MX2008014257A

MX2008014257A - Metodo de precodificacion basado en desplazamiento de fase y transceptor para soportar el mismo.

Info

Publication number: MX2008014257A
Application number: MX2008014257A
Authority: MX
Inventors: Bin Chul Ihm; Jin Young Chun; Jae Won Chang; Jin Hyuk Jung; Moon Il Lee
Original assignee: Lg Electronics Inc
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2008-11-18
Also published as: EP2036342A2; US8284849B2; JP4972687B2; KR20070113967A; US20070280373A1; EP2036342A4; KR20070114064A; WO2007139305A2; US8331464B2; EP2036342B1; JP2009538555A; CN101558642B; CN101558642A; US20100074309A1; KR100934662B1; KR20070113972A; WO2007139305A3

Abstract

Se describen un método para transmitir datos usando una premodificación basada en desplazamiento de fase generalizada o un esquema de premodificación de desplazamiento de fase extendido en un sistema de múltiples antenas que usa una pluralidad de subportadores y un transceptor para soportar el mismo. Una matriz de premodificación basada en desplazamiento de fase de pede generalizar y determinar mediante un producto de una matriz diagonal para desplazamiento de fase y una matriz unitaria para mantener la ortogonalidad en el dominio espacial. La matriz diagonal se puede extender por un producto de una matriz de premodificación para aumentar energía de canal y la matriz diagonal para desplazamiento de fase. El diseño del transceptor se puede simplificar o la eficiencia de comunicación se puede mejorar generalizando y extendiendo la premodificación basada en desplazamiento de fase.

Description

MÉTODO DE PRECODIFICACION BASADO EN DESPLAZAMIENTO DE FASE ? TRANSCEPTOR PARA SOPORTAR EL MISMO Campo Técnico La presente invención se relaciona con un método de precodificacion basado en desplazamiento de fase generalizado o un método de precodificacion basado en desplazamiento de fase extendido en un sistema de múltiples antenas utilizando una pluralidad de subportadores y un transceptor para soportar el mismo. Ramo Anterior Recientemente, a medida que los servicios de comunicación de información se han popularizado, ha aparecido una variedad de servicios de multimedia, y servicios de alta calidad han aparecido. Un requerimiento para un servicio de comunicación inalámbrica está aumentando rápidamente. A fin de competir activamente con dicha tendencia, un método para aumentar capacidad de comunicación en un ambiente de comunicación inalámbrica puede incluir un método para encontrar una nueva banda de frecuencia disponible y un método para aumentar la eficiencia de un recurso restringido. Como el último método, tecnologías de transmisión/recepción de múltiples antenas para montar una pluralidad de antenas en un transmisor/receptor y además asegurar un espacio para usar un recurso para obtener una ganancia de diversidad o transmitir datos a través de las antenas en paralelo para aumentar la capacidad de transmisión y atraer mucha atención y se están desarrollando activamente. Entre las tecnologías de transmisión/recepción de múltiples antenas, la estructura general de un sistema de salidas múltiples entradas múltiples que usa una multiplexión de división de frecuencia ortogonal (OFDM) se describirá ahora con referencia a la Figura 1. En un transmisor, un codificador 101 de canal añade bits de redundancia a bits de dato de transmisión para reducir la influencia debida a un canal o ruido, un aparato trazador 103 convierte información de bits de datos en información de símbolo de datos, un convertidor 105 en serie/paralelo convierte símbolos de datos en símbolos de datos paralelos que se llevan en una pluralidad de subportadores, y un codificador 107 de múltiples antenas convierte los símbolos de datos paralelos en señales de espacio-tiempo. Un decodificador 109 de múltiples antenas, un convertidor 111 en paralelo/serie, un destrazador 113, y un decodificador 115 de canal incluido en un receptor realizan las funciones inversas del codificador 107 de múltiples antenas, el convertidor 105 en serie/paralelo, el trazador 103, y el codificador 101 de canal, respectivamente. En un sistema de OFMD de múltiples antenas, se requiere una variedad de tecnologías para aumentar confiabilidad de transmisión de datos incrementada. Entre ellas, un esquema para aumentar la ganancia de diversidad espacial incluye un código de espacio-tiempo (STC) y una diversidad de retraso cíclico (CDD) y un esquema para aumentar la relación de señal a ruido (SNR) incluye un formador de haz (BF) y una Precodificación. El STC y la CDD se usan para aumentar la confiabilidad de transmisión de un sistema de lazo abierto en el que un transmisor no puede usar información de retroalimentación, en un sistema de circuito cerrado en el que un transmisor puede usar la información de retroalimentación. Entre estos esquemas, el esquema para aumentar la ganancia de diversidad espacial y el esquema para aumentar el SNR, y más particularmente la CDD y la precodificación, se describirán ahora. En la CDD, un sistema que tiene una pluralidad de antenas de transmisión transmite señales de OFDM que tienen diferentes retrasos o diferentes niveles a través de todas las antenas de modo que un receptor obtiene una ganancia de diversidad de frecuencia. La Figura 2 muestra la configuración de un sistema de múltiples antenas que usa la CDD . Los símbolos de OFDM se dividen y transmiten a las antenas a través del convertidor en serie/paralelo y el codificador de múltiples antenas, y se añaden a un prefijo cíclico (CP) para impedir la interferencia de intercanal que se va a transmitir al receptor. En donde, una secuencia de datos enviada a una primera antena se transmite al receptor sin cambio, y una secuencia de datos enviada a una siguiente antena es retrasada cíclica de la secuencia enviada a la antena anterior por bits predeterminados y luego se transmite al receptor. Entre tanto, si la CDD se implementa en un dominio de frecuencia, el retraso cíclico se puede expresar por un producto se secuencias de fase. Es decir, como se muestra en la Figura 3, las secuencias de datos en el dominio de frecuencia se multiplican mediante secuencias de fase diferentes predeterminadas (secuencia de fase 1 a secuencia de fase M) de conformidad con las antenas, y se someten a una transformación Fourier rápida inversa (IFFT) , de esta manera siendo transmitida al receptor. Esto se llama una diversidad de desplazamiento de fase. Si la diversas de desplazamiento de fase se usa, es posible cambiar un canal de desvanecimiento plano a un canal selectivo de frecuencia y obtener una ganancia de diversidad de frecuencia a través de un código de canal u obtener una ganancia de diversidad de múltiples usuarios a través de programación selectiva de frecuencia. Entre tanto, la Precodificación incluye una orecodificación basada en libro de código que se usa cuando la información de retroalimentación es finita en un sistema de circuito cerrado y un esquema para cuantificar y retroalimentar información de canal. Entre ellos, en la precodificación basada en libro de código, el índice de una matriz de precodificación que es previamente conocida a un transmisor/receptor se transmite al transmisor como una información de retroalimentación para obtener una ganancia se SNR. La Figura 4 muestra la configuración del transmisor/receptor de un sistema de múltiples antenas que usa la precodificación basada en libro de código. El transmisor y el receptor tienen matrices de precodificación finita Pi a PL. Para recibir retroalimentaciones un índice I de matriz de precodificación óptima que usa información de canal y el transmisor aplica una matriz de precodificación correspondiente al índice de retroalimentación al dato de transmisión ?? a ??· El Cuadro 1 muestra un ejemplo del libro de código que es aplicable cuando se usa información de retroalimentación de 3 bits en un sistema IEEE.802.16c que soporta un régimen de multxplexión espacial de 2 y tiene dos antenas de transmisión Cuadro 1 [Cuadro 1] La diversidad de desplazamiento de fase (PSD) está atrayendo mucha atención debido a que una ganancia de diversidad selectiva de frecuencia se puede obtener en un sistema de circuito abierto y una ganancia de programación selectiva de frecuencia se puede obtener en un sistema de circuito cerrado además de las ventajas arriba descritas. Sin embargo, puesto que un régimen de multiplexion espacial es 1, un régimen de transmisión de datos elevados no se puede obtener. Además, cuando la asignación de recurso es fija, es difícil obtener las ganancias arriba descritas.

Además, puesto que la precodificación basada en libro de código arriba descrita puede usar un régimen de multiplexión espacial elevado mientras que requiere una cantidad pequeña de información de retroalimentación (información de, índice) , es posible transmitir datos eficientemente. Sin embargo, puesto que un canal estable para retroalimentación se debe asegurar, la precodificación basada en libro de código no es apropiada para un ambiente, en el que es excesiva la variación de canal, y es aplicable a solamente un sistema de circuito cerrado. Exposición de la Invención Solución Técnica La presente invención está dirigida a un método de precodificación basado en desplazamiento de fase y un transceptor que evitan substancialmente uno o más problemas debidos a limitaciones y desventajas del ramo anterior. ün objeto de la presente invención es proporcionar un método de precodificación basado en desplazamiento de fase capaz de resolver las desventajas de una CDD convencional, una diversidad de desplazamiento de fase, y un esquema de precodificación y aplicar variablemente un método de precodificación basado en desplazamiento de fase para generalizar o extender la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase. Ventajas, objetos y particularidades adicionales de · la invención se expondrán en parte en la descripción que sigue y en parte se harán evidentes a aquellos que tengan experiencia ordinaria en el ramo después de un examen de lo que sigue o se pueden aprender de la práctica de la invención. Los objetivos y otras ventajas de la invención se pueden realizar y alcanzar mediante la estructura anotada particularmente en la descripción escrita y reivindicaciones de la presente asi como los dibujos anexos. Para lograr estos objetos y otras ventajas y de conformidad con el propósito de la invención, como se moraliza y describe ampliamente en la presente, un método para transmitir datos usando una precodificación basada en desplazamiento de fase en un sistema de múltiples antenas usando una pluralidad de subportadores incluye seleccionar una matriz de precodificación de un libro de código como una parte de la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase; determinar una matriz diagonal para desplazamiento de fase como una parte de la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase; determinar una matriz unitaria como una parte de la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase; y multiplicar un producto de la matriz de precodificación, la matriz diagonal, y la matriz unitaria como un símbolo de un subportador correspondiente para realizar la precodificación. En otro aspecto de la presente invención, un transceptor para transmitir datos y realizar precodificación basada en desplazamiento de fase en un sistema de múltiples antenas que usa una pluralidad de subportadores incluye una matriz de precodificación que determina el módulo seleccionando una matriz de precodificación de un primer libro de código como parte de la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase, determinando una matriz diagonal para desplazamiento de fase como una parte de la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase, seleccionar una matriz unitaria de un segundo libro de código como una parte de la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase, y obtener un producto de la matriz de precodificación, la matriz diagonal, y la matriz unitaria para determinar la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase; y un módulo de precodificación que multiplica la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase determinada por un símbolo de un subportador correspondiente. En otro aspecto de la presente invención, un método para transmitir datos usando una precodificación basada en desplazamiento de fase en un sistema de múltiples antenas que usa una pluralidad de subportadores incluye determinar una matriz diagonal para desplazamiento de fase como una parte de una matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase; seleccionar una matriz unitaria de un libro de código como parte de la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase; y multiplar un producto de la matriz diagonal y la matriz unitaria por un símbolo de un suboportador correspondiente para realizar la precodificación. La matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase de conformidad con el producto de la matriz unitaria y la matriz diagonal incluye columnas que tienen una fase idéntica. En otro aspecto de la presente invención, un método para transmitir datos usando una precodificación basada en desplazamiento de fase en un sistema de múltiples antenas usando una pluralidad de subportadores incluye determinar primera y segunda matrices diagonales para desplazamiento de fase como una parte de una matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase, seleccionar una matriz unitaria de un libro de código como una parte de la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase, y multiplicar un producto de la primera matriz diagonal, la matriz unitaria, y la segunda matriz diagonal por un símbolo de un subportadores correspondiente para realizar la precodificación. En los aspectos de la presente invención, la matriz unitaria se puede seleccionar mediante operación de m'Odulo (MOD) un índice k del suboportador correspondiente con el tamaño N del libro de código. En los aspectos de la presente invención, cuando menos una de la matriz de precodificación, la matriz diagonal (incluyendo la primera matriz diagonal y la segunda matriz diagonal) , y la matriz unitaria pueden ser variables en tiempo. En los aspectos de la presente invención, cuando menos una de la matriz de precodificación y la matriz unitaria se puede seleccionar sobre la base de información de retroalimentación de un receptor. En donde, la información de retroalimentación puede contener un índice de matriz para cuando menos uno del libro de código. Se puede entender que ambas, la descripción general anterior y la descripción detallada siguiente de la presente invención son de ejemplo y explicatorios y se pretenden para proporcionar explicación adicional de la invención como se reivindica . Breve Descripción de los Dibujos En los dibujos que se acompañan, que se incluyen para proporcionar un entendimiento adicional de la invención y se incorporan en y constituyen una parte de esta solicitud, ilustran modalidades de la invención y junto con la descripción sirven para explicar el principio de la invención. En los dibujos. La Figura 1 es un diagrama de bloque que muestra un sistema de multiplexión de división de frecuencia ortogonal 80FDM) que incluye múltiples antenas de transmisión/recepción, La Figura 2 es un diagrama de bloque que muestra un transmisor de un sistema de múltiples antenas convencional que usa un esquema de diversidad de retraso cíclico; La Figura 3 es un diagrama de bloque que muestra un transmisor de un sistema de múltiples antenas convencional que usa una diversidad de desplazamiento de fase; La Figura 4 es un diagrama de bloque que muestra un sistema de múltiples antenas convencional que usa una precodificación, La Figura 5 es un diagrama de bloque que muestra la configuración principal de un transmisor/receptor para realizar una precodificación basada en desplazamiento de fase; La Figura 6 es una gráfica que muestra ejemplos de aplicar una precodificación basada en desplazamiento de fase y una diversidad de desplazamiento de fase, La Figura 7 es un diagrama de bloque que muestra una modalidad de una solo transmisor de OFDM de una sola palabra (SC ) que usa una precodificación basada en desplazamiento de fase de conformidad con la modalidad de la presente invención; y La Figura 8 es un diagrama de bloque que muestra una modalidad de un transmisor de OFDM de múltiple palabra de código (MCW) de conformidad con la modalidad de la presente invención. Modo para la Invención Se hará ahora referencia en detalle de las modalidades preferidas de la presente invención, ejemplos de las cuales se ilustran en los dibujos que se acompañan. Siempre que sea posible, los mismos números de referencia se usarán a través de los dibujos para hacer referencia a partes iguales o semejantes. Modalidad 1 Matriz de Precodificación basada en Desplazamiento de Fase La figura 5 es un diagrama de bloque de la configuración principal de un transceptor para realizar una precodificación basada en desplazamiento de fase. En la precodificación basada en desplazamiento de fase, todas las corrientes que se van a transmitir son a través de todas las antenas . Y las corrientes se multiplican mediante diferentes secuencias de fase. En general, cuando la secuencia de fase se genera usando un pequeño retraso cíclico, un valor de canal aumenta o disminuye de conformidad con un dominio de frecuencia mientras que la selectividad de frecuencia ocurre en el canal desde el punto de vista de un receptor. Como se muestra en la Figura 5, un transmisor asigna una terminal de usuario a una frecuencia elevada para estabilizar un estado de canal en una banda de frecuencia que fluctúa dependiendo de un retraso cíclico relativamente pequeño. En donde, una matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase se usa para aplicar un retraso cíclico, que aumenta o disminuye constantemente, a cada antena. La matriz P de precodificación basada en desplazamiento de fgase se puede expresar mediante la Ecuación 1.

Ecuación 1 En donde, k denota un índice de un subportador índice de una banda de frecuencia específica, y 0=1, , j=l,...R) denota un valor pesado complejo determinado por k. Además, Nx denota el número de antenas de transmisión (física o virtual) y R denota un régimen de multiplexión espacial. El valor pesado complejo puede variar dependiendo del índice del subportador y una banda de frecuencia específica que se multiplica por cada antena. El valor pesado complejo se puede determinar por cuando menos uno de un estado de canal y la existencia de la información de retroalimentación. Entre tanto, la matriz P de precodificación de la Ecuación 1 de preferencia de diseña por una matriz unitaria a fin de reducir la pérdida de capacidad de canal en un sistema de múltiples antenas . ? fin de comprobar una condición para configurar la matriz unitaria, la capacidad de canal de un sistema de circuito abierto de múltiples antenas se expresa mediante la Ecuación 2. Ecuación 2 en donde, H denota un NrXNt matriz de canal de múltiples antenas y Nr denota el número de antenas de recepción. La Ecuación 3 se obtiene aplicando la matriz P de precodificación basada en desplazamiento de fase a la Ecuación 2. Ecuación 3 Como ser puede ver de la Ecuación 3, a fin de evitar la pérdida de la capacidad de canal, PPH debe convertirse en una matriz de identidad. Consecuentemente, la matriz P de precodificación basada en desplazamiento de fase debe satisfacer la Ecuación 4.

Ecuación 4 ? fin de permitir que la matriz P de precodificación basada en desplazamiento de fase se convierta en la matriz unitaria, dos tipos de condiciones, es decir, una restricción de energía y una restricción de ortogonalidad, se deben satisfacer simultáneamente. La restricción de energía permite que el nivel de cada columna de la matriz se convierta en 1 y la restricción de ortogonalidad permite que las columnas de la matriz tengan características ortogonales . Estas se expresan mediante las Ecuaciones 5 y 6. Ecuación 5 Ecuación 6 i* k i* i. i* i- A continuación, un ejemplo de la ecuación generalizada de una matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase de 2x2 se proporciona y las ecuaciones para satisfacer las dos restricciones se obtienen. La Ecuación 7 muestra una ecuación generalizada de una matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase cuando el número de antenas de transmisión es 2 y un régimen de multiplexión espacial es 2. Ecuación 7 en donde y ¾ (i= 1,2) son números reales, qi (i = 1, 2, 3, 4) denota un valor de fase, y k denota un índice subportador o índice de sub-banda específico de una señal de OFDM. A fin de implementar la matriz de precodificación con la matriz unitaria, la restricción de energía de la Ecuación 8 y la restricción de ortogonalidad de la Ecuación 9 se deben satisfacer, Ecuación 8 Ecuación 9 en donde, el superescripto * denota un número complejo conjugado, ün ejemplo de una matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase 2 2 que satisface las Ecuaciones 7 a 9 es como sigue. Ecuación 10 en donde, q2 y . q3 tienen una relación expresada por la Ecuación 11 de conformidad con la restricción de ortogonalidad. Ecuación 11 k9¾ = -kG2 + p La matriz de precodificación se puede almacenar en la memoria del transmisor y el receptor en una forma de libro de código y el libro de código puede contener una variedad de matrices de precodificación generadas usando diferentes q2 finitas. La q2 se puede ajustar apropiadamente de conformidad con el estado de canal y la existencia de la información de retroalimentación. Si la información de retroalimentación tal como índice de matriz de precodificación se usa, los q2 son pequeños a fin de obtener ganancia de programación de frecuencia y, si la información de retroalimentación no estádisponible, los q2 son grandes, obteniendo de esta manera una ganancia de diversidad de alta frecuencia. Entre tanto, una ganancia de diversidad de frecuencia o una ganancia de programación de frecuencia se puede obtener de conformidad con un valor de muestra de retraso aplicado a la precodificación basada en desplazamiento de fase. La Figura 6 es una gráfica que muestra ejemplos de aplicar una precodificación basada en desplazamiento de fase y una diversidad de desplazamiento de fase de conformidad con el valor de muestra de retraso. Como se muestra en la Figura 6, puesto que un período selectivo de frecuencia es corto si se usa un valor de muestra de retraso grande (o un retraso cíclico grande) , la selectividad de frecuencia aumenta y el código de canal explota una ganancia de diversidad de frecuencia fácilmente.

Esto se usa de preferencia en un sistema de circuito abierto en el que el valor de canal varia significativamente con el tiempo y se deteriora la confiabilidad de la información de retroalimentación. Si un valor de muestra de retraso pequeño se usa, una porción en la cual el valor · de canal aumenta y una porción en la que el valor de canal disminuye se incluyen en un canal selectivo de frecuencia cambiado de un canal de desvanecimiento plano. Consecuéntemente, el valor de canal de cualquier sub-banda (región subportadora) "del símbolo de OFDM aumenta y el valor de canal de la otra región subportadora del mismo disminuye. En el sistema de acceso múltiple de división de frecuencia ortogonal (OFDMA) que puede admitir una pluralidad de usuarios, cuando una señal se transmite a cada usuario a través de la banda de frecuencia en la que el valor de canal aumenta, un SNR puede aumentar. Puesto que el grado de asignación de la banda de frecuencia, en la que el valor de canal aumenta, a cada usuario puede variar, el sistema obtiene una ganancia de programación de múltiples usuarios. El valor de muestra de retraso (o retraso cíclico) para la precodificación basada en desplazamiento de fase puede ser un valor que se determina previamente en el transmisor/receptor o una información de retroalimentación del receptor. El régimen R de multiplexión espacial puede ser un valor que se determina previamente en el transmisor/receptor. Alternativamente, el receptor puede comprobar periódicamente el estado de canal, calcular el régimen de multiplexión espacial, y retroalimentar el régimen de multiplexión espacial al transmisor o el transmisor puede calcular y cambiar el régimen de multiplexión espacial usando la información de canal del receptor. Modalidad 2 Matriz de Diversidad de Desplazamiento de Fase Generalizada La matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase arriba descrita se puede expresar mediante la Ecuación 12 con respecto a un sistema en el que el número (físico o virtual) de antenas Nt (Nt es un número positivo de 2 o más) y el régimen de multiplexión espacial es R (R es un número positivo de 1 o más) . Puesto que esta ecuación se obtiene generalizando la diversidad de desplazamiento de fase convencional. El esquema de múltiples antenas expresado por la Ecuación 12 también se llama una diversidad de desplazamiento de fase generalizada (GPSD) . Ecuación 12 en donde denota una matriz GPSD de un kth sub-banda o subportador de una señal MIMO-OFDM que tiene un régimen de multiplexión espacial R y antenas (físicas o virtuales) de transmisión Nt y U denota una matriz unitaria que satisface que se usa para reducir al mínimo la interferencia entre símbolo del subportador correspondiente a cada antena. En particular, a fin de mantener las características de matriz unitaria de una matriz diagonal para desplazamiento de fase, es preferible que satisfaga la condición de la matriz unitaria. En la Ecuación 12, una relación entre un ángulo de fase qi (i = 1, ... ?±) de un dominio de frecuencia y un tiempo de retraso ti (i = l,...Ni) de un dominio de tiempo se expresa mediante la Ecuación 13. Ecuación 13 en donde, Nm denota el número de subportadores de la señal OFDM. Como un ejemplo modificado de la Ecuación 12, una matriz GPSD se puede obtener como sigue. Ecuación 14 Cuando la matriz GPSD de la Ecuación 14 se obtiene, los símbolos de corrientes de datos {o de subportadores de OFDM) se desplazan mediante una fase idéntica y de esta manera la disposición de la matriz se facilita. Es decir, mientras que la matriz GPSD de la Ecuación 12 tiene hileras que tienen fase idéntica, la matriz GPSD de la Ecuación 14 tiene columnas que tienen una fase idéntica. Los símbolos de los subportadores se desplazan mediante la fase idéntica, Cuando la Ecuación 14 es extendida, una matriz GPSD se puede obtener de la siguiente manera expresada por la Ecuación 15. Ecuación 15 De conformidad con la Ecuación 15, puesto que las hileras y columnas de la matriz GPSD tienen fases independientes, una mayor variedad de ganancias de diversidad de frecuencia se puede obtener. Como un ejemplo de las Ecuaciones 12, 14 y 15, la matriz GPSD de un sistema que usa libro de código de 1-bit y que tiene dos antenas de transmisión se expresa mediante la Ecuación 16. Ecuación 16 En la Ecuación 16, si la a se determina, la b se determina fácilmente. Consecuentemente, la a se puede ajustar para tener dos valores y la información acerca de la a se puede transmitir como un índice de libro de código de retroalimentación. Por ejemplo, durante el convenio mutuo entre el transmisor y el receptor, a se ajusta a 0.2 si el índice de retroalimentación es 0 y a se ajusta a 0.8 si el índice de retroalimentación es 1. En las Ecuaciones 12, 14 y 15, como un ejemplo de la matriz unitaria una matriz de precodificación predeterminada para obtener una ganancia de SNR se puede usar. Como dicha matriz de precodificación, se puede usar una matriz Walsh Hadarmard o una matriz DFT. Entre ellas, cuando se usa la matriz Walsh Hadarmad, un ejemplo de la matriz GPSD de la Ecuación 12 se expresa mediante la Ecuación 17. Ecuación 17 La Ecuación 17 se obtiene sobre la base del sistema que tiene el régimen de multiplexión espacial de 4 y cuatro antenas de transmisión. Reconfigurando apropiadamente la matriz unitaria, una antena de transmisión especifica se puede seleccionar o el régimen de multiplexión espacial se puede sintonizar. Entre tanto, la matriz unitaria de las Ecuaciones 12, 14 y 15 se puede incluir en el transmisor y el receptor en la forma de libro de código. En este caso, el transmisor recibe la información de índice del libro de código transmitido del receptor, selecciona la matriz unitaria del índice del libro de código incluido en el mismo, y configura una matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase usando una de las Ecuaciones 12, 14 y 15. Ejemplos de matrices GPSD usando códigos Walsh 2x2 y 4x4 como la matriz unitaria de la Ecuación 12, 14 y 15 son como sigue: Cuadro 2 Cuadro 3 Modalidad 3 Diversidad de Desplazamiento de Fase variable en Tiempo Generalizada . En las matrices GPSD de las Ecuaciones 12, 14 y 15, el ángulo de fase q± de la matriz diagonal y/o la matriz unitaria ü puede variar con el tiempo. Por ejemplo, una GPSD variable en tiempo de la Ecuación 12 se puede expresar c mediante la Ecuación 18 Ecuación 18 en donde, denota una matriz GPSD de un Subportador o sub-banda de un MIMO-OFDM que tiene un régimen de multiplexión espacial de R y Nt antenas de transmisión (físicas o virtuales) en un tiempo específico y denota una matriz unitaria (cuarta matriz) para satisfacer que se usa para reducir al mínimo la interferencia entre símbolo del subportador correspondiente a cada antena. En particular, a fin de mantener las características de matriz unitaria de una matriz diagonal (tercera matriz)' para desplazamiento de fase, es preferible que satisfaga la condición de la matriz unitaria. En la Ecuación 18, una relación entre un ángulo de fase ?± (i = 1, ... Nt) y un tiempo de retraso (i = 1, ... Nt) se expresa mediante la Ecuación 19 Ecuación 19 en donde Nm denota el número de subportadores de la señal OFDM. Como se puede ver de las Ecuaciones 18 y 19, el valor de muestra de retraso de tiempo y la matriz unitaria pueden variar con el tiempo. La unidad del tiempo puede ser una unidad de símbolo OFDN o una unidad de tiempo predeterminada. Ejemplos de las matrices GPSD que usan códigos Walsh 2x2 y 4x4 como la matriz uni8taria para obtener la GPSD variables en tiempo se muestran en los Cuadros 4 y 5. Cuadro 4 Cuadro 5 Aún cuando la matriz GPSD variable en tiempo de la Ecuación 12 se describe en la Modalidad 3, la matriz diagonal y la matriz unitaria de las Ecuaciones 14 y 15 se pueden usar. Consecuentemente, aún cuando la Ecuación 12 se describe en las siguientes modalidades, es evidente a aquellos expertos en el ramo que las Ecuaciones 14 y 15 se pueden extender y usar de manera similar Modalidad 4 Expansión de Diversidad de Desplazamiento ' de Fase Generalizado En la Modalidad 2, una matriz GPSD extendida se puede configurar añadiendo la tercera matriz correspondiente a la matriz de precodificación a la matriz GPSD compuesta de la matriz diagonal y la matriz unitaria. Esto se expresa mediante la Ecuación 20. Ecuación 20 La matriz GPSDE extendida se caracteriza en que una matriz P de recodificación Nt R se añade en frente de la matriz diagonal de la Ecuación 12· y el tamaño de la matriz • diagonal se emplea en dominio de antena virtual (Nt=R) , de esta manera cambiada a RxR. La matriz de precodificación añadida p puede ser diferente de una banda de frecuencia especifica o un símbolo de subportador específico y de preferencia se puede ajusfar a una matriz unitaria. Es posible obtener una ganancia de SNR optimizada añadiendo la matriz de precodificación* P si está disponible información de retroalimentación. Es preferible que el transmisor y el receptor incluyan un libro de código que contiene una pluralidad de matrices P de precodificación. Entre tanto, en la matriz GPSD extendida, cuando menos una de la matriz P de precodificación, el ángulo q de fase de la matriz diagonal, y la matriz ü unitaria pueden variar con el tiempo. Cuando el índice de una siguiente matriz P de precodificación se transmite en la unidad de tiempo predeterminada o la unidad de subportador predeterminada, una matriz P de precodificación específica correspondiente al índice se puede seleccionar en un libro de código predeterminado. La matriz GPSD extendida · de conformidad con la presente modalidad se puede expresar mediante la Ecuación 21. Ecuación 21 Como ejemplo- de la matriz GPSD extendida, una matriz de un sistema de múltiples antenas que tiene dos antenas de transmisión yt una matriz de un sistema de múltiples antenas que tiene cuatro antenas de transmisión se expresan mediante las Ecuaciones 22 y 23. Dna matriz DFT se puede usar como la matriz ü unitaria, pero la peresente invención no está limitada a esto. Cualquier matriz se puede usar en tanto que la matriz satisfaga la condición unitaria tal como el código Walsh Hadarmard. Ecuación 22 GPSB¡x2(t) Ecuación 23 Modalidad 5 Transmisor/Receptor para Realizar precodificación basada en desplazamiento de Fase. En general, un sistema de comunicación incluye un transmisor y un receptor. El transmisor y el receptor pueden ser un transceptor que puede realizar una función de transmisión y una función de recepción. ? fin de aclarar la descripción de la retro-alimentación, un dispositivo para transmitir datos se llama un transmisor y un dispositivo para retroalimentar datos al transmisor se llama un receptor. En un enlace descendente, el transmisor puede ser una parte de una estación de base y el receptor puede ser una parte de una terminal. En u7n enlace ascendente, el transmisor puede ser una parte de una terminal y el receptor puede ser una parte de una estación de base. La estación de base puede incluir una pluralidad de receptores y una pluralidad de transmisores y la terminal puede incluir una pluralidad de receptores y una pluralidad de transmisores . En general, puesto que la configuración del receptor tiene las funciones inversas de las funciones del transmisor, solamente se describirá con detalle el transmisor. La Figura 7 es un diagrama de bloque que muestra una modalidad de un transmisor de OFDM de palabra de código sencilla (SCW) que usa precodificación basada en desplazamiento de fase de conformidad con la modalidad de la presente invención, y la Figura 8 es un diagrama de bloque que muestra una modalidad de un transmisor de OFDM de múltiples palabras de código (MCW) de conformidad con la modalidad de la presente invención. Puesto que las configuraciones que incluyen codificadores de canal 510 y 610, intercaladotes 520 y 620, los transformadores Fourier rápidos inversos 8IFFTS) 550 y 6650, y convertidores 560 y 660 análogos son si9milares a aquellos de la Figura 1, la descripción de los mismos se omitirá. Solamente se describirá con detalle el predecodificador 540 y 640. El predecodificador 540 y 640 incluye módulos 541 y 641 de determinación de matriz de precodificación y módulos 542 y 642 de precodificación. Los módulos 541 y 641 de determinación de matriz de precodificación determinan matrices de precodificación basada en desplazamiento de fase por una de las Ecuaciones 12, 14, 15, 20 y 21. Puesto que el método de4 determinación de matriz de precodificación se describe en detalle a través de las Modalidades 2 a 4, la descripción del mismo se omitirá. La matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase determinada por una de las Ecuaciones 12, 14, 15, 20 y 21 se puede cambiar a la matriz de precodificación para eliminar la interferencia entre los subportadores, el ángulo de fase de la matriz diagonal, y/o la matriz unitaria dee conformidad con el tiempo, como se expresa por la Ecuación 18. Los módulos 541 y 641 de determinación de matriz de precodificación pueden seleccionar cuando menos una de la matriz de precodificacion y la matriz unitaria sobre la base de la información de retroalimentación del receptor. En donde es preferible que la información de retroalimentación contenga un índice de matriz para un libro de código predeterminado . Los módulos 542 y 642 de precodificacion multiplican la matriz de precodificacion basada en desplazamiento de fase determinada por un símbo de OFDM de un subportador correspondiente para realizar la precodificacion. Será evidente a aquellos expertos en el ramo que se pueden hacer varias modificaciones y variaciones en la presente invención sin abandonar el espíritu o alcance de las invenciones. De esta manera, se pretende que la presente invención cubra las modificaciones y variaciones de esta invención siempre que queden dentro del alcance de las reivindicaciones anexas y sus equivalentes. Aplicabilidad Industrial De conformidad con la modalidad de la presente invención, es posible implementar comunicación eficiente usando precodificacion basada en desplazamiento de fase que resuelve las desventajas de la diversidad de retraso cíclico convencional, diversidad de desplazamiento de fase, y esquemas de precodificacion y para mejorar adicionalmente la eficiencia de comunicación o simplificar el diseño transmisor/receptor generalizando o extendiendo precodificación basada en desplazamiento de fase.

Claims

REIVINDICACIONES 1. - Un método para transmitir datos usando precodificación basada en desplazamiento de fase en un sistema de múltiples antenas usando una pluralidad de subportadores, el método comprendiendo: seleccionar una matriz de precodificación de un libro de código como parte de una matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase, determinar una matriz diagonal para desplazamiento de fase como una parte de la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase; determinar una matriz unitaria como parte de la matriz de precodeifricación basada en desplazamiento de fase, y multiplicar un producto de la matriz de precodeificación, la matriz diagonal, y la matriz unitaria por un símbolo de una subportadora correspondiente o sub-banda para realizar la precodificación.
2.- El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde la matriz unitaria se selecciona mediante operación de módulo de un índice k de la subportadora correspondiente con el tamaño N del libro de código.
3. - El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde el producto de la matriz de precodificacion, la matriz diagonal, y la- matriz unitaria se expresa mediante en donde k denota el Indice de la subportadora o la sub-banda, 6i (i=l,...R) denota un ángulo de fase, y R denota un régimen de multiplexión espacial.
4. - El método de conformidad con la reivindicaión 3, en donde cuando menos una de la matriz de precodificacion, la matriz diagonal, y la matriz unitaria varia con el tiempo.
5. - El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde la matriz de precodificación se selecciona sobre la base de información de retroalimentación de un receptor.
6.- El método de conformidad con la reivindicación 5, en donde la información de retroalimentación contiene un índice de matriz para el libro de código.
7. - Un transceptor para transmitir datos y realizar una precodificacion basada en desplazamiento de fase en un sistema de múltiples antes usando una pluralidad de subportadores, el transceptor comprendiendo: un módulo de determinación de matriz de precodificación que selecciona una matriz de precodificación de un libro de código como una parte de la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase, determinar una matriz diagonal para desplazamiento de fase como una parte de la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase, y obtener un producto de la matriz de precodificación, la matriz diagonal, y la matriz unitaria para determinar la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase; y un módulo de precodificación que multiplica la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase predeterminada por un sí9mbolo de un índice de subportador o sub-banda correspondiente.
8. - El transceptor de conformidad con la reivindicación 7, en donde la matriz unitaria se selecciona operando en módulo un índice k del subportador correspondiente con el tamaño N del libro de código.
9. - El transceptor de conformidad con la reivindicación 7, en donde el producto de la matriz de precodificación, la matriz diagonal, y la matriz unitaria se expresa mediante en donde k denota el índice del subportador o sub-banda, q¿ (i=l,...R) denota un ángulo de fase, y R denota un régimen de multiplexión espacial.
10.- El transceptor de conformidad con la reivindicación 9, en donde cuando menos una de la matriz de precodificación, la matriz diagonal, y la matriz unitaria varía con el tiempo.
11. - El transceptor de conformidad con la reivindicación 7, en donde la matriz de precodificación se selecciona sobre la base- de información de retroalimentación de un receptor.
12. - El transceptor de conformidad con la reivindicación 11, en donde la información de retroalimentación contiene un índice de matriz para el libro de código.
13. - Un método para transmitir datos usando una precodificación basada en desplazamiento de fase en un sistema de múltiples antenas usando una pluralidad de subportadores, el método comprendiendo: determinar una matriz diagonal para desplazamiento de fase como una parte de la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase; determinar una matriz unitaria como una parte de la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase; y multiplicar un producto de la matriz diagonal y la matriz unitaria por un símbolo de un subportador o sub-banda correspondiente para realizar precodificación, en donde la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase de acuerdo con el producto de la matriz unitaria y la matriz diagonal incluye columnas que tienen una fase idéntica.
14.- El método de conformidad con la reivindicación 13, en donde el producto de la matriz diagonal y la matriz unitaria se expresa mediante en donde k denota el índice del subportador o la sub-banda, (i=l, ... Ni) denota un ángulo de fase, y R denota un régimen de multiplexión espacial.
15. - El método de conformidad con la reivindicaciónl3, en donde el producto de la matriz diagonal y la matriz unitaria se expresa mediante: en donde k denota el índice del subportador o la sub-banda, (i=l, ... R) denota un ángulo de fase, y r denota un régimen de multiplexión espacial.
16. - ün método para transmitir datos usando una precodificación basada en desplazamiento de fase en un sistema de múltiples antenas que usa una pluralidead de subportadores, el método comprendiendo: determinar primera y segunda matrices diagonales para desplazamiento de fase como una parte de una matriz dew precodificación basada en desplazamiento de fase; seleccionar una matriz unitaria de un libro de código como parte de la matriz de precodificación basada en desplazamiento de fase; y multiplicar un producto de la primera matriz diagonal, la matriz unitaria, y la segunda matriz diagonal por un símbolo de un subportador correspondiente para realizar la precodificación.
17. - El método de conformidad con la reivindicación 16, en donde el producto de la primera matriz diagonal, la matriz unitaria, y la segunda matriz diagonal se expresa mediante: en donde k denota el índice del subportadeor o la sub-banda, (i=i, ... N y (j=l,..., ) denota un ángulo de fase, y R denota un régimen de multiplexión espacial.