Un procedimiento de transmitir pilotos en un sistema de comunicación inalámbrica de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO),

caracterizado por:

transmitir un piloto de MIMO desde una pluralidad de antenas (724, 752) de una primera entidad (110, 120) de comunicación y por un primer enlace de comunicación, en donde el piloto de MIMO comprende una pluralidad de transmisiones piloto enviadas desde la pluralidad de antenas (724, 752), y donde la transmisión piloto desde cada antena (724, 752) es identificable por una segunda entidad (110, 120) de comunicación que recibe el piloto de MIMO; y

recibir en la primera entidad (110, 120) de comunicación un piloto guiado mediante al menos una automodalidad de un segundo enlace de comunicación, desde la segunda entidad (110, 120) de comunicación, en donde el piloto guiado se genera sobre la base del piloto de MIMO

Sistema MIMO para WLAN.

Antecedentes

La presente invención se refiere, en general, a la comunicación de datos y, más específicamente, a un sistema de comunicación de red inalámbrica de área local (WLAN) de entrada múltiple y salida múltiple (MIMO).

Los sistemas de comunicación inalámbrica están ampliamente desplegados para proporcionar diversos tipos de comunicación, tales como la voz, los datos en paquetes, y así sucesivamente. Estos sistemas pueden ser sistemas de acceso múltiple, capaces de brindar soporte a la comunicación con múltiples usuarios, de manera secuencial o simultánea, compartiendo los recursos de sistema disponibles. Los ejemplos de sistemas de acceso múltiple incluyen los sistemas de Acceso Múltiple por División de Código (CDMA), los sistemas de Acceso Múltiple por División del Tiempo (TDMA) y los sistemas de Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA).

Las redes inalámbricas de área local (WLAN) también están ampliamente desplegadas, para permitir la comunicación entre dispositivos electrónicos inalámbricos (p. ej., ordenadores) mediante un enlace inalámbrico. Una WLAN puede emplear puntos de acceso (o estaciones base) que actúan como concentradores, y que proporcionan conectividad para los dispositivos inalámbricos. Los puntos de acceso también pueden conectar (o "puentear") la WLAN a las LAN (Redes de Área Local) cableadas, hbox{permitiendo así que los dispositivos inalámbricos accedan a recursos de las LAN.}

En un sistema de comunicación inalámbrica, una señal modulada de frecuencia de radio (RF) desde una unidad transmisora puede llegar a una unidad receptora mediante un cierto número de trayectorias de propagación. Las características de las trayectorias de propagación habitualmente varían a lo largo del tiempo, debido a un cierto número de factores, tales como el desvanecimiento y la multitrayectoria. A fin de brindar diversidad ante los efectos perniciosos de las trayectorias, y de mejorar las prestaciones, pueden emplearse múltiples antenas de transmisión y recepción. Si las trayectorias de propagación entre las antenas transmisoras y receptoras son linealmente independientes (es decir, una transmisión en una trayectoria no se forma como una combinación lineal de las transmisiones en las otras trayectorias), lo cual es cierto en general, al menos hasta cierto grado, entonces la probabilidad de recibir correctamente una transmisión de datos aumenta según aumenta el número de antenas. Generalmente, la diversidad aumenta y las prestaciones mejoran según aumenta el número de antenas transmisoras y receptoras.

Un sistema MIMO emplea múltiples (N_T) antenas transmisoras y múltiples (N_R) antenas receptoras para la transmisión de datos. Un canal MIMO formado por las N_T antenas transmisoras y las N_R antenas receptoras puede descomponerse en N_S canales espaciales, con N_S =q min {N_T, N_R}. Cada uno de los N_S canales espaciales corresponde a una dimensión. El sistema MIMO puede proporcionar prestaciones mejoradas (p. ej., capacidad aumentada de transmisión y/o mayor fiabilidad) si se utilizan las dimensiones adicionales creadas por las múltiples antenas transmisoras y receptoras.

Los recursos para un sistema de comunicación dado están habitualmente limitados por diversas restricciones y requisitos regulatorios, y por otras consideraciones prácticas. Sin embargo, puede requerirse que el sistema brinde soporte a un cierto número de terminales, que proporcione diversos servicios, que alcance ciertos objetivos de rendimiento, y así sucesivamente.

El documento EP-A-0 755 090 describe una estación base que incluye una formación de antenas, en la cual las señales del enlace ascendente se ponderan con complejas ponderaciones de formación y las señales del enlace descendente son guiadas utilizando datos de la información de dirección derivada de las señales del enlace ascendente.

Existe una necesidad en la tecnología para un sistema de WLAN con MIMO, capaz de brindar soporte a múltiples usuarios y de proporcionar altas prestaciones de sistema.

Resumen

Se describe en la presente memoria un sistema de WLAN con MIMO, con acceso múltiple, con diversas capacidades, y capaz de lograr altas prestaciones. En una realización, el sistema emplea las MIMO y el multiplexado ortogonal por división de frecuencia (OFDM) para lograr un gran caudal, combatir los efectos perniciosos de las trayectorias y proporcionar otras ventajas. Cada punto de acceso en el sistema puede dar soporte a múltiples terminales de usuario. La adjudicación de recursos de enlace descendente y de enlace ascendente depende de los requisitos de los terminales de usuario, las condiciones de canal y otros factores.

También se proporciona en la presente memoria una estructura de canal que brinda soporte a transmisiones eficientes del enlace descendente y del enlace ascendente. La estructura de canal comprende un cierto número de canales de transporte que pueden utilizarse para un buen número de funciones, tales como la señalización de parámetros de sistema y asignaciones de recursos, las transmisiones de datos de enlace descendente y de enlace ascendente, el acceso aleatorio del sistema, y así sucesivamente. Diversos atributos de estos canales de transporte son configurables, lo que permite que el sistema se adapte fácilmente a condiciones cambiantes de canal y de carga.

Las múltiples velocidades y modalidades de transmisión reciben soporte por parte del sistema de WLAN con MIMO, a fin de alcanzar un alto caudal cuando disponen de soporte por parte de las condiciones de canal y las capacidades de los terminales de usuario. Las velocidades son configurables, sobre la base de estimaciones de las condiciones de canal, y pueden seleccionarse independientemente para el enlace descendente y el enlace ascendente. También pueden emplearse distintas modalidades de transmisión, según el número de antenas en los terminales de usuario y las condiciones de canal. Cada modalidad de transmisión está asociada a un procesamiento espacial distinto en el transmisor y receptor, y puede seleccionarse para su empleo bajo distintas condiciones operativas. El procesamiento espacial facilita la transmisión de datos desde múltiples antenas transmisoras y/o la recepción de datos con múltiples antenas receptoras, para un mayor caudal y/o diversidad.

En una realización, el sistema de WLAN con MIMO utiliza una banda de frecuencia única tanto para el enlace descendente como para el enlace ascendente, que comparten la misma banda de operación, utilizando el duplexado por división del tiempo (TDD). Para un sistema de TDD, las respuestas de canal del enlace descendente y del enlace ascendente son recíprocas. Se proporcionan en la presente memoria técnicas de calibración para determinar y compensar las diferencias en las respuestas de frecuencia de las cadenas de transmisión/recepción en el punto de acceso y los terminales de usuario. También se describen en la presente memoria técnicas para simplificar el procesamiento espacial en el punto de acceso y los terminales de usuario, aprovechando la naturaleza recíproca del enlace descendente y del enlace ascendente, y la calibración.

También se proporciona una estructura piloto con diversos tipos de pilotos, utilizados para distintas funciones. Por ejemplo, puede emplearse un piloto baliza para la adquisición de frecuencias y sistemas, puede emplearse un piloto de MIMO para la estimación de canal, puede emplearse una referencia guiada (es decir, un piloto guiado) para una estimación mejorada del canal, y puede emplearse un piloto portador para el rastreo de la fase.

También se proporcionan diversos bucles de control para la debida operación del sistema. El control de velocidad puede ejercerse independientemente sobre el enlace descendente y el enlace ascendente. El control de potencia puede ejercerse para ciertas transmisiones (p. ej., servicios de velocidad fija). Puede emplearse el control de temporización para las transmisiones de enlace ascendente, a fin de compensar los distintos retardos de propagación de los terminales de usuario situados por todo el sistema.

También se proporcionan técnicas de acceso aleatorio para permitir que los terminales de usuario accedan al sistema. Estas técnicas brindan soporte al acceso al sistema por parte de múltiples terminales de usuario, al acuse rápido de recibo de los intentos de acceso al sistema, y a la asignación...

1. Un procedimiento de transmitir pilotos en un sistema de comunicación inalámbrica de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO), caracterizado por:

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual el primer enlace de comunicación es un enlace ascendente, el segundo enlace de comunicación es un enlace descendente, la primera entidad (110, 120) de comunicación es un terminal (120) de usuario y la segunda entidad (110, 120) de comunicación es un punto (110) de acceso.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual el primer enlace de comunicación es un enlace descendente, el segundo enlace de comunicación es un enlace ascendente, la primera entidad (110, 120) de comunicación es un punto (110) de acceso y la segunda entidad (110, 120) de comunicación es un terminal (120) de usuario.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual la transmisión piloto desde cada antena (724, 752) está asociada a un código ortogonal distinto.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual el piloto guiado es recibido mediante una única automodalidad del segundo enlace de comunicación y es transmitido a máxima potencia de transmisión desde una pluralidad de antenas (724, 752) en la segunda entidad (110, 120) de comunicación.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual el piloto guiado es recibido mediante una pluralidad de automodalidades del segundo enlace de comunicación.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual el piloto guiado es transmitido por la segunda entidad (110, 120) de comunicación durante un tiempo configurable por el sistema.

8. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

9. El procedimiento de la reivindicación 8, que comprende adicionalmente:

10. El procedimiento de la reivindicación 8, que comprende adicionalmente:

11. El procedimiento de la reivindicación 10, que comprende adicionalmente:

12. El procedimiento de la reivindicación 10, en el cual el piloto guiado es recibido en la primera entidad de comunicación mediante una pluralidad de automodalidades del segundo enlace de comunicación, en donde la respuesta de canal de una pluralidad de automodalidades del primer enlace de comunicación es estimada en la primera entidad de comunicación, sobre la base del piloto guiado recibido, y en donde se deriva una pluralidad de vectores de guía en la primera entidad de comunicación, sobre la base de la respuesta estimada de canal de la pluralidad de automodalidades del primer enlace de comunicación.

13. El procedimiento de la reivindicación 12, en el cual se deriva la pluralidad de vectores de guía para que sean ortogonales entre sí.

14. Un aparato de una primera entidad de comunicación en un sistema de comunicación inalámbrica de múltiples entradas y múltiples salidas, MIMO, comprendiendo el aparato, y estando caracterizado, por:

15. El aparato de la reivindicación 14, en el cual la transmisión piloto desde cada antena (724, 752) está asociada a un código ortogonal distinto.

16. El aparato de la reivindicación 14, en el cual el piloto guiado se recibe mediante una única automodalidad del segundo enlace de comunicación, habiendo sido transmitido a la máxima potencia de transmisión desde una pluralidad de antenas (724, 752) en la segunda entidad (110, 120) de comunicación.

17. El aparato de la reivindicación 14, en el cual el piloto guiado es recibido mediante una pluralidad de automodalidades del segundo enlace de comunicación.

18. El aparato de la reivindicación 14, que comprende adicionalmente:

19. El aparato de la reivindicación 18, que comprende adicionalmente:

20. El aparato de la reivindicación 14, que comprende adicionalmente:

21. El aparato de la reivindicación 20, que comprende adicionalmente:

22. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 18 a 21, en el cual:

23. Una unidad de memoria que lleva códigos ejecutables por procesador que, cuando son implementados por un procesador, causan que el procesador implemente el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.