ES2357434T3 - SYSTEM AND METHOD FOR THE PERFORMANCE OF PRECODIFICATION IN A WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM. - Google Patents

SYSTEM AND METHOD FOR THE PERFORMANCE OF PRECODIFICATION IN A WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM. Download PDF

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ES2357434T3
ES2357434T3 ES07019335T ES07019335T ES2357434T3 ES 2357434 T3 ES2357434 T3 ES 2357434T3 ES 07019335 T ES07019335 T ES 07019335T ES 07019335 T ES07019335 T ES 07019335T ES 2357434 T3 ES2357434 T3 ES 2357434T3
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precoding
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base station
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Farooq Khan
Jiann-An Tsai
Cornelius Van Rensburg
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Abstract

Una estación base (102) capaz de realizar precodificaciones en un sistema de comunicaciones inalámbricas (100), que comprende: una pluralidad de libros de códigos (270), cada libro de códigos comprende una pluralidad de matrices de precodificación compuestas generadas en base a una matriz con una diversidad de precodificación correspondiente y una matriz de precodificación de compartición de potencia; y un selector de libro de códigos (275) que puede operarse para seleccionar uno de los libros de códigos (270) para su utilización en una sesión de comunicaciones con una estación subscriptora (111).A base station (102) capable of performing precodes in a wireless communications system (100), comprising: a plurality of codebooks (270), each codebook comprises a plurality of composite precoding matrices generated based on a matrix with a corresponding precoding diversity and a power sharing precoding matrix; and a code book selector (275) that can be operated to select one of the code books (270) for use in a communications session with a subscriber station (111).

Description

Campo técnico de la invención Technical Field of the Invention

La presente revelación hace referencia en general al campo de las comunicaciones inalámbricas y, más específicamente, a un sistema y método para la realización de precodificación en un sistema de comunicaciones inalámbricas. The present disclosure refers in general to the field of wireless communications and, more specifically, to a system and method for performing precoding in a wireless communication system.

Antecedentes de la invención Background of the invention

Los sistemas de comunicaciones inalámbricas de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO) que se implementan actualmente a veces utilizan una precodificación unitaria previa a la asignación de flujos de datos a las antenas físicas a fin de crear un conjunto de antenas virtuales. Esto permite que se transmita cada palabra clave desde todas las antenas físicas. Sin embargo, esta precodificación se realiza sólo para la multiplexación espacial. The multi-input and multi-output wireless communications (MIMO) systems that are currently implemented sometimes use unitary precoding prior to the assignment of data streams to physical antennas in order to create a set of virtual antennas. This allows each keyword to be transmitted from all physical antennas. However, this precoding is performed only for spatial multiplexing.

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

W. Health propone un sistema de precodificación cuantificada en un sistema inalámbrico de múltiples entradas – múltiples salidas (MIMO) mediante la utilización de técnicas de modulación de multiplexación espacial a fin de mejorar la resistencia de la multiplexación espacial. De acuerdo con este sistema el precodificador óptimo se elige a partir de un libro de códigos finito conocido tanto por el receptor como por el transmisor y el índice del precodificador óptimo se transporta desde el receptor hacia el transmisor a través de un enlace de realimentación de bajo retraso. Los resultados de la simulación muestran que el sistema propuesto ofrece mejores resultados que la selección de antena y funciona cerca de la precodificación unitaria óptima con una cantidad mínima de realimentación. W. Health proposes a quantified precoding system in a multi-input wireless system - multiple outputs (MIMO) through the use of spatial multiplexing modulation techniques in order to improve the resistance of spatial multiplexing. According to this system the optimal precoder is chosen from a finite codebook known to both the receiver and the transmitter and the index of the optimal precoder is transported from the receiver to the transmitter through a low feedback link delay. The simulation results show that the proposed system offers better results than antenna selection and works close to the optimal unit precoding with a minimum amount of feedback.

El artículo "Limited Feedback Unitary Precoding for orthogonal Space-Time Block Codes" publicado en IEEE Transactions on signal processing, Vol. 53, Nº 1, de enero de 2005 escrito por David J. Love y Robert W. Health investiga un enfoque de realimentación limitada que utiliza un libro de códigos de matrices de precodificación conocidas a priori tanto por el transmisor como por el receptor. El receptor elige una matriz del libro de códigos en base a las condiciones actuales del canal y transporta la matriz de precodificación óptima hacia el transmisor a través de un canal de realimentación de retraso cero libre de errores. Se ha probado que los libros de códigos diseñados utilizando este método proporcionan orden de diversidad total en canales de desvanecimiento Rayleigh. The article "Limited Feedback Unitary Precoding for orthogonal Space-Time Block Codes" published in IEEE Transactions on signal processing, Vol. 53, No. 1, January 2005 written by David J. Love and Robert W. Health investigates a feedback approach limited that uses a book of precoding matrix codes known a priori by both the transmitter and the receiver. The receiver chooses a codebook matrix based on the current channel conditions and transports the optimal precoding matrix to the transmitter through an error-free zero delay feedback channel. It has been proven that code books designed using this method provide total diversity order in Rayleigh fade channels.

El artículo "Spatial Multiplexing in Correlated Fading via the Virtual Channel Representation" en IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 21, Nº 5, de junio de 2003 escrito por Zhihong Hong, Ke, Liu, Robert W. Health y Akbar M. Sayeed estudia el diseño y el rendimiento de las técnicas de multiplexación espacial en base a una representación virtual de los canales de desvanecimiento de MIMO realista. De acuerdo con estas técnicas se simplifica considerablemente el análisis por pares de probabilidad de error (PEP) para los canales correlativos. Se propone la precodificación unitaria para proporcionar robustez a la estadística de canal desconocido. Se proponen técnicas de precodificación no unitarias para explotar la estructura de canal cuando las estadísticas de canal son conocidas por el transmisor. The article "Spatial Multiplexing in Correlated Fading via the Virtual Channel Representation" in IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 21, No. 5, June 2003 written by Zhihong Hong, Ke, Liu, Robert W. Health and Akbar M Sayeed studies the design and performance of spatial multiplexing techniques based on a virtual representation of realistic MIMO fade channels. According to these techniques, the pairwise analysis of error probability (PEP) for the correlative channels is greatly simplified. Unitary precoding is proposed to provide robustness to unknown channel statistics. Non-unitary precoding techniques are proposed to exploit the channel structure when the channel statistics are known to the transmitter.

Cuando el sistema está utilizando el método de diversidad de transmisión, la precodificación no está disponible, lo que da como resultado una disminución de rendimiento. Por lo tanto, existe la necesidad en el arte de un sistema para la realización de precodificación tanto con multiplexación espacial como con el método de diversidad de transmisión en un sistema de comunicaciones inalámbricas. When the system is using the transmission diversity method, precoding is not available, which results in a decrease in performance. Therefore, there is a need in the art for a system for performing precoding with both spatial multiplexing and the method of transmission diversity in a wireless communication system.

Resumen de la invención Summary of the Invention

Se proporciona una estación base capaz de realizar precodificaciones en un sistema de comunicaciones inalámbricas. De acuerdo con una realización ventajosa de la presente revelación, la estación base incluye una pluralidad de libros de códigos y un selector de libro de código. Cada libro de código comprende una pluralidad de matrices de precodificación compuestas que se generan en base a una matriz con una diversidad de precodificación correspondiente. El selector de libro de codificación puede operarse para seleccionar uno de los libros de códigos para la utilización en una sesión de comunicaciones con una estación subscriptora. A base station capable of precoding in a wireless communication system is provided. According to an advantageous embodiment of the present disclosure, the base station includes a plurality of code books and a code book selector. Each codebook comprises a plurality of composite precoding matrices that are generated based on a matrix with a corresponding precoding diversity. The codebook selector can be operated to select one of the codebooks for use in a communications session with a subscriber station.

De acuerdo con otra realización de la presente revelación, se proporciona una estación base capaz de realizar la precodificación en un sistema de comunicaciones inalámbricas que incluye un precodificador. El precodificador puede operarse para realizar la precodificación sobre una pluralidad de flujos de datos utilizando una matriz de precodificación compuesta. In accordance with another embodiment of the present disclosure, a base station capable of precoding is provided in a wireless communication system that includes a precoder. The precoder can be operated to perform precoding on a plurality of data streams using a composite precoding matrix.

De acuerdo con otra realización de la presente revelación, se proporciona un método para la realización de la precodificación en un sistema de comunicaciones inalámbricas que incluye el almacenamiento de una pluralidad de libros de códigos. Cada libro de código comprende una pluralidad de matrices de precodificación compuestas que se generan en base a una matriz con una diversidad de precodificación correspondiente. Uno de los libros de códigos se selecciona para la utilización en una sesión de comunicaciones con una estación subscriptora. In accordance with another embodiment of the present disclosure, there is provided a method for performing precoding in a wireless communication system that includes the storage of a plurality of code books. Each codebook comprises a plurality of composite precoding matrices that are generated based on a matrix with a corresponding precoding diversity. One of the code books is selected for use in a communications session with a subscriber station.

Antes de abordar la “Descripción detallada de la invención” a continuación, sería ventajoso explicar las definiciones de ciertas palabras y frases utilizadas a lo largo de este documento: los términos “incluir” y “comprender,” así como sus derivados, significan inclusión sin limitación; el término “o,” es inclusivo, es decir que significa y/o; el término “cada” significa cada uno de por lo menos un subconjunto de los elementos identificados; las frases “asociado con” y “asociado con éste/ésta/éstos/éstas,” así como sus derivados, pueden significar incluir, ser incluido dentro de, interconectar con, contener, estar contenido dentro de, conectar a o con, acoplar a o con, ser comunicable con, cooperar con, intercalar, yuxtaponer, estar próximo a, estar vinculado a o con, tener, tener la propiedad de, o similares; y el término “controlador” significa cualquier dispositivo, sistema o parte del mismo que controla por lo menos una operación, tal dispositivo puede implementarse en hardware, firmware o software, o alguna combinación de por lo menos dos de los mismos. Cabe señalar que la funcionalidad asociada con cualquier controlador determinado se puede centralizar o distribuir, ya sea en forma local o remota. Las definiciones para ciertas palabras y frases se proporcionan a lo largo de este documento de patente, los expertos en el arte deben comprender que en muchas, si no en la mayoría de las ocasiones, tales definiciones se aplican a los usos anteriores y futuros de tales palabras y frases definidas. Before addressing the "Detailed Description of the Invention" below, it would be advantageous to explain the definitions of certain words and phrases used throughout this document: the terms "include" and "understand," as well as their derivatives, mean inclusion without limitation; the term "or," is inclusive, that is to say it means and / or; the term "each" means each of at least a subset of the identified elements; the phrases "associated with" and "associated with this / this / these / these," as well as their derivatives, may mean to include, be included within, interconnect with, contain, be contained within, connect to or with, couple to or with , be communicable with, cooperate with, interleave, juxtapose, be close to, be linked to or with, have, own, or similar property; and the term "controller" means any device, system or part thereof that controls at least one operation, such device may be implemented in hardware, firmware or software, or some combination of at least two of them. It should be noted that the functionality associated with any given controller can be centralized or distributed, either locally or remotely. Definitions for certain words and phrases are provided throughout this patent document, those skilled in the art should understand that in many, if not most of the time, such definitions apply to past and future uses of such Defined words and phrases.

Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings

Para una mayor comprensión de la presente revelación y sus ventajas, se hace referencia ahora a la siguiente descripción considerada conjuntamente con los dibujos que la acompañan, en la cual los números de referencia similares representan partes similares: For a better understanding of the present disclosure and its advantages, reference is now made to the following description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which similar reference numbers represent similar parts:

La FIGURA 1 ilustra una red inalámbrica de Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales (OFDM) que es capaz de proporcionar señales precodificadas de acuerdo con una realización de la presente revelación; FIGURE 1 illustrates a wireless Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) network that is capable of providing precoded signals in accordance with an embodiment of the present disclosure;

La FIGURA 2 ilustra una estación base a modo de ejemplo que es capaz de realizar la precodificación de acuerdo con una realización de la presente revelación; FIGURE 2 illustrates an exemplary base station that is capable of precoding in accordance with an embodiment of the present disclosure;

La FIGURA 3 ilustra detalles de una porción del generador de señal de la FIGURA 2 cuando está utilizando multiplexación espacial total de acuerdo con una realización de la presente revelación; FIGURE 3 illustrates details of a portion of the signal generator of FIGURE 2 when using total spatial multiplexing in accordance with an embodiment of the present disclosure;

La FIGURA 4 ilustra detalles de una porción del generador de señal de la FIGURA 2 cuando está utilizando el método de diversidad de transmisión de acuerdo con una realización de la presente revelación; FIGURE 4 illustrates details of a portion of the signal generator of FIGURE 2 when using the transmission diversity method according to an embodiment of the present disclosure;

Las FIGURAS 5 A-D ilustran detalles de una porción del generador de señal de la FIGURA 2 cuando está utilizando multiplexación espacial parcial de acuerdo con algunas realizaciones de la presente revelación; FIGURES 5 A-D illustrate details of a portion of the signal generator of FIGURE 2 when using partial spatial multiplexing in accordance with some embodiments of the present disclosure;

Las FIGURAS 6 A-B ilustra estructuras de precodificación con vector de símbolos para la utilización mediante el generador de señal de la FIGURE 2 cuando está utilizando multiplexación espacial parcial de acuerdo con dos realizaciones de la presente revelación; y FIGURES 6 A-B illustrates precoding structures with symbol vector for use by the signal generator of FIGURE 2 when using partial spatial multiplexing according to two embodiments of the present disclosure; Y

La FIGURA 7 es un diagrama de flujo que ilustra un método para la realización de la precodificación utilizando el generador de señal de la FIGURA 2 de acuerdo con una realización de la presente revelación. FIGURE 7 is a flow chart illustrating a method for performing precoding using the signal generator of FIGURE 2 in accordance with an embodiment of the present disclosure.

Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention

Las FIGURAS 1 a 7, que se expusieron con anterioridad, y las diferentes realizaciones utilizadas para describir los principios de la presente revelación en este documento de patente son sólo ilustrativas y no se deberían interpretar en modo alguno como limitativas del alcance de la revelación. Los expertos en el arte comprenderán que los principios de la presente realización se pueden implementar en cualquier red inalámbrica adecuadamente configurada. FIGURES 1 to 7, which were discussed above, and the different embodiments used to describe the principles of the present disclosure in this patent document are illustrative only and should not be construed in any way as limiting the scope of the disclosure. Those skilled in the art will understand that the principles of the present embodiment can be implemented in any properly configured wireless network.

La FIGURA 1 ilustra una red inalámbrica de Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales (OFDM) 100 que es capaz de proporcionar señales de acuerdo con una realización de la presente revelación. En la realización ilustrada, la red inalámbrica 100 incluye una estación base (BS) 101, una estación base (BS) 102, y una estación base (BS) 103. La estación base 101 se comunica con la estación base 102 y con la estación base 103. La estación base 101 también se comunica con la red de Protocolo de Internet (IP) 130, tales como Internet, una red IP privada, u otra red de datos. FIGURE 1 illustrates a wireless orthogonal frequency division multiplexing network (OFDM) 100 that is capable of providing signals in accordance with an embodiment of the present disclosure. In the illustrated embodiment, the wireless network 100 includes a base station (BS) 101, a base station (BS) 102, and a base station (BS) 103. The base station 101 communicates with the base station 102 and with the station base 103. The base station 101 also communicates with the Internet Protocol (IP) network 130, such as the Internet, a private IP network, or another data network.

La estación base 102 proporciona acceso de banda ancha inalámbrico a la red 130, mediante la estación base 101, a una primera pluralidad de estaciones subscriptoras dentro del área de cobertura 120 de la estación base 102. La primera pluralidad de estaciones subscriptoras incluye a la estación subscriptora (SS) 111, la estación subscriptora (SS) 112, la estación subscriptora (SS) 113, la estación subscriptora (SS) 114, la estación subscriptora (SS) 115 y la estación subscriptora (SS) 116. En una realización a modo de ejemplo, la SS 111 puede estar ubicada en un pequeño negocio (SB), la SS 112 puede estar ubicada en una empresa (E), la SS 113 puede estar ubicada en un punto de acceso WiFi (HS), la SS 114 puede estar ubicada en una primera residencia, la SS 115 puede estar ubicada en una segunda residencia, y la SS 116 puede ser un dispositivo móvil (M). The base station 102 provides wireless broadband access to the network 130, via the base station 101, to a first plurality of subscriber stations within the coverage area 120 of the base station 102. The first plurality of subscriber stations includes the station Subscriber (SS) 111, Subscriber Station (SS) 112, Subscriber Station (SS) 113, Subscriber Station (SS) 114, Subscriber Station (SS) 115, and Subscriber Station (SS) 116. In one embodiment For example, the SS 111 can be located in a small business (SB), the SS 112 can be located in a company (E), the SS 113 can be located in a WiFi access point (HS), the SS 114 it can be located in a first residence, the SS 115 can be located in a second residence, and the SS 116 can be a mobile device (M).

La estación base 103 proporciona acceso de banda ancha inalámbrico a la red 130, mediante la estación base 101, a una segunda pluralidad de estaciones subscriptoras dentro del área de cobertura 125 de la estación base 103. La segunda pluralidad de estaciones subscriptoras incluye la estación subscriptora 115 y la estación subscriptora 116. The base station 103 provides wireless broadband access to the network 130, via the base station 101, to a second plurality of subscriber stations within the coverage area 125 of the base station 103. The second plurality of subscriber stations includes the subscriber station 115 and the subscriber station 116.

En otras realizaciones, la estación base 101 puede estar en comunicación con menos o más estaciones base. Además, mientras que se muestran sólo seis estaciones subscriptoras en la FIGURA 1, se comprende que la red inalámbrica 100 puede proporcionar el acceso de banda ancha inalámbrico a más de seis estaciones subscriptoras. Cabe señalar que la estación subscriptora 115 y la estación subscriptora 116 se encuentran en el borde del área de cobertura 120 y el área de cobertura 125. La estación subscriptora 115 y la estación subscriptora 116 cada una se comunica tanto con la estación base 102 como con la estación base 103 y se puede decir que operan en transferencia suave, como lo conocen aquellos con conocimientos en el arte. In other embodiments, the base station 101 may be in communication with fewer or more base stations. In addition, while only six subscriber stations are shown in FIGURE 1, it is understood that wireless network 100 can provide wireless broadband access to more than six subscriber stations. It should be noted that the subscriber station 115 and the subscriber station 116 are located at the edge of the coverage area 120 and the coverage area 125. The subscriber station 115 and the subscriber station 116 each communicates with both the base station 102 and with the base station 103 and it can be said that they operate in smooth transfer, as those skilled in the art know.

En una realización a modo de ejemplo, las estaciones base 101-103 pueden comunicarse entre sí y con las estaciones subscriptoras 111-116 utilizando un estándar de red de área metropolitana inalámbrica IEEE-802.16, 802.20, ó 802.11, tal como, por ejemplo un estándar IEEE-802.16e. En otra realización, sin embargo, se puede emplear un protocolo inalámbrico diferente, tal como, por ejemplo, un estándar de red de área metropolitana inalámbrica HIPERMAN. La estación base 101 se puede comunicar a través de una comunicación con línea de visión directa con la estación base 102 y con la estación base 103. La estación base 102 y la estación base 103 puede cada una comunicarse a través de una comunicación sin visibilidad directa con las estaciones base 111-116 utilizando técnicas de OFDM y/o OFDMA. In an exemplary embodiment, base stations 101-103 can communicate with each other and with subscriber stations 111-116 using a wireless metropolitan area network standard IEEE-802.16, 802.20, or 802.11, such as, for example, a IEEE-802.16e standard. In another embodiment, however, a different wireless protocol may be employed, such as, for example, a HIPERMAN wireless metropolitan area network standard. The base station 101 can communicate through a direct line of sight communication with the base station 102 and with the base station 103. The base station 102 and the base station 103 can each communicate through a communication without direct visibility with base stations 111-116 using OFDM and / or OFDMA techniques.

La estación base 102 puede proporcionar un servicio de nivel T1 a la estación subscriptora 112 asociada con la empresa y un servicio de nivel T1 fraccionado a la estación subscriptora 111 asociada con el negocio pequeño. La estación base 102 puede proporcionar una red de retorno inalámbrica para la estación subscriptora 113 asociada con el punto de acceso (hotspot) WiFi, que puede estar ubicado en un aeropuerto, un café, un hotel, o un campus universitario. La estación base 102 puede proporcionar un servicio de nivel de línea de abonado digital (DSL) a las estaciones subscriptoras 114, 115 y 116. The base station 102 may provide a service of level T1 to the subscriber station 112 associated with the company and a service of level T1 fractionated to the subscriber station 111 associated with the small business. The base station 102 may provide a wireless return network for the subscriber station 113 associated with the WiFi hotspot, which may be located at an airport, a cafe, a hotel, or a university campus. The base station 102 may provide a digital subscriber line level (DSL) service to the subscriber stations 114, 115 and 116.

Las estaciones subscriptoras 111-116 pueden utilizar el acceso de banda ancha a la red 130 para tener acceso a voz, datos, vídeo, vídeo teleconferencia, y/u otros servicios de banda ancha. En una realización a modo de ejemplo, una o más estaciones subscriptoras 111-116 se pueden asociar con un punto de acceso (AP) de una red WLAN Wi-Fi. La estación subscriptora 116 puede ser un sin número de dispositivos móviles, que incluyen un ordenador portátil con capacidad inalámbrica, un asistente de datos personal, una notebook, un dispositivo portátil, u otro dispositivo con capacidad inalámbrica. Las estaciones subscriptoras 114 y 115 pueden ser, por ejemplo, un ordenador personal con capacidad inalámbrica, un ordenador portátil, una puerta de enlace, u otro dispositivo. Subscriber stations 111-116 may use broadband access to network 130 to access voice, data, video, video teleconference, and / or other broadband services. In an exemplary embodiment, one or more subscriber stations 111-116 can be associated with an access point (AP) of a Wi-Fi WLAN network. Subscriber station 116 may be a number of mobile devices, including a laptop with wireless capability, a personal data assistant, a notebook, a portable device, or other device with wireless capability. Subscriber stations 114 and 115 may be, for example, a personal computer with wireless capability, a laptop, a gateway, or other device.

Las líneas de puntos muestran la extensión aproximada de las áreas de cobertura 120 y 125, que se muestran como aproximadamente circulares a modo de ejemplo y explicación solamente. Se debe entender claramente que las áreas de cobertura asociadas con las estaciones base, por ejemplo, las áreas de cobertura 120 y 125, pueden tener otras formas, que incluyen formas irregulares, s la configuración de las estaciones base y las variaciones en el entorno radial asociado con las obstrucciones naturales y artificiales. Dotted lines show the approximate extent of coverage areas 120 and 125, which are shown as approximately circular by way of example and explanation only. It should be clearly understood that the coverage areas associated with the base stations, for example, the coverage areas 120 and 125, may have other shapes, including irregular shapes, s the configuration of the base stations and the variations in the radial environment associated with natural and artificial obstructions.

Además, las áreas de cobertura asociadas con las estaciones base no son constantes a lo largo del tiempo y pueden ser dinámicas (expandiéndose o contrayéndose o cambiando de forma) en base a niveles de potencia de transmisión cambiantes de la estación base y/o las estaciones subscriptoras, las condiciones climáticas, y otros factores. En una realización, el radio de las áreas de cobertura de las estaciones base, por ejemplo, las áreas de cobertura 120 y 125 de las estaciones base 102 y 103, pueden extenderse en el rango entre aproximadamente 2 kilómetros y aproximadamente cincuenta kilómetros desde las estaciones base. In addition, the coverage areas associated with the base stations are not constant over time and can be dynamic (expanding or contracting or changing shape) based on changing transmission power levels of the base station and / or the stations Subscribers, weather conditions, and other factors. In one embodiment, the radius of the coverage areas of the base stations, for example, the coverage areas 120 and 125 of the base stations 102 and 103, may extend in the range between about 2 kilometers and about fifty kilometers from the stations base.

Como es bien conocido en el arte, una estación base, tal como la estación 101, 102, ó 103, pueden emplear antenas direccionales para soportar una pluralidad de sectores dentro del área de cobertura. En la FIGURA 1, las estaciones base 102 y 103 se muestra aproximadamente en el centro de las áreas de cobertura 120 y 125, respectivamente. En otras realizaciones, la utilización de antenas direccionales puede ubicar a la estación base cerca del borde del área de cobertura, por ejemplo, en la punta de un área de cobertura de forma cónica o en forma de pera. As is well known in the art, a base station, such as station 101, 102, or 103, can employ directional antennas to support a plurality of sectors within the coverage area. In FIGURE 1, base stations 102 and 103 are shown approximately in the center of coverage areas 120 and 125, respectively. In other embodiments, the use of directional antennas may place the base station near the edge of the coverage area, for example, at the tip of a conical or pear-shaped coverage area.

La conexión a la red 130 desde la estación base 101 puede comprender una conexión de banda ancha, por ejemplo, una línea de fibra óptica, a los servidores ubicados en una oficina central u otro punto de presencia operativo de la compañía. Los servidores pueden proporcionar comunicación a un portal de Internet para comunicaciones basadas en el protocolo de Internet y a una puerta de enlace a la red telefónica pública conmutada para comunicaciones de voz. Los servidores, el portal de Internet, y la puerta de enlace a la red telefónica pública conmutada no se muestran en la FIGURA 1. En otra realización, la conexión a la red 130 se puede proporcionar mediante diferentes nodos y equipos de red. The connection to the network 130 from the base station 101 may comprise a broadband connection, for example, a fiber optic line, to the servers located in a central office or other operational presence point of the company. The servers can provide communication to an Internet portal for communications based on the Internet protocol and to a gateway to the public switched telephone network for voice communications. The servers, the Internet portal, and the gateway to the public switched telephone network are not shown in FIGURE 1. In another embodiment, the connection to the network 130 may be provided by different nodes and network equipment.

De acuerdo con una realización de la presente revelación, cada estación base 101-103 puede operarse para precodificar señales utilizando una matriz de precodificación compuesta que proporciona características de compartición de potencia y diversidad. La utilización de esta matriz de precodificación compuesta le permite a las estaciones base 101-103 aprovechar las ventajas de la precodificación ya sea que se utilice multiplexación espacial In accordance with an embodiment of the present disclosure, each base station 101-103 can be operated to precode signals using a composite precoding matrix that provides power sharing and diversity characteristics. The use of this composite precoding matrix allows base stations 101-103 to take advantage of precoding whether spatial multiplexing is used

o el método de diversidad de transmisión. Además, para una realización de la presente revelación, cada estación base 101-103 puede operarse, para cada sesión de comunicaciones, para seleccionar un libro de códigos de matrices de precodificación compuestas a partir de una pluralidad de libros de códigos posibles y usar una o más de las matrices de precodificación compuestas dentro del libro de códigos seleccionado para esa sesión de comunicaciones. or the method of transmission diversity. In addition, for an embodiment of the present disclosure, each base station 101-103 may be operated, for each communications session, to select a precoding matrix code book composed from a plurality of possible code books and use one or more of the precoding matrices composed within the codebook selected for that communications session.

La FIGURA 2 ilustra una estación base a modo de ejemplo 102 en mayor detalle de acuerdo con una realización de la presente revelación. La estación base 102 se ilustra a modo de ejemplo solamente. Sin embargo, se deberá entender que los componentes ilustrados y descritos con respecto a la estación base 102 también forman parte de las estaciones base 101 y 103. En una realización, la estación base 102 comprende un controlador 225, el controlador de canal 235, la interfaz (IF) transceptora 245, la unidad transceptora de radio frecuencia (RF) 250, y un conjunto de antenas 255. FIGURE 2 illustrates an exemplary base station 102 in greater detail in accordance with an embodiment of the present disclosure. Base station 102 is illustrated by way of example only. However, it should be understood that the components illustrated and described with respect to the base station 102 are also part of the base stations 101 and 103. In one embodiment, the base station 102 comprises a controller 225, the channel controller 235, the transceiver interface (IF) 245, radio frequency transceiver unit (RF) 250, and a set of antennas 255.

El controlador 225 comprende circuitos y una memoria de procesamiento capaces de ejecutar un programa operativo que controla la operación general de la estación base 102. En una realización, el controlador 225 puede ser operado para comunicarse con la red 130. Bajo condiciones normales, el controlador 225 dirige la operación del controlador de canal 235, que comprende un sin número de elementos de canal, tal como el elemento de canal a modo de ejemplo 240, cada uno de los cuales realiza una comunicación bidireccional en el canal de transmisión y el canal de recepción. Un canal de transmisión (o enlace descendente) hace referencia a señales salientes desde la estación base 102 hacia las estaciones subscriptoras 111-116. Un canal de recepción (o enlace ascendente) hace referencia a señales entrantes desde las estaciones subscriptoras 111-116 hacia la estación base 102. El elemento de canal 240 también preferentemente realiza todo el procesamiento de banda base, que incluye el procesamiento de cualquier señal digitalizada recibida para extraer la información o los bits de datos transportados en la señal recibida, que normalmente incluye desmodulación, decodificación, y las operaciones de corrección de errores, como es conocido por aquellos con conocimiento en el arte. La interfaz transceptora IF 245 transfiere las señales bidireccionales de canal entre el controlador de canal 235 y la unidad transceptora de RF 250. The controller 225 comprises circuits and a processing memory capable of executing an operating program that controls the general operation of the base station 102. In one embodiment, the controller 225 may be operated to communicate with the network 130. Under normal conditions, the controller 225 directs the operation of the channel controller 235, which comprises a number of channel elements, such as the example channel element 240, each of which performs two-way communication on the transmission channel and the channel reception. A transmission channel (or downlink) refers to outgoing signals from the base station 102 to the subscriber stations 111-116. A receiving channel (or uplink) refers to incoming signals from the subscriber stations 111-116 to the base station 102. The channel element 240 also preferably performs all baseband processing, which includes the processing of any digitized signal received to extract the information or bits of data transported in the received signal, which normally includes demodulation, decoding, and error correction operations, as is known to those skilled in the art. The IF 245 transceiver interface transfers the bidirectional channel signals between the channel controller 235 and the RF transceiver unit 250.

El conjunto de antenas 255 transmite las señales de canal de transmisión recibidas desde la unidad transceptora de RF 250 hacia las estaciones subscriptoras 111-116 en el área de cobertura de la estación base 102. El conjunto de antenas 255 puede operarse también para enviar a la unidad transceptora de RF 250 señales de canal de recepción desde las estaciones subscriptoras 111-116 en el área de cobertura de la estación base 102. De acuerdo con una realización de la presente revelación, el conjunto de antenas 255 comprende una antena multisectorial, tal como una antena de tres sectores en la cual cada sector de antena es responsable de transmitir y recibir en un área de cobertura correspondiente a un arco de aproximadamente 120 grados. Asimismo, la unidad transceptora de RF 250 puede comprender una unidad de selección de antena para seleccionar entre las diferentes antenas en el conjunto de antenas 255 durante las operaciones de transmisión y recepción. The antenna set 255 transmits the transmission channel signals received from the RF transceiver unit 250 to the subscriber stations 111-116 in the coverage area of the base station 102. The antenna set 255 can also be operated to send to the RF transceiver unit 250 reception channel signals from the subscriber stations 111-116 in the coverage area of the base station 102. According to an embodiment of the present disclosure, the antenna assembly 255 comprises a multisectoral antenna, such as a three sector antenna in which each antenna sector is responsible for transmitting and receiving in a coverage area corresponding to an arc of approximately 120 degrees. Also, the RF transceiver unit 250 may comprise an antenna selection unit for selecting among the different antennas in the antenna set 255 during the transmission and reception operations.

De acuerdo con una realización de la presente revelación, el controlador de canal 235 también comprende un generador de señal 265 que comprende una pluralidad de libros de códigos 270, un selector de libro de códigos 275, un selector de precodificador 280, un precodificador 285 y un bloque de transformada rápida de Fourier inversa (IFFT) 290. Aunque se ilustran y describen como cuatro componentes separados, se deberá entender que dos o más elementos cualquiera entre el selector de libro de códigos 275, el selector de precodificador 280, el precodificador 285 y el bloque de IFFT 290 pueden implementarse en forma conjunta en un componente único sin apartarse del alcance de la presente revelación. According to an embodiment of the present disclosure, the channel controller 235 also comprises a signal generator 265 comprising a plurality of code books 270, a code book selector 275, a precoder selector 280, a precoder 285 and a fast reverse Fourier transform (IFFT) block 290. Although they are illustrated and described as four separate components, it should be understood that any two or more elements between code book selector 275, precoder selector 280, precoder 285 and the IFFT block 290 may be jointly implemented in a single component without departing from the scope of the present disclosure.

El generador de señal 265 puede operarse para crear una antena virtual para cada señal mediante la precodificación de las señales antes de la transmisión. El generador de señal 265 también puede operarse para almacenar una pluralidad de libros de códigos posibles 270, cada uno de los cuales comprende una pluralidad de matrices de precodificación para la utilización en la precodificación de las señales. El selector de libro de códigos 275 puede operarse para seleccionar uno de los libros de códigos 270 a ser utilizado durante cualquier intervalo adecuado. Por ejemplo, para una realización, el selector de libro de códigos 275 puede operarse para seleccionar uno de los libros de códigos 270 a ser utilizado una vez para cada sesión de comunicaciones con una estación subscriptora 111-116. The signal generator 265 can be operated to create a virtual antenna for each signal by precoding the signals before transmission. The signal generator 265 can also be operated to store a plurality of possible code books 270, each of which comprises a plurality of precoding matrices for use in the precoding of the signals. The code book selector 275 can be operated to select one of the code books 270 to be used during any suitable interval. For example, for one embodiment, the code book selector 275 can be operated to select one of the code books 270 to be used once for each communication session with a subscriber station 111-116.

El selector de precodificador 280 puede operarse para seleccionar una de las matrices de precodificación a partir del libro de códigos seleccionado 270 para la utilización en la comunicación con una estación subscriptora 111-116 durante cualquier intervalo adecuado. Por ejemplo, para una realización, el selector de precodificador 280 puede operarse para seleccionar una de las matrices de precodificación a partir del libro de códigos seleccionado 270 para The precoder selector 280 can be operated to select one of the precoding matrices from the selected code book 270 for use in communicating with a subscriber station 111-116 during any suitable interval. For example, for one embodiment, the precoder selector 280 may be operated to select one of the precoding matrices from the selected code book 270 for

5 la utilización en la comunicación con una estación subscriptora 111-116 para cada intervalo de tiempo de transmisión (TTI, por sus siglas en inglés). 5 the use in communication with a subscriber station 111-116 for each transmission time interval (TTI).

El precodificador 285 puede operarse para precodificar cada señal, o flujo de datos, para una antena virtual correspondiente utilizando la matriz de precodificación seleccionada mediante el selector de precodificador 280. El bloque de IFFT 290 puede operarse para realizar una operación de transformada rápida de Fourier inversa sobre The precoder 285 can be operated to precode each signal, or data stream, for a corresponding virtual antenna using the precoding matrix selected by the precoder selector 280. The IFFT block 290 can be operated to perform a fast reverse Fourier transform operation. on

10 cada señal precodificada. Cada señal transformada precodificada puede transmitirse desde una antena diferente en el conjunto de antenas 255. 10 each precoded signal. Each precoded transformed signal can be transmitted from a different antenna in the set of antennas 255.

Cada matriz de precodificación de los libros de códigos 270 que puede ser utilizada por el precodificador 285 para precodificar las señales para la transmisión desde la estación base 102 puede comprender una matriz de precodificación compuesta, que es una matriz de precodificación que se genera en base a una matriz con una 15 diversidad de precodificación y una matriz de precodificación de compartición de potencia. Como se utiliza en este documento, una “matriz con una diversidad de precodificación” significa una matriz de precodificación que puede operarse para proporcionar diversidad de transmisión. Por ejemplo, para una realización, la matriz con una diversidad de precodificación puede comprender una matriz de diversidad unitaria de retraso cíclico. Sin embargo, se deberá entender que la matriz con una diversidad de precodificación puede comprender una matriz de Each precoding matrix of the code books 270 that can be used by the precoder 285 to precode the signals for transmission from the base station 102 may comprise a composite precoding matrix, which is a precoding matrix that is generated based on a matrix with a diversity of precoding and a power sharing precoding matrix. As used herein, a "matrix with a precoding diversity" means a precoding matrix that can be operated to provide transmission diversity. For example, for one embodiment, the matrix with a diversity of precoding may comprise a matrix of unit diversity of cyclic delay. However, it should be understood that the matrix with a diversity of precoding can comprise a matrix of

20 precodificación no unitaria u otro tipo adecuado de matriz de precodificación unitaria. 20 non-unit precoding or other suitable type of unit precoding matrix.

Además, como se utiliza en este documento, una “matriz de precodificación de compartición de potencia” significa una matriz de precodificación que puede operarse para proporcionar propiedades de compartición de potencia para las antenas físicas 255, tales como aquellas asociadas con multiplexación espacial en la cual cada señal se transmite de alguna forma a través de cada antena 255. Por ejemplo, para una realización, la matriz de 25 precodificación de compartición de potencia puede comprender una matriz de precodificación unitaria en base a la transformada de Fourier. Sin embargo, se deberá entender que la matriz de precodificación de compartición de potencia puede comprender una matriz de precodificación no unitaria o una matriz de precodificación unitaria no basada en una transformada de Fourier. Como se describe en más detalle a continuación, cada uno de los libros de códigos 270 puede comprender matrices de precodificación compuestas que se generan en base a un mismo In addition, as used herein, a "power sharing precoding matrix" means a precoding matrix that can be operated to provide power sharing properties for physical antennas 255, such as those associated with spatial multiplexing in which each signal is transmitted in some way through each antenna 255. For example, for one embodiment, the power sharing precoding matrix may comprise a unit precoding matrix based on the Fourier transform. However, it should be understood that the power sharing precoding matrix may comprise a non-unitary precoding matrix or a unitary precoding matrix not based on a Fourier transform. As described in more detail below, each of the code books 270 may comprise composite precoding matrices that are generated based on the same

30 conjunto de matrices de precodificación de compartición de potencia pero que también se generan en base a una matriz con una diversidad de precodificación que tiene un desplazamiento de fase diferente comparado con los otros libros de códigos 270. 30 set of power sharing precoding matrices but which are also generated based on a matrix with a diversity of precoding that has a different phase shift compared to the other code books 270.

En un ejemplo, una matriz de precodificación de compartición de potencia puede comprender una matriz de precodificación de Fourier, de cuadrado NxN, que se define de la siguiente forma: In one example, a power sharing precoding matrix may comprise a Fourier precoding matrix, of NxN square, which is defined as follows:

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Por lo tanto, una matriz de precodificación de Fourier de 2x2 se puede expresar de la siguiente forma: Therefore, a 2x2 Fourier precoding matrix can be expressed as follows:

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De manera similar, una matriz de precodificación de Fourier de 4x4 se puede expresar de la siguiente forma: Similarly, a 4x4 Fourier precoding matrix can be expressed as follows:

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40 Las matrices de precodificación de compartición de potencia múltiples que se pueden utilizar para la generación de las matrices de precodificación compuestas para un libro de códigos 270 determinado se pueden definir mediante la introducción de un parámetro de desplazamiento (g/G) en la matriz de precodificación de Fourier según: 40 Multiple power sharing precoding matrices that can be used for the generation of composite precoding matrices for a given code book 270 can be defined by entering a shift parameter (g / G) in the matrix of Fourier precoding according to:

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Por ejemplo, un conjunto de cuatro matrices de precodificación de Fourier de 2x2 se puede definir considerando G=4. Estas cuatro matrices de 2x2 con g=0, 1, 2 y 3 se escriben de la siguiente forma: For example, a set of four 2x2 Fourier precoding matrices can be defined considering G = 4. These four matrices of 2x2 with g = 0, 1, 2 and 3 are written as follows:

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Se puede implementar un esquema de diversidad de retraso cíclico en el dominio de frecuencia con un desplazamiento de fase de ej�ik aplicado a la subportadora k transmitida desde la antena de transmisión ith 255. El ángulo de desplazamiento de fase se puede definir como: A cyclic delay diversity scheme can be implemented in the frequency domain with a phase shift of ej�ik applied to the subcarrier k transmitted from the transmission antenna ith 255. The phase shift angle can be defined as:

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10 donde Di es el retraso cíclico en las muestras aplicadas desde la antena ith 255. Se entenderá que se pueden utilizar otras funciones para obtener el desplazamiento de fase en el dominio de frecuencia. Además, para algunas realizaciones, se puede mantener constante el desplazamiento de fase para un grupo de subportadoras y se puede permitir variarlo de un grupo de subportadoras a otro. 10 where Di is the cyclic delay in the samples applied from the ith 255 antenna. It will be understood that other functions can be used to obtain the phase shift in the frequency domain. In addition, for some embodiments, the phase shift for one group of subcarriers can be kept constant and it can be allowed to vary from one group of subcarriers to another.

Se puede considerar que la diversidad de retraso cíclico se precodifica con la siguiente matriz con una diversidad de 15 precodificación para el caso de cuatro antenas de transmisión 255: It can be considered that the cyclic delay diversity is precoded with the following matrix with a diversity of 15 precoding in the case of four transmitting antennas 255:

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Para este caso, se transmite el mismo símbolo con los desplazamientos de fase en función de la antena y la frecuencia desde múltiples antenas 255. Normalmente, no se aplica desplazamiento de fase para el símbolo transmitido desde la primera antena 255. Como se describió con anterioridad, se puede utilizar diferentes ángulos de For this case, the same symbol is transmitted with the phase shifts depending on the antenna and the frequency from multiple antennas 255. Normally, no phase shift is applied for the symbol transmitted from the first antenna 255. As described above. , you can use different angles of

20 desplazamiento de fase para generar matrices con una diversidad de precodificación múltiples, donde cada matriz con una diversidad de precodificación corresponde a un libro de códigos 270 determinado. 20 phase shift to generate matrices with a variety of multiple precoding, where each matrix with a diversity of precoding corresponds to a given code book 270.

Asimismo como se describió con anterioridad, una matriz de precodificación de compartición de potencia, P, y una matriz con una diversidad de precodificación, D, pueden utilizarse para generar una matriz de precodificación compuesta, C, para el caso de cuatro antenas de transmisión 255 como se muestra a continuación: Also as described above, a power sharing precoding matrix, P, and a matrix with a precoding diversity, D, can be used to generate a composite precoding matrix, C, for the case of four transmitting antennas 255 as it's shown in the following:

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En otra realización, el orden de la multiplicación de las matrices D y P puede cambiarse, lo que produce una transposición de la matriz de precodificación compuesta, o CT, como se muestra a continuación: In another embodiment, the order of multiplication of matrices D and P can be changed, which results in a transposition of the composite precoding matrix, or CT, as shown below:

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5 Dado que C representa una matriz de precodificación de compartición de potencia (que transforma a las antenas virtuales en antenas físicas) y una matriz con una diversidad de precodificación (que introduce un retraso de tiempo cíclico o un desplazamiento de frecuencia equivalente), la utilización de C como un precodificador produce retrasos para las antenas físicas. Por otro lado, la utilización de la transposición de esta matriz, o CT, produce retrasos para las antenas virtuales. Por lo tanto, a fin de introducir selectividad de frecuencia, cuando se ingresa el mismo símbolo 5 Since C represents a power sharing precoding matrix (which transforms virtual antennas into physical antennas) and a matrix with a precoding diversity (which introduces a cyclic time delay or equivalent frequency offset), the utilization of C as a precoder produces delays for physical antennas. On the other hand, the use of the transposition of this matrix, or CT, causes delays for virtual antennas. Therefore, in order to enter frequency selectivity, when the same symbol is entered

10 dentro del precodificador 285, las antenas virtuales se retardan unas en relación con otras. 10 within precoder 285, virtual antennas are delayed relative to each other.

Además, cuando un símbolo único se ingresa dentro del precodificador 285, el precodificador 285 puede operarse para multiplicar el símbolo por un vector de peso, w, que no es ortogonal a ninguna línea de la matriz de precodificación compuesta. Por ejemplo, cuando w=[1 1 1 1]T, w es igual a la primera línea de la matriz de precodificación compuesta y es por lo tanto ortogonal a las otras líneas. De la misma manera, cuando se ingresan In addition, when a single symbol is entered into precoder 285, precoder 285 can be operated to multiply the symbol by a weight vector, w, which is not orthogonal to any line of the composite precoding matrix. For example, when w = [1 1 1 1] T, w is equal to the first line of the composite precoding matrix and is therefore orthogonal to the other lines. In the same way, when they are entered

15 diferentes símbolos dentro del precodificador 285, las antenas físicas se retardan unas en relación con otras porque se transmite un símbolo a través de una antena virtual. 15 different symbols within the precoder 285, the physical antennas are delayed in relation to each other because a symbol is transmitted through a virtual antenna.

En un ejemplo donde se utilizan dos antenas de transmisión 255, se puede definir una matriz de precodificación compuesta de la siguiente forma: In an example where two transmitting antennas 255 are used, a composite precoding matrix can be defined as follows:

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20 Los símbolos, T1 y T2, transmitidos desde las dos antenas físicas 255 son los siguientes: 20 The symbols, T1 and T2, transmitted from the two physical antennas 255 are as follows:

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Las matrices de precodificación compuestas pueden desarrollarse para otros esquemas de diversidad de transmisión, tales como la codificación en bloques de espacios de frecuencia (SFBC, por sus siglas en inglés), la diversidad de transmisión con frecuencia conmutada (FSTD, por sus siglas en inglés), diversidad de transmisión por tiempo conmutado (TSTD, por sus siglas en inglés) o una combinación de estos esquemas. Por ejemplo, para el caso de la SFBC para dos antenas de transmisión 255, los símbolos transmitidos desde las dos antenas 255 y las dos subportadoras adyacentes se pueden presentar como: Composite precoding matrices can be developed for other transmission diversity schemes, such as frequency space block coding (SFBC), switched frequency transmission diversity (FSTD) ), switched time transmission diversity (TSTD) or a combination of these schemes. For example, in the case of the SFBC for two transmitting antennas 255, the symbols transmitted from the two antennas 255 and the two adjacent subcarriers may be presented as:

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donde T11 y T21 denotan los símbolos transmitidos desde la antena 1 y la antena 2 sobre la primera subportadora de 10 OFDM y T12 y T22 denotan los símbolos transmitidos desde la antena 1 y la antena 2 sobre la segunda subportadora de OFDM. where T11 and T21 denote the symbols transmitted from antenna 1 and antenna 2 on the first subcarrier of 10 OFDM and T12 and T22 denote the symbols transmitted from antenna 1 and antenna 2 on the second subcarrier of OFDM.

En otro ejemplo, para el caso de la FSTD para dos antenas de transmisión 255, los símbolos transmitidos desde las dos antenas 255 y las dos subportadoras adyacentes se pueden presentar como: In another example, in the case of the FSTD for two transmitting antennas 255, the symbols transmitted from the two antennas 255 and the two adjacent subcarriers may be presented as:

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15 donde T11 y T21 denotan los símbolos transmitidos desde la antena 1 y la antena 2 sobre la primera subportadora y T12 y T22 denotan los símbolos transmitidos desde la antena 1 y la antena 2 sobre la segunda subportadora. 15 where T11 and T21 denote the symbols transmitted from antenna 1 and antenna 2 on the first subcarrier and T12 and T22 denote the symbols transmitted from antenna 1 and antenna 2 on the second subcarrier.

En otro ejemplo, para el caso de la transmisión FSTD para cuatro antenas de transmisión 255, los símbolos transmitidos desde las cuatro antenas 255 sobre cuatro subportadoras se pueden presentar como: In another example, in the case of the FSTD transmission for four transmission antennas 255, the symbols transmitted from the four antennas 255 on four subcarriers may be presented as:

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Si suponemos que φ2=2φ1 y φ3=3φ1, la expresión anterior se puede simplificar de la siguiente manera: If we assume that φ2 = 2φ1 and φ3 = 3φ1, the above expression can be simplified as follows:

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Por tanto, como se mostró con anterioridad con los casos de dos y cuatro antenas, la utilización de una matriz de precodificación compuesta produce un esquema que modula en amplitud las diferentes antenas 255 con señales ortogonales. Therefore, as was previously shown with the cases of two and four antennas, the use of a composite precoding matrix produces a scheme that modulates in amplitude the different antennas 255 with orthogonal signals.

En otra realización, se puede emplear una combinación de SFBC y FSTD para el caso de cuatro antenas de transmisión 255, de la siguiente manera: In another embodiment, a combination of SFBC and FSTD can be used in the case of four transmitting antennas 255, as follows:

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donde Tij representa un símbolo transmitido a través de la antena ith y la subportadora jth (i=1,2,3,4 y j=1,2,3,4) para el caso de cuatro antenas de transmisión 255. where Tij represents a symbol transmitted through the antenna ith and the subcarrier jth (i = 1,2,3,4 and j = 1,2,3,4) in the case of four transmitting antennas 255.

10 Además, se entenderá que la SFBC se puede combinar con la diversidad de retraso cíclico (CDD) o la diversidad con desplazamiento de fase para el caso de cuatro antenas de transmisión de la siguiente manera:. 10 In addition, it will be understood that the SFBC can be combined with the cyclic delay diversity (CDD) or the phase shift diversity for the case of four transmission antennas as follows:

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donde Tij representa un símbolo transmitido a través de la antena ith y la subportadora jth (i=1,2,3,4 y j=1,2) para el caso de cuatro antenas de transmisión 255 para los esquemas híbridos de SFBC y CDD. where Tij represents a symbol transmitted through the antenna ith and the subcarrier jth (i = 1,2,3,4 and j = 1,2) in the case of four transmitting antennas 255 for the hybrid schemes of SFBC and CDD.

15 Para el caso de la TSTD, los cuatro símbolos transmitidos en cuatro ranuras de tiempo desde las cuatro antenas de transmisión 255 sobre la misma subportadora se pueden presentar como: 15 In the case of TSTD, the four symbols transmitted in four time slots from the four transmission antennas 255 on the same subcarrier can be presented as:

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donde Tij representa un símbolo transmitido a través de la antena ith y la ranura de tiempo jth o el símbolo de OFDM (i=1,2,3,4 y j=1,2,3,4) para el caso de cuatro antenas de transmisión 255. where Tij represents a symbol transmitted through the antenna ith and the time slot jth or the symbol of OFDM (i = 1,2,3,4 and j = 1,2,3,4) for the case of four antennas of transmission 255.

5 En una realización de la presente revelación, como se describió con anterioridad, se almacena una pluralidad de libros de códigos 270 en un generador de señal 265. Para una realización, las matrices de precodificación compuestas para cada libro de códigos 270 pueden estar basadas en una matriz con una diversidad de precodificación diferente. Por ejemplo, un primer libro de códigos, CB1, puede basarse en una matriz de precodificación de compartición de potencia sin ninguna precodificación de diversidad. Esto equivale a que todos los In an embodiment of the present disclosure, as described above, a plurality of code books 270 are stored in a signal generator 265. For one embodiment, the composite precoding matrices for each code book 270 may be based on a matrix with a different precoding diversity. For example, a first code book, CB1, can be based on a power sharing precoding matrix without any diversity precoding. This is equivalent to all

10 desplazamientos de fase en la matriz con una diversidad de precodificación sean ceros (es decir, la matriz con una diversidad de precodificación es una matriz diagonal con Is sobre la diagonal y todos los otros elementos fijados en ceros). Se puede utilizar un parámetro de desplazamiento para generar una pluralidad de matrices de precodificación en base a una matriz de precodificación única de compartición de potencia. Un ejemplo de este libro de códigos 270 con cuatro matrices de precodificación para el caso de dos antenas de transmisión 255 se puede 10 phase shifts in the matrix with a diversity of precoding are zeros (i.e., the matrix with a diversity of precoding is a diagonal matrix with Is on the diagonal and all other elements fixed in zeros). A offset parameter can be used to generate a plurality of precoding matrices based on a single power sharing precoding matrix. An example of this code book 270 with four precoding matrices in the case of two transmitting antennas 255 can be

15 presentar de la siguiente manera: 15 file as follows:

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Se puede obtener otro libro de códigos, CB2, agregando precodificación de diversidad dentro de las matrices de precodificación compuesta. Un conjunto de matrices de precodificación compuestas para este libro de códigos 270 se puede obtener de la siguiente manera: Another code book, CB2, can be obtained by adding diversity precoding within the composite precoding matrices. A set of composite precoding matrices for this code book 270 can be obtained as follows:

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El libro de códigos, CB2, que comprende múltiples matrices de precodificación compuestas se puede presentar de la siguiente forma: The code book, CB2, comprising multiple composite precoding matrices can be presented as follows:

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Del mismo modo, otros libros de códigos 270 se pueden obtener utilizando diferentes desplazamientos de fase en la Similarly, other code books 270 can be obtained using different phase shifts in the

25 matriz con una diversidad de precodificación, D. Por ejemplo, para una realización determinada, se puede proporcionar un primer libro de códigos 270 sin retraso, tal como el libro de códigos, CB1, descrito con anterioridad, se puede proporcionar un segundo libro de códigos 270 con un retraso relativamente pequeño, y se puede proporcionar un tercer libro de códigos 270 con un retraso relativamente grande. A matrix with a diversity of precoding, D. For example, for a given embodiment, a first code book 270 can be provided without delay, such as the code book, CB1, described above, a second book of codes can be provided. 270 codes with a relatively small delay, and a third code book 270 with a relatively large delay can be provided.

Para este ejemplo en particular, el selector de libro de códigos 275 puede seleccionar el segundo libro de códigos 270 que utiliza un valor menor para φ en la matriz con una diversidad de precodificación para un usuario de baja movilidad que requiera una programación selectiva de frecuencia multiusuario. Un φ menor producirá un desplazamiento de fase menor desde una subportadora hacia la siguiente para la transmisión desde múltiples 5 antenas 255 que proporcionan desvanecimientos ascendentes y desvanecimientos descendentes sobre un grupo de subportadoras adecuadas para la programación selectiva de frecuencia multiusuario. También es posible seleccionar un desplazamiento de fase constante por un grupo de subportadoras. Un usuario con baja movilidad también puede seleccionar dinámicamente una matriz de precodificación compuesta desde el segundo libro de códigos 270 que produce una calidad de señal máxima porque la selección dinámica de una matriz de For this particular example, the code book selector 275 can select the second code book 270 that uses a lower value for φ in the array with a precoding diversity for a low mobility user that requires selective multi-user frequency programming . A smaller φ will produce a minor phase shift from one subcarrier to the next for transmission from multiple 5 antennas 255 that provide upward fades and downward fades over a group of subcarriers suitable for selective multi-user frequency programming. It is also possible to select a constant phase shift by a group of subcarriers. A user with low mobility can also dynamically select a composite precoding matrix from the second codebook 270 that produces maximum signal quality because the dynamic selection of an array of

10 precodificación compuesta es bastante confiable a bajas velocidades. 10 composite precoding is quite reliable at low speeds.

Asimismo, para este ejemplo en particular, el selector de libro de códigos 275 puede seleccionar el tercer libro de códigos 270 que utiliza un valor mayor para φ en la matriz con una diversidad de precodificación para un usuario de alta movilidad que requiera una diversidad de transmisión. Un φ mayor producirá un desplazamiento de fase mayor desde una subportadora hacia la siguiente para la transmisión desde múltiples antenas 255 que proporcionan Also, for this particular example, the code book selector 275 can select the third code book 270 which uses a higher value for φ in the matrix with a diversity of precoding for a high mobility user requiring a transmission diversity . A larger φ will produce a larger phase shift from one subcarrier to the next for transmission from multiple antennas 255 that provide

15 diversidad de frecuencia. Un usuario con alta movilidad también puede seleccionar una matriz de precodificación compuesta fija desde el tercer libro de códigos 270 porque la selección dinámica de la matriz de precodificación compuesta puede no ser beneficiosa debido a retrasos de realimentación de la indicación de selección de precodificador. 15 frequency diversity. A user with high mobility can also select a fixed composite precoding matrix from the third codebook 270 because dynamic selection of the composite precoding matrix may not be beneficial due to feedback delays of the precoder selection indication.

La FIGURA 3 ilustra detalles de una porción del generador de señal 265 cuando está utilizando multiplexación FIGURE 3 illustrates details of a portion of signal generator 265 when using multiplexing.

20 espacial total de acuerdo con una realización de la presente revelación. Como se utiliza en este documento, “multiplexación espacial total” hace referencia a la situación en la cual el generador de señal 265 está generando señales en base a un número especificado de flujos de datos que es igual al número de antenas de transmisión en el conjunto de antenas 255. Total space according to an embodiment of the present disclosure. As used herein, "total spatial multiplexing" refers to the situation in which signal generator 265 is generating signals based on a specified number of data streams that is equal to the number of transmission antennas in the set. of antennas 255.

Para la realización ilustrada, el generador de señal 265 comprende un precodificador 285 que puede operarse para For the illustrated embodiment, the signal generator 265 comprises a precoder 285 that can be operated to

25 recibir cuatro flujos de datos 310 (S1, S2, S3 y S4) desde cuatro antenas virtuales 305 (VA1, VA2, VA3 y VA4). Además, un conjunto de antenas 255 comprende cuatro antenas. Sin embargo, se entenderá que el generador de señal 265 puede comprender cualquier otro número adecuado de antenas virtuales 305, cada una de las cuales se puede operar para proporcionar un flujo de datos 310, en base al número de antenas en un conjunto de antenas 25 receive four data streams 310 (S1, S2, S3 and S4) from four virtual antennas 305 (VA1, VA2, VA3 and VA4). In addition, a set of antennas 255 comprises four antennas. However, it will be understood that the signal generator 265 may comprise any other suitable number of virtual antennas 305, each of which may be operated to provide a data stream 310, based on the number of antennas in a set of antennas.

255. 255

30 El precodificador 285 puede operarse para recibir una matriz de precodificación compuesta 315 desde el selector de precodificador 280. El precodificador 285 puede operarse para aplicar la matriz de precodificación compuesta 315 a cada uno de los flujos de datos 310 recibidos desde una antena virtual creada 305 a fin de generar cuatro señales precodificadas 320 (T1, T2, T3 y T4). El bloque de IFFT 290 puede operarse para realizar una transformada rápida de Fourier inversa sobre cada una de las señales precodificadas 320 para generar una señal precodificada 30 Precoder 285 can be operated to receive a composite precoding matrix 315 from precoder selector 280. Precoder 285 can be operated to apply composite precoding matrix 315 to each of the data streams 310 received from a created virtual antenna 305 in order to generate four precoded signals 320 (T1, T2, T3 and T4). The IFFT block 290 can be operated to perform a fast reverse Fourier transform on each of the precoded signals 320 to generate a precoded signal

35 transformada 330 para la transmisión a través de una antena física correspondiente en el conjunto de antenas 255. Transformed 330 for transmission through a corresponding physical antenna in the set of antennas 255.

En un ejemplo del caso de multiplexación espacial de cuatro flujos de datos en un sistema de 4x4, la matriz columna del símbolo, S, se multiplica por la matriz de precodificación compuesta, C, para dar un vector columna, T, de símbolos que se transmitirán desde las antenas físicas 255, de la siguiente manera: In an example of the case of spatial multiplexing of four data streams in a 4x4 system, the column matrix of the symbol, S, is multiplied by the composite precoding matrix, C, to give a column vector, T, of symbols that are they will transmit from physical antennas 255, as follows:

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La FIGURA 4 ilustra detalles de una porción del generador de señal 265 cuando está utilizando diversidad de transmisión de acuerdo con una realización de la presente revelación. Para un ejemplo de una transmisión de FIGURE 4 illustrates details of a portion of the signal generator 265 when using transmission diversity in accordance with an embodiment of the present disclosure. For an example of a transmission of

diversidad de transmisión para el caso de cuatro antenas de transmisión 255 y cualquier número de antenas de recepción, la matriz columna del símbolo, S, que comprende el mismo símbolo se multiplica por la transposición de la matriz de precodificación compuesta, C, para dar un vector columna, T, de símbolos transmitidos desde las cuatro antenas físicas 255, del siguiente modo: transmission diversity in the case of four transmitting antennas 255 and any number of receiving antennas, the column matrix of the symbol, S, comprising the same symbol is multiplied by the transposition of the composite precoding matrix, C, to give a column vector, T, of symbols transmitted from the four physical antennas 255, as follows:

imagen2image2

Las FIGURAS 5A-D ilustran detalles de una porción del generador de señal 265 cuando está utilizando multiplexación espacial parcial de acuerdo con algunas realizaciones de la presente revelación. Como se utiliza en este documento, “multiplexación espacial parcial” hace referencia a la situación en la cual el generador de señal 265 10 está generando señales en base a un número específico de flujos de datos que es mayor a uno pero menor que el número de antenas de transmisión en el conjunto de antenas 255. Se entenderá que las realizaciones ilustradas en las FIGURAS 5A-D son ejemplos con fines explicativos y que es posible implementar otras realizaciones adecuadas. FIGURES 5A-D illustrate details of a portion of signal generator 265 when using partial spatial multiplexing in accordance with some embodiments of the present disclosure. As used herein, "partial spatial multiplexing" refers to the situation in which the signal generator 265 10 is generating signals based on a specific number of data streams that is greater than one but less than the number of transmitting antennas in the set of antennas 255. It will be understood that the embodiments illustrated in FIGURES 5A-D are examples for explanatory purposes and that other suitable embodiments can be implemented.

Como se muestra en la FIGURA 5A, para el caso de una multiplexación espacial de dos flujos de datos 310, por ejemplo, en un sistema de 4x4 ó 4x2, el vector columna del símbolo, S, se puede generar mediante la repetición de 15 dos símbolos de flujo S1 y S2 como a continuación. As shown in FIGURE 5A, in the case of a spatial multiplexing of two data streams 310, for example, in a 4x4 or 4x2 system, the column vector of the symbol, S, can be generated by repeating two two flow symbols S1 and S2 as below.

imagen1image 1

El vector símbolo se multiplica por la matriz de precodificación compuesta, C, para dar un vector columna, T, de símbolos que se transmitirán desde las antenas físicas 255, del siguiente modo: The symbol vector is multiplied by the composite precoding matrix, C, to give a column vector, T, of symbols that will be transmitted from physical antennas 255, as follows:

imagen3image3

Como se muestra en la FIGURA 5B, para el caso de la multiplexación espacial de dos flujos de datos 310, por ejemplo, en un sistema de 4x4 ó 4x2, la información se transmite a través de dos antenas virtuales 305. Las antenas virtuales 305 se pueden seleccionar en base a la información de calidad del canal de antena virtual. Por ejemplo, cuando dos flujos de datos 310 se transmiten a través de las primeras y terceras antenas virtuales 305, el vector símbolo se puede escribir del siguiente modo: As shown in FIGURE 5B, in the case of spatial multiplexing of two data streams 310, for example, in a 4x4 or 4x2 system, the information is transmitted through two virtual antennas 305. Virtual antennas 305 are They can select based on the quality information of the virtual antenna channel. For example, when two data streams 310 are transmitted through the first and third virtual antennas 305, the symbol vector can be written as follows:

imagen1image 1

El vector símbolo se multiplica por la matriz de precodificación compuesta de 4x4, C, para generar un vector columna, T, de símbolos que se transmitirán desde las antenas físicas 255, del siguiente modo: The symbol vector is multiplied by the 4x4 precoding matrix, C, to generate a column vector, T, of symbols that will be transmitted from physical antennas 255, as follows:

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Como se muestra en la FIGURA 5C, para el caso de la multiplexación espacial de tres flujos de datos 310, por ejemplo, en un sistema de 4x4 ó 4x3, la información se transmite a través de tres antenas virtuales 305. Las antenas As shown in FIGURE 5C, in the case of spatial multiplexing of three data streams 310, for example, in a 4x4 or 4x3 system, the information is transmitted through three virtual antennas 305. The antennas

10 virtuales 305 se pueden seleccionar en base a la información de calidad del canal de antena virtual. Por ejemplo, cuando tres flujos de datos 310 se transmiten a través de las primeras, terceras y cuartas antenas virtuales 305, el vector símbolo se puede escribir del siguiente modo: 10 virtual 305 can be selected based on the quality information of the virtual antenna channel. For example, when three data streams 310 are transmitted through the first, third and fourth virtual antennas 305, the symbol vector can be written as follows:

imagen1image 1

El vector símbolo se multiplica por la matriz de precodificación compuesta de 4x4, C, para generar un vector 15 columna, T, de símbolos que se transmitirán desde las antenas físicas 255, del siguiente modo: The symbol vector is multiplied by the 4x4 precoding matrix, C, to generate a column vector, T, of symbols that will be transmitted from physical antennas 255, as follows:

imagen1image 1

Como se muestra en la FIGURA 5D, pueden transmitirse tres flujos de datos 310 a través de cuatro antenas virtuales 305. El vector columna del símbolo, S, se genera mediante la repetición de los primeros símbolos de flujo y 20 la no repetición de los segundos y terceros símbolos de flujo, del siguiente modo: As shown in FIGURE 5D, three data streams 310 can be transmitted through four virtual antennas 305. The column vector of the symbol, S, is generated by repeating the first flow symbols and 20 by not repeating the seconds. and third flow symbols, as follows:

imagen1image 1

En esta configuración, el primer flujo de datos 310 también se beneficia de la diversidad de transmisión adicional. El vector símbolo se multiplica por la matriz de precodificación compuesta, C, para dar un vector columna, T, de símbolos que se transmitirán desde las antenas físicas 255, del siguiente modo: In this configuration, the first data stream 310 also benefits from the additional transmission diversity. The symbol vector is multiplied by the composite precoding matrix, C, to give a column vector, T, of symbols that will be transmitted from physical antennas 255, as follows:

imagen2image2

Las FIGURAS 6A-B ilustran estructuras de precodificación de vector símbolo 600, 650 para la utilización mediante el generador de señal 265 cuando está utilizando multiplexación espacial de acuerdo con dos realizaciones de la presente revelación. FIGURES 6A-B illustrate symbol vector precoding structures 600,650 for use by signal generator 265 when using spatial multiplexing according to two embodiments of the present disclosure.

10 Para la realización que se muestra en la FIGURA 6A, la estructura de precodificación de vector símbolo 600 puede corresponder a un intervalo de tiempo de transmisión (TTI) o un bloque de recursos de frecuencia. La realización ilustrada incluye seis símbolos de OFDM 605a-f; sin embargo, se entenderá que cada TTI o bloque de recursos de frecuencia puede comprender cualquier número adecuado de símbolos de OFDM 605. 10 For the embodiment shown in FIGURE 6A, the symbol vector precoding structure 600 may correspond to a transmission time interval (TTI) or a frequency resource block. The illustrated embodiment includes six symbols of OFDM 605a-f; however, it will be understood that each TTI or frequency resource block may comprise any suitable number of OFDM 605 symbols.

Para la realización en la cual la estructura de precodificación de vector de símbolo 600 corresponde a un TTI, se For the embodiment in which the symbol vector precoding structure 600 corresponds to a TTI,

15 hacen saltar los símbolos de OFDM 605 asignados a las antenas virtuales 305 durante el TTI como se muestra. Del mismo modo, para la realización en la cual la estructura de precodificación de vector símbolo 600 corresponde a un bloque de recursos de frecuencia, se hace saltar los símbolos de OFDM 605 asignados a las antenas virtuales 305 desde subportadora a subportadora sobre el bloque de recursos de frecuencia asignado para la transmisión. 15 pop the OFDM 605 symbols assigned to virtual antennas 305 during the TTI as shown. Similarly, for the embodiment in which the vector symbol precoding structure 600 corresponds to a frequency resource block, the OFDM symbols 605 assigned to the virtual antennas 305 from sub-carrier to sub-carrier on the resource block are skipped of frequency assigned for transmission.

En la realización ilustrada, se repite el símbolo para el flujo 1 (S1) en los primeros y cuartos símbolos de OFDM 605a In the illustrated embodiment, the symbol for flow 1 (S1) is repeated in the first and fourth symbols of OFDM 605a

20 y 605d, se repite el símbolo para el flujo 2 (S2) en los segundos y quintos símbolos de OFDM 605b y 605e, y se repite el símbolo para el flujo 3 (S3) en los terceros y sextos símbolos de OFDM 605c y 605f. Por lo tanto, se permite que cada uno de los flujos experimente la diversidad de transmisión adicional mientras que se proporciona también la multiplexación espacial. 20 and 605d, the symbol for flow 2 (S2) is repeated in the second and fifth symbols of OFDM 605b and 605e, and the symbol for flow 3 (S3) is repeated in the third and sixth symbols of OFDM 605c and 605f . Therefore, each of the streams is allowed to experience additional transmission diversity while spatial multiplexing is also provided.

Para la realización que se muestra en la FIGURA 6B, la estructura de precodificación de vector símbolo 650 puede For the embodiment shown in FIGURE 6B, the vector symbol precoding structure 650 may

25 corresponder a un TTI o un bloque de recursos de frecuencia. La realización ilustrada incluye seis símbolos de OFDM 655a-f; sin embargo, se entenderá que cada TTI o bloque de recursos de frecuencia puede comprender cualquier número adecuado de símbolos de OFDM 655. 25 correspond to a TTI or a frequency resource block. The illustrated embodiment includes six OFDM 655a-f symbols; however, it will be understood that each TTI or frequency resource block may comprise any suitable number of OFDM 655 symbols.

En la realización ilustrada, se transmiten tres flujos de datos 310 a través de tres antenas virtuales 305. Para la realización en la cual la estructura de precodificación de vector símbolo 650 corresponde a un TTI, las antenas In the illustrated embodiment, three data streams 310 are transmitted through three virtual antennas 305. For the embodiment in which the vector symbol precoding structure 650 corresponds to a TTI, the antennas

30 virtuales 305 utilizadas para la transmisión cambio de símbolo de OFDM 655 a símbolo de OFDM 655. Del mismo modo, para la realización en la cual la estructura de precodificación de vector símbolo 650 corresponde a un bloque de recursos de frecuencia, las antenas virtuales 305 utilizadas para la transmisión cambian desde subportadora de OFDM a subportadora. 30 virtual 305 used for transmission change from symbol of OFDM 655 to symbol of OFDM 655. Similarly, for the embodiment in which the vector precoding structure symbol 650 corresponds to a block of frequency resources, virtual antennas 305 used for transmission change from OFDM subcarrier to subcarrier.

Para el ejemplo ilustrado, las antenas virtuales 2, 3 y 4 se utilizan para el flujo 1 (S1), el flujo 2 (S2) y el flujo 3 (S3),For the illustrated example, virtual antennas 2, 3 and 4 are used for flow 1 (S1), flow 2 (S2) and flow 3 (S3),

35 respectivamente, en los primeros y quintos símbolos de OFDM 655a y 655e. En los segundos y sextos símbolos de OFDM 655b y 655f, las antenas virtuales 1, 3 y 4 se utilizan para el flujo 1, el flujo 2 y el flujo 3, respectivamente. En el tercer símbolo de OFDM 655c, las antenas virtuales 1, 2 y 4 se utilizan para el flujo 1, el flujo 2 y el flujo 3, respectivamente. En el cuarto símbolo de OFDM 655d, las antenas virtuales 1, 2 y 3 se utilizan para el flujo 1, el flujo 2 y el flujo 3, respectivamente. 35 respectively, in the first and fifth symbols of OFDM 655a and 655e. In the second and sixth symbols of OFDM 655b and 655f, virtual antennas 1, 3 and 4 are used for flow 1, flow 2 and flow 3, respectively. In the third symbol of OFDM 655c, virtual antennas 1, 2 and 4 are used for flow 1, flow 2 and flow 3, respectively. In the fourth symbol of OFDM 655d, virtual antennas 1, 2 and 3 are used for flow 1, flow 2 and flow 3, respectively.

La FIGURA 7 es un diagrama de flujo que ilustra un método 700 para la realización de precodificación utilizando el generador de señal 265 de acuerdo con una realización de la presente revelación. Inicialmente, la estación base 102 recibe una solicitud para una sesión de comunicaciones desde una estación subscriptora, tal como la estación subscriptora 111 (paso 705 del proceso). FIGURE 7 is a flow chart illustrating a method 700 for performing precoding using signal generator 265 in accordance with an embodiment of the present disclosure. Initially, the base station 102 receives a request for a communications session from a subscriber station, such as the subscriber station 111 (step 705 of the process).

El selector de libro de códigos 275 selecciona un libro de códigos 270 para la sesión de comunicaciones en base a la realimentación recibida desde la estación subscriptora 111 (paso 710 del proceso). El selector de precodificador 280 selecciona una matriz de precodificación compuesta 315 desde el libro de códigos seleccionado 270 en base a la realimentación desde la estación subscriptora 111 (paso 715 del proceso). The code book selector 275 selects a code book 270 for the communications session based on the feedback received from the subscriber station 111 (step 710 of the process). The precoder selector 280 selects a composite precoding matrix 315 from the selected code book 270 based on feedback from the subscriber station 111 (step 715 of the process).

Si la multiplexación espacial está siendo usada por la estación base 102 (paso 720 del proceso), el precodificador 285 precodifica cada flujo de datos 310 recibido desde una antena virtual 305 mediante la aplicación de la matriz de precodificación compuesta seleccionada 315 para generar señales precodificadas 320 (paso 725 del proceso). Sin embargo, si la diversidad de transmisión está siendo usada por la estación base 102 (paso 720 del proceso), el precodificador 285 precodifica cada flujo de datos 310 recibido desde una antena virtual 305 mediante la aplicación de la transposición de la matriz de precodificación compuesta seleccionada 315 para generar señales precodificadas 320 (paso 730 del proceso). If the spatial multiplexing is being used by the base station 102 (process step 720), the precoder 285 precodes each data stream 310 received from a virtual antenna 305 by applying the selected composite precoding matrix 315 to generate precoded signals 320 (step 725 of the process). However, if the transmission diversity is being used by the base station 102 (process step 720), the precoder 285 precodes each data stream 310 received from a virtual antenna 305 by applying the composite precoding matrix transposition 315 selected to generate 320 precoded signals (step 730 of the process).

El bloque de IFFT 290 realiza una operación de IFFT sobre las señales precodificadas 320 para generar un señal precodificada transformada 330 para cada señal precodificada 320 (paso 735 del proceso). Cada señal precodificada transformada 330 se transmite a través de una antena física correspondiente en el conjunto de antenas 255 (paso 740 del proceso). The IFFT block 290 performs an IFFT operation on the precoded signals 320 to generate a transformed precoded signal 330 for each precoded signal 320 (step 735 of the process). Each transformed precoded signal 330 is transmitted through a corresponding physical antenna in the set of antennas 255 (step 740 of the process).

Si la sesión de comunicaciones no ha terminado (paso 745 del proceso), el selector de precodificador 280 puede seleccionar la misma u otra matriz de precodificación 315 en base a la realimentación adicional desde la estación subscriptora 111 (paso 715 del proceso), y el método continua como antes. Sin embargo, una vez que la sesión de comunicaciones ha terminado (paso 745 del proceso), el método llega a su fin. If the communications session has not ended (step 745 of the process), the precoder selector 280 may select the same or another precoding matrix 315 based on the additional feedback from the subscriber station 111 (step 715 of the process), and the Continuous method as before. However, once the communications session is over (step 745 of the process), the method comes to an end.

De esta forma, la precodificación puede realizarse si se utiliza la multiplexación espacial o la diversidad de transmisión en la red inalámbrica 100. Además, puede proporcionarse precodificación mejorada mediante la selección de un libro de códigos 270 para cada sesión de comunicaciones que se hace a medida para esa sesión de comunicaciones. Por ejemplo, un usuario con baja movilidad puede tener matrices de precodificación compuestas 315 seleccionadas desde un libro de códigos, mientras que un usuario con alta movilidad puede tener matrices de precodificación compuestas 315 seleccionadas de otro libro de códigos. In this way, precoding can be performed if spatial multiplexing or transmission diversity is used in the wireless network 100. In addition, improved precoding can be provided by selecting a code book 270 for each communication session that is custom-made. for that communications session. For example, a user with low mobility may have composite precoding matrices 315 selected from a codebook, while a user with high mobility may have composite precoding matrices 315 selected from another codebook.

Aunque la presente revelación se ha descrito con una realización a modo de ejemplo, pueden sugerirse diversos cambios y modificaciones a un experto en el arte. Está previsto que la presente revelación abarque tales cambios y modificaciones comprendidos dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Although the present disclosure has been described with an exemplary embodiment, various changes and modifications may be suggested to one skilled in the art. It is intended that the present disclosure encompass such changes and modifications within the scope of the appended claims.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1.one.
Una estación base (102) capaz de realizar precodificaciones en un sistema de comunicaciones inalámbricas (100), que comprende:  A base station (102) capable of precoding in a wireless communication system (100), comprising:
una pluralidad de libros de códigos (270), cada libro de códigos comprende una pluralidad de matrices de precodificación compuestas generadas en base a una matriz con una diversidad de precodificación correspondiente y una matriz de precodificación de compartición de potencia; y un selector de libro de códigos (275) que puede operarse para seleccionar uno de los libros de códigos (270) para su utilización en una sesión de comunicaciones con una estación subscriptora (111). a plurality of code books (270), each code book comprises a plurality of composite precoding matrices generated based on a matrix with a corresponding precoding diversity and a power sharing precoding matrix; and a code book selector (275) that can be operated to select one of the code books (270) for use in a communications session with a subscriber station (111).
2.2.
La estación base (102) según la reivindicación 1, que además comprende un selector de precodificador (280) que puede operarse para seleccionar una de las matrices de precodificación del libro de códigos seleccionado para su utilización en la comunicación con la estación subscriptora (111).  The base station (102) according to claim 1, further comprising a precoder selector (280) that can be operated to select one of the precoding matrices of the codebook selected for use in communication with the subscriber station (111) .
3.3.
La estación base (102) según la reivindicación 2, que además comprende un precodificador (285) que puede operarse para precodificar una pluralidad de flujos de datos (310) en base a una matriz de precodificación compuesta seleccionada (315).  The base station (102) according to claim 2, further comprising a precoder (285) that can be operated to precode a plurality of data streams (310) based on a selected composite precoding matrix (315).
4.Four.
La estación base (102) según la reivindicación 3, donde el precodificador (285) además puede operarse para precodificar un flujo de datos único en base a una transposición de la matriz de precodificación compuesta seleccionada (315).  The base station (102) according to claim 3, wherein the precoder (285) can also be operated to precode a single data stream based on a transposition of the selected composite precoding matrix (315).
5.5.
La estación base (102) según la reivindicación 2, donde el selector de precodificador (280) además puede operarse para seleccionar una de las matrices de precodificación compuestas del libro de códigos seleccionado para su utilización en la comunicación con la estación subscriptora (111) para cada intervalo de tiempo de transmisión.  The base station (102) according to claim 2, wherein the precoder selector (280) can also be operated to select one of the precoding matrices composed of the codebook selected for use in communication with the subscriber station (111) for Each transmission time interval.
6.6.
La estación base (102) según la reivindicación 1, donde la matriz con una diversidad de precodificación comprende una matriz con una diversidad de precodificación de retraso cíclico.  The base station (102) according to claim 1, wherein the matrix with a diversity of precoding comprises a matrix with a diversity of precoding of cyclic delay.
7.7.
La estación base (102) según la reivindicación 1, donde las matrices de precodificación compuestas han sido además generadas en base a una matriz de precodificación de compartición de potencia correspondiente, donde la matriz de precodificación de compartición de potencia comprende una matriz de precodificación en base a la transformada de Fourier.  The base station (102) according to claim 1, wherein the composite precoding matrices have also been generated based on a corresponding power sharing precoding matrix, wherein the power sharing precoding matrix comprises a base precoding matrix to the Fourier transform.
8.8.
La estación base (102) según la reivindicación 1, donde la pluralidad de libros de códigos (270) comprende un primer libro de códigos y un segundo libro de códigos, donde la matriz con una diversidad de precodificación corresponde al primer libro de códigos que no proporciona desplazamiento de fase, y la matriz con una diversidad de precodificación corresponde al segundo libro de códigos que proporciona un desplazamiento de fase.  The base station (102) according to claim 1, wherein the plurality of codebooks (270) comprises a first codebook and a second codebook, wherein the matrix with a diversity of precoding corresponds to the first codebook that does not it provides phase shift, and the matrix with a diversity of precoding corresponds to the second codebook that provides a phase shift.
9.9.
Un método (700) para la realización de precodificaciones en un sistema de comunicaciones inalámbricas, que comprende:  A method (700) for performing precodes in a wireless communication system, comprising:
el almacenamiento de una pluralidad de libros de códigos (270), donde cada libro de códigos comprende una pluralidad de matrices de precodificación compuestas generadas en base a una matriz con una diversidad de precodificación correspondiente y a una matriz de precodificación de compartición de potencia; y la selección (710) de uno de los libros de códigos (270) para su utilización en una sesión de comunicaciones con una estación subscriptora (111). the storage of a plurality of code books (270), where each code book comprises a plurality of composite precoding matrices generated based on a matrix with a corresponding precoding diversity and a power sharing precoding matrix; and the selection (710) of one of the code books (270) for use in a communications session with a subscriber station (111).
10.10.
El método (700) según la reivindicación 9, que además comprende la selección (715) de una de las matrices de precodificación compuestas del libro de códigos (270) seleccionado, para su utilización en la comunicación con la estación subscriptora (111).  The method (700) according to claim 9, further comprising the selection (715) of one of the precoding matrices composed of the selected codebook (270), for use in communication with the subscriber station (111).
11.eleven.
El método (700) según la reivindicación 10, que además comprende la precodificación (725, 730) de una pluralidad de flujos de datos (310) en base a una matriz de precodificación compuesta seleccionada (315).  The method (700) according to claim 10, further comprising the precoding (725, 730) of a plurality of data streams (310) based on a selected composite precoding matrix (315).
12.12.
El método (700) según la reivindicación 11, que además comprende la precodificación (725, 730) de un flujo de datos único (310) en base a una transposición de la matriz de precodificación compuesta seleccionada (315).  The method (700) according to claim 11, further comprising the precoding (725, 730) of a single data stream (310) based on a transposition of the selected composite precoding matrix (315).
13.13.
El método (700) según la reivindicación 9, que además comprende la selección de una de las matrices de precodificación compuestas del libro de códigos (270) seleccionado, para su utilización en la comunicación con la estación subscriptora (111) para cada intervalo de tiempo de transmisión.  The method (700) according to claim 9, further comprising the selection of one of the precoding matrices composed of the selected code book (270), for use in communicating with the subscriber station (111) for each time interval of transmission.
14.14.
El método (700) según la reivindicación 9, la matriz con una diversidad de precodificación comprende una matriz con una diversidad de precodificación de retraso cíclico.  The method (700) according to claim 9, the matrix with a diversity of precoding comprises a matrix with a diversity of precoding of cyclic delay.
15.fifteen.
El método (700) según la reivindicación 9, donde las matrices de precodificación compuestas han sido además generadas en base a una matriz de precodificación de compartición de potencia correspondiente, donde la matriz de  The method (700) according to claim 9, wherein the composite precoding matrices have also been generated based on a corresponding power sharing precoding matrix, wherein the matrix of
5 precodificación de compartición de potencia comprende una matriz de precodificación en base a una transformada de Fourier. The power sharing precoding comprises a precoding matrix based on a Fourier transform.
16. El método (700) según la reivindicación 9, donde la pluralidad de libros de códigos (270) comprende un primer libro de códigos y un segundo libro de códigos, donde la matriz con una diversidad de precodificación corresponde al primer libro de códigos que no proporciona desplazamiento de fase, y donde la matriz con una diversidad de 16. The method (700) according to claim 9, wherein the plurality of codebooks (270) comprises a first codebook and a second codebook, wherein the matrix with a diversity of precoding corresponds to the first codebook that does not provide phase shift, and where the matrix with a diversity of 10 precodificación corresponde al segundo libro de códigos que proporciona desplazamiento de fase. 10 precoding corresponds to the second codebook that provides phase shift.
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