SISTEMA MIMO PARA WLAN.

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). Antecedentes 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, 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. El documento US-A-4 750 198 describe un sistema de radiotelefonía celular en el cual una pluralidad de canales se divide en dos conjuntos distintos y cada uno de los dos grupos de conjuntos de abonados explora los canales de control, tomando nota de la potencia de la señal en cada canal, y se sintoniza con el canal con la señal más potente. Un sistema MIMO emplea múltiples (NT) antenas transmisoras y múltiples (NR) antenas receptoras para la transmisión de datos. Un canal MIMO formado por las NT antenas transmisoras y las NR antenas receptoras puede descomponerse en NS canales espaciales, con NS < min {NT, NR}. Cada uno de los NS 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. 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 E05019631 10-01-2012 La invención se refiere a un procedimiento de transmisión de información de señalización en un sistema MIMO, usando el multiplexado OFDM según lo definido en las reivindicaciones adjuntas. En una realización, el sistema emplea las MIMO y el multiplexado ortogonal por división de frecuencia (OFDM) para lograr un gran rendimiento, 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. En una realización, las múltiples velocidades y modalidades de transmisión reciben soporte por parte del sistema de 2   WLAN con MIMO, a fin de alcanzar un alto rendimiento 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 rendimiento 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. Los diversos aspectos y realizaciones de la invención se describen en mayor detalle a continuación. Breve descripción de los dibujos Las características y la naturaleza de la presente invención devendrán más evidentes a partir de la descripción detallada expuesta más adelante, al ser considerada conjuntamente con los dibujos, en los cuales los caracteres de referencia iguales identifican de forma correspondiente en los mismos, y en los cuales: La FIG. 1 muestra un sistema de WLAN con MIMO; La FIG. 2 muestra una estructura de capas para el sistema de WLAN con MIMO; Las FIGS. 3A, 3B y 3C muestran, respectivamente, una estructura de tramas TDD-TDM, una estructura de tramas FDD-TDM y una estructura de tramas FDD-CDM; La FIG. 4 muestra la estructura de tramas TDD-TDM con cinco canales de transporte: BCH, FCCH, FCH, RCH y RACH; Las FIGS. 5A a 5G muestran diversos formatos de unidades de datos de protocolo (PDU) para los cinco canales de transporte; La FIG. 6 muestra una estructura para un paquete FCH / RCH; La FIG. 7 muestra un punto de acceso y dos terminales de usuario; Las FIGS. 8A, 9A y 10A muestran, respectivamente, tres unidades transmisoras para las modalidades de diversidad, multiplexado espacial y guía de haces; Las FIGS. 8B, 9B y 10B muestran, respectivamente, tres procesadores de diversidad de transmisión para las modalidades de diversidad, multiplexado espacial y guía de haces; La FIG. 8C muestra un modulador de OFDM; La FIG. 8D muestra un símbolo de OFDM; La FIG. 11A muestra una unidad de entramado y un cifrador dentro de un procesador de datos de transmisión; La FIG. 11B muestra un codificador y una unidad de repetición / punción dentro del procesador de datos de transmisión; La FIG. 11C muestra otro procesador de datos de transmisión que puede utilizarse para la modalidad de multiplexado espacial; Las FIGS. 12A y 12B muestra un diagrama de estados para el funcionamiento de un terminal de usuario; La FIG. 13 muestra un eje de tiempos para el canal RACH; Las FIGS. 14A y 14B muestran procesos para controlar, respectivamente, las velocidades de las transmisiones del enlace descendente y del enlace ascendente; 3 E05019631 10-01-2012   La FIG. 15 muestra el funcionamiento de un bucle de control de potencia; y La FIG. 16 muestra un proceso para ajustar la temporización... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de transmisión de información de señalización en un sistema (100) de comunicación inalámbrica de entradas múltiples y salidas múltiples (MIMO), usando el multiplexado ortogonal por división de frecuencia, OFDM, caracterizado por: transmitir una primera información de señalización para un primer conjunto de al menos un terminal (120) de usuario, con una primera combinación de tasa de codificación y de esquema de modulación, por un primer subcanal de un canal de control directo, en donde la primera información de señalización comprende un elemento de información que indica que la primera información de señalización es para el primer conjunto de al menos un terminal de usuario; transmitir una segunda información de señalización para un segundo conjunto de al menos un terminal (120) de usuario, con una segunda combinación de tasa de codificación y esquema de modulación, por un segundo subcanal del canal de control directo, en donde la segunda información de señalización comprende un elemento de información que indica que la segunda información de señalización es para el segundo conjunto de al menos un terminal de usuario; y en el cual la segunda combinación de tasa de codificación y esquema de modulación es distinta a la primera combinación de tasa de codificación y esquema de modulación, y en el cual el segundo subcanal tiene una tasa mayor que el primer subcanal, y se transmite después del primer subcanal. 2. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente: transmitir una tercera información de señalización para un tercer conjunto de al menos un terminal (120) de usuario, con una tercera combinación de tasa de codificación y esquema de modulación, por un tercer subcanal del canal de control directo, en donde la tercera información de señalización comprende un elemento de información que indica que la información de señalización es para el tercer conjunto de al menos un terminal de usuario, en donde la tercera combinación de tasa de codificación y esquema de modulación es distinta a las combinaciones de tasa de codificación y esquema de modulación primera y segunda, y en donde el tercer subcanal tiene una tasa mayor que el segundo subcanal, y se transmite después del segundo subcanal. 3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual el primer subcanal indica si el segundo subcanal se transmite o no en una trama actual. 4. Un aparato (110) en un sistema (100) de comunicación inalámbrica de entradas múltiples y salidas múltiples (MIMO), que usa el multiplexado ortogonal por división de frecuencia, OFDM, caracterizado por: un medio para transmitir una primera información de señalización para un primer conjunto de al menos un terminal (120) de usuario, con una primera combinación de tasa de codificación y esquema de modulación, por un primer subcanal de un canal de control directo, en donde la primera información de señalización comprende un elemento de información que indica que la información de señalización es para el primer conjunto de al menos un terminal de usuario; y un medio para transmitir una segunda información de señalización para un segundo conjunto de al menos un terminal (120) de usuario, con una segunda combinación de tasa de codificación y esquema de modulación, por un segundo subcanal del canal de control directo, en donde la segunda información de señalización comprende un elemento de información que indica que la segunda información de señalización es para el segundo conjunto de al menos un terminal de usuario; en el cual la segunda combinación de tasa de codificación y esquema de modulación es distinta a la primera combinación de tasa de codificación y esquema de modulación, y en el cual el segundo subcanal tiene una tasa mayor que el primer subcanal, y se transmite después del primer subcanal. 5. El aparato de la reivindicación 4, que comprende adicionalmente: un medio para transmitir una tercera información de señalización para un tercer conjunto de al menos un terminal de usuario, con una tercera combinación de tasa de codificación y esquema de modulación, por un tercer subcanal del canal de control directo, en donde la tercera información de señalización comprende un elemento de información que indica que la información de señalización es para el tercer conjunto de al menos un terminal de usuario, en donde la tercera combinación de tasa de codificación y esquema de modulación es distinta a las combinaciones de tasa de codificación y modulación primera y segunda, y en donde el tercer subcanal tiene una tasa mayor que el segundo subcanal, y se transmite después del segundo subcanal. 6. El aparato de la reivindicación 4, en el cual el primer subcanal indica si el segundo subcanal se transmite o no en una trama actual. 82   7. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el cual: el medio para transmitir información de señalización es un procesador (710) de datos de transmisión y una unidad transmisora (724). 8. Un procedimiento de recepción de información de señalización en un terminal (120) de usuario en un sistema (100) de comunicación inalámbrica de entradas múltiples y salidas múltiples (MIMO), que usa multiplexado ortogonal por división de frecuencia, OFDM, caracterizado por: recibir una primera información de señalización enviada con una primera combinación de tasa de codificación y esquema de modulación, por un primer subcanal de un canal de control directo, comprendiendo la primera información de señalización un primer elemento de información que indica que la primera información de señalización es para un primer conjunto de al menos un terminal de usuario; y si el primer elemento de información indica que la información de señalización no es para el terminal (120) de usuario, recibir una segunda información de señalización enviada con una segunda combinación de tasa de codificación y esquema de modulación, por un segundo subcanal del canal de control directo, comprendiendo la segunda información de señalización un segundo elemento de información que indica que la segunda información de señalización es para un segundo conjunto de al menos un terminal de usuario, en donde la segunda combinación de tasa de codificación y esquema de modulación es distinta a la primera combinación de tasa de codificación y esquema de modulación, y en donde el segundo subcanal tiene una tasa mayor que el primer subcanal, y se transmite después del primer subcanal. 9. El procedimiento de la reivindicación 8, que comprende adicionalmente: si el segundo elemento de información indica que la segunda información de señalización no es para el terminal (120) de usuario, recibir una tercera información de señalización, enviada con una tercera combinación de tasa de codificación y esquema de modulación, por un tercer subcanal del canal de control directo, comprendiendo la tercera información de señalización un tercer elemento de información que indica que la tercera información de señalización es para un tercer conjunto de al menos un terminal de usuario, en donde la tercera combinación de tasa de codificación y esquema de modulación es distinta a las combinaciones de tasa de codificación y esquema de modulación primera y segunda, y en donde el tercer subcanal tiene una tasa mayor que el segundo subcanal, y se transmite después del segundo subcanal. 10. El procedimiento de la reivindicación 8, que comprende adicionalmente: terminar el procesamiento del canal de control directo al encontrar un fallo de descodificación para un subcanal del canal de control directo. 11. Un aparato (120) en un sistema (100) de comunicación inalámbrica de entradas múltiples y salidas múltiples (MIMO), que usa el multiplexado ortogonal por división de frecuencia, OFDM, caracterizado por: un medio para recibir una primera información de señalización enviada con una primera combinación de tasa de codificación y esquema de modulación, por un primer subcanal de un canal de control directo, comprendiendo la primera información de señalización un primer elemento de información que indica que la primera información de señalización es para un primer conjunto de al menos un terminal de usuario; y un medio, si el primer elemento de información indica que la primera información de señalización no es para el aparato (120), para recibir la segunda información de señalización enviada con una segunda combinación de tasa de codificación y esquema de modulación, por un segundo subcanal del canal de control directo, comprendiendo la segunda información de señalización un segundo elemento de información que indica que el segundo elemento de señalización es para un segundo conjunto de al menos un terminal de usuario, en donde la segunda combinación de tasa de codificación y esquema de modulación es distinta a la primera combinación de tasa de codificación y esquema de modulación, y en donde el segundo subcanal tiene una tasa mayor que el primer subcanal, y se transmite después del primer subcanal. 12. El aparato (120) de la reivindicación 11, que comprende adicionalmente: un medio para si el segundo elemento de información indica que la segunda información de señalización no es para el aparato (120), para recibir una tercera información de señalización, enviada con una tercera combinación de tasa de codificación y esquema de modulación, por un tercer subcanal del canal de control directo, comprendiendo la tercera información de señalización un tercer elemento de información que indica que la tercera información de señalización es para un tercer conjunto de al menos un terminal de usuario, en donde la tercera combinación de tasa de codificación y esquema de modulación es distinta a las combinaciones de tasa de codificación y esquema de modulación primera y segunda, y en donde el tercer subcanal tiene una tasa mayor que el segundo subcanal, y 83   se transmite después del segundo subcanal. 13. El aparato (120) de la reivindicación 11, que comprende adicionalmente: un medio para terminar el procesamiento del canal de control directo al encontrar un fallo de descodificación para un subcanal del canal de control directo. 14. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el cual: el medio para la recepción es un procesador (770) de datos de recepción y un controlador (780) operativo para dirigir el procesamiento para los subcanales primero y segundo. 15. El aparato (120) de la reivindicación 14, en el cual el controlador (780) está adicionalmente operativo para terminar el procesamiento del canal de control directo al encontrar un fallo de descodificación para un subcanal del canal de control directo. 84     86   87   88   89     91   92   93   94     96   97   98   99     101   102   103   104     106   107