SALTO FORZADO EN SISTEMAS DE COMUNICACIÓN INALÁMBRICA
CAMPO DE LA INVENCION
La presente invención se refiere generalmente a sistemas de comunicación, y entre otras cosas, a salto forzado y cálculo de canal en sistemas de comunicación inalámbrica .
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
En comunicaciones digitales, la información es traducida en datos digitales a los que se hace referencia como bits. Un transmisor modula una corriente de bits de entrada en una forma de onda para transmisión sobre un canal de comunicación y un receptor desmodula la forma de onda recibida de regreso en bits, recuperando así la información. En un sistema de comunicación ideal, los datos recibidos serían idénticos a los datos transmitidos. Sin embargo, en realidad, distorsiones o ruido se pueden introducir durante la transmisión de datos sobre un canal de comunicación desde el transmisor al receptor. Si la distorsión es importante, la información pudiera no recuperarse de los datos recibidos en el receptor. La Multiplexión por División de Frecuencia
Ortogonal (OFDM) es una técnica de modulación que divide, de manera efectiva, el ancho de banda del sistema general en un número de (N) sub-portadoras ortogonales. Las sub-portadoras también se denominan de forma común como tonos, depósitos, y canales de frecuencia. OFDM se utiliza ampliamente en varios sistemas de comunicación. Por ejemplo, un sistema de acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA) utiliza OFDM y puede soportar múltiples usuarios. Las N sub-portadoras se pueden utilizar para transmisión de datos y piloto en varias formas, dependiendo del diseño del sistema. Por ejemplo, el sistema OFDMA puede dividir las N sub-portadoras en múltiples grupos separados de sub-portadoras y asignar cada grupo de sub-portadora a un usuario diferente. Múltiples usuarios pueden entonces ser soportados simultáneamente a través de sus grupos de subportadora asignados. Los datos con frecuencia se distorsionan durante la transmisión. Para mitigar los efectos de la distorsión, el cálculo de canal es una técnica utilizada para compensar la distorsión introducida en los datos durante su transmisión. El cálculo de canal en ocasiones se logra mediante el uso de una señal piloto de banda ancha, donde una fracción de los tonos disponibles totales se reserva para símbolos piloto. Estos símbolos piloto típicamente
están separados de manera igual en la banda para rendimiento óptimo. En el receptor, la respuesta del canal puede entonces ser calculada mediante el procesamiento de los datos recibidos en una forma distorsionada. Si un usuario necesita calcular múltiples canales, tal como un usuario en un sistema de comunicación de múltiples entradas, múltiples salidas (MIMO) , la sobrecarga del sistema aumenta. Por ejemplo, en una transmisión MIMO de cuatro antenas, se necesitan transmitir tres señales piloto de banda ancha adicionales. Un sistema MIMO típico emplea múltiples antenas de transmisión { Nt) y múltiples antenas de recepción ( NR) para la transmisión de datos y se denota como un sistema
( NT, NR) . Un canal MIMO formado por las Nt antenas de transmisión y las NR antenas de recepción se puede descomponer en Ns canales espaciales, donde Ns < min { Nt, NR ) como se describe a continuación. Ns corrientes de datos se pueden transmitir en los Ns canales espaciales. El sistema MIMO puede proveer capacidad de transmisión incrementada si los Ns canales espaciales creados por las múltiples antenas de transmisión y recepción se utilizan para transmisión de datos . La capacidad de transmisión de cada canal espacial depende de la relación señal-a-ruido-e-interferencia (SI?R) lograda por ese canal espacial. Las
SINR para los Ns canales espaciales dependen de las condiciones de canal y además pueden depender de la forma en que las corrientes de datos son recuperadas en el receptor. En un sistema MIMO convencional, un transmisor codifica, modula, y transmite cada corriente de datos de acuerdo con una velocidad seleccionada con base en un modelo de un canal MIMO estático. El buen rendimiento se puede lograr si el modelo es preciso y si el canal MIMO es relativamente estático (es decir, no cambia mucho con el paso del tiempo) . En otro sistema MIMO convencional, un receptor calcula el canal MIMO, selecciona una velocidad conveniente para cada canal espacial con base en los cálculos de canal, y envía Ns velocidades seleccionadas para los Ns canales espaciales al transmisor. El transmisor procesa entonces las Ns corrientes de datos de acuerdo con las velocidades seleccionadas y transmite estas corrientes en los Ns canales espaciales. El rendimiento de este sistema depende de la naturaleza del canal MIMO y la precisión de los cálculos de canal. Cuando los símbolos de un usuario son transmitidos en un patrón de salto sobre la banda completa, los cálculos de canal necesitan ser llevados a cabo sobre toda la banda. Esto es exacerbado en el caso de un usuario MIMO, donde las señales piloto de banda ancha son necesarias para cada canal calculado. Además, al hacer que
los usuarios operen sobre toda la banda, se reducen las variaciones e canal y por lo tanto se pueden reducir las ganancias de múltiples usuarios. Por consiguiente, la operación de usuarios a través de la banda de frecuencia disponible aumenta la sobrecarga. Además, no se saca ventaja de la programación de usuarios en condiciones de canal favorables. Por lo tanto, existe la necesidad de métodos más eficientes y sistemas para asignar recursos.
SUMARIO DE LA INVENCION
En algunos aspectos, en un sistema de comunicación inalámbrica que opera sobre una banda de frecuencia determinada, un método para el cálculo de canal comprende recibir una pluralidad de señales piloto en más de una sub-banda de una banda de frecuencia y calcular una respuesta de canal con base en algunas de la pluralidad de señales piloto recibidas en una sub-banda para esa sub-banda. En otros aspectos, en un sistema de comunicación inalámbrica que opera en una banda de frecuencia determinada, un método de asignación de recurso para una transmisión comprende determinar si es deseable que una transmisión a un usuario sea en una sub-banda sencilla o en
más de una sub-banda; en donde cada sub-banda incluye sub-portadoras que no se traslapan con respecto a cualquier otra sub-banda, y asignar la transmisión para que ocurra en la sub-banda sencilla o para que opere en más de una sub-banda con base en la determinación. Otros aspectos pueden incluir medios que proveen la funcionalidad anterior y otras estructuras y métodos para producir resultados similares.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Varias modalidades serán descritas a detalle con referencia a las siguientes figuras en donde números de referencia similares se refieren a elementos similares, en donde: La figura 1 ilustra un sistema OFDMA ejemplar 100 que soporta un número de usuarios; La figura 2 ilustra aspectos de un transmisor 100 para uso en sistemas OFDM; La figura 3 ilustra aspectos de un receptor 200 para uso en sistemas OFDM; La figura 4A ilustra la estructura de una banda de frecuencia dividida con sub-bandas contiguas 400; La figura 4B ilustra la estructura de un ancho de banda de frecuencia dividida que tiene sub-bandas híbridas
La figura 5 ilustra un proceso 500 de cálculo de canal, donde las señales piloto recibidas fuera de una sub-banda determinada pueden ser utilizadas en el proceso de cálculo de canal; La figura 6 ilustra un proceso 600 a través del cual los usuarios son asignados a sub-bandas determinadas; La figura 7 ilustra un proceso 700 de asignación de un usuario MIMO; La figura 8 ilustra el proceso de asignar usuarios sensibles a la latencia 800; La figura 9 ilustra una estructura para programación; y La figura 10 ilustra una estructura para cálculo de canal.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCION
Por consiguiente, las modalidades descritas proveen la capacidad para programar usuarios en una banda de frecuencia dividida en una o más sub-bandas, y para calcular una respuesta de canal con base en señales piloto recibidas en una o más sub-bandas por cada usuario. En algunos aspectos, si la sub-portadora de interés está cerca del borde de una sub-banda, por lo menos una porción de las
señales piloto, recibidas en las sub-bandas vecinas, se puede utilizar para calcular la respuesta del canal. Las modalidades descritas también proveen asignación de recursos para una transmisión de un dispositivo inalámbrico. La banda de frecuencia se divide por lo menos en dos sub-bandas, las cuales pueden o no estar contiguas. Se realiza una determinación respecto a si es deseable transmitir en una sub-banda sencilla o en más de una sub-banda a, o desde, un usuario determinado. La transmisión es asignada para que ocurra en una sub-anda sencillo o para que opere en más de una sub-banda. En la descripción a continuación, las modalidades se pueden describir como un proceso el cual se muestra en un diagrama de flujo, un diagrama de estructura, o un diagrama en bloques. Aunque un diagrama de flujo puede describir las operaciones como un proceso en secuencia, muchas de las operaciones se pueden llevar a cabo en paralelo o de manera simultánea. Además, se puede reacomodar el orden de las operaciones. Un proceso es finalizado cuando se completan sus operaciones. Un proceso puede corresponder a un método, una función, un procedimiento, una sub-rutina, un sub-programa, etc. Cuando un proceso corresponde a una función, su terminación corresponde a un retorno de la función a una función de llamada o una función principal.
Como aquí se describe, el término "canal de comunicación" se refiere tanto a los canales de comunicación inalámbricos como cableados. Ejemplos de canales de comunicación inalámbrica son radio, satélite y canal de comunicación acústico. Ejemplos de canales de comunicación cableada incluyen, pero no se limitan a ópticos, de cobre u otros cables conductores o medios. El término "cuadro de búsqueda" se refiere a los datos que están dentro de una base de datos o varios medios de almacenamiento. El medio de almacenamiento puede representar uno o más dispositivos para almacenamiento de datos, incluyendo memoria de solo lectura (ROM), memoria de acceso aleatorio (RAM) , medios de almacenamiento de disco magnético, medios de almacenamiento óptico, dispositivos de memoria rápida y/u otros medios de lectura por máquina para almacenamiento de información. El término "medio legible por máquina" incluye, pero no se limita a, dispositivos de almacenamiento portátiles o fijos, dispositivos de almacenamiento ópticos, canales inalámbricos y varios medios con la capacidad para almacenar, contener o portar instrucciones y/o datos. También, para propósitos de explicación, las modalidades se describirán con referencia a sistemas de Multiplexión por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM) . Sin embargo, se entenderá que la invención se puede aplicar a otros tipos de sistemas que
requieren cálculo de canal. OFDM es un ejemplo de una técnica de comunicación de múltiples portadoras que son muy conocidas. Generalmente, OFDM es una técnica de modulación digital que divide una señal en múltiples sub-señales las cuales son transmitidas simultáneamente a diferentes frecuencias. OFDM utiliza señales ortogonales traslapadas para dividir un canal en muchos sub-canales que son transmitidos en paralelo. Debido a que OFDM permite una transmisión a una velocidad de datos alta sobre canales degradados, OFDM ha sido exitosa en numerosas aplicaciones inalámbricas, tal como en redes de área local inalámbricas de alta velocidad (LAN) . Un sistema de acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA) utiliza OFDM y puede soportar múltiples usuarios simultáneamente. El ancho de banda de frecuencia de operación que se utiliza para la transmisión de señales se subdivide en una pluralidad de sub-portadoras de frecuencia. Al designar de manera apropiada periodos de símbolos de modulación, sub-portadoras de frecuencia adyacentes quedan respectivamente ortogonales entre sí. La ortogonalidad es una propiedad de un conjunto de funciones de manera que el integral del producto de cualesquiera dos elementos del conjunto tomado sobre el intervalo apropiado es cero. De manera más específica, los canales ortogonales
o frecuencias no interfieren entre sí. Como resultado, la ortogonalidad permite a un receptor desmodular una subportadora seleccionada sin desmodular otras sub-portadoras que son transmitidas en paralelo a través de canales de comunicación multiplexados. Como resultado, no hay interferencia entre sub-portadoras y la interferencia inter-símbolos (ISI) se reduce significativamente. Si existe un cálculo preciso de las características del canal que se pueda utilizar para ajustar la señal recibida, el rendimiento del sistema OFDM se puede mejorar permitiendo una desmodulación coherente. Por consiguiente, las secuencias de formación conocidas como patrones de símbolos piloto o símbolos de formación son transmitidas por el transmisor. Los símbolos de formación son conocidos por el receptor de forma que, el receptor puede realizar el cálculo de canal. La figura 1 muestra un sistema OFDMA ejemplar 100 que soporta un número de usuarios. El sistema 100 incluye un número de estaciones base 110 que soportan comunicación para un número de terminales 120. Una estación base es una estación fija utilizada para establecer comunicación con las terminales y se puede denominar como un punto de acceso, un Nodo B, o alguna otra terminología. Las terminales 120 típicamente están dispersas en el sistema, y cada terminal puede ser fija o móvil. Una terminal también
se puede denominar como una estación móvil, un equipo de usuario (UE) , un dispositivo de comunicación inalámbrica, o alguna otra terminología. Cada terminal puede establecer comunicación con una o más estaciones base en el enlace de avance y/o una o más estaciones base en el enlace inverso en cualquier momento determinado. Esto depende del hecho de si la terminal está activa o no, si la transferencia suave es soportada o no, y si la terminal está o no en transferencia suave. El enlace de avance (es decir, enlace descendente) se refiere al enlace de comunicación desde la estación base a la terminal, y el enlace inverso (es decir, enlace ascendente) se refiere al enlace de comunicación desde la terminal a la estación base. Un controlador de sistema 130 se acopla a las estaciones base 110 y puede realizar un número de funciones tal como (1) coordinación y control para estaciones base 110, (2) enrutamiento de datos entre estas estaciones base, y (3) acceso y control de las terminales que reciben servicio por estas estaciones base. Cada estación base 110 provee cobertura para un área geográfica respectiva 102. Por simplicidad, el área de cobertura de cada estación base con frecuencia es representada por un hexágono ideal. Para aumentar la capacidad, el área de cobertura de cada estación puede ser dividida en múltiples sectores 104. Por ejemplo, cada
célula puedo, o no, ser dividida en tres sectores, como se muestra en la figura 1. En este caso, por simplicidad, cada sector de una célula sectorizada puede ser representada por una cuña ideal de 120° que es 1/3 de la célula. Cada sector puede recibir servicio por un sub-sistema de transceptor base correspondiente (BTS) . Para una célula sectorizada, la estación base para esa célula típicamente incluye todos los BTS para los sectores de esa célula. El término "sector" se puede referir a un BTS y/o su área de cobertura, dependiendo del contexto en el cual se utilice el término. Por simplicidad, en la siguiente descripción, el término "estación base" se utiliza genéricamente tanto para una estación fija que da servicio a una célula como para una estación fija que da servicio a un sector. Se debería apreciar que las células no sectorizadas, y las células que tienen diferente tamaño y/o un número diferente de sectores también se pueden utilizar. La figura 2 muestra una modalidad de un transmisor 200 para uso en sistemas OFDM. El transmisor 200 comprende un aleatorizador 210, un codificador 220, un intercalador 230, un módulo de mapeo de modulación 240, un módulo de transformada rápida inversa de fourier (IFFT) 250, un módulo de conformación de impulso 260 y un convertidor ascendente 270. El transmisor 200 recibe un paquete de datos y la velocidad de datos a la cual es
paquete va a ser transmitido. El aleatorizador 210 aleatoriza y el codificador 220 codifica el paquete recibido. El codificador 220 puede ser un codificador convolucional o algún otro codificador conocido que permita la codificación de corrección de error. Los bits codificados se agrupan en un bloque, y cada bloque es entonces intercalado por el intercalador 230 y mapeado a una secuencia de símbolos de modulación por el módulo de mapeo de modulación 240. La corriente de bits codificada e intercalada de una longitud seleccionada es agrupada en varios números de bits, dependiendo de la modulación. Típicamente, la corriente de bits es agrupada en uno de 1, 2, 4, ó 6 bits y convertida en una secuencia de números complejos que representan un símbolo de modulación en modulación por desplazamiento de Bi-fase
(BPSK) , modulación por desplazamiento de fase en cuadratura
(QPSK) , modulación por amplitud de cuadratura 16 (QAM) o
64-QAM respectivamente. BPSK, QPSK y QAM son técnicas de modulación muy conocidas en la técnica y no se analizarán a detalle. Se debería apreciar que también se pueden utilizar otros formatos de modulación, además de, o en lugar de los formatos de modulación descritos anteriormente. Cada símbolo OFDM es entonces asignado a una subportadora y transformada rápida inversa de Fourier. Esto resulta en muestras de dominio de tiempo de un símbolo OFDM
sencillo. Aquí, un prefijo cíclico se puede agregar a cada símbolo. La conformación de impulso se puede realizar a través del módulo de conformación de impulso 260, si la funcionalidad de conformación de impulso es provista por el transmisor 200, y los símbolos son sobre-convertidos por el convertidor ascendente 270 para transmisión a través de un canal de comunicación. Aquí se puede utilizar una conformación de impulso programable. Además de los símbolos de modulación, el paquete de datos puede comprender otra información. Por ejemplo, encabezados, perfiles y/o preámbulos se pueden anexar según sea necesario al paquete antes de la aleatorización. La información de encabezado puede comprender la velocidad de datos y la información de longitud de paquete. El contenido del encabezado típicamente no es aleatorizado. La transmisión de señales piloto se utiliza para obtener un cálculo de la respuesta del canal. Mientras más señales piloto se utilicen, mejor será el cálculo de la respuesta de canal. Sin embargo, las transmisiones piloto agregan una cantidad importante de sobrecarga. Por consiguiente, el uso de transmisiones piloto necesita equilibrarse con consideraciones de sobrecarga. Además, las transmisiones piloto a través de toda la banda de interés se agregan al ruido general en el sistema. Si se reduce al mínimo el uso de pilotos, la respuesta de canal con
frecuencia puede ser imprecisa y/o no confiable, no pudiendo proporcionar un desempeño satisfactorio. La figura 3 ilustra una modalidad de un receptor 300 para uso en sistemas OFDM. El receptor 300 comprende un extremo frontal de frecuencia de radio/frecuencia intermedia (RF/IF) 310, un módulo de sincronización 380, un módulo de transformada rápida de fourier (FFT) 320, un módulo de desmodulación 330, un desintercalador 340, un decodificador 350, un deseudoaleatorizador 360 y un módulo de cálculo de canal 370. Aquí se debería apreciar que la figura 2 muestra un diagrama en bloques simplificado de un receptor. Un receptor comercial más típico puede comprender elementos adicionales tal como un medio de almacenamiento (que no se muestra) y un procesador (que no se muestra) para controlar uno o más de extremo frontal RF/IF 310, módulo de sincronización 380, módulo FFT 320, módulo de desmodulación 330, desintercalador 340, decodificador 350, deseudoaleatorizador 360 y módulo de cálculo de canal 370. El extremo frontal RF/IF 310 recibe datos a través de un canal de comunicación. La señal es entonces ingresada al módulo FFT 320 y convertida del dominio de tiempo al dominio de frecuencia. FFT es ejecutada después de retirar el prefijo cíclico según sea necesario. El módulo de cálculo de canal 370 recibe la señal del dominio de frecuencia y provee un cálculo de canal. La señal de
dominio de frecuencia también puede ser ingresada a un circuito de bucle enganchado en fase (PLL) que provee corrección de error de fase en el ajuste de la señal recibida. La señal desmodulada es desintercalada a través del desintercalador 340 y decodificada por el decodificador 350. El decodificador 350 puede ser un decodificador Viterbi. Los datos decodificados son entonces deseudoaleatorizados por el deseudoaleatorizador 360 para recuperar la información de datos original. Una memoria intermedia adicional también se puede ejecutar para mantener las muestras mientras el campo de señal está siendo decodificado. Después del procesamiento FFT, los preámbulos se obtienen y utilizan para ejecutar el cálculo de canal para cada sub-portadora. El cálculo de canal inicial se puede obtener con base en las señales piloto. El módulo de cálculo de canal 370 ejecuta un cálculo de canal de la señal de dominio fís frecuencia. Por ejemplo, después del procesamiento FFT, una señal para una sub-portadora puede ser representada en la ecuación [1] de la siguiente forma:
Yn=HnXn+Nn [1]
Sin embargo, también se pueden utilizar otros enfoques y
técnicas . La figura 4A ilustra la estructura de una banda de frecuencia dividida 400 en sub-bandas contiguas 404, 408, 412 y 416. Por ejemplo, la figura 4A ilustra una modalidad que tiene cuatro sub-bandas contiguas 404, 408, 412 y 416. Dependiendo de las restricciones del diseño y de otros factores, se puede utilizar cualquier número de sub-bandas. Cada una de las sub-bandas comprende un número de sub-portadoras, las cuales pueden ser iguales o desiguales en número, tal como las sub-portadoras 420, 422, y así sucesivamente . Por ejemplo, un sistema de 5MHz puede tener 512 sub-portadoras totales. Si el ancho de banda total es dividido en cuatro sub-bandas contiguas, cada una de las cuatro sub-bandas 404, 408, 412 y 416 se divide en 1.25 MHz, donde cada una tiene 128 sub-portadoras. En algunos aspectos, cada una de las sub-bandas se puede dividir en un número que es una potencia de dos, de manera que el número de sub-portadora en las sub-bandas individuales también es una potencia de dos. Esta propiedad es útil al tomar las transformadas rápidas de Fourier (FFT) y las transformadas rápidas inversas de Fourier (IFFT) en las sub-bandas individuales, lo cual es útil para propósitos de cálculo de canal . Al dividir el ancho de banda total 400 en una
pluralidad de sub-bandas, los patrones de salto pueden ser restringidos de forma que las sub-portadoras en una sub-banda determinada siempre salten dentro de la misma sub-banda. Por lo tanto, los usuarios que están suscritos a una sola sub-banda solo necesitan determinar el cálculo de canal sobre esa sub-banda determinada, y solo utilizando los tonos piloto de esa sub-banda. Por ejemplo, si se utiliza un árbol de canal diferente por sub-banda, un usuario puede ser programado en ese árbol de canal, siempre y cuando sean asignados a esa sub-banda. Como se indicó anteriormente, cada una de las sub-bandas puede ser dividida en una pluralidad de sub-portadoras. Por ejemplo, la sub-banda 404 comprende las sub-portadoras C?,?, Ci 2, ...C?(N_? y C1N. De manera similar, las sub-bandas 408, 412 y 416 se dividen en una pluralidad de portadoras . El cálculo de canal se puede realizar a través del uso de una señal piloto de banda ancha común. Una fracción de los tonos se reserva para símbolos piloto. La figura 4A representa estos símbolos piloto con la letra "X". Estos símbolos piloto típicamente están separados, por ejemplo, de manera igual, a través del ancho de banda total 400 para el rendimiento óptimo dependiendo del diseño del sistema. Además, en algunos casos, los pilotos se pueden transmitir a lo largo de patrones aleatorios, seudo-
aleatorios o saltados. Un problema en el que se puede incurrir cuando un usuario calcula un canal sobre una sub-banda determinada es que se puede incurrir en un error de cálculo de canal grande en las portadoras de sub-banda cerca del borde de la sub-banda. Para este propósito, datos para sub-portadoras cercanas al borde de la banda se pueden dejar en blanco intencionalmente. En otros aspectos, si un usuario puede utilizar pilotos en exceso en sub-bandas vecinas, el cálculo de canal puede ser mejorado en sub-portadoras en el borde de una sub-banda determinada mediante el uso de estos pilotos desde otras sub-bandas. En este caso, las portadoras en blanco pueden no ser necesarias. Por ejemplo, si se calculara el canal para la sub-portadora C2i, el usuario utilizaría las señales piloto en la sub-banda 408 para calcular la respuesta del canal. Sin embargo, se puede introducir un error grande cuando se considere la señal piloto recibida en sub-portadoras alejadas en frecuencia de la sub-portadora determinada. Por ejemplo, la señal piloto en la sub-portadora de sub-banda C2;N está lejos en frecuencia de la sub-portadora C ,?. Sin embargo, la sub-portadora C?N está adyacente a la subportadora C2,? pero en una sub-banda diferente (404). De manera similar, la sub-banda C?,N-? está relativamente cerca en frecuencia de las dos sub-portadoras C2,?. En esta
modalidad, las señales piloto recibidas en la sub-banda vecina se pueden utilizar para alguna diferencia predeterminada en frecuencia. En este caso, la línea 424 representa un límite por la sub-portadora C2,?. Considerar el cálculo de la respuesta de canal. En una modalidad alterna, las señales piloto, incluso dentro de esta sub-banda de interés, pueden ser ignoradas si se consideran demasiado lejos en frecuencia de la sub-portadora de interés. En esta modalidad, las sub-portadoras que yacen fuera de la línea 428 no se consideran cuando se determina la respuesta del canal de la sub-portadora C2,x. La figura 4B ilustra la estructura de un ancho de banda de frecuencia dividida que tiene sub-bandas contiguas híbridas 450. En esta modalidad, algunas sub-portadoras son agrupadas para quedar contiguas. Sin embargo, los grupos más pequeños de sub-bandas contiguas pueden no estar contiguas a otros grupos más pequeños de sub-portadoras dentro de la sub-banda. Por ejemplo, la sub-banda Ci queda representada por grupos 454, 458 y 462, una segunda sub-banda puede quedar representada por grupos de sub-portadora 466, 470 y 474. De la misma forma como se describió con respecto a la figura 4A, el cálculo de la respuesta de canal para una sub-portadora proporcionada se puede lograr utilizando señales piloto recibidas en esa porción de la sub-banda, o en sub-bandas vecinas también.
En algunos aspectos, el salto puede ser provisto mediante la programación de transmisiones a, o desde, un usuario para que periodos de transmisión consecutivos, o grupos de periodos, utilicen diferentes sub-portadoras, por ejemplo, sub-portadoras con una sub-banda. Esto se puede proveer mediante el uso de patrones y generadores de patrón que son conocidos. La figura 5 ilustra un proceso 500 de cálculo de canal donde las señales piloto recibidas fuera de una sub-banda determinada pueden ser utilizadas en el proceso de cálculo de canal. Las señales piloto son recibidas 504 dentro de una sub-banda determinada. Se toma una determinación respecto a si la sub-portadora de interés está cerca del borde de una sub-banda. Lo que se considera que las portadoras estén "cerca" puede variar con base en el despliegue de red, las condiciones de canal u otros factores. Si la portadora determinada está cerca del borde de una sub-banda, las señales piloto recibidas en la sub-banda vecina se utilizan 508. Las señales piloto de toda la sub-banda vecina o cualquier porción predeterminada de la sub-banda vecina se pueden utilizar para calcular la respuesta del canal 512. Si la sub-portadora asignada no está cerca del borde de la sub-banda, los pilotos vecinos no necesitan ser considerados y la respuesta del canal puede ser calculada 512 sin el uso de señales piloto en las
sub-bandas vecinas. Por lo regular se utiliza un cálculo de canal para toda la sub-banda debido a que las sub-portadoras de un usuario están distribuidas en toda la sub-banda. Por lo tanto, los pilotos en sub-bandas vecinas se utilizan para calcular el canal para tonos cerca del borde. Los pilotos dentro de la sub-banda se utilizan para todos los otros tonos. Esquemas de reutilización de frecuencia, tal como el esquema Restringido Basado en Conjunto Activo (ASBR) , pueden utilizar sub-bandas contiguas como sus conjuntos de reutilización. Técnicas ASBR se describen con mayor detalle en la solicitud de patente titulada "Retroalimentación para Soportar Reutilización Restrictiva", con número de serie 11/020,707, presentada el 22 de diciembre de 2004, y la solicitud de patente "Administración de Conjunto de Reutilización Restrictiva", con número de serie 11/021,189, presentada el 22 de diciembre de 2004, cedidas al mismo cesionario de la presente invención, y expresamente incorporadas aquí por referencia. Para combatir la interferencia ínter-célula, y para mejorar la relación señal a ruido, un sistema inalámbrico puede emplear un esquema de reutilización de frecuencia, en donde no todas las bandas de frecuencia disponibles en el sistema se utilizan en cada célula. Por ejemplo, un sistema puede emplear un patrón
de reutilización de 7 células y un factor de reutilización de K=7. Para este sistema, el ancho de banda del sistema global W se divide en siete bandas de frecuencia iguales, y a cada célula en un agrupamiento de 7 células se le asigna una de las siete bandas de frecuencia. Cada célula utiliza solamente una banda de frecuencia, y cada séptima célula reutiliza la misma banda de frecuencia. Con este esquema de reutilización de frecuencia, la misma banda de frecuencia es únicamente reutilizada en células que no están adyacentes entre sí, y la interferencia inter-células observada en cada célula se reduce con relación al caso en donde todas las células utilizan la misma banda de frecuencia. Sin embargo, un factor de reutilizacíón grande representa uso ineficiente de los recursos disponibles del sistema debido a que cada célula puede utilizar únicamente una fracción del ancho de banda del sistema global. Los mismos esquemas de reutilización se pueden aplicar a las señales piloto también. Debido a ello, las mejoras encontradas en la relación señal a ruido con respecto a los datos transmitidos también son apreciadas por los pilotos transmitidos . Cuando un usuario es restringido a utilizar una cierta porción del ancho de banda, sus emisiones fuera-debanda son sustancialmente inferiores. El esquema de salto contiguo se puede utilizar en el enlace inverso para
obtener este beneficio. Para ganar diversidad de frecuencia adicional, el usuario puede ser asignado a una sub-banda sencilla en cualquier momento determinado, pero esta sub-banda puede ser modificada con el paso del tiempo. o La figura 6 ilustra un proceso 600 a través del cual los usuarios son asignados a sub-bandas determinadas. Puede haber circunstancias en las cuales sea deseable tener usuarios que operen en más de una sub-banda. Por el contrario, puede haber circunstancias en donde sea deseable tener usuarios que operen únicamente en una sub-banda determinada. Por ejemplo, usuarios MIMO necesitan calcular múltiples canales espaciales. Por lo tanto, una señal piloto de banda ancha sería necesaria para cada canal especial calculado. Para una transmisión MIMO de cuatro antenas, se tienen que transmitir cuatro señales piloto de banda ancha. Por lo tanto, puede resultar benéfico que los usuarios MIMO sean asignados a una sub-banda específica, la cual puede variar, o puede ser la misma, para todos los canales espaciales utilizados. Los tonos piloto adicionales que se necesitan para calcular los canales extra de un usuario MIMO solo necesitan ser asignados dentro de esa sub-banda determinada. Por lo tanto, la sobrecarga del ancho de banda es significativamente reducida. En otro ejemplo, los usuarios sensibles a la latencia requieren diversidad de frecuencia. Por lo tanto,
el usuario sensible a la latencia puede ser asignado a sub-portadoras en múltiples sub-bandas. Debido a que menos diversidad de frecuencia está disponible sobre una sub-banda individual, el potencial para ganancias de diversidad de usuario múltiple se incrementa. Por lo tanto, al tener usuarios sensibles a la latencia que operan en múltiples sub-bandas se incrementa la diversidad de frecuencia y se reducen las ganancias de diversidad de usuario múltiple. El proceso a través del cual dichos usuarios pueden ser procesados se describe en la figura 6. Se identifican 604 las necesidades de un usuario. Se toma una determinación 608 respecto a si el usuario necesita estar en más de una sub-banda. Si se determina que es preferible tener al usuario operando en más de una sub-banda, el usuario es asignado para operar en múltiples sub-portadoras en múltiples sub-bandas 612. Este proceso representa lo que puede ocurrir para un usuario sensible a la latencia. Por otra parte, si se determina que el usuario necesita operar únicamente en una sub-banda, el usuario es asignado a sub-portadoras dentro de una sub-banda 616. Esto puede ser un ejemplo de un usuario MIMO. Por lo tanto, en el caso MIMO, señales piloto adicionales se pueden asignar 620 con la sub-banda elegida. La figura 7 ilustra un proceso 700 de asignación de un usuario MIMO. La estación base 704 envía señales
piloto a través de todo el ancho de banda, el cual es recibido por una terminal móvil 708. La terminal móvil 708 recibe las señales piloto y determina 712 un indicador de calidad de canal (CQI) el cual entonces es enviado de regreso a la estación base. Dependiendo de las condiciones y la idoneidad, diferentes representaciones de CQI pueden ser enviadas a la estación base. Una opción para calcular y transmitir el CQI incluye enviar el CQI para cada sub-banda a la estación base. Las estaciones base pueden entonces tomar la mejor decisión posible respecto a la programación y predicción de velocidad. Otra opción es transmitir el CQI para la última sub-banda utilizada. O bien, si se utiliza más de una sub-banda, entonces se envía el CQI sobre las sub-bandas combinadas. Este método reduce la sobrecarga pero debe ser equilibrada con imprecisión potencial en el algoritmo de predicción de velocidad cuando la estación base desea cambiar la sub-banda del usuario. Otra opción es transmitir el CQI para la mejor sub-banda para el usuario. Esto requiere también una indicación para el índice de sub-banda. Otra opción es transmitir lo que el equipo observa como la mejor sub-banda posible. Adicionalmente, se pueden utilizar múltiples CQI para diferentes sub-bandas. Al momento de recibir CQI de la terminal móvil, la estación base 704 asigna 716 el usuario a una sub-banda
determinada. Además, la estación base envía 720 señales piloto adicionales dentro de la sub-banda asignada. La terminal móvil 708 entonces envía 724 el CQI correspondiente a las señales piloto adicionales asignadas dentro de la sub-banda elegida. La figura 8 muestra el proceso de asignación 800 de usuarios sensibles a la latencia. La estación base 804 envía 808 señales piloto de banda ancha a través de toda la banda de frecuencia a la terminal móvil 812. El CQI es enviado 816 de regreso a la estación base 804. La estación base 804 entonces asigna 820 el usuario para operar dentro de múltiples sub-bandas. En esas múltiples sub-bandas, la terminal móvil determina el CQI de señales piloto recibidas en las múltiples sub-bandas y envía 824 el CQI de la sub-bandas de interés de regreso a la estación base 804. Refiriéndose a la figura 9, se muestra una estructura 900 para programación. La estructura de programación incluye medios 902 para determinar un número de sub-bandas para programar un usuario en ellas. Esto se puede basar en si el usuario es un usuario MIMO, la latencia del usuario, combinaciones de los mismos, y otros enfoques. Entonces, se pueden utilizar, según sea apropiado, medios 904 para programar un usuario en múltiples sub-bandas o medios 906 para programar un usuario en una sub-banda sencilla. Los medios 904 y 906 también
pueden comprender un medio sencillo. Refiriéndose a la figura 10, se muestra una estructura 1000 para el cálculo de canal. La estructura 1000 incluye medios 1002 para determinar que una pluralidad de señales piloto en más de una sub-banda de una banda de frecuencia ha sido recibida y medios 1004 para calcular una respuesta de canal con base en algunas de la pluralidad de señales piloto recibidas en una sub-banda para esa sub-banda. Adicionalmente, medios para utilizar por lo menos una porción de las señales piloto recibidas en sub-bandas vecinas para calcular la respuesta del canal en la sub-banda determinada se pueden incluir en los medios 1004. Los esquemas de transmisión de datos y piloto aquí descritos se pueden ejecutar a través de varios medios. Por ejemplo, estas técnicas se pueden ejecutar en hardware, software, o una combinación de los mismos. Para una ejecución de hardware, los elementos utilizados para ejecutar el procesamiento en las unidades transmisora y receptora se pueden ejecutar dentro de uno o más circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) , procesadores de señal digital (DSP) , dispositivos de procesamiento de señal digital (DSPD), dispositivos lógicos programables (PLD), arreglos de puerta programable en campo (FPGA), procesadores, controladores, micro-controladores, microprocesadores, otras unidades electrónicas designadas
para realizar las funciones aquí descritas, o una combinación de los mismos. Para una ejecución de software, el procesamiento en las unidades transmisora y receptora para los esquemas de transmisión aquí descritos se pueden ejecutar con módulos (por ejemplo, procedimientos, funciones, y así sucesivamente) que realizan las funciones descritas. Los códigos de software se pueden almacenar en memoria y pueden ser ejecutados por procesadores. Las unidades de memoria se pueden ejecutar dentro o fuera de los procesadores, en cuyo caso se pueden acoplar de manera comunicativa a los procesadores a través de varios medios tal como se conoce en la técnica. La descripción previa de las modalidades descritas se provee para permitir a aquellos expertos en la técnica hacer o utilizar la presente invención. Varias modificaciones a estas modalidades serán fácilmente aparentes para aquellos expertos en la técnica, y los principios genéricos aquí definidos se pueden aplicar a otras modalidades sin apartarse del espíritu o alcance de la invención. Por lo tanto, la invención no pretende quedar limitada a las modalidades aquí mostradas, sino que se le acordará el alcance más amplio consistente con los principios y caracteristicas novedosas aquí descritos.