Sistema y método de acceso múltiple por división en frecuencia, ortogonal e híbrido.

Un receptor (20), configurado para llevar a cabo comunicaciones de acceso múltiple por división en frecuencia,

ortogonal e híbrido, OFDMA, de tal manera que el receptor (200) está configurado para:

recibir datos (201) que incluyen datos de entrada extendidos de múltiples usuarios en un primer grupo deportadoras subordinadas, o subportadoras, y datos de entrada no extendidos en un segundo grupo desubportadoras;

procesar o tratar los datos recibidos (201) para recuperar los datos de entrada extendidos de múltiples usuariosdesde el primer grupo de subportadoras, y para recuperar los datos de entrada no extendidos desde el segundogrupo de subportadoras;

recuperar datos de entrada (215) de usuario individual a partir los datos de entrada extendidos de múltiplesusuarios, llevando a cabo una separación de usuario en el dominio de código; y

recuperar segundos datos de entrada (217) a partir de los datos de entrada no extendidos.

Sistema y método de acceso múltiple por división en frecuencia, ortogonal e híbrido Campo de la invención La presente invención se refiere a sistemas de comunicación inalámbrica. Más concretamente, la presente invención concierne a un sistema y un método de acceso múltiple por división en frecuencia, híbrido y ortogonal (OFDMA – “hybrid ortogonal frequency division multiple Access”) .

Antecedentes Se espera que los sistemas de comunicaciones inalámbricas futuros proporcionen servicios de banda ancha tales como el acceso por Internet inalámbrico a los abonados. Tales servicios de banda ancha requieren transmisiones fiables y de alta capacidad de transferencia a través de un canal inalámbrico que es dispersivo en el tiempo y selectivo en la frecuencia. El canal inalámbrico se ve sometido a un espectro limitado y a interferencia entre símbolos (ISI –“inter-symbol interference”) causada por el desvanecimiento en múltiples trayectorias o caminos. La multiplexación por división en frecuencia ortogonal (OFDM –“orthogonal frequency division multiplexing”) y el OFDMA son algunas de las soluciones más prometedoras para los sistemas de comunicaciones inalámbricas de la siguiente generación.

El documento EP 1 496 632 divulga un aparato de transmisión por radio y un aparato de recepción por radio. Asignando una pluralidad de portadoras subordinadas, o subportadoras, a un canal de datos y asignando un número menor de subportadoras que la pluralidad de subportadoras a un canal de control, y, además de ello, situando el canal de control en la frecuencia central fc de una banda de frecuencias utilizada para transmitir el canal de datos, en el lado del aparato de recepción por radio, las frecuencias de una señal local por la cual es multiplicada la señal recibida, comparten el mismo valor, por lo que se acelera la conmutación entre el canal de control y el canal de datos.

El documento US 2003/0112744 divulga un método de funcionamiento de un sistema de comunicación de múltiples portadoras en modo de transmisión variable, consistente en recibir una señal, determinar una calidad del enlace en función de la señal recibida, y seleccionar un modo de comunicación de portadora múltiple compuesta, en función de la calidad del enlace.

El documento GB 2 394 871 divulga un dispositivo transmisor que comprende una unidad de transmisión de OFDM, una unidad de transmisión de CDMA de portadora múltiple y una unidad de control para seleccionar, bien la unidad de transmisión de OFDM o bien la unidad de transmisión de CDMA de portadoras múltiples, en respuesta a las condiciones de propagación.

La OFDM tiene una elevada eficiencia espectral puesto que las subportadoras utilizadas en el sistema de OFDM se solapan en frecuencia y puede emplearse un esquema de modulación y codificación (MCS –“modulation and coding scheme”) adaptativo a través de las subportadoras. Además, la implementación de la OFDM es muy simple porque la modulación y la desmodulación en banda de base se llevan a cabo por simples operaciones de transformada de Fourier rápida inversa (IFFT –“inverse fast Fourier transform”) y transformada de Fourier rápida (FFT –“fast Fourier transform”) . Otras ventajas del sistema de OFDM incluyen una estructura de receptor simplificada y una excelente robustez en un entorno de múltiples caminos.

La OFDM y el OFDMA han sido adoptados por diversas normas de comunicación inalámbrica / por cables, tales como la radiodifusión de audio digital (DAB –“digital audio broadcasting”) , la radiodifusión de audio digital terrestre (DAB-T) , la norma del IEEE [Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica –“Institute of Electrical and Electronics Engineering”] 802.11a/g, la IEEE 802.16, la línea de abonado digital asimétrica (ADSL –“asymmetric digital subscriber line”) , y se está considerando para su adopción en la evolución de largo plazo (LTE –“long term evolution”) del proyecto de sociedad de tercera generación (3GPP –“third generation partnership project”) , en la evolución de cdma2000, en un sistema de comunicación inalámbrica de cuarta generación (4G) , en la IEEE 802.11n,

o por otras similares.

Un problema clave con la OFDM y el OFDMA es que resulta difícil mitigar o controlar la interferencia entre celdas, o intercelda, para conseguir un factor de reutilización de frecuencia de uno. Se han propuesto el salto en frecuencia y la cooperación de asignación de subportadora entre celdas con el fin de mitigar la interferencia entre celdas. Sin embargo, la efectividad de ambos métodos es limitada.

Sumario La presente invención se refiere a un receptor, a una unidad de transmisión / recepción inalámbrica, a un equipo de usuario y a un método emplazado en un receptor, de acuerdo con las reivindicaciones 1, 8, 9 y 10, respectivamente.

La presente invención también concierne a un transmisor, a un Nodo B y a un método emplazado en el Nodo B, de acuerdo con las reivindicaciones 18, 25 y 26, respectivamente.

En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de OFDMA híbrido proporcionado a modo de ejemplo y configurado de acuerdo con la presente invención.

La Figura 2 muestra un ejemplo de extensión del dominio de frecuencia y correlación de portadora subordinada, o subportadora, de acuerdo con la presente invención.

La Figura 3 muestra otro ejemplo de extensión y de correlación de subportadora de acuerdo con la presente invención.

La Figura 4 muestra un ejemplo de salto en tiempo-frecuencia de subportadoras de acuerdo con la presente invención.

La Figura 5 es un diagrama de bloques de un dispositivo combinatorio de Rake en tiempo-frecuencia, proporcionado a modo de ejemplo y configurado de acuerdo con la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas En lo que sigue de la presente memoria, la terminología “transmisor” y “receptor” incluye, si bien no se limita a estos, un equipo de usuario (UE –“user equipment”) , una unidad de transmisión / recepción inalámbrica (WTRU –“wireless transmit / receive unit”) , una estación móvil, una unidad de abonado fija o móvil, un localizador portátil o busca, un Nodo B, una estación de base, un controlador de sitio, un punto de acceso o cualquier otro tipo de dispositivo capaz de funcionar en un entorno inalámbrico.

Las características de la presente invención pueden ser incorporadas en un circuito integrado (IC –“integrated circuit”) o configurarse dentro de un circuito que comprende una multiplicidad de componentes en interconexión.

La presente invención es aplicable a cualquier sistema de comunicación inalámbrica que utilice OFDMA (o OFDM) y/o acceso múltiple por división en código (CDMA –“code division multiple Access”) , tal como IEEE 802.11, IEEE 802.16, los sistemas celulares de tercera generación (3G) , los sistemas 4G, los sistemas de comunicación por satélite o sistemas similares.

La Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de OFDMA híbrido 10 proporcionado a modo de ejemplo, que incluye un transmisor 100 y un receptor 200 de acuerdo con la presente invención. El transmisor 100 incluye un subconjunto de OFDMA extendido 130, un subconjunto de OFDMA no extendido 140 y un subconjunto común 150. En el subconjunto de OFDMA extendido 130, los datos de entrada 101 (para uno o más usuarios) son extendidos con un código de extensión para generar una pluralidad de crestas u oscilaciones de onda 103, y las oscilaciones de onda 103 son entonces correlacionadas con portadoras subordinadas, o subportadoras. En el subconjunto de OFDMA no extendido 140, el bit de entrada 111 (para un o más usuarios diferentes) es correlacionado con subportadoras sin extensión.

El subconjunto de OFDMA extendido 130 incluye un dispositivo extensor 102 y una primera unidad 104 de correlación de subportadora. El subconjunto de OFDMA no extendido 140 incluye un convertidor de serie a paralelo (S/P) 112 y una segunda unidad 114 de correlación de subportadora. El subconjunto común 150 incluye un procesador 122 de transformada de Fourier discreta inversa (IDFT –“inverse discrete Fourier transform”) de N puntos, un convertidor de paralelo a serie (P/S) 124 y una unidad de inserción 126 de prefijo cíclico (CP –“cyclic prefix”) .

Suponiendo que hay N subportadoras en el sistema y... [Seguir leyendo]

1. Un receptor (20) , configurado para llevar a cabo comunicaciones de acceso múltiple por división en frecuencia, ortogonal e híbrido, OFDMA, de tal manera que el receptor (200) está configurado para:

recibir datos (201) que incluyen datos de entrada extendidos de múltiples usuarios en un primer grupo de portadoras subordinadas, o subportadoras, y datos de entrada no extendidos en un segundo grupo de subportadoras;

procesar o tratar los datos recibidos (201) para recuperar los datos de entrada extendidos de múltiples usuarios desde el primer grupo de subportadoras, y para recuperar los datos de entrada no extendidos desde el segundo grupo de subportadoras;

recuperar datos de entrada (215) de usuario individual a partir los datos de entrada extendidos de múltiples usuarios, llevando a cabo una separación de usuario en el dominio de código; y

recuperar segundos datos de entrada (217) a partir de los datos de entrada no extendidos.

2. El receptor (200) de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual los datos de entrada extendidos de múltiples usuarios están extendidos en al menos uno de entre el dominio del tiempo y el dominio de la frecuencia.

3. El receptor (200) de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual los datos de entrada extendidos de múltiples usuarios son extendidos repitiendo los datos de entrada (215) de usuario individual a una velocidad de oscilación de onda.

4. El receptor (200) de acuerdo con la reivindicación 1, de tal manera que el receptor (200) implementa al menos uno de entre un salto en el dominio del tiempo y un salto en el dominio de la frecuencia, a la hora de revertir la correlación de los segundos datos de entrada (217) a partir del segundo grupo de subportadoras.

5. El receptor (200) de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente un dispositivo combinatorio de Rake.

6. El receptor (200) de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente un dispositivo combinatorio de Rake de tiempo-frecuencia.

7. El receptor (200) de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente múltiples antenas.

8. Una unidad de transmisión / recepción inalámbrica, WTRU, que comprende el receptor (200) de acuerdo con la reivindicación 1.

9. Un Equipo de Usuario, UE, que comprende el receptor (200) de acuerdo con la reivindicación 1.

10. Un método para comunicaciones de acceso múltiple por división en frecuencia, ortogonal e híbrido, OFDMA, en un receptor, de tal manera que el método comprende:

datos de recepción (201) , que incluyen datos de entrada extendidos de múltiples usuarios en un primer grupo de subportadoras y datos de entrada no extendidos en un segundo grupo de subportadoras;

procesar o tratar los datos recibidos (201) para recuperar los datos de entrada extendidos de múltiples usuarios desde el primer grupo de subportadoras, y para recuperar los datos de entrada no extendidos desde el segundo grupo de subportadoras;

recuperar datos de entrada (215) de usuario individual a partir de los datos de entrada extendidos de múltiples usuarios, llevando a cabo una separación de usuario en el dominio de código; y

recuperar segundos datos de entrada (217) a partir de los datos de entrada no extendidos.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 10, en el cual los datos de entrada extendidos de múltiples usuarios son extendidos en al menos uno de entre un dominio del tiempo o un dominio de la frecuencia.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 10, en el cual los datos de entrada extendidos de múltiples usuarios son extendidos repitiendo los datos de entrada (215) de usuario individual a una velocidad de oscilación de onda.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 10, en el cual se lleva a cabo al menos uno de entre un salto en el dominio del tiempo o un salto en el dominio de la frecuencia, a la hora de revertir la correlación de los segundos datos de entrada (217) a partir del segundo grupo de subportadoras.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 10, que comprende adicionalmente separar los datos de entrada extendidos con un dispositivo combinatorio de Rake.

15. El método de acuerdo con la reivindicación 10, que comprende adicionalmente separar los datos de entrada

extendidos dentro de un dominio de código, utilizando un dispositivo combinatorio de Rake de tiempo-frecuencia. 16. El método de acuerdo con la reivindicación 10, llevado a cabo por el receptor comprendido en un Equipo de Usuario, UE.

17. El método de acuerdo con la reivindicación 10, llevado a cabo por el receptor comprendido en una unidad de

transmisión / recepción inalámbrica, WTRU. 18. Un transmisor (100) configurado para llevar a cabo comunicaciones de acceso múltiple por división en frecuencia, ortogonal e híbrido, OFDMA, de tal manera que el transmisor (100) está configurado para:

extender, utilizando diferentes códigos de extensión, datos de entrada (101) de múltiples usuarios con el fin de

generar datos de entrada extendidos (103) de múltiples usuarios; correlacionar los datos de entrada extendidos (103) de múltiples usuarios con un primer grupo de subportadoras;

correlacionar datos de entrada no extendidos (113) con un segundo grupo de subportadoras; y

transmitir los datos de entrada extendidos (103) de múltiples usuarios y los datos de entrada no extendidos

(113) a través del primer grupo de subportadoras y del segundo grupo de subportadoras, respectivamente.

19. El transmisor (100) de acuerdo con la reivindicación 18, de tal manera que el transmisor (100) está configurado para extender los datos de entrada (101) de múltiples usuarios en al menos uno de entre un dominio del tiempo y un dominio de la frecuencia.

20. El transmisor (100) de acuerdo con la reivindicación 18, de tal manera que el transmisor (100) está configurado para extender los datos de entrada (101) de múltiples usuarios repitiendo datos de entrada de usuario individual a una velocidad de oscilación de onda.

21. El transmisor (100) de acuerdo con la reivindicación 18, de tal manera que el transmisor (100) está configurado para correlacionar el primer grupo de subportadoras y el segundo grupo de subportadoras de forma dinámica.

22. El transmisor (100) de acuerdo con la reivindicación 18, de tal manera que el transmisor (100) está configurado para transmitir señales piloto comunes en el primer grupo de subportadoras.

23. El transmisor (100) de acuerdo con la reivindicación 18, de tal manera que el transmisor (100) está configurado para implementar al menos uno de entre un salto en el dominio del tiempo o un salto en el dominio de la frecuencia, a la hora de correlacionar los datos de entrada no extendidos (113) con el segundo grupo de subportadoras.

24. El transmisor (100) de acuerdo con la reivindicación 18, de tal manera que el transmisor (100) comprende múltiples antenas.

25. Un Nodo B que comprende el transmisor (100) de acuerdo con la reivindicación 18.

26. Un método para comunicaciones de acceso múltiple por división en frecuencia, ortogonal e híbrido, OFDMA, en un Nodo B, de tal manera que el método comprende:

extender, utilizando diferentes códigos de extensión, datos de entrada (101) de múltiples usuarios para generar datos de entrada extendidos (103) de múltiples usuarios;

correlacionar los datos de entrada extendidos (103) de múltiples usuarios con un primer grupo de subportadoras;

correlacionar datos de entrada no extendidos (113) con un segundo grupo de subportadoras; y

transmitir los datos de entrada extendidos (103) de múltiples usuarios y los datos de entrada no extendidos (113) a través del primer grupo de subportadoras y del segundo grupo de subportadoras, respectivamente.

27. El método de acuerdo con la reivindicación 26, en el cual los datos de entrada (101) de múltiples usuarios son extendidos en al menos uno de entre un dominio del tiempo o un dominio de la frecuencia.

28. El método de acuerdo con la reivindicación 26, en el cual los datos de entrada (101) de múltiples usuarios son extendidos repitiendo los datos de entrada de usuario individual a una velocidad de oscilación de onda.

29. El método de acuerdo con la reivindicación 26, en el cual el primer grupo de subportadoras y el segundo grupo de subportadoras son correlacionados dinámicamente.

30. El método de acuerdo con la reivindicación 26, que comprende adicionalmente transmitir señales piloto comunes en el primer grupo de subportadoras.

31. El método de acuerdo con la reivindicación 26, en el cual se lleva a cabo al menos uno de entre un salto en el dominio del tiempo o un salto en el dominio de la frecuencia, a la hora de correlacionar los datos de entrada no extendidos (113) con el segundo grupo de subportadoras.