Técnica extendida de FDMA para comunicación inalámbrica.

Un aparato que comprende:

medios para generar símbolos de modulación;

y

medios para generar, para su transmisión desde sectores vecinos de una sede, símbolos de transmisión en base alos símbolos de modulación, ocupando cada símbolo de transmisión múltiples grupos de subbandas separados entresí en una banda de frecuencia, comprendiendo cada grupo de subbandas múltiples subbandas adyacentes defrecuencia,

en el cual se definen S conjuntos de subbandas de frecuencia para cada sector, y se definen S conjuntos distintosde subbandas de frecuencia para sectores vecinos, y en el cual cada conjunto de dichos S conjuntos de subbandasde frecuencia contiene dichos múltiples grupos de subbandas,

en el cual la banda de frecuencia comprende K subbandas totales de frecuencia,

caracterizado porque

los S conjuntos de subbandas de frecuencia para cada sector se forman con las K subbandas totales de frecuencia.

Técnica extendida de FDMA para comunicación inalámbrica Antecedentes

I. Campo La presente revelación se refiere, en general, a la comunicación y, entre otras cosas, a la transmisión de datos en un sistema de comunicación inalámbrica.

II. Antecedentes La multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) es un esquema de multiplexación multiportadora que divide una banda de frecuencia (por ejemplo, el ancho de banda de sistema) en múltiples (K) subbandas ortogonales. Estas subbandas también se denominan tonos, subportadoras, compartimientos, etc. Con la OFDM, cada subbanda está asociada a una subportadora respectiva que puede modularse de manera independiente con datos.

La OFDM tiene determinadas características deseables tales como alta eficiencia espectral y robustez contra efectos de multitrayectoria. Sin embargo, un inconveniente importante con la OFDM es una relación alta entre potencia máxima y promedio (PAPR) , lo que significa que la relación entre la potencia máxima y la potencia promedio de una onda de OFDM puede ser alta. La PAPR alta para la onda de OFDM proviene de la posible adición en fase de todas las subportadoras cuando se modulan de manera independiente con datos. De hecho, puede demostrarse que la potencia máxima puede ser hasta K veces mayor que la potencia promedio para la OFDM.

La PAPR alta para la onda de OFDM no es deseable y puede degradar el rendimiento. Por ejemplo, picos grandes en la onda de OFDM pueden hacer que un amplificador de potencia opere en una región sumamente no lineal o posiblemente se corte, lo que provocaría entonces distorsión de intermodulación y otros fenómenos que pueden degradar la calidad de la señal. La calidad de señal degradada puede afectar de manera adversa el rendimiento para la estimación de canal, la detección de datos, etc. El documento WO 02/49306 describe un procedimiento y aparato para la selección de subportadora para un sistema que emplea acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal.

Existe, por lo tanto, la necesidad en la técnica de un esquema de multiplexación que proporcione un buen rendimiento y no tenga una PAPR alta.

Resumen De acuerdo con la invención, se proporciona un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, y se proporciona un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8. En la presente memoria se describen técnicas para transmitir datos y señales piloto usando el acceso múltiple por división de frecuencia mejorado (EFDMA) . El EFDMA es un esquema de multiplexación que envía símbolos de modulación en el dominio del tiempo, tiene una PAPR más baja que la OFDM y proporciona otras ventajas. Un símbolo de EFDMA (que también se denomina símbolo de transmisión) está formado por múltiples símbolos de modulación y ocupa múltiples grupos de subbandas que están separados en una banda de frecuencia, comprendiendo cada grupo de subbandas múltiples subbandas de frecuencia adyacentes entre el total de K subbandas.

En una realización, para generar un símbolo de EFDMA, se aplican múltiples símbolos de modulación en una primera secuencia de símbolos, por ejemplo, en ubicaciones determinadas por los grupos de subbandas usados para el símbolo de EFDMA. Una transformada (por ejemplo, una transformada discreta de Fourier (DFT) o una transformada rápida de Fourier (FFT) ) se realiza en la primera secuencia de símbolos para obtener una segunda secuencia de valores. Los valores en la segunda secuencia correspondientes a las subbandas usadas para el símbolo de EFDMA se retienen, y los valores restantes en la segunda secuencia se ponen a cero para obtener una tercera secuencia de valores. Se realiza una transformada inversa (por ejemplo, una DFT inversa (IDFT) o una FFT inversa (IFFT) ) en la tercera secuencia para obtener una cuarta secuencia de muestras. Puede aplicarse una rampa de fase en la cuarta secuencia para obtener una quinta secuencia de muestras. El símbolo de EFDMA se genera entonces basándose en la quinta secuencia de muestras, por ejemplo, añadiendo un prefijo cíclico. El símbolo de EFDMA puede generarse también de otras maneras, tal como se describe a continuación. Un receptor realiza el procesamiento complementario para recuperar los símbolos de modulación enviados en el símbolo de EFDMA.

Diversos aspectos y realizaciones de la revelación se describen con mayor detalle a continuación.

Breve descripción de los dibujos Las características y naturaleza de la presente revelación se harán más evidentes a partir de la descripción detallada expuesta a continuación cuando se considere conjuntamente con los dibujos, en los que caracteres de referencia similares identifican de manera correspondiente en toda su extensión.

La FIG. 1 muestra un sistema de comunicación inalámbrica.

La FIG. 2 muestra una estructura de subbandas ejemplar para IFDMA.

La FIG. 3 muestra una estructura de subbandas ejemplar para LFDMA.

La FIG. 4 muestra una estructura de subbandas ejemplar para EFDMA.

Las FIGS. 5A y 5B muestran dos procesos para generar un símbolo de EFDMA.

La FIG. 6 muestra conjuntos de subbandas de EFDMA.

La FIG. 7 muestra un conjunto de subbandas variable en el tiempo para EFDMA.

La FIG. 8 muestra un proceso para generar símbolos de EFDMA.

La FIG. 9 muestra un proceso para recibir símbolos de EFDMA.

La FIG. 10 muestra un esquema de salto de frecuencia (FH) .

La FIG. 11 muestra un diagrama de bloques de un transmisor y un receptor.

La FIG. 12 muestra un diagrama de bloques de un transmisor para generar símbolos de EFDMA.

La FIG. 13 muestra un diagrama de bloques de un receptor para recibir símbolos de EFDMA.

Descripción detallada La palabra “ejemplar” se usa en el presente documento con el significado de “servir como un ejemplo, caso o ilustración“. Cualquier realización o diseño descrito en la presente memoria como “ejemplar” no debe interpretarse necesariamente como preferido o ventajoso respecto a otras realizaciones o diseños.

La FIG. 1 muestra un sistema 100 de comunicación inalámbrica con múltiples estaciones 110 base y múltiples terminales 120. Una estación base es por lo general una estación fija que se comunica con los terminales y puede 20 denominarse también un punto de acceso, un Nodo B, o con algún otro término. Cada estación 110 base proporciona cobertura de comunicación para una zona 102 geográfica particular. El término “célula” puede referirse a una estación base y/o a su zona de cobertura, según el contexto en el que se use el término. Para mejorar la capacidad del sistema, una zona de cobertura de estación base puede dividirse en múltiples zonas más pequeñas, por ejemplo, tres zonas 104a, 104b, y 104c más pequeñas. Estas zonas más pequeñas se definen mediante diferentes haces de antena formados por múltiples antenas para la estación base. A cada zona más pequeña se da servicio mediante un subsistema de transceptor base (BTS) respectivo. El término “sector” puede hacer referencia a un BTS y/o a su zona de cobertura, según el contexto en el que se use el término. Para una célula sectorizada, los BTS para todos los sectores de esa célula se coubican normalmente dentro de la estación base para la célula.

Los terminales 120 están normalmente dispersos por todo el sistema, y cada terminal puede ser fijo o móvil. Un terminal puede denominarse también una estación móvil, un equipo de usuario, o con algún otro término. Un terminal puede ser un dispositivo inalámbrico, un teléfono celular, un asistente personal digital (PDA) , una tarjeta módem inalámbrica, etc. Cada terminal puede comunicarse con una o posiblemente con múltiples estaciones base por los enlaces directo e inverso en cualquier momento dado. El enlace directo (o enlace descendente) se refiere al enlace de comunicación desde las estaciones base a los terminales, y el enlace inverso (o enlace ascendente) se refiere al enlace de comunicación desde los terminales a las estaciones base. Para mayor simplicidad, la FIG. 1 muestra sólo transmisiones desde los terminales por el enlace inverso.

En algunas realizaciones, un controlador 130 de sistema se acopla con estaciones 110 base y proporciona coordinación y control para estas estaciones base. Para una arquitectura distribuida, las estaciones base pueden comunicarse entre sí según sea necesario.

El sistema 100 puede utilizar acceso múltiple por división de frecuencia de portadora única (SC-FDMA) , acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA) y/o algún otro esquema de multiplexación. El SC-FDMA incluye FDMA intercalado (IFDMA) que transmite datos en subbandas que están... [Seguir leyendo]

1. Un aparato que comprende:

medios para generar símbolos de modulación; y

medios para generar, para su transmisión desde sectores vecinos de una sede, símbolos de transmisión en base a los símbolos de modulación, ocupando cada símbolo de transmisión múltiples grupos de subbandas separados entre sí en una banda de frecuencia, comprendiendo cada grupo de subbandas múltiples subbandas adyacentes de frecuencia,

en el cual se definen S conjuntos de subbandas de frecuencia para cada sector, y se definen S conjuntos distintos de subbandas de frecuencia para sectores vecinos, y en el cual cada conjunto de dichos S conjuntos de subbandas de frecuencia contiene dichos múltiples grupos de subbandas,

en el cual la banda de frecuencia comprende K subbandas totales de frecuencia,

caracterizado porque los S conjuntos de subbandas de frecuencia para cada sector se forman con las K subbandas totales de frecuencia.

2. El aparato de la reivindicación 1, en el cual un primer sector está asociado a unos primeros conjuntos S de subbandas de frecuencia y un segundo sector está asociado a unos segundos conjuntos S de subbandas de frecuencia, en el cual:

dichos múltiples grupos de subbandas para cada conjunto de los primeros S conjuntos de subbandas de frecuencia están uniformemente distribuidos por la banda de frecuencia; y

dichos múltiples grupos de subbandas para cada conjunto de los segundos S conjuntos de subbandas de frecuencia están distribuidos no uniformemente por la banda de frecuencia.

3. El aparato de la reivindicación 1, en el cual cada dicho conjunto de S conjuntos de subbandas de frecuencia comprende L grupos de subbandas, comprendiendo cada grupo de subbandas M subbandas adyacentes de frecuencia entre las K subbandas totales de frecuencia, donde cada uno entre K, S, L y M es un entero mayor que uno, y en donde cada símbolo de transmisión ocupa al menos un conjunto de subbandas de frecuencia.

4. El aparato de la reivindicación 3, en el cual:

la separación entre dichos L grupos de subbandas en cada conjunto de los primeros S conjuntos de subbandas de frecuencia para el primer sector es K/L- (M-1) ; y

la separación entre dichos L grupos de subbandas en cada conjunto de los segundos S conjuntos de subbandas de frecuencia para la segunda sección es K/2L- (M-1) .

5. El aparato de la reivindicación 4, en el cual la separación entre L grupos de subbandas en cada conjunto de unos terceros S conjuntos de subbandas de frecuencia para un tercer sector es K/4L- (M-1) .

6. El aparato de la reivindicación 3, que comprende adicionalmente medios para determinar subbandas de frecuencia para cada símbolo de transmisión para el primer sector, en base a lo siguiente:

donde k es un índice para la subbanda de frecuencia y s es un entero entre 0 y K/ (L-M) -1.

7. El aparato de la reivindicación 3, que comprende adicionalmente medios para determinar subbandas de frecuencia para cada uno de los L grupos de subbandas en cada conjunto de S conjuntos de subbandas de frecuencia para el segundo sector, en base a lo siguiente:

(ai · L + l) · M + m

donde ai = a · l + s, y donde l es un entero entre 0 y L – 1, a es un valor fijo para todos los S conjuntos de subbandas y s es un entero entre 0 y K/ (L · M) -1.

8. Un procedimiento que comprende: generar símbolos de modulación; y generar, para su transmisión desde sectores vecinos de una sede, símbolos de transmisión en base a los símbolos de modulación, ocupando cada símbolo de transmisión múltiples grupos de subbandas separados entre sí en una banda de frecuencia, comprendiendo cada grupo de subbandas múltiples subbandas adyacentes de frecuencia,

en el cual se definen S conjuntos de subbandas de frecuencia para cada sector y se definen S conjuntos diferentes de subbandas de frecuencia para sectores vecinos, y en el cual cada conjunto de dichos S conjuntos de subbandas de frecuencia contiene dichos múltiples grupos de subbandas,

en el cual la banda de frecuencia comprende K subbandas totales de frecuencia,

caracterizado porque los S conjuntos de subbandas de frecuencia para cada sector se forman con las K subbandas totales de frecuencia.

9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el cual un primer sector está asociado a unos primeros S conjuntos de subbandas de frecuencia y un segundo sector está asociado a unos segundos S conjuntos de subbandas de frecuencia, en el cual:

dichos múltiples grupos de subbandas para cada conjunto de los primeros S conjuntos de subbandas de frecuencia están uniformemente distribuidos por la banda de frecuencia; y

dichos múltiples grupos de subbandas para cada conjunto de los segundos S conjuntos de subbandas de frecuencia están distribuidos no uniformemente por la banda de frecuencia.

10. El procedimiento de la reivindicación 9, en el cual cada dicho conjunto de S conjuntos de subbandas de frecuencia comprende L grupos de subbandas, comprendiendo cada grupo de subbandas M subbandas adyacentes de frecuencia entre las K subbandas totales de frecuencia, donde cada uno entre K, S, L y M es un entero mayor que uno, y en donde cada símbolo de transmisión ocupa al menos un conjunto de subbandas de frecuencia.

11. El procedimiento de la reivindicación 10, en el cual:

la separación entre dichos L grupos de subbandas en cada conjunto de los primeros S conjuntos de subbandas de frecuencia para el primer sector es K/L- (M-1) ; y

la separación entre dichos L grupos de subbandas en cada conjunto de los segundos S conjuntos de subbandas de frecuencia para la segunda sección es K/2L- (M-1) .

12. El procedimiento de la reivindicación 10, en el cual la separación entre dichos L grupos de subbandas en cada conjunto de unos terceros S conjuntos de subbandas de frecuencia para un tercer sector es K/4L – (M-1) .

13. El procedimiento de la reivindicación 10, que comprende adicionalmente determinar subbandas de frecuencia para cada símbolo de transmisión para el primer sector, en base a lo siguiente:

donde k es un índice para la subbanda de frecuencia y s es un entero entre 0 y K/ (L·M) -1.

14. El procedimiento de la reivindicación 10, que comprende adicionalmente determinar subbandas de frecuencia para cada uno de los L grupos de subbandas en cada conjunto de S conjuntos de subbandas de frecuencia para el segundo sector, en base a lo siguiente:

(ai · L + l) · M + m

donde (i = ( · l + s, y donde l es un entero entre 0 yL – 1, a es un valor fijo para todos los S conjuntos de subbandas y s es un entero entre 0 y K/ (L · M) -1.

15. Una memoria que comprende instrucciones que, cuando son ejecutadas por un ordenador adecuado, hacen que el ordenador realice un procedimiento de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 8, 13 y 14.