ES2562481T3 - Constelaciones multi-dimensionales rotadas para una diversidad mejorada en canales de desvanecimiento - Google Patents

Abstract

Un aparato de transmisión para transmitir un bloque de datos a través de una pluralidad de canales de transmisión, comprendiendo el aparato de transmisión: un modulador operable para obtener N componentes de constelación de acuerdo con el bloque de datos a transmitir; y un transmisor operable para transmitir cada uno de los N componentes de constelación obtenidos, en donde los N componentes de constelación se obtienen usando una transformación ortogonal, N es un múltiplo de cuatro, y la transformación ortogonal tiene uno de (i) una representación R matricial N-por-N con valores absolutos de todos los elementos en una diagonal principal iguales a un primer valor, y con valores absolutos de todos los elementos no en la diagonal principal iguales a un segundo valor distinto a cero, y (ii) una representación matricial obtenida permutando filas y/o columnas en la representación R matricial N-por-N,**Fórmula** a y b indican parámetros reales, cada valor de signo si,j satisface si,jÎ{-1,+1}, y los parámetros reales a y b satisfacen a2 + (N-1)b2 >=1.

Description

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canales de transmisión comprende una pluralidad de diferentes símbolos en un esquema de multiplexación por división de frecuencia ortogonal.

La presente invención proporciona también un primer aparato de recepción para recibir un bloque de datos a través de una pluralidad de canales de transmisión, comprendiendo el primer aparato de recepción: un receptor operable para recibir una pluralidad de señales de componente a través de la pluralidad de canales de transmisión; y un demodulador operable para seleccionar uno de una pluralidad de puntos de constelación de acuerdo con la pluralidad de señales de componente recibidas, en el que (i) la pluralidad de puntos de constelación están definidos mediante posiciones de los mismos en un espacio N-dimensional, obteniéndose las posiciones aplicando una transformación ortogonal a un subconjunto de

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, que es una malla de enteros N-dimensional, (ii) N es un múltiplo de cuatro, y (iii) la transformación ortogonal tiene una representación matricial N-por-N con valores absolutos de todos los elementos en una diagonal principal iguales a un primer valor, y con valores absolutos de todos los elementos no en la diagonal principal iguales a un segundo

15 valor distinto a cero.

La presente invención proporciona también un primer método de recepción para recibir un bloque de datos a través de una pluralidad de canales de transmisión, comprendiendo el primer método de recepción las etapas de: recibir una pluralidad de señales de componente a través de la pluralidad de canales de transmisión; y seleccionar uno de una pluralidad de puntos de constelación de acuerdo con la pluralidad de señales de componente recibidas, en el que (i) la pluralidad de puntos de constelación están definidos mediante posiciones de los mismos en un espacio Ndimensional, obteniéndose las posiciones aplicando una transformación ortogonal a un subconjunto de

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, que es una malla de enteros N-dimensional, (ii) N es un múltiplo de cuatro, y (iii) la transformación ortogonal tiene

25 una representación matricial N-por-N con valores absolutos de todos los elementos en una diagonal principal iguales a un primer valor, y con valores absolutos de todos los elementos no en la diagonal principal iguales a un segundo valor distinto a cero.

El aparato de recepción y método de recepción anteriores permiten generar de manera eficaz una constelación rotada multi-dimensional (una matriz de rotación multi-dimensional) para transmisión digital con un alto grado de diversidad de modulación con respecto a diversos tamaños de constelación. Debido a la constelación rotada multidimensional obtenida usando la matriz de rotación multi-dimensional generada, el aparato de recepción y el método de recepción anteriores posibilitan también recepción de datos que produce el efecto de un alto grado de diversidad de modulación.

35 La presente invención proporciona también un segundo aparato de recepción y un segundo método de recepción, que son el primer aparato de recepción y el primer método de recepción, respectivamente, en el que en lugar de la representación matricial N-por-N, la transformación ortogonal tiene una representación matricial obtenida permutando filas y/o columnas en la representación matricial N-por-N.

La estructura anterior produce el mismo efecto que el efecto producido mediante la representación matricial N-por-N con valores absolutos de todos los elementos en la diagonal principal iguales a un primer valor, y con valores absolutos de todos los elementos no en la diagonal principal iguales a un segundo valor distinto a cero.

45 La presente invención proporciona también un tercer aparato de recepción y un tercer método de recepción, que son el primer aparato de recepción y el primer método de recepción, respectivamente, en el que la pluralidad de canales de transmisión comprende una pluralidad de diferentes portadoras en un esquema de multiplexación por división de frecuencia ortogonal.

La presente invención proporciona también un cuarto aparato de recepción y un cuarto método de recepción, que son el primer aparato de recepción y el primer método de recepción, respectivamente, en el que la pluralidad de canales de transmisión comprende una pluralidad de diferentes símbolos en un esquema de multiplexación por división de frecuencia ortogonal.

55 La presente invención proporciona también un primer método de generación para generar una constelación multidimensional para un esquema de modulación digital en un sistema de comunicación de datos, comprendiendo el primer método de generación las etapas de: recibir una pluralidad de vectores de un espacio vectorial multidimensional; y obtener puntos de constelación de la constelación multi-dimensional aplicando una transformación ortogonal a la pluralidad de vectores recibidos, en el que (i) la transformación ortogonal está adaptada para aumentar un número mínimo de diferentes valores en componentes de dos puntos de constelación multi-dimensional distintos cualquiera con relación a un número mínimo de diferentes valores en componentes de dos vectores distintos recibidos cualquiera, y (ii) la transformación ortogonal tiene una representación matricial N-por-N, siendo N un múltiplo de cuatro, con valores absolutos de todos los elementos en una diagonal principal iguales a un primer

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La estructura anterior es útil en una implementación numérica directa.

Lo siguiente describe una realización de la presente invención con referencia a los dibujos.

5 En primer lugar, se proporciona ahora una descripción de las matrices de rotación multi-dimensionales propuestas.

Las matrices de rotación multi-dimensionales tienen un parámetro independiente único y una estructura que es tan regular como sea posible. El parámetro puede configurarse para minimizar la probabilidad de errores para diversos tamaños de constelación. Específicamente, se imponen las siguientes dos condiciones (i) y (ii) en la matriz de

10 rotación multi-dimensional empleada para obtener una constelación rotada multi-dimensional.

(i)

Cada salida debe tener una entrada dominante.

(ii)

Las entradas restantes deben tener pesos iguales.

15 Las condiciones anteriores (i) y (ii) se cumplen si la matriz de rotación multi-dimensional es de la forma mostrada en el siguiente Cálculo 19 (para N = 4), o más generalmente, de la forma mostrada en el siguiente Cálculo 20. Obsérvese que la matriz de rotación multi-dimensional mostrada en el Cálculo 20 es una matriz N-por-N.

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[Cálculo 20]

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En este punto, a y b indican parámetros reales, satisfaciendo cada valor de signo si,j

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30 Obsérvese que los valores de los parámetros a y b que cumplen las condiciones anteriores (i) y (ii) satisfacen una expresión relacional a > b > 0.

Evidentemente, pueden conseguirse las mismas ventajas permutando filas y/o columnas de la matriz de rotación

35 multi-dimensional mostrada en el Cálculo 20 anterior. Por lo tanto, la matriz mostrada en el Cálculo 20 puede usarse como la matriz de rotación multi-dimensional. Como alternativa, es posible también usar una matriz obtenida permutando filas y/o columnas de la matriz mostrada en el Cálculo 20 como la matriz de rotación multi-dimensional. La matriz mostrada en el Cálculo 20 y la matriz obtenida permutando filas y/o columnas de la matriz mostrada en el Cálculo 20 tienen las siguientes características: (i) cada fila contiene un elemento que tiene un parámetro real a; (ii)

40 cada columna contiene un elemento que tiene un parámetro real a; y (iii) el resto de los elementos en cada fila/columna tienen un parámetro real b.

Lo siguiente describe la normalización de la matriz de rotación multi-dimensional mostrada en el Cálculo 20 anterior. Obsérvese que puede realizarse normalización similar en una matriz (una matriz de rotación multi-dimensional) 45 obtenida permutando filas y/o columnas de la matriz mostrada en el Cálculo 20.

La condición de normalización establece la relación mostrada en el siguiente Cálculo 21 entre los parámetros a y b.

[Cálculo 21] 50

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Claims (1)

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