ES2279235T3 - Metodo hibrido de comunicacion (arq) con redisposicion de señal de constelacion. - Google Patents
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Abstract
Un aparato de transmisión que utiliza una redisposición de constelación, comprendiendo dicho aparato: una sección de transmisión (10) adaptada para transmitir un dato dispuesto en un primer patrón de constelación 16 QAM en una primera transmisión, y adaptada para retransmitir todos o una parte de dichos datos dispuestos en un segundo patrón de constelación 16 QAM en una retransmisión, caracterizado porque
Description
Método híbrido de comunicación (ARQ) con
redisposición de señal de constelación.
La presente invención se refiere a un método de
retransmisión ARQ híbrido en un sistema de comunicación.
Una técnica común en los sistemas de
comunicación con condiciones de canal no fiables y que varían en el
tiempo es corregir los errores basados en los esquemas de solicitud
automática de repetición (ARQ) junto con una técnica de corrección
de errores directos (FEC) denominada ARQ híbrida (HARQ). Si se
detecta un error por un control de redundancia cíclico utilizado
comúnmente (CRC), el receptor del sistema de comunicación solicita
al transmisor enviar de nuevo los paquetes de datos recibidos de
forma errónea.
S. Kallel, Analysis of a type II hybrid ARQ
scheme with code combining, IEEE Transactions on Communications,
Vol. 38, Nº 8, Agosto de 1990, y S. Kallel, R. Link, S. Bakhtiyari,
Throughtput performance of Memory ARQ schemes, IEEE
Transactions on Vehicular Technology, Vol. 48, Nº 3, Mayo de 1999,
definen tres tipos diferentes de esquemas ARQ:
- \bullet
- Tipo I: Los paquetes erróneos recibidos son descartados y se retransmite una nueva copia del mismo paquete y se decodifica de forma separada. No existe combinación de las versiones recibidas antes y después de este paquete.
- \bullet
- Tipo II: Los paquetes erróneos recibidos no son descartados, sino que son combinados con algunos bits de redundancia incrementada previstos por el transmisor para la posterior decodificación. Los paquetes retransmitidos tienen con frecuencia mayores velocidades de codificación y están combinados en el receptor con los valores almacenados. Esto significa que solamente se añade poca redundancia en cada retransmisión.
- \bullet
- Tipo III: Es el mismo que el Tipo II con la limitación de que cada paquete retransmitido es ahora auto-decodificable. Esto implica que el paquete transmitido es decodificable sin la combinación con paquetes previos. Esto es útil si algunos paquetes son dañados de tal manera que no se puede reutilizar casi ninguna información.
Los esquemas de los tipos II y III son
obviamente más inteligentes y muestran una ganancia de actuación con
respecto al Tipo I, puesto que proporcionan capacidad para
reutilizar la información a partir de paquetes erróneos recibidos
previamente. Existen básicamente tres esquemas de reutilización de
la redundancia de los paquetes transmitidos previamente:
- \bullet
- Combinación Flexible
- \bullet
- Combinación de Códigos
- \bullet
- Combinación de Combinación Flexible y de Códigos
Empleando la combinación flexible, los paquetes
de retransmisión llevan símbolos idénticos comparado con los
símbolos recibidos previamente. En este caso, los paquetes múltiples
recibidos son combinados o bien símbolo por símbolo o por una base
de bit por bit como, por ejemplo, se describe en D. Chase, Code
combining: A maximum-likelihood decoding approach
for combining an arbitrary number of noisy packets, IEEE Trans.
Commun., Vol. COM-33, pp. 385-393,
Mayo de 1985 o B.A. Harvey and S. Wicker, Packet Combining Systems
based and the Viterbi Decoder, IEEE Transactions on Communications,
Vol. 42, Nº 2/3/4 de Abril de 1994. Combinando estos valores de
decisión flexible a partir de todos los paquetes recibidos, las
fiabilidades binarias transmitidas se incrementarán linealmente con
el número y potencia de los paquetes recibidos. Desde el punto de
vista del decodificador, el mismo esquema FEC (con frecuencia de
código constante) será empleado sobre todas las transmisiones. Por
tanto, el decodificador no necesita conocer cuántas retransmisiones
se han realizado, puesto que se observan solamente los valores de
decisión flexible combinados. En este esquema, todos los paquetes
transmitidos tendrán que llevar el mismo número de símbolos.
La combinación de códigos concatena los paquetes
recibidos con el fin de generar una nueva palabra de código
(disminuyendo la frecuencia de códigos con aumento del número de
transmisiones). Por tanto, el decodificador es consciente del
esquema FEC a aplicar en cada instante de la retransmisión. La
combinación de códigos ofrece una mayor flexibilidad con respecto a
la combinación flexible, puesto que la longitud de los paquetes
retransmitidos puede alterarse para adaptarse a las condiciones del
canal. No obstante, esto requiere más datos de señalización que
deben ser transmitidos con respecto a la combinación flexible.
En el caso de los paquetes retransmitidos que
llevan ciertos símbolos idénticos a los símbolos transmitidos
previamente, y muchos códigos-símbolos diferentes de
éstos, los códigos-símbolos iguales son combinados
utilizando combinación flexible como se describe en la sección
titulada "Soft Combining", mientras que los
códigos-símbolos restantes estarán combinados
utilizando la combinación de códigos. Aquí, los requerimientos de
señalización serán similares a la combinación de códigos.
Como se ha mostrado en M.P. Schmitt, Hybrid ARQ
Scheme employing TCM and Packet Combining, Electronics Letters Vol.
34, Nº 18, de Septiembre de 1998 que la actuación de HARQ por
Modulación de Código Trellis (TCM) puede mejorarse disponiendo de
nuevo la constelación de símbolos para las retransmisiones. Allí, la
ganancia de actuación resulta de llevar al máximo las distancias
Euclídeas entre los símbolos dispuestos sobre las retransmisiones,
puesto que se ha realizado la redisposición sobre una base de
símbolos.
Considerando los esquemas de modulación de orden
alto (con símbolos de modulación que llevan más de dos bits), los
métodos de combinación que emplean combinación flexible tienen un
inconveniente principal. Las fiabilidades binarias dentro de los
símbolos combinados flexibles estarán en una relación constante
sobre todas las retransmisiones, es decir, los bits que han sido
menos fiables procedentes de las transmisiones recibidas previas
serán todavía menos fiables después de haber recibido las
transmisiones adicionales y, de forma análoga, los bits que han sido
más fiables procedentes de las transmisiones recibidas previas,
serán todavía más fiables después de haber recibido las
transmisiones adicionales.
Las fiabilidades binarias variadas se
desarrollan a partir de la limitación de la disposición de
constelación de señales bidimensionales, donde los esquemas de
modulación que llevan más de 2 bits por símbolo no pueden tener las
mismas fiabilidades medias para todos los bits bajo el supuesto de
que todos los símbolos son probablemente transmitidos iguales. El
término fiabilidades medias es entendido, en consecuencia, como la
fiabilidad binaria particular sobre todos los símbolos de una
constelación de señales.
Empleando una constelación de señales para un
esquema de modulación de 16 QAM, de acuerdo con la Figura 1, que
muestra una constelación de señal codificada Gray con un orden de
disposición binaria dado i_{1}q_{1}i_{2}q_{2}, los bits
dispuestos sobre los símbolos se diferencian entre sí en la
fiabilidad media en la primera transmisión del paquete. Más
detalladamente, los bits i_{1} y q_{1} tienen una fiabilidad
media, puesto que estos bits son dispuestos a semiespacios del
diagrama de constelación de señales con las consecuencias de que la
fiabilidad es independiente del hecho de si el bit transmite un
uno o un cero.
Al contrario de esto, los bits i_{2} y
q_{2}, tienen una baja fiabilidad media, puesto que su fiabilidad
depende del hecho de si se transmite un uno o un cero.
Por ejemplo, para el bit i_{2}, los unos son dispuestos en las
columnas exteriores, mientras que los ceros son dispuestos en las
columnas interiores. De manera similar, para el bit q_{2}, los
unos son dispuestos en las hileras exteriores, mientras que
los ceros son dispuestos en las hileras interiores.
Para la segunda y cada una de las
retransmisiones adicionales, las fiabilidades binarias permanecerán
en una relación constante unas con respecto a otras, lo que se
define por la constelación de señales empleada en la primera
transmisión, es decir, bits i_{1} y q_{1}, tendrán siempre una
fiabilidad media más alta que los bits i_{2} y q_{2} después de
algún número de retransmisiones.
El documento
EP-A-0 938 207 describe un aparato
de transmisión de acuerdo con la porción del preámbulo de las
reivindicaciones 1 y 2.
El objeto subyacente de la presente invención es
proporcionar un aparato y un método de retransmisión ARQ híbrido con
una actuación de corrección de error mejorada. Este objeto se
resuelve por un aparato y un método como se indica en las
reivindicaciones independientes.
El método objeto de la invención está basado en
el reconocimiento de que con el fin de mejorar la actuación del
decodificador, sería bastante beneficioso tener fiabilidades medias
binarias iguales o casi iguales, después de cada transmisión
recibida de un paquete. Por tanto, la idea en la que se basa la
invención es confeccionar a medida las fiabilidades medias sobre las
retransmisiones de un modo que se promedien las probabilidades
binarias medias. Esto se consigue eligiendo una primera y al menos
una segunda constelación de señales predeterminada para las
transmisiones, de forma que son casi iguales las fiabilidades
binarias medias combinadas para los bites respectivos de todas las
transmisiones.
Por tanto, la redisposición de la constelación
de señales da lugar a una disposición binaria, donde las distancias
Euclídeas entre los símbolos de modulación pueden alterarse de
retransmisión a retransmisión debido al movimiento de los puntos de
constelación. Como resultado, las fiabilidades binarias medias
pueden ser manipuladas de una manera deseada y promediadas para
incrementar la actuación del decodificador FEC en el receptor.
Para un entendimiento más profundo de la
presente invención, se describirán las formas de realización
preferidas a continuación con referencia a los dibujos que se
acompañan.
La figura 1 es una constelación de señales
ejemplar para ilustrar un esquema de modulación 16 QAM con símbolos
de bit codificados.
La figura 2 muestra cuatro ejemplos para las
constelaciones de señales para un esquema de modulación 16 QAM con
símbolos de bit codificados Gray.
La figura 3 muestra una constelación de señales
ejemplar para símbolos de bit codificados 64-QAM
Gray.
La figura 4 muestra seis constelaciones de
señales ejemplares para símbolos de bit codificados
64-QAM Gray.
La figura 5 es una forma de realización ejemplar
de un sistema de comunicación en el que se ilustra el método en
subyacente de la invención, y
La figura 6 explica los detalles de la unidad de
disposición mostrada en la figura 5.
Para un mejor entendimiento de las formas de
realización, a continuación, se describirá el concepto de una
relación de Probabilidad-Logarítmica (LLR) como una
métrica para las fiabilidades binarias. En primer lugar, se mostrará
un cálculo directo de las LLR binarias dentro de los símbolos
dispuestos para una sola transmisión. Después, se extenderá el
cálculo LLR al caso de transmisión múltiple.
La LLR media del i bit b^{i}_{n} bajo la
restricción de que se ha transmitido el símbolo s_{n} durante una
transmisión sobre un canal con el ruido gaussiano blanco aditivo
(AWGN) y los símbolos probablemente iguales producen
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde r_{n} = s_{n} designa el
símbolo medio recibido bajo la limitación de que el símbolo s_{n}
ha sido transmitido (caso AWGN), d_{n,m}^{2} designa el cuadrado
de la distancia Euclídea entre el símbolo recibido r_{n} y el
símbolo s_{m}, y E_{S}/N_{0} designa la relación de señal
respecto a ruido
observada.
Puede verse a partir de la Ecuación (1) que LLR
depende de la relación de señal respecto a ruido E_{S}/N_{0} y
de las distancias Euclídeas d_{n,m} entre los puntos de
constelación de señales.
Considerando las transmisiones múltiples, la LLR
media después de la transmisión k del i bit b_{n}^{i} bajo la
limitación de que los símbolos s_{n}^{(i)} han sido transmitidos
sobre los canales AWGN independientes y los símbolos probablemente
iguales producen
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde j designa la j transmisión
((j-1) retransmisión). Análogo al caso de
transmisión individual, las LLR dependen de las relaciones de señal
respecto a ruido y de las distancias Euclídeas en cada tiempo de
transmisión.
Si no se realiza redisposición de constelación,
las distancias Euclídeas d_{n,m}^{(i)} = d_{n,m}^{(1)} son
constantes para todas las transmisiones y, por tanto, las
fiabilidades binarias (LLR) después de k transmisiones se definirán
por la relación de señal respecto a ruido observada en cada tiempo
de transmisión y los puntos de constelación de señales desde la
primera transmisión. Para esquemas de modulación de nivel más alto
(más de 2 bits por símbolo) esto da lugar a variación de las LLR
medias para los bits, que, a su vez, conduce a diferentes
fiabilidades binarias medias. Las diferencias en las fiabilidades
medias permanecen sobre todas las retransmisiones y conducen a una
degradación en la actuación del decodificador.
A continuación, el caso de un sistema
16-QAM será considerado de manera ejemplar dando
lugar a 2 bits de alta fiabilidad y 2 bits de baja fiabilidad, donde
para los bits de baja fiabilidad, la fiabilidad depende de la
transmisión de un uno o un cero (ver Figura 1). Por
tanto, en general, existen tres niveles de fiabilidades.
Nivel 1 (2 bits Alta Fiabilidad):
disposición de bits para unos (ceros) separados en la
mitad del espacio real (negativo) para los bits-i y
la mitad del espacio imaginario para los bits-q.
Aquí, no existe diferencia si los unos son dispuestos en la
mitad del espacio positivo o en la mitad del espacio negativo.
Nivel 2 (2 bits Baja Fiabilidad):
Unos (ceros) son dispuestos en las columnas interiores
(exteriores) para los bits-i o en las hileras
interiores (exteriores) para los bits-q. Puesto que
existe diferencia para la LLR con dependiendo de la disposición en
las columnas e hileras interiores (exteriores), el Nivel 2 es
clasificado adicionalmente:
- Nivel 2a: Disposición de i_{n} en columnas interiores y q_{n} en columnas interiores, respectivamente.
- Nivel 2b: Disposición invertida del Nivel 2a: Disposición de i_{n} a las columnas exteriores y q_{n} a las hileras exteriores, respectivamente.
Para asegurar un proceso de promedio óptimo
sobre las transmisiones para todos los bits, los niveles de
fiabilidades deben ser alterados cambiando las constelaciones de
señales de acuerdo con los algoritmos dados en la siguiente
sección.
Se ha considerado que el orden de disposición de
bit está abierto antes de la transmisión inicial, pero debe
permanecer a través de las retransmisiones, por ejemplo, disposición
de bit para transmisión inicial: i_{1}q_{1}i_{2}q_{2}
\Rightarrow disposición de bit de todas las retransmisiones:
i_{1}q_{1}i_{2}q_{2}.
Para la ejecución del sistema real, existe un
número de posibles constelaciones de señales para alcanzar el
proceso de promedio sobre las retransmisiones. Algunos ejemplos para
las posibles constelaciones se muestran en la Figura 2. Las
fiabilidades binarias resultantes de acuerdo con la Figura 2 se dan
en la Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Además, la Tabla 2 proporciona algunos ejemplos
de cómo combinar las constelaciones para las transmisiones 1 a 4
(utilizando las 4 disposiciones diferentes).
\vskip1.000000\baselineskip
Los dos algoritmos que se dan describen los
esquemas utilizando 2 o 4 disposiciones, en general. El método que
utiliza 2 disposiciones da lugar a una menor complejidad del
sistema, no obstante, tiene cierta degradación de actuación con
respecto al método que utiliza las 4 disposiciones. La disposición
para los bits i y q puede realizarse independientemente y, por
tanto, a continuación se describe la disposición para los bits i
solamente. Los algoritmos para los bits q trabajan de forma
análoga.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
1ª Etapa (1ª
Transmisión)
\Rightarrow 1ª Disposición definida
Seleccionar Nivel 1 para i_{1} \Rightarrow
Nivel 2 para i_{1} - libre elección si 2a o 2b.
\vskip1.000000\baselineskip
2ª Etapa. (2ª
Transmisión)
Seleccionar Nivel 1 para i_{2} \Rightarrow
Nivel 2 para i_{1} - libre elección si 2a o 2b.
\Rightarrow 2ª Disposición definida
\vskip1.000000\baselineskip
3ª
Etapa
Opciones:
- (a)
- Ir a Etapa 1 y continuar alternando entre 1ª y 2ª Disposición
- (b)
- Utilizar 2ª Disposición y continuar utilizando 2 veces 1ª Disposición y 2 veces 2ª Disposición y así sucesivamente...
\vskip1.000000\baselineskip
1ª Etapa (1ª
Transmisión)
Seleccionar Nivel 1 para i_{1} \Rightarrow
Nivel 2 para i_{2} - elección libre si 2a o 2b
\Rightarrow 1ª Disposición definida
\newpage
2ª Etapa (2ª
Transmisión)
Seleccionar Nivel 1 para i_{2} \Rightarrow
Nivel 2 para i_{1} - elección libre si 2a o 2b
\Rightarrow 2ª Disposición definida
\vskip1.000000\baselineskip
3ª Etapa (3ª
Transmisión)
Opciones:
- (a)
- Seleccionar Nivel 1 para i_{1} \Rightarrow Nivel 2 para i_{2} con las siguientes opciones
- (a1)
- si se utilizó 2a en 1ª Transmisión, entonces utilizar 2b
- (a2)
- si se utilizó 2b en 1ª Transmisión, entonces utilizar 2a
- (b)
- Seleccionar Nivel 1 para i_{2} \Rightarrow Nivel 2 para i_{1} con las siguientes opciones
- (b1)
- si se utilizó 2a en 2ª Transmisión, entonces utilizar 2b
- (b2)
- si se utilizó 2b en 2ª Transmisión, entonces utilizar 2a
\Rightarrow 3ª Disposición definida
\vskip1.000000\baselineskip
4ª Etapa (4ª
Transmisión)
si opción (a) en 3ª
Etapa
Seleccionar el Nivel 1 para i_{2}
\Rightarrow Nivel 2 para i_{1} con las siguientes opciones
- (a2)
- si se utilizó 2b en la 2ª Transmisión, entonces utilizar 2a
si opción (b) en 3ª
Etapa.
Seleccionar el Nivel 2 para i_{1}
\Rightarrow Nivel 2 para i_{2} con las siguientes opciones
- (a1)
- si se utilizó 2a en la 1ª Transmisión, entonces utilizar 2b
- (a2)
- si se utilizó 2b en la 1ª Transmisión, entonces utilizar 2a
\Rightarrow 4ª Disposición Definida
\vskip1.000000\baselineskip
5ª Etapa. (Transmisión 5., 9., 13.,
...)
Seleccionar entre una de las 4 disposiciones
definidas.
\vskip1.000000\baselineskip
6ª Etapa. (Transmisión 6., 10.,
14.,
...)
Seleccionar entre una de las 4 disposiciones
definidas excepto
- (a)
- la disposición utilizada en la 5ª Etapa. (transmisión previa)
- (b)
- la disposición que ofrece fiabilidad Nivel 1 al mismo bit que en la transmisión previa
\vskip1.000000\baselineskip
7ª Etapa (Transmisión 7., 11., 15.,
...)
Seleccionar entre una de las 2 disposiciones
restantes no utilizadas en las 2 últimas transmisiones.
\vskip1.000000\baselineskip
8ª Etapa (Transmisión 8., 12.,
16.,...)
Seleccionar la disposición no utilizada en las 3
últimas transmisiones.
\vskip1.000000\baselineskip
9ª
Etapa
Ir a 5ª Etapa.
\vskip1.000000\baselineskip
En el caso de un sistema 64-QAM,
existirán 2 bits de alta fiabilidad, 2 bits de fiabilidad media, y 2
bits de baja fiabilidad, donde para los bits de baja y media
fiabilidad, la fiabilidad depende de la transmisión de un uno
o un cero (ver figura 3). Por tanto, en total, existen 5
niveles de fiabilidades.
Nivel 1 (2 bits, Alta Fiabilidad): La
disposición binaria para unos (ceros) separados en la mitad
del espacio real positivo (negativo) para los
i-bits y la mitad del espacio imaginario para los
bits-q. Aquí, no existe diferencia si los
unos están dispuestos en la mitad del espacio positivo o
negativo.
Nivel 2 (2 bits, Fiabilidad Media): Los
unos (ceros) son dispuestos en columnas 4 interiores y
2x2 exteriores para los bits-i y en 4 hileras
interiores y 2x2 exteriores para los bits-q. Puesto
que existe una diferencia para la LLR, dependiendo de la
columna/hilera interior o exterior, se clasifica adicionalmente el
Nivel 2.
- Nivel 2a: Disposición de i_{n} en 4 columnas interiores y q_{n} en 4 hileras interiores, respectivamente.
- Nivel 2b: Disposición invertida de 2a: i_{n} en columnas exteriores y q_{n} en hileras exteriores, respectivamente.
Nivel 3 (2 bits, Baja Fiabilidad): Los
unos (ceros) están dispuestos en las columnas
1-4-5-8/2-3-6-7
para los bits-i o a las hileras
1-4-5-8/2-3-6-7
para los bits-q. Puesto que existe una diferencia
para la LLR dependiendo de la disposición en columnas/hileras
1-4-5-8 ó
2-3-6-7, el Nivel 3
es clasificado adicionalmente:
- Nivel 3a: Disposición de i_{n} en columnas 2-3-6-7 y q_{n} a hileras 2-3-6-7, respectivamente.
- Nivel 3b: Disposición invertida de 2a: i_{n} en columnas 1-4-5-8 y q_{n} en hileras 1-4-5-8, respectivamente.
Para asegurar un proceso de promedio óptimo
sobre las transmisiones para todos los bits, los niveles de
fiabilidades deben ser alterados cambiando las constelaciones de las
señales de acuerdo con los algoritmos dados en la siguiente
sección.
Se ha considerado que el orden de disposición de
bit está abierto antes de la transmisión inicial, pero debe
permanecer a través de las retransmisiones, por ejemplo, disposición
de bit para la transmisión inicial:
i_{1}q_{1}i_{2}q_{2}i_{3}q_{3} \Rightarrow
disposición de bit de todas las retransmisiones:
i_{1}q_{1}i_{2}q_{2}i_{3}q_{3}.
De forma análoga al 16-QAM para
la ejecución del sistema real existe un número de posibles
constelaciones de señales para alcanzar el proceso de promedio sobre
las retransmisiones. Se muestran en la Figura 4 algunos ejemplos
para las posibles constelaciones. Las fiabilidades binarias
resultantes de acuerdo con la Figura 4 se dan en la Tabla 3.
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\vskip1.000000\baselineskip
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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Además, la Tabla 4 proporciona algunos ejemplos
de cómo combinar las constelaciones para las transmisiones 1 a 6
(utilizando las 6 disposiciones diferentes).
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\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Los dos algoritmos que se dan describen los
esquemas utilizando 3 o 6 disposiciones, en general. El método que
utiliza 3 disposiciones da lugar a una menor complejidad del
sistema, no obstante, tiene cierta degradación de actuación con
respecto al método que utiliza las 6 disposiciones. La disposición
para los bits i y q puede realizarse independientemente y, por
tanto, a continuación se describe la disposición para los bits i
solamente. Los algoritmos para los bits q trabajan de forma
análoga.
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\vskip1.000000\baselineskip
1ª Etapa (1ª
Transmisión)
Seleccionar Nivel 1 para i_{1}
Seleccionar Nivel 2 para i_{2} (elección libre
si 2a o 2b) \Rightarrow Nivel 3 para i_{3} - elección libre si
3a o 3b.
\Rightarrow 1ª Disposición definida
\vskip1.000000\baselineskip
2ª Etapa. (2ª
Transmisión)
Opciones:
(a) Seleccionar Nivel 1 para i_{2}
\hskip0,4cm Seleccionar Nivel 2 para i_{3}
(elección libre si 2a o 2b) \Rightarrow Nivel 3 si 3a o 3b
(b) Seleccionar Nivel 1 para i_{3}
\hskip0,4cm Seleccionar Nivel 2 para i_{1}
(elección libre si 2a o 2b) \Rightarrow Nivel 3 para i_{2} -
elección libre si 3a o 3b
\Rightarrow 2ª Disposición definida
\vskip1.000000\baselineskip
3ª Etapa. (3ª
Transmisión)
si (a), en 2ª Etapa
Seleccionar Nivel 1 para i_{3}
Seleccionar Nivel 2 para i_{1} (elección libre
si 2a o 2b) \Rightarrow Nivel 3 para i_{2} - elección libre si
3a o 3b.
\global\parskip0.950000\baselineskip
si (b) en 2ª Etapa
Seleccionar Nivel 1 para i_{2}
Seleccionar Nivel 2 para i_{3} (elección libre
si 2a o 2b) \Rightarrow Nivel 3 para i_{1} - elección libre si
3a o 3b.
\Rightarrow 3ª Disposición definida
\vskip1.000000\baselineskip
4ª Etapa. (Transmisión 4., 7., 10.,
...)
Seleccionar entre una de las 3 disposiciones
definidas.
\vskip1.000000\baselineskip
5ª Etapa. (Transmisión 5., 8., 11.,
...)
Seleccionar entre una de las 3 disposiciones
definidas, excepto la disposición utilizada en la transmisión
previa.
\vskip1.000000\baselineskip
6ª Etapa. (Transmisión 6., 9., 12.,
...)
Seleccionar entre una de las 3 disposiciones
definidas, excepto la disposición utilizada en las últimas 2
transmisiones.
\vskip1.000000\baselineskip
7ª
Etapa
Ir a 4ª Etapa.
\vskip1.000000\baselineskip
1ª Etapa (1ª
Transmisión)
Seleccionar Nivel 1 para i_{1}
Seleccionar Nivel 2 para i_{2} (elección libre
si 2a o 2b) \Rightarrow Nivel 3 para i_{3} - elección libre si
3a o 3b
\Rightarrow 1ª Disposición definida
\vskip1.000000\baselineskip
2ª Etapa. (2ª
Transmisión)
Opciones:
(a) Seleccionar Nivel 1 para i_{2}
\hskip0,4cm Seleccionar Nivel 2 para i_{3}
(elección libre si 2a o 2b) \Rightarrow Nivel 3 para i_{1} -
elección libre si 3a o 3b
(b) Seleccionar Nivel 1 para i_{3}
\hskip0,4cm Seleccionar Nivel 2 para i_{1}
(elección libre si 2a o 2b)\Rightarrow Nivel 3 para i_{2}
- elección libre si 3a o 3b
\Rightarrow 2ª Disposición definida
\vskip1.000000\baselineskip
3ª Etapa. (3ª
Transmisión)
si (a) en 2ª Etapa.
Seleccionar Nivel 1 para i_{3}
Seleccionar Nivel 2 para i_{1} (elección libre
si 2a o 2b) \Rightarrow Nivel 3 para i_{2} - elección libre si
3a o 3b si (b) en 2ª Etapa.
Seleccionar Nivel 1 para i_{2}
Seleccionar Nivel 2 para i_{3} (elección libre
si 2a o 2b) \Rightarrow Nivel 3 para i_{1} - elección nivel si
3a o 3b
\Rightarrow 3ª Disposición definida
\vskip1.000000\baselineskip
4ª Etapa. (4ª
Transmisión)
Seleccionar Nivel 1 para un bit entre i_{1},
i_{2} ó i_{3}
Seleccionar Nivel 2 para un bit entre los dos
bits restantes con las siguientes limitaciones
- (a1)
- si en una de las transmisiones previas, 2a se utilizó para este bit, entonces utilizar 2b
- (a2)
- si en una de las transmisiones previas, 2b se utilizó para este bit, entonces utilizar 2a
\Rightarrow Nivel 3 para los bits restantes
con las siguientes limitaciones
- (b1)
- si en una de las transmisiones previas, 3a se utilizó para este bit, entonces utilizar 3b
- (b2)
- si en una de las transmisiones previas, 2b se utilizó para este bit, entonces utilizar 3a
\Rightarrow 4ª Disposición definida
\vskip1.000000\baselineskip
5ª Etapa. (5ª
Transmisión)
Seleccionar Nivel 1 entre uno de los dos bits
que no tienen Nivel 1 en la 4ª Etapa
Seleccionar Nivel 2 entre uno de los dos bits
que no tienen Nivel 2 en 4ª Etapa con las siguientes
limitaciones
- (a1)
- si en una de las transmisiones previas 2a fue utilizado para este bit, entonces utilizar 2b
- (a2)
- si en una de las transmisiones previas 2b fue utilizado para este bit, entonces utilizar 2a
\Rightarrow Nivel 3 para bit restante con las
siguientes limitaciones
- (b1)
- si en una de las transmisiones previas 3a se utilizó para este bit, entonces utilizar 3bç
- (b2)
- si en una de las transmisiones previas 3b se utilizó para este bit, entonces utilizar 3a
\Rightarrow 5ª Disposición definida
\vskip1.000000\baselineskip
6ª Etapa. (6ª
Transmisión)
Seleccionar Nivel 1 para bit que no tiene Nivel
1 en 4ª Etapa y en 5ª Etapa
Seleccionar nivel 2 para bit que no tiene Nivel
2 en 4ª Etapa y 5ª Etapa con las siguientes limitaciones
- (a1)
- si en una de las transmisiones previas 2a se utilizó para este bit, entonces utilizar 2b
- (a2)
- si en una de las transmisiones previas 2b se utilizó para este bit, entonces utilizar 2a
\Rightarrow Nivel 3 para bit restante con las
siguientes limitaciones
- (b1)
- si en una de las transmisiones previas 3a se utilizó para este bit, entonces utilizar 3b
- (b2)
- si en una de las transmisiones previas 3b se utilizó para este bit, entonces utilizar 3a
\Rightarrow 6ª Disposición definida
\vskip1.000000\baselineskip
7ª Etapa. (Transmisión 7., 13.,
19.,
...)
Seleccionar entre una de las 6 disposiciones
definidas
\vskip1.000000\baselineskip
8ª Etapa. (Transmisión 8., 14.,
20.,
...)
Seleccionar entre una de las 6 disposiciones
definidas, excepto
- (a)
- la disposición utilizada en 7ª Etapa. (transmisión previa)
- (b)
- la disposición que ofrece fiabilidad Nivel 1 al mismo bit como en la transmisión previa.
\global\parskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
9ª Etapa. (Transmisión 9., 15.,
21.,
...)
Seleccionar entre una de las 6 disposiciones
definidas, dando la fiabilidad del Nivel 1 al bit que no tiene el
Nivel 1 en las 2 últimas transmisiones.
\vskip1.000000\baselineskip
10ª Etapa. (Transmisión 10., 16.,
22.,
...)
Seleccionar entre una de las 3 disposiciones
restantes no utilizadas en las 3 transmisiones.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa 11. (Transmisión 11., 17.,
23.,
...)
Seleccionar entre una de las 2 disposiciones
restantes no utilizadas en las últimas 4 transmisiones.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa 12. (Transmisión 12., 18.,
24.,
...)
Seleccionar una disposición restante no
utilizada en las 5 transmisiones.
\vskip1.000000\baselineskip
Etapa
13.
Ir a la 7ª Etapa.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 5 muestra una forma de realización de
un sistema de comunicación al que puede aplicarse la presente
invención. Más específicamente, el sistema de comunicación comprende
un transmisor 10 y un receptor 20 que se comunican a través de un
canal 30 que puede estar o bien unido con cable o inalámbrico, es
decir, una interfaz de aire. A partir de una fuente de datos 11, los
paquetes de datos son suministrados a un codificador FEC 12, donde
los bits de redundancia son añadidos a los errores correctos. Los n
bits de entrada emitidos desde el decodificador FEC son
suministrados posteriormente a una unidad de disposición 13 que
actúa como un modulador para emitir los símbolos formados de
acuerdo con el esquema de modulación aplicado memorizado como un
patrón de constelación en una tabla 15. Después de la transmisión
sobre el canal 30, el receptor 20 controla los paquetes de datos
recibidos, por ejemplo, por medio de un control de redundancia
cíclico (CRC) para la corrección.
Claims (16)
1. Un aparato de transmisión que utiliza una
redisposición de constelación, comprendiendo dicho aparato:
una sección de transmisión (10) adaptada para
transmitir un dato dispuesto en un primer patrón de constelación 16
QAM en una primera transmisión, y adaptada para retransmitir todos o
una parte de dichos datos dispuestos en un segundo patrón de
constelación 16 QAM en una retransmisión,
caracterizado porque
dicha sección de transmisión está adaptada para
utilizar un patrón de constelación del primero y segundo patrones de
constelación 16 QAM, generados, con respecto a una secuencia binaria
asignada (i_{1}q_{1}i_{2}q_{2}) en un símbolo, cambiando las
posiciones del primer bit i_{1} y del tercer bit i_{2} así como
las del segundo bit q_{1} y del cuarto bit q_{2}.
2. Un aparato de transmisión utilizando una
redisposición de constelación, comprendiendo dicho aparato:
una sección de transmisión (10) adaptada para
transmitir un dato dispuesto en un primer patrón de constelación 16
QAM en una primera transmisión, y adaptada para retransmitir todos o
parte de dichos datos dispuestos en un segundo patrón de
constelación 16 QAM en una retransmisión:
caracterizado porque
dicha sección de transmisión (10) está adaptada
para utilizar un patrón de constelación del primero y segundo patrón
de constelación 16 QAM generados, con respecto a una secuencia
binaria asociada (i_{1}q_{1}i_{2}q_{2}) en un símbolo,
invirtiendo el tercer bit i_{2} y el cuarto bit q_{2},
respectivamente.
3. El aparato de transmisión de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2,
en el que dicho segundo patrón de constelación
16 QAM es diferente de dicho primer patrón de constelación 16 QAM
con respecto a una fiabilidad de un bit que está mapeado sobre un
símbolo.
4. El aparato de transmisión de acuerdo con una
de las reivindicaciones 1 a 3,
en el que la sección de transmisión (10) está
adaptada para utilizar dicho segundo patrón de constelación generado
redisponiendo una secuencia binaria asignada
(i_{1}q_{1}i_{2}q_{2}) en un símbolo en dicho primer patrón
de constelación.
5. Un método de transmisión, que comprende:
transmitir un dato dispuesto en un primer patrón
de constelación 16 QAM en una primera transmisión, y retransmitir
todos o parte de dichos datos dispuestos en un segundo patrón de
constelación 16 QAM en una retransmisión,
caracterizado porque
un patrón de constelación del primero y segundo
patrón de constelación 16 QAM, generado, con respecto a una
secuencia binaria asignada (i_{1}q_{1}i_{2}q_{2}) en un
símbolo, cambiando las posiciones del primer bit i_{1} y del
tercer bit i_{2} así como las del segundo bit q_{1} y del
cuarto bit q_{2}.
6. Un método de transmisión, que comprende:
transmitir un dato dispuesto en un primer patrón
de constelación 16 QAM en una primera transmisión, y retransmitir
todos o parte de dichos datos dispuestos en un segundo patrón de
constelación 16 QAM en una retransmisión,
caracterizado porque
un patrón de constelación del primero y segundo
patrón de constelación 16 QAM es generado, con respecto a una
secuencia binaria asociada (i_{1}q_{1}i_{2}q_{2}) en un
símbolo, invirtiendo el tercer bit i_{2} y el cuarto bit q_{2},
respectivamente.
7. El método de transmisión de acuerdo con la
reivindicación 5 ó 6, en el que dicho segundo patrón de constelación
16 QAM es diferente de dicho primer patrón de constelación 16 QAM
con respecto a la fiabilidad de un bit que está mapeado en un
símbolo.
8. Método de transmisión de acuerdo con una de
las reivindicaciones 5 a 7, en el que dicho aparato de transmisión
está adaptado para usar un segundo patrón de constelación generado
redisponiendo una secuencia binaria asignada
(i_{1}q_{1}i_{2}q_{2}) de un símbolo en dicho primer patrón
de constelación.
\newpage
9. Un sistema de comunicación que comprende:
un aparato de transmisión (10) que está adaptado
para:
transmitir un dato dispuesto en un primer patrón
de constelación 16 QAM en una primera transmisión, y retransmitir
todos o parte d dichos datos dispuestos en un segundo patrón de
constelación 16 QAM en una retransmisión,
caracterizado porque
dicho aparato de transmisión (10) está adaptado
para usar un patrón de constelación del primero y segundo patrón de
constelación 16 QAM, generados, con respecto a una secuencia binaria
asignada (i_{1}q_{1}i_{2}q_{2}) en un símbolo, cambiando las
posiciones del primer bit i_{1} y del tercer bit i_{2} así como
las del segundo bit q_{1} y del cuarto bit q_{2}; y
un aparato de recepción está dispuesto para
recibir dichos datos transmitidos en ducha primera transmisión y
retransmitidos en dicha retransmisión.
10. Un sistema de comunicación que
comprende:
un aparato de transmisión (10) que está adaptado
para transmitir un dato dispuesto en un primer patrón de
constelación 16 QAM en una primera transmisión, y retransmitir todos
o una parte de dichos datos dispuestos en un segundo patrón de
constelación 16 QAM en una retransmisión,
caracterizado porque
dicho aparato de transmisión (10) está adaptado
para está adaptada para utilizar un patrón de constelación del
primero y segundo patrón de constelación 16 QAM generados, con
respecto a una secuencia binaria asociada
(i_{1}q_{1}i_{2}q_{2}) en un símbolo, invirtiendo el tercer
bit i_{2} y el cuarto bit q_{2}, respectivamente; y
un aparato de recepción (20) dispuesto para
recibir dichos datos transmitidos en dicha primera transmisión y en
dicha retransmisión.
11. Aparato de transmisión de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 4, que comprende, además, una tabla de
constelación (15) que almacena una pluralidad de patrones de
constelación que incluyen dicho primer patrón de constelación y
dicho segundo patrón de constelación.
12. Un aparato de recepción, que comprende:
una sección de recepción (20) adaptada para (i)
recibir datos modulados y transmitidos utilizando un primer patrón
de constelación y adaptada para (ii) recibir todos o parte de dichos
datos modulados y retransmitidos utilizando un segundo patrón de
constelación, y
una sección de demodulación adaptada para
demodular dichos datos, recibidos en funcionamiento (i), utilizando
dicho primer patrón de constelación y adaptada para demodular todos
o una parte de dichos datos, recibidos en funcionamiento (ii),
utilizando dicho segundo patrón de constelación,
caracterizado porque
dicha sección de demodulación (20) está adaptada
para utilizar un patrón de constelación del primero y segundo patrón
de constelación 16 QAM, generados, con respecto a una secuencia
binaria asignada (i_{1}q_{1}i_{2}q_{2}) en un símbolo,
cambiando las posiciones del primer bit i_{1} y del tercer bit
i_{2} así como las del segundo bit q_{1} y del cuarto bit
q_{2}.
13. Un aparato de recepción que comprende:
una sección de recepción (20)adaptada
para (i) recibir datos modulados y transmitidos utilizando un primer
patrón de constelación y adaptada para (ii) recibir todos o parte de
dichos datos modulados y retransmitidos utilizando un segundo patrón
de constelación, y
una sección de demodulación adaptada para
demodular dichos datos, recibidos en funcionamiento (i), utilizando
dicho primer patrón de constelación y adaptada para demodular todos
o una parte de dichos datos, recibidos en funcionamiento (ii),
utilizando dicho segundo patrón de constelación,
caracterizado porque
dicha sección de demodulación (20) está adaptada
para utilizar un patrón de constelación del primero y segundo patrón
de constelación 16 QAM, generados, con respecto a una secuencia
binaria asignada (i_{1}q_{1}i_{2}q_{2}) en un símbolo,
invirtiendo el tercer bit i_{2} y el cuarto bit q_{2},
respectivamente.
\newpage
14. El aparato de recepción de acuerdo con la
reivindicación 12 ó 13, en el que dicho segundo patrón de
constelación 16 QAM es diferente de dicho primer patrón de
constelación 16 QAM con respecto a una fiabilidad de un bit que está
mapeado sobre un símbolo.
15. El aparato de recepción de acuerdo con una
de las reivindicaciones 12 a 14, en el que dicha sección de
demodulación (20) está adaptada para usar dicho segundo patrón de
constelación generado redisponiendo una segunda secuencia binaria
asignada (i_{1}q_{1}i_{2}q_{2}) en un símbolo en dicho
primer patrón de constelación.
16. El aparato de recepción de acuerdo con una
de las reivindicaciones 12 a 15, que comprende, además, una tabla de
constelación (15) que almacena una pluralidad de patrones de
constelación que incluyen dicho primer patrón de constelación y
dicho segundo patrón de constelación.
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