciones del canal varían a lo largo del tiempo, entonces las respuestas del canal para las rutas de propagación varían asimismo a lo largo del tiempo.

La diversidad de transmisión se refiere a la transmisión redundante de los datos a través del espacio, la frecuencia, el tiempo, o una combinación de estas tres dimensiones para mejorar la fiabilidad para la transmisión de datos. Un objetivo de la diversidad de transmisión es maximizar la diversidad para la transmisión de datos a través de tantas dimensiones como sea posible para conseguir un rendimiento robusto. Otro objetivo es simplificar el procesamiento para la diversidad de transmisión tanto en un transmisor como en un receptor. Se conoce un sistema de comunicación de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO) a partir del documento US 2004/0146018 A1. Este sistema utiliza la multiplexación espacial que implica varios canales espaciales operables en un modo orientado y un modo no orientado, en el que la matriz de vectores de orientación es la matriz identidad en el último. Usando el modo orientado, la demodulación de los flujos de símbolos transmitidos en el receptor implica la descomposición de de una matriz de respuesta de canal. Se conoce otro sistema MIMO a partir del documento US 2004/0082356 A1 que implica el duplexado por división de tiempo, la multiplexación por división de frecuencias ortogonales, la multiplexación espacial así como un modo de diversidad que usa una diversidad de transmisión espacio-tiempo.

Todavía existe la necesidad en la técnica de unas técnicas mejoradas para procesar datos para la diversidad de transmisión en un sistema de comunicación de múltiples antenas así como para demodular los datos transmitidos.

Resumen

En la presente memoria se describen técnicas para transmitir y recibir datos usando una combinación de esquemas de diversidad de transmisión para mejorar el rendimiento. En una forma de realización, una entidad de transmisión procesa uno o más flujos de símbolos de datos (ND) y genera múltiples flujos de símbolos codificados (Nc). Cada flujo de símbolos de datos puede enviarse como un único flujo de símbolos codificados o como dos flujos de símbolos codificados usando, p. ej., la diversidad de transmisión espacio-tiempo (STTD), diversidad de transmisión espacio-frecuencia (SFTD), o diversidad de transmisión ortogonal (OTD). La entidad de transmisión puede llevar a cabo una propagación espacial en los Nc flujos de símbolos codificados y generar NT flujos de símbolos de transmisión. Además o de manera alternativa, la entidad de transmisión puede llevar a cabo una formación de haz continua en los NT flujos de símbolos de transmisión tanto en el dominio temporal como en el dominio frecuencial. Estos diversos esquemas de diversidad de transmisión se describen más adelante.

Una entidad de recepción obtiene los símbolos recibidos para la transmisión de datos enviados por la entidad de transmisión. La entidad de recepción deduce una matriz de respuesta de canal efectiva, p. ej., basada en los símbolos piloto recibidos. Esta matriz incluye los efectos de la propagación espacial y formación de haz continua, si es llevada a cabo por la entidad de transmisión. En una forma de realización, la entidad de recepción forma una matriz de respuesta de canal global basada en la matriz de respuesta de canal efectiva y de acuerdo con el esquema de codificación STTD usado por la entidad de transmisión. La entidad de recepción deduce a continuación una matriz de filtro espacial basada en la matriz de respuesta de canal global y de acuerdo con, p. ej., una técnica de mínimo error cuadrático medio (MMSE) o una técnica de inversión de matrices de correlación de canal (CCMI). A continuación la entidad de recepción lleva a cabo un procesamiento espacial en un vector de símbolos recibidos para cada intervalo de 2 símbolos con la matriz de filtro espacial para obtener un vector de símbolos detectados para el intervalo de 2 símbolos. Los símbolos detectados son estimaciones de los símbolos codificados transmitidos. La entidad de recepción lleva a cabo un post procesamiento (p. ej., conjugación) en los símbolos detectados, en caso de ser necesario, para obtener símbolos de datos recuperados, que son estimaciones de los símbolos de datos transmitidos.

La entidad de recepción deduce una matriz de filtro espacial basada en la matriz de respuesta de canal efectiva. A continuación la entidad de recepción lleva a cabo un procesamiento espacial en los símbolos recibidos para cada período de símbolo con la matriz de filtro espacial para obtener símbolos detectados para ese período de símbolo. La entidad de recepción también lleva a cabo el post procesamiento en los símbolos detectados, en caso de ser necesario, para obtener las estimaciones de los símbolos de datos. La entidad de recepción combina múltiples estimaciones obtenidas para cada símbolo de datos enviado con STTD y genera una única estimación para el símbolo de datos.

A continuación se describen con mayor detalle diversos aspectos y formas de realización de la invención.

Descripción de los dibujos

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

La Fig. 2 muestra un diagrama de bloques de una entidad de recepción de antena única y una entidad de recepción de múltiples antenas.

La Fig. 3 muestra un diagrama de bloques de un procesador espacial de recepción (RX) y un procesador RX STTD para las técnicas MMSE y CCMI.

La Fig. 4 muestra un diagrama de bloques de un procesador espacial RX y un procesador RX STTD para las técnicas de MMSE parcial y CCMI parcial.

La Fig. 5 muestra un proceso para recibir datos con la técnica MMSE o CCMI.

La Fig. 6 muestra un proceso para recibir datos con la técnica MMSE parcial ó CCMI parcial.

La Fig. 7 muestra una unidad de datos de protocolo a título de ejemplo (PDU).

Descripción detallada

La expresión "a título de ejemplo" se usa en la presente memoria para referirse a "servir como ejemplo, caso, o ilustración". Cualquier forma de realización descrita en la presente memoria como "a título de ejemplo" no debe interpretarse necesariamente como preferente o ventajosa sobre otras formas de realización.

Las técnicas de transmisión y recepción de datos descritas en la presente memoria pueden usarse para transmisiones de múltiples entradas y salida única (MISO) y 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 antenas de recepción. Estas técnicas también pueden usarse para los sistemas de comunicación de portadora única y multiportadora. Las multiportadoras pueden obtenerse con la multiplexación por división de frecuencias ortogonales (OFMD), algunas otras técnicas de modulación multiportadora,...

1. Un procedimiento para recibir datos en un sistema de comunicación inalámbrica, que comprende:

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la obtención de la matriz de respuesta de canal efectiva comprende recibir símbolos piloto enviados con la transmisión de datos, y deducir la matriz de respuesta de canal efectiva en base a los símbolos piloto recibidos.

3. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la obtención de la matriz de respuesta de canal efectiva comprende recibir símbolos piloto enviados con propagación espacial, y deducir la matriz de respuesta de canal efectiva en base a los símbolos piloto recibidos.

4. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la obtención de la matriz de respuesta de canal efectiva comprende recibir símbolos piloto enviados con propagación espacial y la formación de haz continua, y deducir la matriz de respuesta de canal efectiva en base a los símbolos piloto recibidos.

5. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende adicionalmente: formar una matriz de respuesta de canal global en base a la matriz de respuesta de canal efectiva y de acuerdo con un esquema de codificación STTD usado para la transmisión de datos, en el que se forma un único vector de datos a partir del número de símbolos de datos múltiples de acuerdo con el esquema STTD y en el que la matriz de respuesta de canal global se observa mediante los símbolos de datos en el vector de datos único.

6. El procedimiento según la reivindicación 5, en el que la deducción de la matriz de filtro espacial comprende formar la matriz de filtro espacial en base a la matriz de respuesta de canal global y de acuerdo con una técnica del mínimo error cuadrático medio (MMSE).

7. El procedimiento según la reivindicación 5, en el que la deducción de la matriz de filtro espacial comprende la formación de la matriz de filtro espacial en base a la matriz de respuesta de canal global y de acuerdo con una técnica de inversión de matrices de correlación de canal (CCMI).

8. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende adicionalmente: formar un vector de símbolos recibidos para un intervalo de 2 símbolos, y en el que la actuación del procesamiento espacial en los símbolos recibidos comprende llevar a cabo un procesamiento espacial en el vector de símbolos recibidos para el intervalo de 2 símbolos para obtener un vector para los símbolos detectados para el intervalo de 2 símbolos.

9. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la deducción de la matriz de filtro espacial comprende formar la matriz de filtro espacial en base a la matriz de respuesta de canal efectiva y de acuerdo con una técnica del mínimo error cuadrático medio (MMSE).

10. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la deducción de la matriz de filtro espacial comprende formar la matriz de filtro espacial en base a la matriz de respuesta de canal efectiva y de acuerdo con una técnica de inversión de matrices de correlación de canal (CCMI).

11. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la actuación del procesamiento espacial en los símbolos recibidos comprende llevar a cabo el procesamiento espacial sobre los símbolos recibidos para cada uno de los por lo menos dos períodos de símbolos con la matriz de filtro espacial para obtener los símbolos detectados para el período de símbolos.

12. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende adicionalmente: combinar los símbolos detectados múltiples obtenidos para cada símbolo de datos enviado con STTD.

13. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende adicionalmente: llevar a cabo una combinación de relación máxima de los múltiples símbolos detectados obtenidos para cada símbolo de datos enviado con STTD.

14. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende adicionalmente: llevar a cabo un post procesamiento en los símbolos detectados de acuerdo con un esquema de codificación STTD usado para la transmisión de datos para obtener estimaciones de los símbolos de datos enviados para la transmisión de datos.

15. El procedimiento según la reivindicación 14, en el que la actuación del post procesamiento sobre los símbolos detectados comprende conjugar los símbolos detectados, según resulte necesario, de acuerdo con el esquema STTD usado para la transmisión de datos.

16. El procedimiento según la reivindicación 14, que comprende adicionalmente: demultiplexar las estimaciones de los símbolos de datos sobre uno o más flujos de símbolos de datos enviados para la transmisión de datos.

17. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la transmisión de datos comprende múltiples flujos de símbolos de datos y en el que el procesamiento espacial en los símbolos recibidos con la matriz de filtro espacial para obtener símbolos detectados se lleva a cabo para la pluralidad de los flujos de símbolos de datos.

18. El procedimiento según la reivindicación 17, en el que la obtención de los símbolos recibidos comprende obtener los símbolos recibidos para la transmisión de datos que comprende los flujos de símbolos de múltiples datos con por lo menos un flujo de símbolos de datos que es enviado con STTD y por lo menos un flujo de símbolos de datos que es enviado sin STTD.

19. El procedimiento según la reivindicación 17, en el que la obtención de los símbolos recibidos comprende obtener los símbolos recibidos para la transmisión de datos que comprende los múltiples flujos de símbolos de datos con por lo menos dos flujos de símbolos de datos que son enviados con STTD.

20. El procedimiento según la reivindicación 17, en el que la obtención de la matriz de respuestas de canal efectiva comprende estimar la ganancia del canal para cada uno de los múltiples flujos de símbolos de datos en una pluralidad de antenas de recepción, y formar la matriz de respuesta de canal efectiva con las ganancias de canal estimadas para los múltiples flujos de símbolos de datos y la pluralidad de antenas de recepción.

21. El procedimiento según la reivindicación 17, en el que la actuación del procesamiento espacial sobre los símbolos recibidos comprende llevar a cabo un procesamiento espacial sobre los símbolos recibidos para cada uno de los por lo menos dos períodos de símbolos con la matriz de filtro espacial para obtener los símbolos detectados para la pluralidad de flujos de símbolos de datos en el período de símbolos.

22. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que después de obtener una matriz de respuesta de canal efectiva para la transmisión de datos se forma una matriz de respuesta de canal global de acuerdo con un esquema de codificación STTD usado para la transmisión de datos y en el que después de deducir una matriz de filtro espacial en base a la matriz de respuesta de canal global se forma un vector de símbolos recibidos para un intervalo de 2 símbolos y en el que se lleva a cabo el procesamiento espacial sobre el vector de símbolos recibidos para el intervalos de 2 símbolos con la matriz de filtro espacial para obtener un vector de símbolos detectados para el intervalo de 2 símbolos.

23. El procedimiento según la reivindicación 22, en el que la deducción de la matriz de filtro espacial comprende formar la matriz de filtro espacial en base a la matriz de respuesta de canal global y de acuerdo con una técnica del mínimo error cuadrático medio (MMSE) o una técnica de inversión de matrices de correlación de canal (CCMI).

24. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el procesamiento espacial se lleva a cabo sobre los símbolos recibidos para cada uno de los por lo menos dos períodos de símbolos con la matriz de filtro espacial para obtener los símbolos detectados para el período de símbolos y en el que se combinan los múltiples símbolos detectados obtenidos para cada símbolo de datos enviado con STTD.

25. El procedimiento según la reivindicación 24, en el que la deducción de la matriz de filtro espacial comprende formar la matriz de filtro espacial en base a la matriz de respuesta de canal efectiva y de acuerdo con una técnica del mínimo error cuadrático medio (MMSE) o una técnica de inversión de matrices de correlación de canal (CCMI).

26. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que los símbolos recibidos para una transmisión de datos se envían con diversidad de transmisión espacio-tiempo (STTD) y con una propagación espacial para todos los flujos de símbolos de datos en la transmisión de datos y en el que obtener una matriz de respuesta de canal efectiva para la transmisión de datos incluye los efectos de la propagación espacial.

27. El procedimiento según la reivindicación 26, que comprende adicionalmente: formar un vector de símbolos recibidos para un intervalo de 2 símbolos, y en el que la actuación del procesamiento espacial sobre los símbolos recibidos comprende llevar a cabo un procesamiento espacial sobre el vector o símbolos recibidos para el intervalo de 2 símbolos con la matriz de filtro espacial para obtener un vector de símbolos detectados para el intervalo de 2 símbolos.

28. El procedimiento según la reivindicación 26, en el que la actuación del procesamiento espacial sobre los símbolos recibidos comprende llevar a cabo el procesamiento espacial sobre los símbolos recibidos para cada uno de por lo menos dos períodos de símbolos con la matriz de filtro espacial para obtener los símbolos detectados para el período de símbolos.

29. Un procedimiento de recepción de datos en un sistema de comunicación inalámbrica, que comprende:

30. El procedimiento según la reivindicación 29, en el que los símbolos recibidos para una transmisión de datos se envían con diversidad de transmisión espacio-frecuencia (SFTD), que comprende adicionalmente:

en el que la actuación del procesamiento espacial sobre los símbolos recibidos comprende llevar a cabo un procesamiento espacial sobre el vector de símbolos recibidos para el par de subbandas de frecuencia con la matriz de filtro espacial para obtener un vector de símbolos detectados para el par de subbandas de frecuencia.

31. El procedimiento según la reivindicación 29, en el que deducir la matriz de filtro espacial comprende formar la matriz de filtro espacial con la matriz de respuesta de canal efectiva y de acuerdo con una técnica del mínimo error cuadrático medio (MMSE) o una técnica de inversión de matrices de correlación de canal (CCMI).

32. Un dispositivo para un sistema de comunicación inalámbrica, que comprende:

33. El dispositivo según la reivindicación 32, que comprende adicionalmente:

34. El dispositivo según la reivindicación 33, en el que los medios (168) para deducir la matriz de filtro espacial comprenden medios para formar la matriz de filtro espacial en base a la matriz de respuesta de canal global y de acuerdo con una técnica del mínimo error cuadrático medio (MMSE) o una técnica de inversión de matrices de correlación de canal (CCMI).

35. El dispositivo según la reivindicación 32, que comprende adicionalmente:

en el que los medios (170, 320, 420) para llevar a cabo el procesamiento espacial en los símbolos recibidos comprenden medios para llevar a cabo el procesamiento espacial sobre el vector de símbolos recibidos para el intervalo de 2 símbolos para obtener un vector de símbolos detectados para el intervalo de 2 símbolos.

36. El dispositivo según la reivindicación 32, en el que los medios (168) para deducir la matriz de filtro espacial comprenden medios para formar la matriz de filtro espacial en base a la matriz de respuesta de canal efectiva y de acuerdo con una técnica del mínimo error cuadrático medio (MMSE) o una técnica de inversión de matrices de correlación de canal (CCMI).

37. El dispositivo según la reivindicación 32, en el que los medios (170, 320, 420) para llevar a cabo el procesamiento espacial comprenden medios para llevar a cabo el procesamiento espacial sobre los símbolos recibidos para cada uno de los por lo menos dos períodos de símbolos con la matriz de filtro espacial para obtener los símbolos detectados para el período de símbolos.

38. El dispositivo según la reivindicación 32, que comprende adicionalmente:

39. El dispositivo según la reivindicación 32, en el que los símbolos recibidos para una transmisión de datos se envían con diversidad de transmisión espacio-tiempo (STTD) para por lo menos un flujo de símbolos de datos y con propagación espacial para todos los flujos de símbolos de datos en la transmisión de datos y en el que los medios (166) para obtener una matriz de respuesta de canal efectiva para la transmisión de datos incluyen efectos de la propagación espacial.

40. El dispositivo según la reivindicación 39, que comprende adicionalmente: medios para formar un vector de símbolos recibidos para un intervalo de 2 símbolos, y en el que los medios (170, 320, 420) para llevar a cabo el procesamiento espacial comprenden medios para llevar a cabo el procesamiento espacial sobre el vector de símbolos recibidos para el intervalo de 2 símbolos con la matriz de filtro espacial para obtener un vector de símbolos detectados para el intervalo de 2 símbolos.

41. El dispositivo según la reivindicación 32, en el que los medios (170, 320, 420) para llevar a cabo el procesamiento espacial sobre los símbolos recibidos comprenden medios para llevar a cabo el procesamiento espacial sobre los símbolos recibidos para cada uno de los por lo menos dos períodos de símbolos con la matriz de filtro espacial para obtener los símbolos detectados para el período de símbolos.

42. El dispositivo según la reivindicación 32, en el que

los medios (156a, 156r) para obtener los símbolos recibidos para una transmisión de datos que comprende por lo menos un flujo de símbolos de datos enviados con diversidad de transmisión espacio-tiempo (STTD) comprenden por lo menos un demodulador (156a, 156r);

los medios (166) para obtener una matriz de respuesta de canal efectiva para la transmisión de datos comprenden un estimador de canal (166) para obtener una matriz de respuesta de canal efectiva para la transmisión de datos;

los medios (168) para deducir una matriz de filtro espacial con la matriz de respuesta de canal efectiva comprenden un generador de filtro adaptado (168); y

los medios (170, 320, 420) para llevar a cabo el procesamiento espacial sobre los símbolos recibidos con la matriz de filtro espacial para obtener los símbolos detectados comprenden un procesador espacial (170, 320, 420).

43. El dispositivo según la reivindicación 42, en el que la matriz de respuesta de canal efectiva incluye efectos de procesamiento espacial llevado a cabo para la transmisión de datos.

44. El dispositivo según la reivindicación 42, en el que el generador de filtro adaptado (168) forma una matriz de respuesta de canal global en base a la matriz de respuesta de canal efectiva y de acuerdo con un esquema de codificación STTD usado para la transmisión de datos.

45. El dispositivo según la reivindicación 42, en el que el generador de filtro adaptado (168) forma la matriz de filtro espacial en base a la matriz de respuesta de canal global y de acuerdo con una técnica del mínimo error cuadrático medio (MMSE) o una técnica de inversión de matrices de correlación de canal (CCMI).

46. El dispositivo según la reivindicación 42, en el que el procesador espacial (170, 320, 420) forma un vector de símbolos recibidos para un intervalo de 2 símbolos y lleva a cabo el procesamiento espacial en el vector de símbolos recibidos para obtener un vector de símbolos detectados para el intervalo de 2 símbolos.

47. El dispositivo según la reivindicación 42, en el que el generador de filtro adaptado (168) forma la matriz de filtro espacial en base a la matriz de respuesta de canal efectiva y de acuerdo con una técnica del mínimo error cuadrático medio (MMSE) o una técnica de inversión de matrices de correlación de canal (CCMI).

48. El dispositivo según la reivindicación 42, en el que el procesador espacial (170, 320, 420) lleva a cabo el procesamiento espacial sobre los símbolos recibidos para cada uno de los por lo menos dos períodos de símbolos con la matriz de filtro espacial para obtener los símbolos detectados para el período de símbolos.

49. El dispositivo según la reivindicación 42, que comprende adicionalmente: un combinador (432) para combinar múltiples símbolos detectados obtenidos para cada símbolo de datos enviado con STTD.

50. El dispositivo según la reivindicación 42, que comprende adicionalmente: un post procesador (330, 430) para llevar a cabo el post procesamiento sobre los símbolos detectados de acuerdo con un esquema de codificación STTD usado para la transmisión de datos para obtener unas estimaciones de los símbolos de datos enviados para la transmisión de datos.

51. Un dispositivo para un sistema de comunicación inalámbrica, que comprende:

en el que los símbolos recibidos para una transmisión de datos se envían con propagación espacial para todos los flujos de símbolos de datos en la transmisión de datos y en el que los medios (166) para obtener una matriz de respuesta de canal efectiva para la transmisión de datos incluye efectos de propagación espacial.

52. Programa informático que comprende instrucciones ejecutables por ordenador para llevar a cabo las etapas de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 31 cuando el programa informático se ejecuta en un ordenador.