ES2712913T3 - Method of generating a codebook and apparatus for generating a code book for multiple-input multiple-output (MIMO) multiple polarization systems - Google Patents

Method of generating a codebook and apparatus for generating a code book for multiple-input multiple-output (MIMO) multiple polarization systems Download PDF

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Bruno Clerckx
Yongxing Zhou
Goo Chul Chung
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Abstract

Un terminal que comprende: una unidad de almacenamiento de libro de códigos para almacenar un libro de códigos que incluye cada una de las matrices Wi en la que i es un número natural de 1 a 8:**Fórmula** un selector para seleccionar una matriz objetivo de las matrices Wi; y una unidad de realimentación de información para realimentar información asociada con la matriz objetivo a una estación base.A terminal comprising: a codebook storage unit for storing a codebook that includes each of the matrices Wi in which i is a natural number from 1 to 8: ** Formula ** a selector to select a target matrix of Wi matrices; and an information feedback unit for feedback of information associated with the target matrix to a base station.

Description

DESCRIPCIONDESCRIPTION

Procedimiento de generacion de libro de codigos y aparato de generacion de un libro de codigos para sistemas de entrada multiple salida multiple (MIMO) de multiple polarizacionProcedure of generation of book of codes and apparatus of generation of a book of codes for systems of multiple entrance multiple exit (MIMO) of multiple polarization

Campo tecnicoTechnical field

Aspectos de la presente invencion se refieren a un sistema de entrada multiple salida multiple (MIMO) y, mas particularmente, a un libro de codigos de matrices de precodificacion para su uso en sistemas de MIMO y un procedimiento de generacion de un libro de codigos para su uso en tales sistemas de MIMO.Aspects of the present invention relate to a multiple input multiple output (MIMO) system and, more particularly, to a book of precoding matrix codes for use in MIMO systems and a method of generating a codebook for its use in such MIMO systems.

Antecedentes de la tecnicaBackground of the technique

En la actualidad, se estan expandiendo las tecnologfas de comunicacion inalambrica para la provision de una diversidad de servicios multimedia en entornos de comunicacion inalambrica. Se necesita transmision de datos a alta velocidad para proporcionar servicios multimedia de alta calidad en sistemas de comunicacion inalambrica. Por consiguiente, se han realizado diversas investigaciones para soportar transmision de datos a alta velocidad en tales sistemas de comunicacion inalambrica. Una propuesta reciente para conseguir una transmision de datos a alta velocidad se refiere al uso de multiples antenas tanto en el transmisor como el receptor, conocido como sistemas de entrada multiple salida multiple (MIMO).At present, wireless communication technologies are being expanded to provide a variety of multimedia services in wireless communication environments. High-speed data transmission is required to provide high-quality multimedia services in wireless communication systems. Accordingly, various investigations have been conducted to support high-speed data transmission in such wireless communication systems. A recent proposal to achieve high-speed data transmission refers to the use of multiple antennas in both the transmitter and the receiver, known as multiple-input multiple-output (MIMO) systems.

La tecnologfa de MIMO ofrece aumentos significativos en capacidades de canal con recursos de frecuencia limitados y en tasas de transmision de datos usando multiples antenas tanto en el transmisor como el receptor. En tales sistemas de MIMO, se usan un numero de antenas cuando las condiciones de dispersion son sustanciales, y teoricamente, sistemas de MIMO proporcionan capacidades de canal proporcionales al numero de antenas. Tal tecnologfa de MIMO puede servir como un componente importante de los sistemas de comunicacion movil de proxima generacion, tal como Proyecto Comun de Tecnologfas Inalambricas de la 3a Generacion (3GPP), Super 3G (o Evolucion a Largo Plazo "LTE" 3G), 3GPP2 y los proximos sistemas 4G, particularmente, para el enlace descendente desde una unica estacion base a multiples equipos de usuario.MIMO technology offers significant increases in channel capabilities with limited frequency resources and in data transmission rates using multiple antennas in both the transmitter and the receiver. In such MIMO systems, a number of antennas are used when the dispersion conditions are substantial, and theoretically, MIMO systems provide channel capabilities proportional to the number of antennas. Such MIMO technology can serve as an important component of next-generation mobile communication systems, such as the 3rd Generation Wireless Technologies Project (3GPP), Super 3G (or Long Term Evolution "LTE" 3G), 3GPP2 and the next 4G systems, particularly, for the downlink from a single base station to multiple user equipment.

Sin embargo, cuando se despliega la tecnologfa de MIMO, el espacio ffsico y area para la instalacion de antenas puede ser limitado. Sistemas de comunicacion usando tecnologfa de MIMO se afectan enormemente mediante la separacion entre antenas. Espedficamente, a medida que la separacion entre antenas se vuelve mas pequena, puede generarse una mayor correlacion entre canales inalambricos. Particularmente, cuando las antenas tienen la misma polarizacion, puede generarse una mayor correlacion entre canales inalambricos. La correlacion generada entre canales inalambricos reduce la fiabilidad para comunicacion de datos y tambien reduce tasas de transmision de datos.However, when the MIMO technology is deployed, the physical space and area for antenna installation may be limited. Communication systems using MIMO technology are greatly affected by the separation between antennas. Specifically, as the separation between antennas becomes smaller, a greater correlation between wireless channels can be generated. Particularly, when the antennas have the same polarization, a greater correlation between wireless channels can be generated. The correlation generated between wireless channels reduces the reliability for data communication and also reduces data transmission rates.

Por consiguiente, se necesitan diversos procedimientos de uso de la direccion de polarizacion de antenas para reducir un area de instalacion de multiples antenas y tambien para aumentar capacidades de canal. Cuando se usan antenas de multiple polarizacion en sistemas de MIMo , puede reducirse la correlacion entre canales inalambricos. Se necesitan operaciones de codificacion, denominadas como una precodificacion, para transmitir datos de forma efectiva, a traves de canales inalambricos, en sistemas de MIMO para maximizar el rendimiento y capacidad de sistema. Precodificacion representa conformacion de haz de multiples capas en la que se emite una senal de transmision (datos) desde cada una de las antenas de acuerdo con una regla de precodificacion de datos, es decir, ponderacion de fase apropiada (y ganancia) de tal forma que la potencia de senal se maximiza en la entrada de receptor y el efecto de desvanecimiento por trayectos multiples se minimiza. La ponderacion puede expresarse en terminos de una matriz de precodificacion (es decir, un conjunto de vectores de conformacion de haz) y se selecciona de un conjunto de matrices de precodificacion en un libro de codigos.Accordingly, various methods of using the antenna polarization address are needed to reduce an installation area of multiple antennas and also to increase channel capabilities. When multiple polarization antennas are used in MIMo systems, the correlation between wireless channels can be reduced. Coding operations, called a precoding, are required to transmit data effectively, through wireless channels, in MIMO systems to maximize performance and system capacity. Pre-coding represents multi-layer beam conformation in which a transmission signal (data) is emitted from each of the antennas according to a data pre-coding rule, ie, appropriate phase weighting (and gain) in such a way that the signal power is maximized at the receiver input and the multipath fading effect is minimized. The weighting can be expressed in terms of a precoding matrix (i.e., a set of beam shaping vectors) and selected from a set of precoding matrices in a codebook.

En la actualidad, existen diversos tipos de libros de codigos disenados para los casos particulares de esquemas de MIMO de unica polarizacion en los que la polarizacion de antenas es una unica polarizacion. Sin embargo, no se ha ofrecido ningun libro de codigos efectivo en asociacion con casos de esquemas de MIMO de multiple polarizacion en los que la polarizacion de antenas es de polarizacion multiple. Libros de codigos existentes disenados para esquemas de MIMO de unica polarizacion no pueden optimizarse para esquemas de MIMO de multiple polarizacion. LG ELECTRONICS Y COL: "CDD-based Precoding for E-UTRA downlink MIMO", borrador de 3GPP; R1-063345 desvela un terminal o una estacion base que almacena una matriz de Walsh-Hadmard.Currently, there are several types of codebooks designed for the particular cases of single-polarization MIMO schemes in which polarization of antennas is a single polarization. However, no effective code book has been offered in association with cases of multiple polarization MIMO schemes in which polarization of antennas is of multiple polarization. Existing codebooks designed for single-polarization MIMO schemes can not be optimized for multi-polarization MIMO schemes. LG ELECTRONICS AND COL: "CDD-based Precoding for E-UTRA MIMO downlink", 3GPP draft; R1-063345 discloses a terminal or a base station that stores a Walsh-Hadmard matrix.

Por consiguiente, existe una necesidad de un procedimiento y aparato de generacion de un libro de codigos para un sistema de MIMO con baja complejidad y excelente rendimiento, incluso cuando la polarizacion de antenas es polarizacion multiple.Accordingly, there is a need for a method and apparatus for generating a code book for a MIMO system with low complexity and excellent performance, even when the polarization of antennas is multiple polarization.

Divulgacion de la invencionDisclosure of the invention

Problema tecnicoTechnical problem

Aspectos de la presente invencion proporcionan un procedimiento y aparato de generacion de un libro de codigos para un sistema de entrada multiple salida multiple (MIMO) de multiple polarizacion que puede generar una matriz de precodificacion usando una matriz de precodificacion de unica polarizacion incluso cuando la polarizacion de antenas es polarizacion multiple, y de este modo obtener una excelente matriz de precodificacion que se genera facilmente.Aspects of the present invention provide a method and apparatus for generating a code book for a multi-polarization multiple output multiple input (MIMO) system that can generate a precoding matrix using a single polarization precoding matrix even when the polarization of antennas is multiple polarization, and thus obtain an excellent precoding matrix that It is easily generated.

Aspectos adicionales y/o ventajas de la invencion se expondran en parte en la descripcion que sigue a continuacion y, en parte, sera obvia a partir de la descripcion, o puede aprenderse mediante practica de la invencion.Additional aspects and / or advantages of the invention will be set forth in part in the description that follows and, in part, will be obvious from the description, or may be learned by practicing the invention.

Aspectos de la presente invencion tambien proporcionan un procedimiento y aparato de generacion de un libro de codigos en un sistema de MIMO de multiple polarizacion que puede reconstruir una matriz de precodificacion de acuerdo con una clasificacion de transmision.Aspects of the present invention also provide a method and apparatus for generating a code book in a multiple polarization MIMO system that can reconstruct a precoding matrix according to a transmission classification.

Aspectos de la presente invencion tambien proporcionan un procedimiento y aparato de generacion de un libro de codigos en un sistema de MIMO de multiple polarizacion que puede generar una matriz rotada cuando se rota la direccion de polarizacion de antenas de transmision, que puede hacer frente de forma flexible con un cambio en la direccion de polarizacion.Aspects of the present invention also provide a method and apparatus for generating a codebook in a multi-polarization MIMO system that can generate a rotated matrix when the polarization direction of transmission antennas is rotated, which can cope flexible with a change in polarization direction.

Solucion tecnicaTechnical solution

La invencion se define mediante las reivindicaciones independientes. Realizaciones preferidas de la invencion se estipulan en las reivindicaciones dependientes. Mientras varias realizaciones y/o ejemplos se han desvelado en esta descripcion, la materia objeto para la que se busca proteccion se limita estricta y solamente a aquellas realizaciones y/o ejemplos incluidos por el alcance de las reivindicaciones adjuntas. Realizaciones y/o ejemplos mencionados en la descripcion que no pertenecen al ambito de las reivindicaciones son utiles para el entendimiento de la invencion. De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, se proporciona un procedimiento de generacion de un libro de codigos para su uso en un MIMO de multiple polarizacion, incluyendo el procedimiento: asignar una matriz de precodificacion de unica polarizacion a cada uno de bloques diagonales entre una pluralidad de bloques dispuestos en una estructura diagonal de bloques en la que un numero de bloques diagonales corresponde a un numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision; y asignar una matriz cero a cada uno de bloques restantes excluyendo los bloques diagonales dentro de la estructura diagonal de bloques.The invention is defined by the independent claims. Preferred embodiments of the invention are stipulated in the dependent claims. While various embodiments and / or examples have been disclosed in this description, the subject matter for which protection is sought is strictly limited and only to those embodiments and / or examples included by the scope of the appended claims. Embodiments and / or examples mentioned in the description that do not belong to the scope of the claims are useful for the understanding of the invention. According to one aspect of the present invention, there is provided a method of generating a code book for use in a multiple polarization MIMO, including the procedure: assigning a single polarization precoding matrix to each of diagonal blocks between a plurality of blocks arranged in a diagonal block structure in which a number of diagonal blocks corresponds to a number of polarization directions of transmission antennas; and assign a zero matrix to each of the remaining blocks excluding the diagonal blocks within the diagonal block structure.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, el procedimiento de generacion de libro de codigos puede incluir adicionalmente: generar una matriz de precodificacion para MIMO de multiple polarizacion combinando las matrices de precodificacion de unica polarizacion asignadas a los bloques diagonales y las matrices cero asignadas a los bloques restantes dentro de la estructura diagonal de bloques.According to another aspect of the present invention, the codebook generation method may additionally include: generating a precoding matrix for multiple polarization MIMO by combining the single polarization precoding arrays assigned to the diagonal blocks and the assigned zero matrices to the remaining blocks within the diagonal block structure.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, el procedimiento de generacion de libro de codigos puede incluir adicionalmente: reconstruir la matriz de precodificacion seleccionando, de la matriz de precodificacion, al menos un vector de columna de acuerdo con una clasificacion de transmision que corresponde a un numero de flujos de datos a transmitir.According to another aspect of the present invention, the codebook generation method may additionally include: reconstructing the precoding matrix by selecting, from the precoding matrix, at least one column vector according to a corresponding transmission classification. to a number of data flows to be transmitted.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, el procedimiento de generacion de libro de codigos puede incluir adicionalmente: generar una matriz de precodificacion rotada usando la matriz de precodificacion y una matriz rotada que corresponde a un angulo rotado de la direccion de polarizacion cuando se rota la direccion de polarizacion de antenas de transmision.According to another aspect of the present invention, the codebook generation method may additionally include: generating a precoding matrix rotated using the precoding matrix and a rotated matrix corresponding to a rotated angle of the polarization direction when rotates the polarization direction of transmission antennas.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, el procedimiento de generacion de libro de codigos puede incluir adicionalmente: ajustar una fase de cada uno de elementos incluidos en la matriz reordenada usando una matriz diagonal.According to another aspect of the present invention, the codebook generation method may additionally include: adjusting a phase of each of elements included in the reordered matrix using a diagonal matrix.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, se proporciona un aparato de generacion de un libro de codigos para MIMO de multiple polarizacion, incluyendo el aparato: una unidad de asignacion de matriz de precodificacion de unica polarizacion para asignar una matriz de precodificacion de unica polarizacion a cada uno de bloques diagonales entre una pluralidad de bloques dispuestos en una estructura diagonal de bloques en la que un numero de bloques diagonales corresponde a un numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision; y una unidad de asignacion de matriz cero para asignar una matriz cero a cada uno de bloques restantes excluyendo los bloques diagonales dentro de la estructura diagonal de bloques.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a multi-polarization MIMO codebook generating apparatus, the apparatus including: a single polarization precoding matrix allocation unit for assigning a unique precoding matrix. polarization to each of diagonal blocks between a plurality of blocks arranged in a diagonal block structure in which a number of diagonal blocks corresponds to a number of transmission antenna polarization directions; and a zero matrix assignment unit for assigning a zero matrix to each remaining block excluding the diagonal blocks within the block diagonal structure.

Ademas de las realizaciones y aspectos de ejemplo como se ha descrito anteriormente, aspectos y realizaciones adicionales seran evidentes mediante referencia a los dibujos y mediante el estudio de las siguientes descripciones. Breve descripcion de los dibujosIn addition to the exemplary embodiments and aspects as described above, additional aspects and embodiments will be apparent by reference to the drawings and by studying the following descriptions. Brief description of the drawings

Un mejor entendimiento de la presente invencion sera evidente a partir de la siguiente descripcion detallada de realizaciones de ejemplo y las reivindicaciones cuando se lean en conexion con los dibujos adjuntos, formando todos una parte de la divulgacion de la presente invencion. Mientras la siguiente divulgacion escrita e ilustrada se centra en la divulgacion de ejemplos de realizaciones de la invencion, debena entenderse claramente que la misma es por medio de ilustracion y ejemplo unicamente y que la invencion no se limita a la misma. El espmtu y alcance de la presente invencion estan limitados unicamente por los terminos de las reivindicaciones adjuntas. Lo siguiente representa breves descripciones de los dibujos, en los que:A better understanding of the present invention will be apparent from the following detailed description of exemplary embodiments and the claims when read in connection with the accompanying drawings, all forming a part of the disclosure of the present invention. While the following written and illustrated disclosure focuses on the disclosure of exemplary embodiments of the invention, it should be clearly understood that it is by way of illustration and example only and that the invention is not limited thereto. The espmtu and scope of the present invention are limited only by the terms of the appended claims. The following represents brief descriptions of the drawings, in which:

las Figuras 1-3 ilustran antenas de transmision/recepcion de multiple polarizacion en un sistema de MIMO de acuerdo con realizaciones de ejemplo de la presente invencion;Figures 1-3 illustrate multiple polarization transmission / reception antennas in a MIMO system in accordance with exemplary embodiments of the present invention;

la Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de generacion de un libro de codigos de matrices de precodificacion para su uso en un sistema de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion;Figure 4 is a flow diagram illustrating a method of generating a precoding matrix code book for use in a multiple polarization MIMO system in accordance with an exemplary embodiment of the present invention;

la Figura 5 ilustra una matriz de precodificacion para su uso en un sistema de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion;Figure 5 illustrates a precoding matrix for use in a multiple polarization MIMO system according to an example embodiment of the present invention;

la Figura 6 ilustra matrices de precodificacion en las que una matriz de transformada de Fourier discreta (DFT) de precodificacion se asigna a bloques diagonales en un sistema de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion; yFigure 6 illustrates precoding matrices in which a discrete Fourier transform (DFT) matrix of precoding is assigned to diagonal blocks in a multiple polarization MIMO system according to an exemplary embodiment of the present invention; Y

la Figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra un aparato de generacion de libro de codigos de generacion de un libro de codigos de matrices de precodificacion para su uso en un sistema de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion.Figure 7 is a block diagram illustrating a codebook generating apparatus for generating a precoding matrix codebook for use in a multi-polarization MIMO system in accordance with an exemplary embodiment of the present invention. invention.

Modo para la invencionMode for invention

Se hara ahora referencia en detalle a presentes realizaciones de la presente invencion, cuyos ejemplos se ilustran en los dibujos adjuntos, en los que numeros de referencia similares hacen referencia a elementos similares a lo largo de todo el documento. Las realizaciones se describen a continuacion para explicar la presente invencion haciendo referencia a las figuras.Reference will now be made in detail to present embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, in which like reference numbers refer to similar elements throughout the entire document. The embodiments are described below to explain the present invention with reference to the figures.

Antes de describir las realizaciones de la presente invencion en detalle, a continuacion en el presente documento se proporcionan ejemplos de libros de codigos actuales disenados para MIMO de unica polarizacion que incluyen un libro de codigos de transformada de Fourier discreta (DFT) y un libro de codigos de DFT rotado para ayudar en el entendimiento de la construccion del nuevo libro de codigos para el caso particular de MIMO de multiple polarizacion. Por ejemplo, un libro de codigos de DFT que proporciona una matriz de precodificacion de DFT para su uso en un sistema de MIMO de unica polarizacion puede representarse como se indica a continuacion:Before describing the embodiments of the present invention in detail, examples of current codebooks designed for single-polarization MIMOs including a discrete Fourier transform codebook (DFT) and a reference book are provided in the present document. DFT codes rotated to assist in understanding the construction of the new code book for the particular case of multiple polarization MIMO. For example, a DFT code book that provides a DFT precoding matrix for use in a single polarization MIMO system may be represented as follows:

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Figure imgf000004_0003

: Conjunto de matriz de precodificacion: Precoding matrix set

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: bésima matriz de precodificacion: b th pre-coding matrix

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: mésimo vector de columna en la matriz: m th column vector in the matrix

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en la que B es el numero de bits necesarios para indicar una de esaswhere B is the number of bits needed to indicate one of those

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Figure imgf000004_0005

matrices de precodificacion de DFT, M es un numero de antenas de transmision, y es un libro de codigos de DFT que es un conjunto de matrices de precodificacion de DFT, yDFT precoding matrices, M is a number of transmit antennas, and it is a DFT codebook that is a set of DFT precoding matrices, and

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es la bésima matriz de precodificación de DFT. El mésimo vector de columna en la matrizis the b th DFT precoding matrix. The m th column vector in the matrix

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puede representarse como can be represented as

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Espedficamente, el libro de codigos de DFT incluyeSpecifically, the DFT codebook includes

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matrices de precodificacion de DFT. Cada una de lasDFT precoding matrices. Each of the

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matrices de precodificacion de DFT incluye M vectores de columna.DFT precoding matrices include M column vectors.

Tambien, cada una de las matrices de precodificacion de DFT es una matriz de M x M, yAlso, each of the DFT precoding matrices is a matrix of M x M, and

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es un vector que tiene m elementos y puede ser un vector de columna que tiene un tamano de M x 1.is a vector that has m elements and can be a column vector that has a size of M x 1.

En el libro de codigos de DFT,In the DFT codebook,

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Figure imgf000005_0008

puede definirse como se indica a continuacion:it can be defined as indicated below:

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Figure imgf000005_0004

Es decir,That is to say,

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matrices de precodificacion de DFT existen en el libro de codigos de DFT. Cada matriz de precodificacion de DFT es una matriz de M x M. Tambien, cada una de las matrices de precodificacion de DFT de M x M incluye M vectores de columna. Cada vector de columna puede ser un vector de columna de M x 1, y elementos del vector de columna pueden determinarse como en la ecuacion anterior 2.DFT precoding matrices exist in the DFT code book. Each DFT precoding matrix is a matrix of M x M. Also, each of the DFT precoding matrices of M x M includes M column vectors. Each column vector can be a column vector of M x 1, and elements of the column vector can be determined as in the previous equation 2.

Por ejemplo, cuando la polarizacion de dos (2) antenas de transmision son polarizacion unica, la matriz de precodificacion de DFT puede incluir dos matrices dadas como se indica a continuacion,For example, when the polarization of two (2) transmit antennas is single polarization, the DFT precoding matrix can include two arrays given as indicated below,

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En contraste al libro de codigos de DFT actual para sistema de MIMO de unica polarizacion, un libro de codigos de DFT rotado es un conjunto de matrices de precodificacion de DFT rotadas para su uso en un sistema de MIMO de unica polarizacion. Un libro de codigos de DFT rotado de este tipo puede representarse como se indica a continuacion:In contrast to the current DFT code book for single polarization MIMO system, a rotated DFT codebook is a set of DFT precoding matrices rotated for use in a single polarization MIMO system. A rotated DFT code book of this type can be represented as follows:

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: de tal forma que: so that

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Una iesima matriz de precodificacion de DFT rotada puede representarse como se indica a continuacion:A very large rotated DFT pre-coding matrix can be represented as follows:

| Ecuacion 5]| Equation 5]

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en la quein which

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es una matriz de precodificacion de DFT en el sistema de MIMO de unica polarizacion. La matriz de precodificacion de DFT rotadais a DFT precoding matrix in the single polarization MIMO system. The DFT precoding matrix rotated

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se genera rotando todos los elementos, incluidos en cada una de las filas de la matriz de precodificacion de DFT, mediante una fase particular.it is generated by rotating all the elements, included in each of the rows of the DFT precoding matrix, by means of a particular phase.

Tambien, en un sistema de MIMO, una antena de transmision ubicada en un lado de transmisor transmite una senal de datos, a traves de un canal inalambrico, a una antena de recepcion ubicada en un lado de receptor. El canal inalambrico puede denominarse como una matriz de canal H. En un sistema de MIMO de multiple polarizacion, la matriz de canal H puede modelarse comoAlso, in a MIMO system, a transmitting antenna located on a transmitter side transmits a data signal, through a wireless channel, to a receiving antenna located on a receiver side. The wireless channel can be referred to as an H-channel matrix. In a multi-polarization MIMO system, the H-channel matrix can be modeled as

Figure imgf000006_0006
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En el presente documento, el sfmbolo"In this document, the symbol "

©©

" indica un producto de Hadamard de matrices y tiene una regla de calculo, segun viene dada por:"indicates a Hadamard product of matrices and has a calculation rule, as given by:

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En lo sucesivo, la presente invencion se describira en detalle con referencia a los dibujos adjuntos.In the following, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

Volviendo ahora a las Figuras 1-3, se ilustran diversas combinaciones de antenas de transmision/recepcion de doble polarizacion para canales de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con realizaciones de ejemplo de la presente invencion. Turning now to FIGS. 1-3, various combinations of dual polarization transmit / receive antennas are illustrated for multi-polarization MIMO channels according to example embodiments of the present invention.

Haciendo referencia a la Figura 1, un sistema 110 de MIMO incluye dos antenas 111 y 112 de transmision (2Tx) dispuestas en un lado de transmisor, y dos antenas 113 y 114 de recepcion (2Rx) dispuestas en un lado de receptor. Las dos antenas 111 y 112 de transmision son perpendiculares entre sn Por consiguiente, las direcciones de polarizacion de senales transmitidas, a traves de un canal inalambrico (es decir, matriz de canal H), por las antenas 111 y 112 de transmision son ortogonales entre slReferring to Figure 1, a MIMO system 110 includes two transmit antennas 111 and 112 (2Tx) disposed on one transmitter side, and two receive antennas 113 and 114 (2Rx) disposed on a receiver side. The two transmit antennas 111 and 112 are perpendicular between sn Accordingly, the polarization directions of signals transmitted, through a wireless channel (i.e., H channel matrix), by the transmit antennas 111 and 112 are orthogonal between sl

Para 2Tx-2Rx: Matriz de precodificacion X puede representarse como se indica a continuacion:For 2Tx-2Rx: Pre-coding matrix X can be represented as follows:

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El parametroThe parameter

xx

, llamado factor de depolarizacion, puede considerarse como una XPD global (discriminacion de polarizacion cruzada) de las antenas y el canal. El valor exacto del factor de depolarizacion puede ser diffcil de cuantificar ya que depende de muchos factores y variara de un entorno inalambrico a otro. Un factor de depolarizacion de este tipo puede cubrir un amplio intervalo de valores de valores, called depolarization factor, can be considered as a global XPD (cross-polarization discrimination) of the antennas and the channel. The exact value of the depolarization factor can be difficult to quantify since it depends on many factors and will vary from one wireless environment to another. A depolarization factor of this type can cover a wide range of values of values

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De manera similar, otro sistema de MIMO 120, como se muestra en la Figura 2, incluye cuatro antenas 121, 122, 123 y 124 de transmision (4Tx) dispuestas en un lado de transmisor, y dos antenas 125 y 126 de recepcion (2Rx) dispuestas en un lado de receptor. Las direcciones polarizadas de senales transmitidas, a traves de un canal inalambrico (es decir, matriz de canal H), mediante dos antenas 121 y 122 de transmision y restantes dos antenas 123 y 124 de transmision son ortogonales entre slSimilarly, another MIMO system 120, as shown in Figure 2, includes four transmit antennas 121, 122, 123 and 124 (4Tx) disposed on one transmitter side, and two receive antennas 125 and 126 (2Rx) ) arranged on a receiver side. The polarized directions of transmitted signals, through a wireless channel (ie, H-channel matrix), by two transmit antennas 121 and 122 and remaining two transmit antennas 123 and 124 are orthogonal to each other.

Para 4Tx-2Rx: Matriz de precodificacion X puede representarse como se indica a continuacion:For 4Tx-2Rx: Pre-coding matrix X can be represented as follows:

Figure imgf000007_0003
Figure imgf000007_0003

Tambien, aun otro sistema 130 de MIMO, como se muestra en la Figura 3, incluye cuatro antenas 131, 132, 133 y 134 de transmision (4Tx) dispuestas en un lado de transmisor, y cuatro antenas 135, 136, 137 y 138 de recepcion (4Rx) dispuestas en un lado de receptor.Also, yet another MIMO system 130, as shown in Figure 3, includes four transmit antennas 131, 132, 133 and 134 (4Tx) arranged on one transmitter side, and four transmit antennas 135, 136, 137 and 138 reception (4Rx) arranged on one receiver side.

Para 4Tx-4Rx: Matriz de precodificacion X puede representarse como se indica a continuacion:For 4Tx-4Rx: Pre-coding matrix X can be represented as follows:

Figure imgf000007_0005
,
Figure imgf000007_0005
,

en la quein which

xx

es un numero real, yit's a real number, and

Figure imgf000007_0004
Figure imgf000007_0004

Haciendo referencia a la Ecuacion 7, la primera columna y la segunda columna de la matriz X corresponden a dos antenas 121 y 122 de transmision (2Tx), y la tercera columna y la cuarta columna de la matriz X corresponden a otras dos antenas 123 y 124 de transmision (2Tx). Referring to Equation 7, the first column and the second column of matrix X correspond to two transmit antennas 121 and 122 (2Tx), and the third column and the fourth column of matrix X correspond to two other antennas 123 and 124 of transmission (2Tx).

Espedficamente, la matriz de canal H puede modelarse como:Specifically, the H-channel matrix can be modeled as:

H=X©H* .H = X © H *.

Tambien, cuando se disponen cuatro antenas de transmision (4Tx) y cuatro antenas de recepcion (4Rx) en el sistema 130 de MIMO, mostrado en la Figura 3, la matriz de precodificacion X puede ser una matriz de 4x4, como se muestra en la Ecuacion 7. Tambien, las cuatro antenas 131, 132, 133 y 134 de transmision (4Tx) transmiten senales en dos direcciones de polarizacion. Como resultado, la matriz X puede modelarse como una matriz de precodificacion que tiene los dos bloques en una direccion diagonal.Also, when four transmit antennas (4Tx) and four receive antennas (4Rx) are arranged in the MIMO system 130, shown in Figure 3, the precoding matrix X can be a 4x4 matrix, as shown in Equation 7. Also, the four transmit antennas 131, 132, 133 and 134 (4Tx) transmit signals in two polarization directions. As a result, the matrix X can be modeled as a precoding matrix that has the two blocks in a diagonal direction.

Cuando una distancia entre antenas de transmision (Tx) y antenas de recepcion (Rx) es pequena, es decir, por ejemplo, cuando el equipo de usuario (UE) esta cerca de la estacion base (BS), el parametroWhen a distance between transmission antennas (Tx) and reception antennas (Rx) is small, that is, for example, when the user equipment (UE) is close to the base station (BS), the parameter

x,x,

llamado factor de depolarizacion, puede modelarse cercano a cero "0". A la inversa, cuando una distancia entre antenas de transmision (Tx) y antenas de recepcion (Rx) es grande, es decir, por ejemplo, cuando existen grandes celulas dentro de las redes inalambricas,called depolarization factor, can be modeled close to zero "0". Conversely, when a distance between transmission antennas (Tx) and reception antennas (Rx) is large, that is, for example, when there are large cells within the wireless networks,

xx

puede modelarse cercano a uno "1". Por consiguiente, cuandoit can be modeled close to a "1". Therefore, when

xx

cambia de "0" a "1", es decir, dentro del intervalo de 0<X<1, el libro de codigos debena tener un rendimiento excelente tanto en un sistema de MIMO de unica polarizacion y un sistema de MIMO de multiple polarizacion.changes from "0" to "1", that is, within the range of 0 <X <1, the code book must have excellent performance in both a single polarization MIMO system and a multiple polarization MIMO system.

La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de generacion de un libro de codigos para su uso en un sistema de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion. Un libro de codigos de este tipo esta provisto de un conjunto de matrices unitarias disenadas no unicamente para esquemas de MIMO de multiple polarizacion, sino tambien esquemas de MIMO de unica polarizacion sin ninguna degradacion de rendimiento significativa. El libro de codigos para tal MIMO de multiple polarizacion puede construirse en una estructura diagonal de bloques, conocida como un libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal. De manera similar, una matriz de precodificacion para su uso en un MIMO de multiple polarizacion en una estructura diagonal de bloques de este tipo puede expresarse en terminos de M x N, donde M indica un numero de antenas de transmision en un lado de transmisor y N indica un numero de flujos de datos en la matriz X. El tamano de una matriz de este tipo puede determinarse de acuerdo con una clasificacion de transmision (tasa de multiplexacion espacial) que corresponde a al menos uno del numero de antenas de transmision y el numero de flujos de datos a transmitir, a traves de los canales inalambricos. Por ejemplo, si el numero de antenas de transmision (Tx) es cuatro (4) y la clasificacion de transmision, es decir, el numero de flujos de datos es tambien cuatro (4), entonces el tamano de la matriz puede ser de 4 x 4.Figure 4 is a flow chart illustrating a procedure for generating a codebook for use in a multi-polarization MIMO system in accordance with an exemplary embodiment of the present invention. A code book of this type is provided with a set of unitary matrices designed not only for multiple polarization MIMO schemes, but also single polarization MIMO schemes without any significant performance degradation. The codebook for such a multiple polarization MIMO can be constructed in a diagonal block structure, known as a diagonal block multiple polarization codebook. Similarly, a precoding matrix for use in a multi-polarization MIMO in a block diagonal structure of this type can be expressed in terms of M x N, where M indicates a number of transmit antennas on a transmitter side and N indicates a number of data streams in matrix X. The size of a matrix of this type can be determined according to a transmission classification (spatial multiplexing rate) corresponding to at least one of the number of transmit antennas and the number of data flows to be transmitted, through the wireless channels. For example, if the number of transmit antennas (Tx) is four (4) and the transmission classification, that is, the number of data streams is also four (4), then the size of the array can be 4 x 4

Una matriz de este tipo (libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal) puede organizarse o modelarse como que tiene una pluralidad de bloques de acuerdo con un numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision dentro de una estructura diagonal de bloques. Bloques en una direccion diagonal se conocen como bloques diagonales. En una matriz de M x N, la expresion "direccion diagonal" se refiere a una direccion desde un elemento de una primera columna y una primera fila hasta un elemento es una Mesima columna y Nesima fila. Por ejemplo, cuando una matriz de 4 x 4 se divide en cuatro conjuntos de 2 x 2 matrices, una matriz de 2 x 2 que incluye elementos, incluidos en o bien la primera (1a) o bien segunda (2a) columna y tambien incluidos en o bien la primera (1a) o bien segunda (2a) fila de la matriz, y otra matriz de 2 x 2 que incluye elementos, incluidos en o bien la tercera (3a) o bien cuarta (4a) columna y tambien incluidos en o bien la tercera (3a) o bien cuarta (4a) fila de la matriz, se caracterizan como "bloques diagonales."A matrix of this type (diagonal block multiple polarization codebook) can be organized or modeled as having a plurality of blocks according to a number of transmission antenna polarization directions within a block diagonal structure. Blocks in a diagonal direction are known as diagonal blocks. In an M x N matrix, the expression "diagonal direction" refers to a direction from an element of a first column and a first row to an element is a Mesima column and Nesima row. For example, when a 4 x 4 matrix is divided into four sets of 2 x 2 matrices, a 2 x 2 matrix that includes elements, included in either the first (1a) or second (2a) column and also included in either the first (1a) or second (2nd) row of the matrix, and another 2 x 2 matrix that includes elements, included in either the third (3a) or fourth (4th) column and also included in or the third (3rd) or fourth (4th) row of the matrix, are characterized as "diagonal blocks."

En este caso, cuando el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision es dos (2), el numero total de bloques diagonales puede ser dos (2) y el numero total de bloques restantes dentro de la estructura diagonal de bloques puede ser dos (2). De manera similar, cuando el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision es tres (3), el numero total de bloques diagonales puede ser tres (3) y el numero total de bloques restantes puede ser seis (6).In this case, when the number of transmission antenna polarization addresses is two (2), the total number of diagonal blocks can be two (2) and the total number of blocks remaining within the diagonal block structure can be two. (two). Similarly, when the number of transmission antenna polarization addresses is three (3), the total number of diagonal blocks can be three (3) and the total number of remaining blocks can be six (6).

Haciendo referencia a la Figura 4, en la operacion S210, se asigna una matriz de precodificacion de unica polarizacion a cada uno de bloques diagonales entre una pluralidad de bloques dentro de la estructura de bloque diagonal. Una matriz de precodificacion de unica polarizacion de este tipo es una matriz de precodificacion disenada para MIMO de unica polarizacion.Referring to Figure 4, in step S210, a single polarization precoding matrix is assigned to each of diagonal blocks among a plurality of blocks within the diagonal block structure. A single polarization precoding matrix of this type is a precoding matrix designed for single polarization MIMO.

Por ejemplo, la matriz de precodificacion de unica polarizacion asignada a los bloques diagonales en un libro de codigos de este tipo de multiple polarizacion de bloque diagonal puede incluir una matriz de precodificacion de DFT o una matriz de precodificacion de DFT rotada seleccionada en un libro de codigos de matriz disenado para MIMO de unica polarizacion, por ejemplo, el libro de codigos de DFT o el libro de codigos de DFT rotado o cualquier otro libro de codigos de matriz. Una cualquiera de la matriz de precodificacion de DFT y la matriz de precodificacion de DFT rotada puede asignarse a bloques diagonales.For example, the single polarization precoding matrix assigned to the diagonal blocks in a codebook of this type of multiple diagonal block polarization may include a DFT precoding matrix. or a rotated DFT precoding matrix selected in a matrix codebook designed for single polarization MIMOs, for example, the DFT codebook or the rotated DFT codebook or any other matrix codebook. Any one of the DFT precoding matrix and the rotated DFT precoding matrix can be assigned to diagonal blocks.

Ademas, el tamano de la matriz de precodificacion de unica polarizacion puede determinarse de acuerdo con el numero de antenas de transmision (Tx) que tiene la misma direccion de polarizacion. Por ejemplo, se supone que el numero total de antenas de transmision (Tx) es ocho (8), y la direccion de polarizacion por dos antenas de transmision (2Tx) es una direccion x y la direccion de polarizacion por las restantes seis antenas de transmision (6Tx) es una direccion y. En este caso, la direccion x es perpendicular a la direccion y. Tambien, el numero de direcciones de polarizacion es dos (2), es decir, las direcciones x y y. Por consiguiente, la matriz de precodificacion para MIMO de multiple polarizacion puede tener dos bloques diagonales.In addition, the size of the single polarization precoding matrix can be determined according to the number of transmit antennas (Tx) having the same polarization direction. For example, it is assumed that the total number of transmit antennas (Tx) is eight (8), and the direction of polarization by two transmit antennas (2Tx) is one direction x and the direction of polarization by the remaining six transmit antennas (6Tx) is a direction and. In this case, the direction x is perpendicular to the direction y. Also, the number of polarization directions is two (2), that is, the x and y directions. Accordingly, the pre-coding matrix for multiple polarization MIMO can have two diagonal blocks.

Tambien, el numero de filas de la matriz de precodificacion de unica polarizacion que se asignan a un bloque diagonal puede ser seis (6) y el numero de filas de la matriz de precodificacion de unica polarizacion que se asignan al restante un bloque diagonal puede ser dos (2). En este caso, si la clasificacion de transmision es ocho (8), mas espedficamente, si la clasificacion de transmision de dos antenas que tiene la direccion x como la direccion de polarizacion es dos (2) y la clasificacion de transmision de seis antenas que tiene la direccion y como la direccion de polarizacion es seis (6), una matriz de precodificacion de polarizacion unica de 2 x 2 puede asignarse a uno cualquiera de dos bloques diagonales y una matriz de precodificacion de polarizacion unica de 6 x 6 puede asignarse al otro de los dos bloques diagonales.Also, the number of rows of the single polarization precoding matrix that are assigned to a diagonal block can be six (6) and the number of rows of the single polarization precoding matrix that are assigned to the remaining one diagonal block can be two 2). In this case, if the transmission classification is eight (8), more specifically, if the classification of transmission of two antennas that has the address x as the direction of polarization is two (2) and the transmission classification of six antennas that has the address and since the polarization direction is six (6), a single polarization precoding matrix of 2 x 2 can be assigned to any one of two diagonal blocks and a single polarization precoding matrix of 6 x 6 can be assigned to the another of the two diagonal blocks.

En la operacion S220, se asigna una matriz cero a cada uno de las bloques restantes, excluyendo los bloques diagonales, dentro de la estructura diagonal de bloques.In step S220, a zero matrix is assigned to each of the remaining blocks, excluding the diagonal blocks, within the block diagonal structure.

Esped ficamente, la matriz cero de la que todos los elementos son '0' se asigna a bloques que no son los bloques diagonales entre los bloques que se obtienen dentro de la estructura diagonal de bloques de acuerdo con el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision.Espe d ically, the zero matrix of which all elements are '0' is assigned to blocks that are not the diagonal blocks among the blocks obtained in the diagonal block structure according to the number of directions of polarization of transmission antennas.

En la operacion S230, se genera a continuacion una matriz de precodificacion para MIMO de multiple polarizacion, es decir, un libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal combinando las matrices de precodificacion de unica polarizacion asignadas a los bloques diagonales y las matrices cero asignadas a los bloques restantes dentro de la estructura diagonal de bloques.In step S230, a pre-coding matrix for multi-polarization MIMO is generated, ie, a multiple-polarization block book of diagonal blocks combining the single polarization pre-coding matrices assigned to the diagonal blocks and the assigned zero matrices to the remaining blocks within the diagonal block structure.

Por ejemplo, si existen cuatro antenas de transmision (4Tx), y dos antenas de transmision (2Tx) de las mismas tienen la direccion x como la direccion de polarizacion y las restantes dos antenas de transmision (2Tx) tienen la direccion y como la direccion de polarizacion, el libro de codigos para el sistema de MIMO de multiple polarizacion puede incluir una matriz de 4 x 4 como se proporciona, por ejemplo, mediante:For example, if there are four transmit antennas (4Tx), and two transmit antennas (2Tx) of them have the address x as the direction of polarization and the remaining two transmit antennas (2Tx) have the address and as the address For polarization, the codebook for the multiple polarization MIMO system may include a 4x4 matrix as provided, for example, by:

Figure imgf000009_0001
Figure imgf000009_0001

Las dos matrices de precodificacion de multiple polarizacion de la Ecuacion 8 son unicamente un ejemplo de la presente invencion. Matrices de precodificacion de multiple polarizacion pueden generarse combinando aleatoriamente las dos matrices de precodificacion de DFT de la Ecuacion 3, por ejemplo, asignadas a los bloques diagonales con las dos matrices cero asignadas a los bloques restantes dentro de la estructura diagonal de bloques . Esped ficamente, la matriz de precodificacion para el sistema de MIMO de multiple polarizacion pueden generarse organizando la matriz de precodificacion en la pluralidad de bloques de acuerdo con el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision, y asignando la matriz de precodificacion de unica polarizacion a los bloques diagonales entre todos los bloques. La matriz cero se asigna a continuacion a cada uno de las bloques restantes dentro de la estructura diagonal de bloques.The two multiple polarization precoding matrices of Equation 8 are only one example of the present invention. Multiple polarization precoding matrices can be generated by randomly combining the two DFT precoding matrices of Equation 3, for example, assigned to the diagonal blocks with the two zero matrices assigned to the remaining blocks within the block diagonal structure. Espe d ically, the precoding matrix for the MIMO system of multiple polarizations may be generated organizing precoding matrix in the plurality of blocks according to the number of directions of polarization of transmit antennas, and assigning precoding matrix only polarization to the blocks diagonal between all the blocks. The zero matrix is then assigned to each of the remaining blocks within the diagonal block structure.

Por ejemplo, cuando se supone que existen cuatro antenas de transmision y el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision es dos (2), el tamano de la matriz de precodificacion para MIMO de multiple polarizacion puede ser 4 x 4. Tambien, ya que el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision es dos (2), la matriz de precodificacion puede organizarse en un total de cuatro (4) bloques de acuerdo con el numero de direcciones de polarizacion. La matriz de precodificacion para MIMO de multiple polarizacion (libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal) se genera a continuacion asignando la matriz de precodificacion de unica polarizacion a cada uno de los dos (2) bloques diagonales y asignando la matriz cero a cada uno de los dos (2) bloques restantes que no son los dos (2) bloques diagonales dentro de la estructura diagonal de bloques.For example, when it is assumed that there are four transmit antennas and the number of transmission antenna polarization addresses is two (2), the size of the pre-coding array for multiple polarization MIMOs may be 4 x 4. Also, already that the number of transmission antenna polarization addresses is two (2), the precoding matrix can be organized into a total of four (4) blocks according to the number of polarization directions. The pre-coding matrix for multiple polarization MIMO (multiple diagonal block polarization codebook) is generated next by assigning the single polarization precoding matrix to each of the two (2) diagonal blocks and assigning the zero matrix to each one of the two (2) remaining blocks that are not the two (2) diagonal blocks within the diagonal block structure.

En la operacion S240, la matriz de precodificacion (libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal) se reconstruye a continuacion seleccionando, de la misma matriz de precodificacion, al menos un vector de columna de acuerdo con una clasificacion de transmision que corresponde a un numero de flujos de datos a transmitir, a traves del canal inalambrico.In step S240, the precoding matrix (diagonal block multiple polarization codebook) is then reconstructed by selecting, from the same precoding matrix, at least one column vector according to a transmission classification corresponding to a number of data flows to be transmitted, through the wireless channel.

Por ejemplo, puede suponerse que si cuatro antenas de transmision tienen una multiple polarizacion, se genera una matriz de precodificacion de 4 x 4. La matriz de precodificacion de 4 x 4 viene dada por:For example, it can be assumed that if four transmit antennas have a multiple polarization, a precoding matrix of 4 x 4 is generated. The precoding matrix of 4 x 4 is given by:

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Figure imgf000010_0001

Haciendo referencia a la Ecuacion 9, cuando la clasificacion de transmision es dos (2), la matriz de precodificacion (libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal) puede reconstruirse seleccionando dos vectores de columna de los cuatro vectores de columna incluidos en la matriz de precodificacion. Espedficamente, la matriz de precodificacion de la Ecuacion 9 puede reconstruirse para generar seis matrices de precodificacion que tiene un tamano de 4 x 2, segun viene dada por:Referring to Equation 9, when the transmission classification is two (2), the precoding matrix (multiple diagonal block polarization codebook) can be reconstructed by selecting two column vectors from the four column vectors included in the matrix of precoding. Specifically, the precoding matrix of Equation 9 can be reconstructed to generate six precoding matrices that have a size of 4 x 2, as given by:

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Figure imgf000010_0002

Cuando el numero de antenas de transmision es M y la clasificacion de transmision es r, puede generarse una matriz de precodificacion de M x M. Tambien, puede generarse una matriz de precodificacion de M x r seleccionando vectores de columna de acuerdo con la clasificacion de transmision y reconstruyendo la matriz de precodificacion. Espedficamente, de acuerdo con la presente invencion, pueden eliminarse vectores de columna innecesarios de la matriz de precodificacion reconstruyendo la matriz de precodificacion de acuerdo con la clasificacion de transmision, y por lo tanto puede generarse un libro de codigos de forma eficiente.When the number of transmit antennas is M and the transmission classification is r, a precoding matrix of M x M can be generated. Also, a precoding matrix of M xr can be generated by selecting column vectors according to the transmission classification. and reconstructing the precoding matrix. Specifically, according to the present invention, unnecessary column vectors can be eliminated from the precoding matrix by reconstructing the precoding matrix according to the transmission classification, and therefore a codebook can be generated efficiently.

En la operacion S250, cuando se rota la direccion de polarizacion de antenas de transmision, se genera una matriz de precodificacion rotada usando la matriz de precodificacion y una matriz rotada. La matriz rotada puede corresponder a un angulo rotado de direccion de polarizacion de antenas de transmision (Tx).In step S250, when the transmission antenna polarization direction is rotated, a rotated precoding matrix is generated using the precoding matrix and a rotated matrix. The rotated matrix may correspond to a rotated angle of polarization direction of transmission antennas (Tx).

La estructura de red de antenas de transmision puede incorporarse de diferentes formas. Por ejemplo, en el sistema de MIMO de multiple polarizacion, las antenas de transmision que corresponden a una direccion de polarizacion pueden instalarse verticalmente con respecto a un plano de referencia y las antenas de transmision que corresponden a otra direccion de polarizacion pueden instalarse horizontalmente con respecto al plano de referencia. Tambien, las antenas de transmision que corresponden a una direccion de polarizacion pueden instalarse en una direccion de 45 grados con respecto al plano de referencia y las antenas de transmision que corresponden a la otra direccion de polarizacion pueden instalarse en una direccion de -45 grados con respecto al plano de referencia.The network structure of transmission antennas can be incorporated in different ways. For example, in the multi-polarization MIMO system, the transmit antennas corresponding to a polarization direction can be installed vertically with respect to a reference plane and the transmit antennas corresponding to another polarization direction can be installed horizontally with respect to to the reference plane. Also, the transmit antennas corresponding to a polarization direction can be installed in a 45 degree direction relative to the reference plane and the transmit antennas corresponding to the other polarization direction can be installed in a -45 degree direction. with respect to the reference plane.

Esped ficamente, cuando se rota la direccion de polarizacion de antenas de transmision mediante un angulo particular con respecto al plano de referencia, un flujo de datos debe modificarse mediante conformacion de haz usando la matriz de precodificacion rotada. La matriz de precodificacion rotada pueden generarse rotando la matriz de precodificacion. Esped ficamente, la matriz de precodificacion rotada pueden generarse multiplicando la matriz de precodificacion y la matriz rotada. Espe d cally, when the polarization direction of transmission antennas is rotated through a particular angle with respect to the reference plane, a data stream must be modified by beamforming using precoding matrix rotated. The rotated precoding matrix can be generated by rotating the precoding matrix . Espe d ically, the precoding matrix may be generated by multiplying rotated precoding matrix and the rotated matrix.

Por ejemplo, cuando se supone que se instalan dos respectivas antenas de transmision entre cuatro antenas de transmision en una direccion de 45 grados y en una direccion de -45 grados con respecto al plano de referencia, la matriz rotada puede representarse como se indica a continuacion:For example, when it is assumed that two respective transmit antennas are installed between four transmit antennas in a 45 degree direction and in a direction of -45 degrees with respect to the reference plane, the rotated matrix may be represented as follows. :

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Figure imgf000011_0001

La matriz rotadaThe rotated matrix

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Figure imgf000012_0001

puede multiplicarse por un valor complejo aleatorio. La estructura resultante cuando se multiplica la matriz rotadacan be multiplied by a random complex value. The resulting structure when the rotated matrix is multiplied

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Figure imgf000012_0008

por el valor escalar aleatorio pertenece al alcance de la presente invencion.by the random scalar value belongs to the scope of the present invention.

Cuando la matriz de precodificacion se denomina comoWhen the precoding matrix is named as

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Figure imgf000012_0002

la matriz de precodificacion rotadathe precoding matrix rotated

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Figure imgf000012_0003

que se genera rotando la matriz de precodificacionthat is generated by rotating the precoding matrix

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Figure imgf000012_0009

puede representarse como se indica a continuación:It can be represented as follows:

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Figure imgf000012_0010

Haciendo referencia a la Ecuacion 12, la matriz rotadaReferring to Equation 12, the matrix rotated

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Figure imgf000012_0004

puede determinarse para corresponder al angulo rotado de direccion de polarizacion de antenas de transmision. De acuerdo con la presente invencion, incluso cuando se proporcionan diversos tipos de redes, tal como antenas de transmision con una direccion de polarizacion rotada, la matriz de precodificacion rotada puede generarse facilmente usando la matriz rotada.it can be determined to correspond to the rotated angle of polarization direction of transmission antennas. In accordance with the present invention, even when various types of networks are provided, such as transmission antennas with a rotated polarization direction, the rotated precoding matrix can be easily generated using the rotated matrix.

En la operacion S250, se obtiene una matriz reordenada reordenando vectores de columna que se incluyen en la matriz de precodificacion, y la matriz reordenada y la matriz rotada se usan para generar una matriz de precodificacion rotada.In step S250, a reordered matrix is obtained by rearranging column vectors that are included in the precoding matrix, and the reordered matrix and the rotated matrix are used to generate a rotated precoding matrix.

Por ejemplo, se supone que cuando se instalan dos respectivas antenas de transmision entre cuatro antenas de transmision en una direccion de 45 grados y en una direccion de -45 grados con respecto al plano de referencia, la matriz de precodificacionFor example, it is assumed that when two respective transmit antennas are installed between four transmit antennas in a 45 degree direction and in a direction of -45 degrees with respect to the reference plane, the precoding matrix

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Figure imgf000012_0005

se genera. En este caso, la matriz rotadais generated. In this case, the matrix rotated

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Figure imgf000012_0006

es la misma que la Ecuacion 11. La matriz de precodificacionis the same as Equation 11. The precoding matrix

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Figure imgf000012_0007

se representa como se indica a continuacion: It is represented as indicated below:

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Figure imgf000013_0008

Cuando vectores de columna incluidos en la matriz de precodificacionWhen column vectors included in the precoding matrix

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Figure imgf000013_0001

de la Ecuacion 13 se reordenan, la matriz reordenadaof Equation 13 are reordered, the rearranged matrix

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Figure imgf000013_0004

puede representarse como se indica a continuacionIt can be represented as indicated below

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Figure imgf000013_0002

Usando la matriz reordenadaUsing the reordered matrix

Figure imgf000013_0005
Figure imgf000013_0005

y la matriz rotadaand the rotated matrix

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Figure imgf000013_0003

de la Ecuacion 11, la matriz de precodificacion rotadaof Equation 11, the precoding matrix rotated

Figure imgf000013_0006
Figure imgf000013_0006

pueden generarse y un flujo de datos puede modificarse mediante conformacion de haz usando la matriz de precodificacion rotadacan be generated and a data stream can be modified by beam shaping using the rotated precoding matrix

Figure imgf000013_0007
Figure imgf000013_0007

representada como se indica a continuacion: represented as indicated below:

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Figure imgf000014_0004

Haciendo referencia a la Ecuacion 15, puede observarse que cuando se instalan dos respectivas antenas de transmision entre cuatro antenas de transmision en una direccion de 45 grados y en una direccion de -45 grados con respecto al plano de referencia, la matriz de precodificacion rotadaReferring to Equation 15, it can be seen that when two respective transmit antennas are installed between four transmit antennas in a 45 degree direction and in a direction of -45 degrees with respect to the reference plane, the precoding matrix rotated

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Figure imgf000014_0001

que corresponde a la matriz de precodificacionwhich corresponds to the precoding matrix

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Figure imgf000014_0002

de la Ecuacion 13 pueden generarse como la Ecuacion 15.of Equation 13 can be generated as Equation 15.

En la operacion S260, se ajusta una fase de cada uno de elementos incluidos en la matriz reordenada. La fase de cada uno de elementos incluidos en la matriz reordenada puede ajustarse usando una matriz diagonal. En este caso, la matriz diagonal incluye elementos diagonales. Tambien, la fase de cada uno de los elementos diagonales puede ser la misma o diferente entre sf. La amplitud de cada elemento diagonal se establece a '1'. La amplitud de cada uno de los restantes elementos, excluyendo los elementos diagonales, se establece a '0'.In step S260, one phase of each element included in the reordered matrix is adjusted. The phase of each of the elements included in the reordered matrix can be adjusted using a diagonal matrix. In this case, the diagonal matrix includes diagonal elements. Also, the phase of each of the diagonal elements may be the same or different from each other. The amplitude of each diagonal element is set to '1'. The amplitude of each of the remaining elements, excluding the diagonal elements, is set to '0'.

La matriz diagonal se asocia con un esquema de modulacion de sfmbolos de datos, en lugar de aumentar capacidades de canal del sistema de MIMO y similares. Por ejemplo, cuando el sfmbolo de datos se modula usando modulacion por desplazamiento de fase cuaternaria(QPSK), la matriz diagonal puede cambiar unicamente la fase del sfmbolo de datos, pero puede no afectar a las capacidades de canal del sistema de MIMO.The diagonal matrix is associated with a scheme of modulating data symbols, instead of increasing channel capabilities of the MIMO system and the like. For example, when the data symbol is modulated using quaternary phase shift modulation (QPSK), the diagonal matrix can only change the phase of the data symbol, but may not affect the channel capabilities of the MIMO system.

En este caso, se supone que la matriz de precodificacionIn this case, it is assumed that the precoding matrix

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Figure imgf000014_0003

y la matriz reordenadaand the reordered matrix

w w reorden.BDreorder.BD

se proporcionan por: are provided by:

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Figure imgf000015_0001

En este caso, la fase de cada elemento incluido en la matriz reordenadaIn this case, the phase of each element included in the reordered matrix

WrT reorden,BD W rT reorder, BD

puede ajustarse como la Ecuacion 17 a continuacion, y sfmbolos de datos pueden modificarse mediante conformacion de haz usandocan be adjusted as Equation 17 below, and data symbols can be modified by beam shaping using

W reorden, £DW reorder, £ D

La Ecuacion 17 viene dada por:Equation 17 is given by:

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Figure imgf000015_0002

Aspectos de la presente invencion pueden grabarse en medio legible por ordenador que incluye instrucciones de programa para implementar diversas operaciones incorporadas mediante un ordenador. El medio tambien puede incluir, solo o en combinacion con las instrucciones de programa, archivos de datos, estructuras de datos y similares. Ejemplos de medio legible por ordenador incluyen medios magneticos tal como discos duros, discos flexibles y cinta magnetica; medios opticos tal como discos de CD ROM y DVD; medios magneto-opticos tal como discos opticos; y dispositivos de hardware que se configuran especialmente para almacenar y realizar instrucciones de programa, tal como memoria de solo lectura (ROM), Memoria de Acceso Aleatorio (RAM), memoria flash y similares. Ejemplos de instrucciones de programa incluyen tanto codigo de maquina, tal como producido mediante un compilador, como archivos que contienen codigo de nivel superior que pueden ejecutarse mediante el ordenador usando un interprete. Los dispositivos de hardware descritos pueden configurarse para actuar como uno o mas modulos de software para realizar las operaciones de las realizaciones anteriormente descritas de la presente invencion.Aspects of the present invention can be recorded on a computer readable medium that includes program instructions for implementing various operations incorporated by a computer. The medium may also include, alone or in combination with the program instructions, data files, data structures and the like. Examples of computer readable medium include magnetic means such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD ROM and DVD discs; magneto-optical means such as optical discs; and hardware devices that are specially configured to store and perform program instructions, such as read-only memory (ROM), Random Access Memory (RAM), flash memory and the like. Examples of program instructions include both machine code, such as produced by a compiler, and files containing higher-level code that can be executed by the computer using an interpreter. The described hardware devices can be configured to act as one or more software modules to perform the operations of the above-described embodiments of the present invention.

La Figura 5 ilustra una matriz de precodificacion para su uso en un sistema de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion. Figure 5 illustrates a precoding matrix for use in a multiple polarization MIMO system according to an example embodiment of the present invention.

Haciendo referencia a la Figura 5, cuando el numero de antenas de transmision es cuatro (4) y el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision es dos (2), U indica una matriz de precodificacion para el sistema de MIMO de multiple polarizacion. Matrices tal como una matriz 310 'A' y una matriz 320 'B', como se muestra en la Figura 5, indican una matriz de precodificacion de unica polarizacion, es decir, una matriz de precodificacion seleccionada a partir de un libro de codigos de matriz disenado para MIMO de unica polarizacion, por ejemplo, libro de codigos de DFT o libro de codigos de DFT rotado o cualquier otro libro de codigos de matriz, y dos matrices 330 y 340 'O' indican matrices cero.Referring to Figure 5, when the number of transmit antennas is four (4) and the number of transmission antenna polarization directions is two (2), U indicates a precoding matrix for the multiple polarization MIMO system. . Matrices such as a matrix 310 'A' and a matrix 320 'B', as shown in Figure 5, indicate a single polarization precoding matrix, i.e., a precoding matrix selected from a codebook of matrix designed for single-polarization MIMO, for example, DFT code book or rotated DFT codebook or any other matrix codebook, and two matrices 330 and 340 'O' indicate zero matrices.

Ya que el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision es dos (2), existen dos bloques diagonales y dos bloques restantes. La matriz 310 'A' y la matriz 320 'B', es decir, matrices de precodificacion de unica polarizacion, se asignan a los bloques diagonales respectivamente. Las matrices 330 y 340 'O', es decir, matrices cero, se asignan a los bloques restantes respectivamente.Since the number of polarization directions of transmit antennas is two (2), there are two diagonal blocks and two remaining blocks. The matrix 310 'A' and the matrix 320 'B', that is, single-polarization pre-coding matrices, are assigned to the diagonal blocks respectively. The matrices 330 and 340 'O', that is, zero matrices, are assigned to the remaining blocks respectively.

El tamano de la matriz 310 'A' y la matriz 320 'B' puede determinarse de acuerdo con el numero de antenas de transmision que tienen la misma direccion de polarizacion.The size of the matrix 310 'A' and the matrix 320 'B' can be determined according to the number of transmission antennas having the same polarization direction.

Por ejemplo, cuando las direcciones de polarizacion de antenas de transmision son una direccion x y una direccion y, el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision puede ser dos (2). Tambien, puede suponerse que cuando un numero total de antenas de transmision es cuatro (4), la direccion de polarizacion de dos antenas de transmision es la direccion x y la direccion de polarizacion de las restantes dos antenas de transmision es la direccion y. En este caso, la matriz 310 'A' puede ser una matriz de precodificacion de unica polarizacion que corresponde a la direccion de polarizacion de la direccion x. Ya que el numero de antenas de transmision que tiene una direccion de polarizacion en la direccion x es dos (2), el numero de filas de la matriz 310 'A' puede ser dos (2). Tambien, el numero de filas de la matriz 320 'B' puede ser dos (2).For example, when the transmission antenna polarization directions are a direction x and a direction y, the number of transmission antenna polarization directions may be two (2). Also, it can be assumed that when a total number of transmit antennas is four (4), the direction of polarization of two transmit antennas is the x direction and the polarization direction of the remaining two transmit antennas is the y direction. In this case, the matrix 310 'A' can be a single polarization precoding matrix corresponding to the polarization direction of the x direction. Since the number of transmission antennas having a polarization direction in the x direction is two (2), the number of rows of the matrix 310 'A' can be two (2). Also, the number of rows of the matrix 320 'B' can be two (2).

Cuando la clasificacion de transmision para la direccion x es dos (2), el numero de filas de la matriz 310 'A' puede ser dos (2). Tambien, cuando la clasificacion de transmision para la direccion y es dos (2), el numero de filas de la matriz 320 'B' puede ser dos (2).When the transmission classification for the address x is two (2), the number of rows of the matrix 310 'A' can be two (2). Also, when the transmission classification for the address y is two (2), the number of rows of the matrix 320 'B' can be two (2).

La Figura 6 ilustra matrices de precodificacion de unica polarizacion, tal como, matrices de precodificacion de DFT asignadas a bloques diagonales en un sistema de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion.Figure 6 illustrates single polarization precoding arrays, such as DFT precoding arrays assigned to diagonal blocks in a multiple polarization MIMO system according to an exemplary embodiment of the present invention.

Haciendo referencia a la Figura 6,Referring to Figure 6,

Figure imgf000016_0001
Figure imgf000016_0001

yY

WW SD.2SD.2

son matrices de precodificacion cuando el numero de antenas de transmision es cuatro (4), el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision es dos (2), y el numero de antenas de transmision que tiene la misma direccion de polarizacion es dos (2).they are precoding matrices when the number of transmit antennas is four (4), the number of polarization directions of transmit antennas is two (2), and the number of transmit antennas having the same polarization direction is two ( two).

Las matrices de precodificacion de DFT que se asignan a bloques diagonales de las matrices de precodificacion DFT precoding arrays that are assigned to diagonal blocks of precoding matrices

Figure imgf000016_0002
Figure imgf000016_0002

yY

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Figure imgf000016_0003

pueden representarse como se indica a continuacion: they can be represented as indicated below:

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Figure imgf000017_0001

Un ejemplo de matrices reordenadasAn example of reordered matrices

Figure imgf000017_0002
Figure imgf000017_0002

yY

Figure imgf000017_0003
Figure imgf000017_0003

que se generan reordenando vectores de columna incluidos en las matrices de precodificacionthat are generated by rearranging column vectors included in the precoding matrices

Figure imgf000017_0004
Figure imgf000017_0004

yY

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Figure imgf000017_0005

pueden representarse como se indica a continuacion: they can be represented as indicated below:

Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0001

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Figure imgf000019_0002

Las matrices reordenadas pueden multiplicarse por una matriz diagonal. En este caso, elementos diagonales de la matriz diagonal son numeros complejos que tienen el tamano de 1, y elementos restantes son 0. La matriz diagonal no afecta a capacidades de canal o rendimiento de conformacion de haz, y se asocia con un esquema de modulacion de sfmbolos de datos.Reordered matrices can be multiplied by a diagonal matrix. In this case, diagonal elements of the diagonal matrix are complex numbers that have the size of 1, and remaining elements are 0. The diagonal matrix does not affect channel capabilities or beam shaping performance, and is associated with a modulation scheme of data symbols.

Por ejemplo, la fase de cada elemento incluido en las matrices reordenadas usando matrices diagonales aleatorias puede ajustarse como se muestra en la Ecuacion 20. En este caso, elementos diagonales de una matriz diagonalFor example, the phase of each element included in the reordered matrices using random diagonal matrices can be adjusted as shown in Equation 20. In this case, diagonal elements of a diagonal matrix

pueden ser numeros complejos aleatorios que tienen la magnitud de 1.they can be random complex numbers that have the magnitude of 1.

[Ecuacion 20][Equation 20]

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Figure imgf000019_0001

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Figure imgf000020_0001

Tambien, una matriz de precodificacion rotadaAlso, a rotated precoding matrix

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Figure imgf000020_0006

pueden generarse a partir decan be generated from

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Figure imgf000020_0002

que se genera usando la matriz reordenadawhich is generated using the reordered matrix

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Figure imgf000020_0007

y la matriz diagonaland the diagonal matrix

D. .D.

Mas espedficamente, la matriz de precodificacion rotadaMore specifically, the precoding matrix rotated

Figure imgf000020_0003
Figure imgf000020_0003

pueden generarse a traves de una transformacion matematica de las matrices de precodificacion can be generated through a mathematical transformation of precoding matrices

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Figure imgf000020_0008

yY

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Figure imgf000020_0004

En este caso, cuando una matriz reordenada se genera de la matriz de precodificacion, yIn this case, when a reordered matrix is generated from the precoding matrix, and

Figure imgf000020_0005
Figure imgf000020_0005

se genera multiplicando la matriz reordenada y la matriz diagonal, la matriz de precodificacion rotada is generated by multiplying the reordered matrix and the diagonal matrix, the precoding matrix rotated

Figure imgf000021_0001
Figure imgf000021_0001

puede darse por:can be given by:

(Ecuacion 21](Equation 21]

Figure imgf000021_0002
Figure imgf000021_0002

Usando la Ecuacion 21, la matriz de precodificacion rotadaUsing Equation 21, the precoding matrix rotated

Figure imgf000021_0003
Figure imgf000021_0003

con respecto awith respect to

W C ,i W C, i

incluida en la Ecuacion 20 puede representarse como se indica a continuacion:included in Equation 20 can be represented as follows:

Figure imgf000021_0004
Figure imgf000021_0004

[Ecuacion 22][Equation 22]

Haciendo referencia a la Ecuacion 22, cuando se instalan antenas de transmision que corresponden a una direccion de polarizacion en una direccion de 45 grados con respecto al plano de referencia y se instalan antenas de transmision que corresponden a otra direccion de polarizacion en una direccion de -45 grados con respecto al plano de referencia, pueden generarse cuatro (4) matrices de precodificacion rotadas usando la matriz rotada. En este caso, aunque se expresan cuatro matrices de precodificacion rotadas en la Ecuacion 22, sera evidente a los expertos en la tecnica que diversos tipos de matrices de precodificacion rotadas pueden generarse usando los espmtus tecnicos de la presente invencion.Referring to Equation 22, when transmitting antennas are installed which correspond to a polarization direction in a direction of 45 degrees with respect to the reference plane and transmission antennas are installed which correspond to another direction of polarization in a direction of - 45 degrees with respect to the plane of reference, four (4) precoded precoding matrices can be generated using the rotated matrix. In this case, although four precoding matrices rotated in Equation 22 are expressed, it will be apparent to those skilled in the art that various types of rotated precoding matrices can be generated using the technical espmtus of the present invention.

Tambien, la matriz de precodificacion rotadaAlso, the precoding matrix rotated

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Figure imgf000022_0001

puede representarse como se indica a continuacion:It can be represented as follows:

Figure imgf000022_0002
Figure imgf000022_0002

Cuando se calcula la matriz de precodificacion rotadaWhen the rotated precoding matrix is calculated

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Figure imgf000022_0003

usando la Ecuacion 22 y la Ecuacion 23, puede representarse como se indica a continuacion: using Equation 22 and Equation 23, it can be represented as follows:

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Figure imgf000023_0001

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Figure imgf000024_0001

Por consiguiente, diversos tipos de aparatos de comunicacion que transmiten/reciben datos de acuerdo con un esquema de acceso multiple por division del espacio (SDMA) pueden realizar comunicacion usando al menos una de las matrices de precodificacion desveladas en la Ecuacion 24. SDMA indica una tecnologfa que habilita que una estacion base transmita (o reciba) senal (es decir, al menos un flujo de datos) a (o desde) multiples usuarios en el mismo ancho de banda y momento simultaneamente, a traves de multiples antenas para maximizar una tasa de transmision de datos y capacidad total. En el presente documento, las matrices de precodificacion desveladas en la Ecuacion 24 se basan en cuando una clasificacion de transmision es 4, pero es posible generar matrices de precodificacion que corresponden a diversos tipos de clasificaciones de transmision seleccionando vectores de columna de las matrices de precodificacion desveladas en la Ecuacion 24.Accordingly, various types of communication apparatuses that transmit / receive data according to a multiple space division access scheme (SDMA) can perform communication using at least one of the precoding matrices disclosed in Equation 24. SDMA indicates a technology that enables a base station to transmit (or receive) signal (that is, at least one data stream) to (or from) multiple users in the same bandwidth and moment simultaneously, through multiple antennas to maximize a rate of data transmission and total capacity. In the present document, the precoding matrices disclosed in Equation 24 are based on when a transmission classification is 4, but it is possible to generate precoding matrices corresponding to various types of transmission classifications by selecting column vectors from the precoding matrices unveiled in Equation 24.

Tambien, la estacion base (BS) y terminales pueden almacenar el libro de codigos de matrices de la Ecuacion 24 en un medio de grabacion legible por ordenador, etc. Cuando la estacion base (BS) transmite una senal piloto, cada uno de los terminales puede seleccionar una cualquiera de las matrices almacenadas en respuesta a la senal piloto. En este caso, cada uno de los terminales puede seleccionar una matriz cualquiera a base del estado de un canal inalambrico formado entre cada uno de los terminales y la estacion base, y tambien puede seleccionar una matriz cualquiera a base de una tasa de transmision de datos alcanzable. Tambien, cada uno de los terminales puede seleccionar un cualquier vector de color de los vectores de columna incluidos en la matriz seleccionada.Also, the base station (BS) and terminals can store the matrix codebook of Equation 24 on a computer readable recording medium, etc. When the base station (BS) transmits a pilot signal, each of the terminals can select any of the arrays stored in response to the pilot signal. In this case, each of the terminals can select any matrix based on the state of a wireless channel formed between each of the terminals and the base station, and can also select any matrix based on a data transmission rate. reachable. Also, each of the terminals can select any color vector from the column vectors included in the selected matrix.

Tambien, los terminales pueden realimentar a la estacion base informacion asociada con la matriz seleccionada, o informacion asociada con el vector de columna seleccionado. La informacion asociada con la matriz seleccionada puede ser informacion de mdice de la matriz seleccionada y la informacion asociada con el vector de columna seleccionado puede ser informacion de mdice del vector de columna seleccionado.Also, the terminals may feed back to the base station information associated with the selected array, or information associated with the selected column vector. The information associated with the selected matrix can be index information of the selected matrix and the information associated with the selected column vector can be index information of the selected column vector.

En este caso, la estacion base (BS) puede seleccionar una cualquiera de las matrices desvelado en la Ecuacion 24, como una matriz de precodificacion, a base de la informacion realimentada desde los terminales. En particular, la estacion base puede seleccionar la matriz de precodificacion de acuerdo con un esquema de Control de Tasa Unitaria por Usuario (PU2RC). La estacion base (BS) puede realizar precodificacion (conformacion de haz) en un flujo de datos a transmitir, a traves de antenas de transmision, usando la matriz de precodificacion seleccionada. Espedficamente, un terminal de acuerdo con un aspecto de la presente invencion puede incluir un receptor de senales para recibir una senal piloto transmitida desde una estacion base; incluyendo una unidad de almacenamiento de libro de codigos para almacenar un libro de codigos al menos unaIn this case, the base station (BS) may select any of the matrices disclosed in Equation 24, as a precoding matrix, based on the information fed from the terminals. In particular, the base station can select the precoding matrix according to a scheme of Unit Rate Control per User (PU2RC). The base station (BS) can perform precoding (beam shaping) in a data stream to be transmitted, via transmission antennas, using the selected precoding matrix. Specifically, a terminal according to an aspect of the present invention can include a signal receiver for receiving a pilot signal transmitted from a base station; including a codebook storage unit for storing a codebook at least one

w,w,

en la que i es un numero natural de 1 a 8,: where i is a natural number from 1 to 8 ,:

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Figure imgf000025_0001

un selector para seleccionar una matriz objetivo de la al menos una almacenadaa selector to select a target array of the at least one stored

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Figure imgf000026_0001

en respuesta a la senal piloto; y una unidad de realimentacion de informacion para realimentar informacion asociada con la matriz objetivo a la estacion base.in response to the pilot signal; and an information feedback unit for feedback information associated with the target matrix to the base station.

En este caso, el selector puede seleccionar la matriz objetivo del libro de codigos almacenado que incluye al menos unaIn this case, the selector can select the target matrix of the stored code book that includes at least one

w,w,

a base del estado de un canal inalambrico formado entre el terminal y la estacion base. Tambien, el selector puede seleccionar la matriz objetivo del libro de codigos almacenado que incluye al menos unabased on the state of a wireless channel formed between the terminal and the base station. Also, the selector can select the target array of the stored codebook that includes at least one

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Figure imgf000026_0002

a base de una tasa de transmision de datos alcanzable. Y el selector selecciona la matriz objetivo del libro de codigos almacenado que incluye al menos unabased on an achievable data transmission rate. And the selector selects the target array of the stored codebook that includes at least one

w,w,

en respuesta a la senal piloto, y selecciona al menos un vector de columna de vectores de columna incluidos en la matriz objetivo seleccionada. En este caso, la unidad de realimentacion de informacion puede realimentar a la estacion base informacion asociada con la matriz objetivo seleccionada e informacion asociada con el al menos un vector de columna seleccionado.in response to the pilot signal, and selects at least one column vector of column vectors included in the selected target matrix. In this case, the information feedback unit may feed back to the base station information associated with the selected target matrix and information associated with the at least one selected column vector.

Tambien, una estacion base de acuerdo con un aspecto de la presente invencion puede incluir una unidad de almacenamiento de libro de codigos para almacenar un libro de codigos que incluye al menos unaAlso, a base station according to one aspect of the present invention may include a codebook storage unit for storing a codebook that includes at least one

Figure imgf000026_0003
Figure imgf000026_0003

en la que i es un numero natural de 1 a 8,:where i is a natural number from 1 to 8 ,:

Figure imgf000026_0004
Figure imgf000026_0004

Figure imgf000027_0001
Figure imgf000027_0001

un receptor de informacion para recibir informacion asociada con una matriz seleccionada por un terminal del libro de codigos almacenado que incluye al menos unaan information receiver for receiving information associated with a matrix selected by a stored codebook terminal that includes at least one

W s :W s:

un selector de matriz para seleccionar una matriz de precodificacion a base de informacion asociada con la matriz seleccionada; y un precodificador para realizar precodificacion en un flujo de datos a transmitir usando la matriz de precodificacion seleccionada.a matrix selector for selecting a precoding matrix based on information associated with the selected matrix; and a precoder for performing precoding in a data stream to be transmitted using the selected precoding matrix.

En este caso, el receptor de informacion puede recibir informacion asociada con matrices que corresponden a una pluralidad de terminales, en los que se seleccionan las matrices por la pluralidad de terminales respectivamente, el selector de matriz puede seleccionar la matriz de precodificacion a base de informacion asociada con las matrices que corresponden a la pluralidad de terminales.In this case, the information receiver may receive information associated with arrays corresponding to a plurality of terminals, in which the arrays are selected by the plurality of terminals respectively, the matrix selector may select the precoding matrix based on information. associated with the matrices corresponding to the plurality of terminals.

Volviendo ahora a la Figura 7, se ilustra un diagrama de bloques de un aparato de generacion de libro de codigos de generacion de un libro de codigos de matrices de precodificacion para su uso en un sistema de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion. Haciendo referencia a la Figura 7, el aparato de generacion de libro de codigos incluye una unidad 510 de asignacion de matriz de precodificacion de unica polarizacion, una unidad 520 de asignacion de matriz cero, una unidad 530 de generacion de matriz de precodificacion, una unidad 540 de reconstruccion de matriz de precodificacion, una unidad 550 de generacion de matriz de precodificacion rotada y una unidad 560 de ajuste de fase.Turning now to Figure 7, a block diagram of a codebook generation apparatus of a precoding matrix codebook for use in a multi-polarization MIMO system according to an embodiment of the invention is illustrated. example of the present invention. Referring to Figure 7, the codebook generation apparatus includes a single polarization precoding matrix assignment unit 510, a zero matrix allocation unit 520, a precoding matrix generation unit 530, a unit 540 of precoding matrix reconstruction, a rotated precoding matrix generation unit 550 and a phase adjustment unit 560.

La unidad 510 de asignacion de matriz de precodificacion de unica polarizacion asigna una matriz de precodificacion de unica polarizacion a cada uno de bloques diagonales entre una pluralidad de bloques dentro de una estructura diagonal de bloques. Los bloques se organizan de acuerdo con un numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision.The single polarization precoding matrix allocation unit 510 allocates a single polarization precoding matrix to each of diagonal blocks among a plurality of blocks within a block diagonal structure. The blocks are organized according to a number of polarization directions of transmission antennas.

La unidad 520 de asignacion de matriz cero asigna una matriz cero a bloques restantes excluyendo los bloques diagonales dentro de la estructura diagonal de bloques.The zero matrix assignment unit 520 allocates a zero matrix to remaining blocks excluding the diagonal blocks within the block diagonal structure.

La unidad 530 de generacion de matriz de precodificacion genera una matriz de precodificacion para MIMO de multiple polarizacion (es decir, un libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal) combinando las matrices de precodificacion de unica polarizacion asignadas a los bloques diagonales y las matrices cero asignadas a los bloques restantes dentro de la estructura diagonal de bloques.The precoding matrix generation unit 530 generates a pre-coding matrix for multiple polarization MIMOs (ie, a multi-polarization block book of diagonal blocks) by combining the single polarization precoding arrays assigned to the diagonal blocks and the matrices zero assigned to the remaining blocks within the diagonal block structure.

La unidad 540 de reconstruccion de matriz de precodificacion reconstruye la matriz de precodificacion seleccionando, de la matriz de precodificacion, al menos un vector de columna de acuerdo con una clasificacion de transmision que corresponde a un numero de flujos de datos a transmitir.The precoding matrix reconstruction unit 540 reconstructs the precoding matrix selecting, from the precoding matrix, at least one column vector according to a transmission classification corresponding to a number of data streams to be transmitted.

La unidad 550 de generacion de matriz de precodificacion rotada genera una matriz de precodificacion rotada usando la matriz de precodificacion y una matriz rotada que corresponde a un angulo rotado de la direccion de polarizacion cuando se rota la direccion de polarizacion de antenas de transmision.The rotated precoding matrix generation unit 550 generates a precoding matrix rotated using the precoding matrix and a rotated matrix corresponding to a rotated angle of the polarization direction when the polarization direction of transmit antennas is rotated.

La unidad 550 de generacion de matriz de precodificacion rotada puede generar una matriz reordenada reordenando vectores de columna que se incluyen en la matriz de precodificacion, y genera la matriz de precodificacion rotada usando la matriz reordenada y la matriz rotada.The rotated precoding matrix generation unit 550 can generate a reordered matrix by rearranging column vectors that are included in the precoding matrix, and generates the precoded rotation matrix using the reordered matrix and the rotated matrix.

La unidad 560 de ajuste de fase ajusta una fase de cada uno de elementos incluidos en la matriz reordenada usando una matriz diagonal.The phase adjustment unit 560 adjusts a phase of each of the elements included in the reordered matrix using a diagonal matrix.

Descripciones no hechas en relacion con el aparato de la Figura 7 seran las mismas que las descripciones hechas con referencia a las Figuras 1 a 6, y por lo tanto se omitiran.Descriptions not made in relation to the apparatus of Figure 7 will be the same as the descriptions made with reference to Figures 1 to 6, and therefore are omitted.

Matrices incluidas en una matriz de precodificacion (libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal) que se generan de acuerdo con un aspecto de la presente invencion se almacenaran en diversos tipos de aparatos de comunicacion y usaran. Por ejemplo, un aparato de comunicacion puede transmitir y recibir datos en un sistema de comunicacion de acceso multiple por division del espacio (SDMA) usando una matriz que se genera de acuerdo con un aspecto de la presente invencion. El aparato de comunicacion puede incluir diversos tipos de dispositivos para el sistema de comunicacion de SDMA, tal como una estacion base, un repetidor, un terminal y similares.Arrays included in a precoding matrix (multiple diagonal block polarization codebook) that are generated according to one aspect of the present invention will be stored in various types of communication devices and used. For example, a communication apparatus can transmit and receive data in a multiple-space communication (SDMA) communication system using a matrix that is generated in accordance with an aspect of the present invention. The communication apparatus may include various types of devices for the SDMA communication system, such as a base station, a repeater, a terminal and the like.

Espedficamente, un aparato de comunicacion de acuerdo con un aspecto de la presente invencion puede almacenar una matriz de precodificacion (libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal) que se genera asignando una matriz de precodificacion de unica polarizacion a bloques diagonales entre una pluralidad de bloques dentro de una estructura diagonal de bloques que se dividen u organizan de acuerdo con el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision, y asignar una matriz cero a bloques restantes excluyendo los bloques diagonales dentro de la estructura diagonal de bloques.Specifically, a communication apparatus according to one aspect of the present invention can store a precoding matrix (diagonal block multiple polarization codebook) that is generated by assigning a single polarization precoding matrix to diagonal blocks between a plurality of blocks within a diagonal structure of blocks that are divided or organized according to the number of polarization directions of transmission antennas, and assign a zero matrix to remaining blocks excluding the diagonal blocks within the diagonal block structure.

De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, la matriz de precodificacion (libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal) puede generarse combinando las matrices de precodificacion de unica polarizacion asignadas en bloques diagonales y las matrices cero asignadas en bloques restantes dentro de la estructura diagonal de bloques.According to one aspect of the present invention, the precoding matrix (diagonal block multiple polarization codebook) can be generated by combining the single polarization precoding arrays assigned in diagonal blocks and the assigned zero matrices in remaining blocks within the Diagonal structure of blocks.

Tambien, un aparato de comunicacion de acuerdo con un aspecto de la presente invencion puede almacenar una matriz que se reconstruye seleccionando, de la matriz de precodificacion, al menos un vector de columna de acuerdo con una clasificacion de transmision que corresponde a un numero de flujos de datos a transmitir.Also, a communication apparatus according to one aspect of the present invention can store a matrix that is reconstructed by selecting, from the precoding matrix, at least one column vector according to a transmission classification corresponding to a number of streams of data to be transmitted.

Tambien, un aparato de comunicacion de acuerdo con un aspecto de la presente invencion puede almacenar una matriz de precodificacion rotada que se genera usando la matriz de precodificacion y una matriz rotada que corresponde a un angulo rotado de la direccion de polarizacion cuando se rota la direccion de polarizacion de antenas de transmision.Also, a communication apparatus according to one aspect of the present invention can store a rotated precoding matrix that is generated using the precoding matrix and a rotated matrix corresponding to a rotated angle of the polarization direction when the address is rotated. polarization of transmission antennas.

Tambien, un aparato de comunicacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion puede generar una matriz reordenada reordenando vectores de columna que se incluyen en la matriz de precodificacion, y almacenar una matriz que se genera usando la matriz reordenada y la matriz rotada.Also, a communication apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention can generate a reordered matrix by rearranging column vectors that are included in the precoding matrix, and store a matrix that is generated using the reordered matrix and the rotated matrix .

Cuando el aparato de comunicacion es una estacion base (BS) usada para soportar multiples equipos de usuario (UE) en una red inalambrica, tal como 3GPP, Super 3G (Evolucion a Largo Plazo "LTE" 3G), 3GPP2 y proximos sistemas 4G, la estacion base (BS) puede transmitir una senal de transmision que modifica mediante conformacion de haz un flujo de datos usando matrices incluidas en la estacion base (BS). Espedficamente, la estacion base (BS) puede incluir una unidad de almacenamiento de libro de codigos que almacena un libro de codigos de matrices de acuerdo con la presente invencion y un conformador de haz que modifica mediante conformacion de haz flujos de datos usando las matrices almacenadas.When the communication apparatus is a base station (BS) used to support multiple user equipment (UE) in a wireless network, such as 3GPP, Super 3G (Long Term Evolution "LTE" 3G), 3GPP2 and upcoming 4G systems, the base station (BS) can transmit a transmission signal that modifies a data stream using beam matrices included in the base station (BS). Specifically, the base station (BS) may include a codebook storage unit that stores a matrix codebook according to the present invention and a beamformer that modifies data flows using the stored arrays by beamforming. .

A la inversa, cuando el aparato de comunicacion es un terminal, el terminal puede generar datos de realimentacion usando matrices seleccionadas de un libro de codigos almacenado en el terminal. Los datos de realimentacion se usan cuando la estacion base (BS) realiza conformacion de haz en la que multiples flujos de datos se emiten desde antenas de transmision de acuerdo con matrices seleccionadas de un libro de codigos almacenado en el terminal. Espedficamente, el terminal puede incluir una unidad de almacenamiento de libro de codigos que almacena un libro de codigos de matrices de acuerdo con la presente invencion y una unidad de generacion de datos de realimentacion que genera datos de realimentacion que corresponden a un canal inalambrico de la estacion base usando las matrices almacenadas.Conversely, when the communication apparatus is a terminal, the terminal can generate feedback data using selected arrays of a codebook stored in the terminal. The feedback data is used when the base station (BS) performs beam shaping in which multiple data streams are output from transmit antennas according to selected arrays of a codebook stored in the terminal. Specifically, the terminal may include a codebook storage unit that stores a matrix codebook according to the present invention and a feedback data generation unit that generates feedback data corresponding to a wireless channel of the device. base station using the stored matrices.

De acuerdo con aspectos de la presente invencion, se proporciona un procedimiento y aparato de generacion de un libro de codigos para un sistema de MIMO de multiple polarizacion que puede generar una matriz de precodificacion usando una matriz de precodificacion de unica polarizacion incluso cuando la polarizacion de antenas es polarizacion multiple, y de este modo generar una matriz de precodificacion excelente que se genera facilmente. Un libro de codigos de este tipo puede compartirse por un extremo de transmisor y un extremo de receptor.In accordance with aspects of the present invention, a method and apparatus for generating a code book for a multiple polarization MIMO system that can generate a precoding matrix is provided. using a single polarization precoding matrix even when the antenna polarization is multiple polarization, and thus generate an excellent precoding matrix that is easily generated. A code book of this type can be shared by one transmitter end and one receiver end.

Tambien, de acuerdo con aspectos de la presente invencion, se proporciona un procedimiento y aparato de generacion de un libro de codigos en un sistema de MIMO de multiple polarizacion que puede reconstruir una matriz de precodificacion de acuerdo con una clasificacion de transmision y de este modo puede generar de forma mas efectiva un libro de codigos.Also, according to aspects of the present invention, there is provided a method and apparatus for generating a code book in a multi-polarization MIMO system that can reconstruct a precoding matrix according to a transmission classification and thus can generate more effectively a code book.

Tambien, de acuerdo con aspectos de la presente invencion, se proporciona un procedimiento y aparato de generacion de un libro de codigos en un sistema de MIMO de multiple polarizacion que puede generar una matriz rotada cuando se rota la direccion de polarizacion de antenas de transmision, y de este modo puede hacer frente de forma mas flexible a un cambio en la direccion de polarizacion.Also, in accordance with aspects of the present invention, there is provided a method and apparatus for generating a codebook in a multiple polarization MIMO system that can generate a rotated matrix when the polarization direction of transmit antennas is rotated, and in this way it can cope more flexibly with a change in the direction of polarization.

Como se describe a partir de lo anterior, puede obtenerse ventajosamente un libro de codigos con baja complejidad y excelente rendimiento y robustez para su uso en esquemas de MIMO de multiple polarizacion. Tal diseno de libro de codigos tambien puede usarse para esquemas de MIMO de unica polarizacion sin ninguna degradacion de rendimiento significativa.As described from the above, a code book with low complexity and excellent performance and robustness can be advantageously obtained for use in multiple polarization MIMO schemes. Such a code book design can also be used for single polarization MIMO schemes without any significant performance degradation.

Diversos componentes del aparato de generacion de libro de codigos, como se muestra en la Figura 7, tal como, la unidad 510 de asignacion de matriz de precodificacion de unica polarizacion, la unidad 520 de asignacion de matriz cero, la unidad 530 de generacion de matriz de precodificacion, la unidad 540 de reconstruccion de matriz de precodificacion, la unidad 550 de generacion de matriz de precodificacion rotada y la unidad 560 de ajuste de fase pueden integrarse en una unica unidad de control, tal como un procesador de banda base o controlador ubicado en un lado de transmisor, por ejemplo, una estacion base, o como alternativa, pueden implementarse en software o hardware, tal como, por ejemplo, un campo de matriz de puertas programables (FPGA) y un circuito integrado de aplicacion espedfica (ASIC). Como tal, se concibe que los procedimientos descritos en el presente documento se interpreten ampliamente como que se realizan de forma equivalente mediante software, hardware o una combinacion de los mismos. Como se ha analizado anteriormente, pueden escribirse modulos de software, a traves de una diversidad de lenguajes de software, incluyendo C, C++, Java, Visual Basic y muchos otros. Estos modulos de software pueden incluir datos e instrucciones que tambien pueden almacenarse en uno o mas medios de almacenamiento legible por maquina, tal como memorias de acceso aleatorio dinamicas o estaticas (DRAM o SRAM), memorias de solo lectura borrables y programables (EPROM), memorias de solo lectura electricamente borrables y programables (EEPROM) y memorias flash; discos magneticos tal como fijos, flexibles y discos extrafbles; otros medios magneticos que incluyen cinta; y medios opticos tal como discos compactos (CD) o discos de video digitales (DVD). Instrucciones de las rutinas o modulos de software tambien pueden cargarse o transportarse en las tarjetas inalambricas o cualquier dispositivo informatico en la red inalambrica de una de muchas formas diferentes. Por ejemplo, segmentos de codigo que incluyen instrucciones almacenadas en discos flexibles, medios de CD o DVD, un disco duro, o transportada a traves de una Tarjeta de Interfaz de Red, modem, u otro dispositivo de interfaz pueden cargarse en el sistema y ejecutarse como correspondientes rutinas o modulos de software. En el procedimiento de carga o transporte, senales de datos que se incorporan como ondas portadoras (transmitidas a traves de lmea de telefono, lmeas de red, enlaces inalambricos, cables y similares) pueden comunicar los segmentos de codigo, incluyendo instrucciones, al nodo de red o elemento. Tales ondas portadoras pueden ser en forma de senales electricas, opticas, acusticas, electromagneticas u otros tipos de senales.Various components of the codebook generating apparatus, as shown in Figure 7, such as, the single polarization precoding matrix allocation unit 510, the zero matrix allocation unit 520, the generation unit 530 precoding matrix, precoding matrix reconstruction unit 540, rotated precoding matrix generation unit 550 and phase adjusting unit 560 can be integrated into a single control unit, such as a baseband processor or controller located on a transmitter side, eg, a base station, or alternatively, can be implemented in software or hardware, such as, for example, a programmable gate array field (FPGA) and a dedicated application integrated circuit (ASIC) ). As such, it is conceived that the methods described herein are broadly interpreted as being performed in an equivalent manner by software, hardware or a combination thereof. As discussed above, software modules can be written, through a variety of software languages, including C, C ++, Java, Visual Basic and many others. These software modules may include data and instructions that may also be stored in one or more machine-readable storage media, such as dynamic or static random access memories (DRAM or SRAM), erasable and programmable read-only memories (EPROM), electrically erasable and programmable read-only memories (EEPROM) and flash memories; magnetic discs such as fixed, flexible and removable discs; other magnetic media including tape; and optical media such as compact discs (CD) or digital video discs (DVD). Instructions for routines or software modules can also be loaded or transported on wireless cards or any computer device in the wireless network in one of many different ways. For example, code segments that include instructions stored on floppy disks, CD or DVD media, a hard drive, or transported through a Network Interface Card, modem, or other interface device can be loaded into the system and run as corresponding routines or software modules. In the charging or transporting procedure, data signals that are incorporated as carrier waves (transmitted through telephone line, network lines, wireless links, cables and the like) can communicate the code segments, including instructions, to the data node. network or element. Such carrier waves can be in the form of electrical, optical, acoustic, electromagnetic signals or other types of signals.

Ademas, el procedimiento de generacion de libro de codigos como se muestra en la Figura 4 puede grabarse en medio legible por ordenador que incluye instrucciones de programa para implementar diversas operaciones incorporadas mediante un ordenador. El medio tambien puede incluir, solo o en combinacion con las instrucciones de programa, archivos de datos, estructuras de datos y similares. Ejemplos de medios legibles por ordenador incluyen medio magnetico tal como discos duros, discos flexibles y cinta magnetica; medios opticos tal como discos de CD ROM y DVD; medios magneto-opticos tal como discos opticos; y dispositivos de hardware que se configuran especialmente para almacenar y realizar instrucciones de programa, tal como memoria de solo lectura (ROM), memoria de acceso aleatorio (RAM), memoria flash y similares. El medio tambien puede ser un medio de transmision tal como lmeas opticas o metalicas, grnas de ondas y similares, incluyendo una onda portadora que transmite senales que especifican las instrucciones de programa, estructuras de datos y similares. Ejemplos de instrucciones de programa incluyen tanto codigo de maquina, tal como producido mediante un compilador, como archivos que contienen codigo de nivel superior que pueden ejecutarse mediante el ordenador usando un interprete. Los dispositivos de hardware descritos pueden configurarse para actuar como uno o mas modulos de software para realizar las operaciones de las realizaciones anteriormente descritas de la presente invencion.In addition, the codebook generation procedure as shown in Figure 4 can be recorded on a computer readable medium that includes program instructions for implementing various operations incorporated by a computer. The medium may also include, alone or in combination with the program instructions, data files, data structures and the like. Examples of computer readable media include magnetic media such as hard drives, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD ROM and DVD discs; magneto-optical means such as optical discs; and hardware devices that are specially configured to store and perform program instructions, such as read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, and the like. The medium may also be a transmission medium such as optical or metal lines, wavelets and the like, including a carrier wave that transmits signals specifying the program instructions, data structures and the like. Examples of program instructions include both machine code, such as produced by a compiler, and files containing higher-level code that can be executed by the computer using an interpreter. The described hardware devices can be configured to act as one or more software modules to perform the operations of the above-described embodiments of the present invention.

Mientras se han ilustrado y descrito lo que se consideran que son realizaciones de ejemplo de la presente invencion, se entendera por los expertos en la materia que diversos cambios y modificaciones pueden hacerse a las realizaciones descritas siempre que pertenezcan al ambito de las reivindicaciones. Por ejemplo, la disposicion de antena, mostrada en las Figuras 1-3, habitualmente incluye un lado de transmisor provisto de antenas de transmision Xi ...Xm y un lado de receptor provisto de N antenas receptoras Yi ...Yn para comunicar, a traves de un canal inalambrico (matriz de canal H). Para sistemas de comunicacion movil, una estacion base (BS), conocida como "Nodo-B" como se especifica de acuerdo con especificaciones de 3GPP, 3GPP2 y 4G, se usa en el extremo de transmisor para transmitir datos, a traves de canales inalambricos. Equipos de usuario (UE), habitualmente estaciones moviles (MS), se usan en el extremo de receptor para recibir datos, a traves de los canales inalambricos. Tales equipos de usuario (UE) pueden ser, por ejemplo, telefonos moviles (microtelefonos), asistentes digitales personales(PDA) u otros dispositivos tal como tarjetas inalambricas en ordenadores portatiles u ordenadores con conectividad inalambrica a internet, aparatos WiFi y WiMAX etc. La red inalambrica puede ser la de cualquiera de las tecnologfas de comunicacion inalambrica, incluyendo, pero sin limitacion GSM (Sistema Global para Comunicaciones Moviles), CDMA (Acceso Multiple por Division de Codigo), WLL (Bucle Local Inalambrico), WAN (Red de Area Extensa), WiFi y WiMAX (Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas a base de normas IEEE 802.16), y es aplicable con muchas normas inalambricas existentes y emergentes tal como IEEE 802.11 (para redes de area local inalambricas), IEEE 802.16 (para redes de area metropolitana inalambricas) y IEEE 802.02 (para acceso inalambrico de banda ancha movil). La estacion base (BS) tambien puede ser un punto de acceso (AP) de IEEE 802.11 y el UE tambien puede ser cualquier estacion cliente. Como alternativa, la estacion base tambien puede implementarse con una GERAN (tecnologfa de acceso de radio de GSM/EDGE) en una UTRAN (Red de Acceso de Radio Terrestre de UMTS) usando una tecnologfa de acceso multiple por division de codigo de banda ancha (WCDMA). Sin embargo, la invencion no se limita a esas tecnologfas de acceso radioelectrico, sino que tambien puede aplicarse a las siguientes tecnologfas de acceso radioelectrico: GSM (Sistema Global para Comunicaciones Moviles), GPRS (Servicio General de Paquetes de Radio), E-GPRS (EDGE GPRS), CDMA2000 (CDMA, Acceso Multiple por Division de Codigo), US-TDMA (Acceso Multiple por Division en el Tiempo de Estados Unidos) e IS-95. Por consiguiente, se concibe, por lo tanto, que la presente invencion no se limita a las diversas realizaciones de ejemplo desveladas, sino que la presente invencion incluye todas realizaciones que pertenecen al alcance de las reivindicaciones adjuntas. While illustrating and describing what are considered to be exemplary embodiments of the present invention, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications can be made to the described embodiments as long as they fall within the scope of the claims. For example, the antenna arrangement, shown in Figures 1-3, usually includes a transmitter side having transmission antennas X i ... X m and a receiver side provided with N receiving antennas Y i ... Y n to communicate, through a wireless channel (channel matrix H). For mobile communication systems, a base station (BS), known as "Node-B" as specified in accordance with 3GPP, 3GPP2 and 4G specifications, is used at the end of transmitter to transmit data, through wireless channels. User equipment (UE), usually mobile stations (MS), are used at the receiver end to receive data, through the wireless channels. Such user equipment (UE) can be, for example, mobile telephones (microtelephones), personal digital assistants (PDA) or other devices such as wireless cards in portable computers or computers with wireless internet connectivity, WiFi and WiMAX devices, etc. The wireless network may be that of any of the wireless communication technologies, including, but not limited to, GSM (Global System for Mobile Communications), CDMA (Multiple Access by Code Division), WLL (Wireless Local Loop), WAN (Network of Extended Area), WiFi and WiMAX (Global Interoperability for Microwave Access based on IEEE 802.16 standards), and is applicable with many existing and emerging wireless standards such as IEEE 802.11 (for wireless local area networks), IEEE 802.16 (for networks of metropolitan wireless area) and IEEE 802.02 (for wireless broadband wireless access). The base station (BS) can also be an access point (AP) of IEEE 802.11 and the UE can also be any client station. As an alternative, the base station can also be implemented with a GERAN (GSM / EDGE radio access technology) in a UTRAN (UMTS Land Radio Access Network) using a broadband code division multiple access technology ( WCDMA). However, the invention is not limited to these radioelectric access technologies, but can also be applied to the following radioelectric access technologies: GSM (Global System for Mobile Communications), GPRS (General Radio Packet Service), E-GPRS (EDGE GPRS), CDMA2000 (CDMA, Multiple Access by Division of Code), US-TDMA (Multiple Access by Division in the Time of United States) and IS-95. Accordingly, it is therefore conceived that the present invention is not limited to the various exemplary embodiments disclosed, but that the present invention includes all embodiments that pertain to the scope of the appended claims.

Claims (12)

REIVINDICACIONES 1. Un terminal que comprende:1. A terminal comprising: una unidad de almacenamiento de libro de codigos para almacenar un libro de codigos que incluye cada una de las matrices Wi en la que i es un numero natural de 1 a 8:a code book storage unit for storing a code book that includes each of the matrices Wi in which i is a natural number from 1 to 8:
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un selector para seleccionar una matriz objetivo de las matrices Wi; ya selector to select an objective matrix of the Wi matrices; Y una unidad de realimentacion de informacion para realimentar informacion asociada con la matriz objetivo a una estacion base.an information feedback unit for feedback information associated with the target matrix to a base station.
2. El terminal de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el selector selecciona la matriz objetivo del libro de codigos almacenado que incluye las matrices Wi a base del estado de un canal inalambrico formado entre el terminal y la estacion base.2. The terminal according to claim 1, wherein the selector selects the target array of the stored codebook that includes the Wi arrays based on the state of a wireless channel formed between the terminal and the base station. 3. El terminal de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el selector selecciona la matriz objetivo del libro de codigos almacenado que incluye las matrices Wi a base de una tasa de transmision de datos alcanzable.The terminal according to claim 1, wherein the selector selects the target array of the stored codebook that includes the arrays Wi based on an achievable data rate of transmission. 4. El terminal de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que Wi es una matriz de precodificacion rotada.4. The terminal according to claim 1, wherein Wi is a rotated precoding matrix. 5. El terminal de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el selector selecciona la matriz objetivo del libro de codigos almacenado que incluye las matrices Wi, y selecciona al menos un vector de columna de vectores de columna incluidos en la matriz objetivo seleccionada, y la unidad de realimentacion de informacion realimenta a la estacion base informacion asociada con la matriz objetivo seleccionada e informacion asociada con el al menos un vector de columna seleccionado.5. The terminal according to claim 1, wherein the selector selects the target array of the stored codebook that includes the Wi matrices, and selects at least one vector of vector column from column included in the selected target matrix, and the information feedback unit feeds back to the base station information associated with the selected target matrix and information associated with the at least one selected column vector. 6. El terminal de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que la unidad de realimentacion de informacion realimenta a la estacion base informacion de mdice de la matriz objetivo seleccionada e informacion de mdice del al menos un vector de columna seleccionado.6. The terminal according to claim 5, wherein the information feedback unit feeds back to the base station the index information of the selected target matrix and index information of the at least one selected column vector. 7. Un procedimiento de operacion de un terminal, que comprende:7. A procedure for operating a terminal, comprising: recibir una senal piloto transmitida desde una estacion basereceive a pilot signal transmitted from a base station almacenar un libro de codigos que incluye cada una de las matrices Wi en la que i es un numero natural de 1 a 8:store a code book that includes each of the matrices Wi in which i is a natural number from 1 to 8:
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seleccionar una matriz objetivo del libro de codigos almacenado que incluye las matrices Wi en respuesta a la senal piloto; yselect an objective matrix of the stored code book that includes the Wi matrices in response to the pilot signal; Y realimentar informacion asociada con la matriz objetivo a la estacion base.feedback information associated with the target matrix to the base station.
8. Una estacion base que comprende:8. A base station comprising: una unidad de almacenamiento de libro de codigos para almacenar un libro de codigos que incluye cada una de las matrices Wi en la que i es un numero natural de 1 a 8: a code book storage unit for storing a code book that includes each of the matrices Wi in which i is a natural number from 1 to 8:
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un receptor de informacion para recibir informacion asociada con una matriz seleccionada por un terminal del libro de codigos almacenado que incluye las matrices Wi;an information receiver for receiving information associated with a matrix selected by a terminal of the stored codebook that includes the Wi matrices; un selector de matriz para seleccionar una matriz de precodificacion a base de informacion asociada con la matriz seleccionada; ya matrix selector for selecting a precoding matrix based on information associated with the selected matrix; Y un precodificador para realizar precodificacion en un flujo de datos a transmitir usando la matriz de precodificacion seleccionada.a precoder for performing precoding in a data stream to be transmitted using the selected precoding matrix.
9. La estacion base de acuerdo con la reivindicacion 8, en la que:9. The base station according to claim 8, wherein: el receptor de informacion recibe informacion asociada con matrices que corresponden a una pluralidad de terminales, en los que se seleccionan las matrices por la pluralidad de terminales respectivamente, ythe information receiver receives information associated with matrices corresponding to a plurality of terminals, in which the matrices are selected by the plurality of terminals respectively, and el selector de matriz selecciona la matriz de precodificacion a base de informacion asociada con las matrices que corresponden a la pluralidad de terminales.the matrix selector selects the precoding matrix based on information associated with the matrices corresponding to the plurality of terminals. 10. La estacion base de acuerdo con la reivindicacion 9, en la que el selector de matriz selecciona la matriz de precodificacion de acuerdo con un esquema de Control de Tasa Unitaria por Usuario (PU2RC).10. The base station according to claim 9, wherein the matrix selector selects the precoding matrix according to a unit rate control scheme per user (PU2RC). 11. Un procedimiento de operacion de una estacion base, que comprende:11. An operation procedure of a base station, comprising: almacenar un libro de codigos que incluye cada una de las matrices Wi en la que i es un numero natural de 1 a 8: store a code book that includes each of the matrices Wi in which i is a natural number from 1 to 8:
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seleccionar una matriz de precodificacion del libro de codigos almacenado que incluye las matrices Wi; y realizar precodificacion en un flujo de datos a transmitir usando la matriz de precodificacion seleccionada.select a precoding matrix of the stored code book that includes the Wi matrices; and performing precoding in a data stream to be transmitted using the selected precoding matrix.
12. Un sistema de comunicacion que comprende:12. A communication system that includes: un terminal configurado para almacenar un libro de codigos que incluye cada una de las matrices Wi en la que i es un numero natural de 1 a 8:a terminal configured to store a code book that includes each of the matrices Wi in which i is a natural number from 1 to 8:
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y configurado para seleccionar una matriz objetivo del libro de codigos almacenado que incluye las matrices Wi en respuesta a una senal piloto, y para realimentar informacion asociada con la matriz objetivo; yand configured to select a target array of the stored codebook that includes the Wi arrays in response to a pilot signal, and to feedback information associated with the target array; Y una estacion base configurada para almacenar cada una de las matrices Wk en la que k es un numero natural de 1 a 8:
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a base station configured to store each of the matrices Wk in which k is a natural number from 1 to 8:
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y configurada para recibir informacion asociada con la matriz objetivo seleccionada por el terminal, y para seleccionar una matriz de precodificacion del libro de codigos almacenado que incluye las matrices Wk, a base de la informacion asociada con la matriz objetivo seleccionada, y para realizar precodificacion en un flujo de datos a transmitir usando la matriz de precodificacion seleccionada. and configured to receive information associated with the target matrix selected by the terminal, and to select a precoding matrix of the stored codebook including the Wk matrices, based on the information associated with the selected target matrix, and to perform precoding in a data stream to be transmitted using the selected precoding matrix.
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