SISTEMA Y MÉTODO PARA LA REALIZACIÓN DE PRECODIFICACIÓN EN UN SISTEMA DE COMUNICACIONES INALÁMBRICAS.

Una estación base (102) capaz de realizar precodificaciones en un sistema de comunicaciones inalámbricas (100),

que comprende: una pluralidad de libros de códigos (270), cada libro de códigos comprende una pluralidad de matrices de precodificación compuestas generadas en base a una matriz con una diversidad de precodificación correspondiente y una matriz de precodificación de compartición de potencia; y un selector de libro de códigos (275) que puede operarse para seleccionar uno de los libros de códigos (270) para su utilización en una sesión de comunicaciones con una estación subscriptora (111)

Campo técnico de la invención

La presente revelación hace referencia en general al campo de las comunicaciones inalámbricas y, más específicamente, a un sistema y método para la realización de precodificación en un sistema de comunicaciones inalámbricas.

Antecedentes de la invención

Los sistemas de comunicaciones inalámbricas de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO) que se implementan actualmente a veces utilizan una precodificación unitaria previa a la asignación de flujos de datos a las antenas físicas a fin de crear un conjunto de antenas virtuales. Esto permite que se transmita cada palabra clave desde todas las antenas físicas. Sin embargo, esta precodificación se realiza sólo para la multiplexación espacial.

El artículo “Limited Feedback Unitary Precoding for spatial Multiplexing Systems" publicado en IEEE Transactions on Information Theory, Vol. 51, nº 8 de agosto de 2005 en las páginas 2967 a 2976 escrito por David J. Love y Robert

W. Health propone un sistema de precodificación cuantificada en un sistema inalámbrico de múltiples entradas – múltiples salidas (MIMO) mediante la utilización de técnicas de modulación de multiplexación espacial a fin de mejorar la resistencia de la multiplexación espacial. De acuerdo con este sistema el precodificador óptimo se elige a partir de un libro de códigos finito conocido tanto por el receptor como por el transmisor y el índice del precodificador óptimo se transporta desde el receptor hacia el transmisor a través de un enlace de realimentación de bajo retraso. Los resultados de la simulación muestran que el sistema propuesto ofrece mejores resultados que la selección de antena y funciona cerca de la precodificación unitaria óptima con una cantidad mínima de realimentación.

El artículo "Limited Feedback Unitary Precoding for orthogonal Space-Time Block Codes" publicado en IEEE Transactions on signal processing, Vol. 53, Nº 1, de enero de 2005 escrito por David J. Love y Robert W. Health investiga un enfoque de realimentación limitada que utiliza un libro de códigos de matrices de precodificación conocidas a priori tanto por el transmisor como por el receptor. El receptor elige una matriz del libro de códigos en base a las condiciones actuales del canal y transporta la matriz de precodificación óptima hacia el transmisor a través de un canal de realimentación de retraso cero libre de errores. Se ha probado que los libros de códigos diseñados utilizando este método proporcionan orden de diversidad total en canales de desvanecimiento Rayleigh.

El artículo "Spatial Multiplexing in Correlated Fading via the Virtual Channel Representation" en IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 21, Nº 5, de junio de 2003 escrito por Zhihong Hong, Ke, Liu, Robert W. Health y Akbar M. Sayeed estudia el diseño y el rendimiento de las técnicas de multiplexación espacial en base a una representación virtual de los canales de desvanecimiento de MIMO realista. De acuerdo con estas técnicas se simplifica considerablemente el análisis por pares de probabilidad de error (PEP) para los canales correlativos. Se propone la precodificación unitaria para proporcionar robustez a la estadística de canal desconocido. Se proponen técnicas de precodificación no unitarias para explotar la estructura de canal cuando las estadísticas de canal son conocidas por el transmisor.

Cuando el sistema está utilizando el método de diversidad de transmisión, la precodificación no está disponible, lo que da como resultado una disminución de rendimiento. Por lo tanto, existe la necesidad en el arte de un sistema para la realización de precodificación tanto con multiplexación espacial como con el método de diversidad de transmisión en un sistema de comunicaciones inalámbricas.

Resumen de la invención

Se proporciona una estación base capaz de realizar precodificaciones en un sistema de comunicaciones inalámbricas. De acuerdo con una realización ventajosa de la presente revelación, la estación base incluye una pluralidad de libros de códigos y un selector de libro de código. Cada libro de código comprende una pluralidad de matrices de precodificación compuestas que se generan en base a una matriz con una diversidad de precodificación correspondiente. El selector de libro de codificación puede operarse para seleccionar uno de los libros de códigos para la utilización en una sesión de comunicaciones con una estación subscriptora.

De acuerdo con otra realización de la presente revelación, se proporciona una estación base capaz de realizar la precodificación en un sistema de comunicaciones inalámbricas que incluye un precodificador. El precodificador puede operarse para realizar la precodificación sobre una pluralidad de flujos de datos utilizando una matriz de precodificación compuesta.

De acuerdo con otra realización de la presente revelación, se proporciona un método para la realización de la precodificación en un sistema de comunicaciones inalámbricas que incluye el almacenamiento de una pluralidad de libros de códigos. Cada libro de código comprende una pluralidad de matrices de precodificación compuestas que se generan en base a una matriz con una diversidad de precodificación correspondiente. Uno de los libros de códigos se selecciona para la utilización en una sesión de comunicaciones con una estación subscriptora.

Antes de abordar la “Descripción detallada de la invención” a continuación, sería ventajoso explicar las definiciones de ciertas palabras y frases utilizadas a lo largo de este documento: los términos “incluir” y “comprender,” así como sus derivados, significan inclusión sin limitación; el término “o,” es inclusivo, es decir que significa y/o; el término “cada” significa cada uno de por lo menos un subconjunto de los elementos identificados; las frases “asociado con” y “asociado con éste/ésta/éstos/éstas,” así como sus derivados, pueden significar incluir, ser incluido dentro de, interconectar con, contener, estar contenido dentro de, conectar a o con, acoplar a o con, ser comunicable con, cooperar con, intercalar, yuxtaponer, estar próximo a, estar vinculado a o con, tener, tener la propiedad de, o similares; y el término “controlador” significa cualquier dispositivo, sistema o parte del mismo que controla por lo menos una operación, tal dispositivo puede implementarse en hardware, firmware o software, o alguna combinación de por lo menos dos de los mismos. Cabe señalar que la funcionalidad asociada con cualquier controlador determinado se puede centralizar o distribuir, ya sea en forma local o remota. Las definiciones para ciertas palabras y frases se proporcionan a lo largo de este documento de patente, los expertos en el arte deben comprender que en muchas, si no en la mayoría de las ocasiones, tales definiciones se aplican a los usos anteriores y futuros de tales palabras y frases definidas.

Breve descripción de los dibujos

Para una mayor comprensión de la presente revelación y sus ventajas, se hace referencia ahora a la siguiente descripción considerada conjuntamente con los dibujos que la acompañan, en la cual los números de referencia similares representan partes similares:

La FIGURA 1 ilustra una red inalámbrica de Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales (OFDM) que es capaz de proporcionar señales precodificadas de acuerdo con una realización de la presente revelación;

La FIGURA 2 ilustra una estación base a modo de ejemplo que es capaz de realizar la precodificación de acuerdo con una realización de la presente revelación;

La FIGURA 3 ilustra detalles de una porción del generador de señal de la FIGURA 2 cuando está utilizando multiplexación espacial total de acuerdo con una realización de la presente revelación;

La FIGURA 4 ilustra detalles de una porción del generador de señal de la FIGURA 2 cuando está utilizando el método de diversidad de transmisión de acuerdo con una realización de la presente revelación;

Las FIGURAS 5 A-D ilustran detalles de una porción del generador de señal de la FIGURA 2 cuando está utilizando multiplexación espacial parcial de acuerdo con algunas realizaciones de la presente revelación;

Las FIGURAS 6 A-B ilustra estructuras de precodificación con vector de símbolos para la utilización mediante el generador de señal de... [Seguir leyendo]

1. Una estación base (102) capaz de realizar precodificaciones en un sistema de comunicaciones inalámbricas (100), que comprende:

una pluralidad de libros de códigos (270), cada libro de códigos comprende una pluralidad de matrices de precodificación compuestas generadas en base a una matriz con una diversidad de precodificación correspondiente y una matriz de precodificación de compartición de potencia; y un selector de libro de códigos (275) que puede operarse para seleccionar uno de los libros de códigos (270) para su utilización en una sesión de comunicaciones con una estación subscriptora (111).

2. La estación base (102) según la reivindicación 1, que además comprende un selector de precodificador (280) que puede operarse para seleccionar una de las matrices de precodificación del libro de códigos seleccionado para su utilización en la comunicación con la estación subscriptora (111).

3. La estación base (102) según la reivindicación 2, que además comprende un precodificador (285) que puede operarse para precodificar una pluralidad de flujos de datos (310) en base a una matriz de precodificación compuesta seleccionada (315).

4. La estación base (102) según la reivindicación 3, donde el precodificador (285) además puede operarse para precodificar un flujo de datos único en base a una transposición de la matriz de precodificación compuesta seleccionada (315).

5. La estación base (102) según la reivindicación 2, donde el selector de precodificador (280) además puede operarse para seleccionar una de las matrices de precodificación compuestas del libro de códigos seleccionado para su utilización en la comunicación con la estación subscriptora (111) para cada intervalo de tiempo de transmisión.

6. La estación base (102) según la reivindicación 1, donde la matriz con una diversidad de precodificación comprende una matriz con una diversidad de precodificación de retraso cíclico.

7. La estación base (102) según la reivindicación 1, donde las matrices de precodificación compuestas han sido además generadas en base a una matriz de precodificación de compartición de potencia correspondiente, donde la matriz de precodificación de compartición de potencia comprende una matriz de precodificación en base a la transformada de Fourier.

8. La estación base (102) según la reivindicación 1, donde la pluralidad de libros de códigos (270) comprende un primer libro de códigos y un segundo libro de códigos, donde la matriz con una diversidad de precodificación corresponde al primer libro de códigos que no proporciona desplazamiento de fase, y la matriz con una diversidad de precodificación corresponde al segundo libro de códigos que proporciona un desplazamiento de fase.

9. Un método (700) para la realización de precodificaciones en un sistema de comunicaciones inalámbricas, que comprende:

el almacenamiento de una pluralidad de libros de códigos (270), donde cada libro de códigos comprende una pluralidad de matrices de precodificación compuestas generadas en base a una matriz con una diversidad de precodificación correspondiente y a una matriz de precodificación de compartición de potencia; y la selección (710) de uno de los libros de códigos (270) para su utilización en una sesión de comunicaciones con una estación subscriptora (111).

10. El método (700) según la reivindicación 9, que además comprende la selección (715) de una de las matrices de precodificación compuestas del libro de códigos (270) seleccionado, para su utilización en la comunicación con la estación subscriptora (111).

11. El método (700) según la reivindicación 10, que además comprende la precodificación (725, 730) de una pluralidad de flujos de datos (310) en base a una matriz de precodificación compuesta seleccionada (315).

12. El método (700) según la reivindicación 11, que además comprende la precodificación (725, 730) de un flujo de datos único (310) en base a una transposición de la matriz de precodificación compuesta seleccionada (315).

13. El método (700) según la reivindicación 9, que además comprende la selección de una de las matrices de precodificación compuestas del libro de códigos (270) seleccionado, para su utilización en la comunicación con la estación subscriptora (111) para cada intervalo de tiempo de transmisión.

14. El método (700) según la reivindicación 9, la matriz con una diversidad de precodificación comprende una matriz con una diversidad de precodificación de retraso cíclico.

15. El método (700) según la reivindicación 9, donde las matrices de precodificación compuestas han sido además generadas en base a una matriz de precodificación de compartición de potencia correspondiente, donde la matriz de

5 precodificación de compartición de potencia comprende una matriz de precodificación en base a una transformada de Fourier.

16. El método (700) según la reivindicación 9, donde la pluralidad de libros de códigos (270) comprende un primer libro de códigos y un segundo libro de códigos, donde la matriz con una diversidad de precodificación corresponde al primer libro de códigos que no proporciona desplazamiento de fase, y donde la matriz con una diversidad de

10 precodificación corresponde al segundo libro de códigos que proporciona desplazamiento de fase.