MXPA00002573A - Tecnica de diversidad creada por transmisor para comunicaciones inalambricas - Google Patents

Tecnica de diversidad creada por transmisor para comunicaciones inalambricas

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MXPA00002573A
MXPA00002573A MXPA/A/2000/002573A MXPA00002573A MXPA00002573A MX PA00002573 A MXPA00002573 A MX PA00002573A MX PA00002573 A MXPA00002573 A MX PA00002573A MX PA00002573 A MXPA00002573 A MX PA00002573A
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Siavash Alamouti
Vahid Tarokh
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At & T Wireless Services Inc
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Abstract

Un arreglo de codificación de bloque simple se crea con símbolos transmitidos a través de una pluralidad de canales de transmisión, en conexión con la codificación que se comprendeúnicamente de operaciones aritméticas simples, como es la negación y la conjugación. La diversidad creada por le transmisor utiliza un adversidad de espacio y cualquier diversidad de espacio y cualquier diversidad de tiempo o frecuencia. La diversidad de espacio se efectúa transmitiendo redundantemente a través de una pluralidad de antenas, la diversidad de tiempo se efectúa transmitiendo redundantemente a diferentes tiempos, y la diversidad de frecuencia se efectúa transmitiendo redundantemente en frecuencias diferentes. Ilustrativamente ,utilizando dos antenas de transmisión y un sola antena de recepción, una de las modalidades descritas proporciona la misma ganancia de diversidad como el esquema de combinación del receptor de proporción máxima (MRRC) con una antena de transmisión y dos antenas de recepción. Los principios de esta invención son aplicables para arreglos con m s de dos antenas, y una modalidad ilustrativa se describe utilizando el mismo código de bloque de espacio con dos antenas de transmisión y dos de recepción.

Description

TÉCNICA DE DIVERSIDAD CREADA POR TRANSMISOR PARA COMUNICACIONES INALÁMBRICAS Antecedentes de la invención Esta invención se relaciona a la comunicaci n inalámbrica y, más particularmente, a las técnicas para comunicación inalámbrica efectiva en presencia del desvanecimiento de señal y otras degradaciones. La técnica más efectiva para mitigar el desvanecimiento de multitrayectoria en un canal de radio inalámbrico es cancelar el efecto de desvanecimiento en el transmisor controlando la energia del transmisor. . Es decir, si las condiciones del canal se conocen er. el transmisor (en un lado del enlace), entonces el transmisor puede predistorsionar la señal para superar el efecto del canal al receptor (en el otro lado) . Sin embargo, existen dos problemas fundamentales con este planteamiento. El primer problema es el intervalo dinámico del transmisor. Para el transmisor superar un desvanecimiento de x dB, debe aumentar su energia mediante x dB que, en la. mayoria de los casos, no es práctico debido a las limitaciones de la energía áe radiación, y el tamaño y costo de los amplificadores. El segundo problema es que el transmisor no tiene ningún conocimiento del. canal como es visto por el receptor REF.: 32841 (excepto los sistemas dobles de división de tiempo, donde el transmisor recibe la energia de otro transmisor conocido a través el mismo canal) . Por consiguiente, si uno quiere controlar un transmisor basado en las características del canal, la información del canal tiene que enviarse del receptor al transmisor, lo cual resulta en una degradación del rendimiento y una complejidad adicional al transmisor y al receptor. Otras técnicas efectivas son la diversidad de tiempo y frecuencia. Utilizando el tiempo entrelazado junto con la codificación puede proporcionarse una diversidad mejorada. La misma se retiene para los saltos de frecuencia y propagación del espectro. Sin embargo, el tiempo entrelazado resulta en retrasos mayores innecesariamente cuando el canal se varia lentamente. Equivalentemente, las técnicas de diversidad de frecuencia son ineficaces cuando la coherencia de banda amplia del canal es mayor (pequeña propagación de retraso) . Es bien conocido que en la mayoría de los ambientes de esparcimiento, la diversidad de antena es la técnica más práctica y eficaz para reducir el efecto de desvanecimiento de multitrayectoria. El planteamiento clásico para la diversidad de antena es utilizar antenas múltiples en el receptor y realizar la combinación 10 selección) para mejorar la calidad de la señal recibida. El mayor problema con respecto al uso de la diversidad del receptor propuesta en los sistemas de comunicación inalámbricos actuales, como IS-136 y GSM, es el costo, tamaño y la restricción del consumo de energía de los receptores. Por razones obvias, el tamaño pequeño, peso y costo son superiores. La adición de antenas múltiples y cadenas de RF (o circuitos de interconexión y selección) en receptores actualmente no es factible. Como resultado, se han aplicado a menudo técnicas de diversidad sólo para mejorar la calidad de la transmisión de enlace (base para el receptor) con antenas múltiples (y receptores) en la estación base. Puesto que una estación base a menudo sirve a miles de receptores, es más económico agregar equipo a las estaciones base en lugar de los receptores. Recientemente, se han sugerido algunas propuestas interesantes para la diversidad del transmisor. Un esquema de la diversidad de retraso fue propuesto por A. ittnebe-n en "Base Station Modulation Diversity para Digital SIMULCAST," Procediendo de IEEE Vehicular Technology Conference de 1991 (VTC 41 st), PP. 848-853, mayo de 1991, y en "A New Bandwidth Efficient Transmit Antenna- Modulation Diversity Scheme For Linear Digital Modulation, " Procediendo de IEEE International Conference on Communications (IICC '93), PP. 1630-1634, mayo de 1993. La propuesta es para una estación base que transmita una secuencia de símbolos a través de una antena, y la misma secuencia de símbolos -pero retardada- a través de otra antena. La patente norteamericana no. 5,479,448, emitida por Nambirajan Seshadri el 26 de diciembre de 1995, describe un arreglo similar donde una secuencia de códigos se transmite a través de dos antenas. La secuencia de códigos se dirige a través de un interruptor del cíclico que dirige cada código a varias antenas, en sucesión. Puesto que las copias del mismo símbolo se transmiten a través de antenas múltiples en momentos diferentes, la diversidad de tiempo y espacio se logra. Un estimador de secuencia de máxima probabilidad (MLSE) o un compensador de error medio de mínimos _ cuadrados (MMSE) entonces se utiliza para resolver la distorsión muí ti- trayectoria y proporcionar una ganancia de diversidad. También ver N. Seshadrí, J.H. inters, "Two Signaling Schemes for Improvmg the Error Performance of FDD Transmission Systems Using Transmitter Antenna Diversity," Proceden te de l a IES? Veh i cul a r Technol ogy Conferen ce (VTC 43rd), pp . 508-511, mayo de 1993; y J. H. inters, "The Diversity Gain of Transmit Diversity in Wireless Systems with Rayleigh Fading," Procediendo de la ICC/SUPERCOMM, Nuevo Orleans, Vol. 2, PP. 1121-1125, mayo de 1994, . Aún otra propuesta interesante se describe en la solicitud, Norteamericana no. de serie 08/847635 de Tarokh, Seshadri, Calderbank y Naguib, presentada el 25 de abril de 1997 (basada en una solicitud provisional presentada el 7 de noviembre de 1996) , donde les símbolos se codifican de acuerdo a las antenas a través de las cuales ellos se transmiten simultáneamente, y se descodifican utilizando un descodificador de máxima probabilidad. Más específicamente, el proceso en. el transmisor maneja la información en bloques de Ml bits, donde Ml es un múltiplo de M2, es decir, Ml=k*M2. Convierte cada grupo sucesivo de M2 bits en símbolos de información (por lo cual se generan los símbolos de información k), codifica cada secuencia de los símbolos de información k en códigos de canales n (desarrollando por lo cual un grupo de códigos de canal n para cada secuencia de símbolos de información k) , y aplica cada código de un grupo de códigos a una antena diferente.
Breve descripción dß la Invención Se superan los problemas de los sistemas de la técnica anterior, y un avance en la técnica se realiza con un arreglo de codificación de bloque simple donde se transmiten los símbolos a través una pluralidad de canales de transmisión y la codificación se comprende únicamente de operaciones aritméticas simples, como la negación y conjugación. La diversidad creada por el transmisor utiliza diversidad de espacio y cualquier diversidad de tiempo o diversidad de frecuencia. La diversidad de espacio es efectuada transmitiendo redundantemente a través de una pluralidad de antenas; la diversidad de tiempo se efectúa transmitiendo redundantemente en momentos diferentes; y la diversidad de frecuencia es efectuada transmitiendo redundantemente en frecuencias diferentes. Ilustrativamente, utilizando dos antenas de transmisión y una sola antena receptora, uno de las modalidades descritas proporciona la misma ganancia de diversidad como el esquema de combinación del receptor de proporción máxima (MRRC) con una antena de transmisión y dos antenas receptoras. La nueva propuesta no requiere cualquier expansión de banda amplia o retroalimentación del receptor al transmisor, y tiene la misma complejidad de descodificación como el MRRC. La diversidad mejorada es igual para aplicar una combinación del receptor de proporción máxima (MRRC) al receptor con el mismo número de antenas. Los principios de esta invención son aplicables a los arreglos con más de dos antenas, y una modalidad ilustrativa se describe utilizando el mismo código de bloque de espacio con dos antenas de transmisión y dos receptoras. Este esquema proporciona la misma ganancia de diversidad como el MRRC de cuatro ramificaciones.
Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es un diagrama de bloques de una primer modalidad de acuerdo con los principios de esta invención; La Figura 2 presenta un diagrama de bloques de una segunda modalidad, donde las estimaciones del canal no se emplean; La Figura 3 muestra un diagrama de bloques de una tercer modalidad, donde se derivan las estimaciones del canal de las señales recobradas; y La Figura 4 ilustra una modalidad donde dos antenas transmisoras y dos antenas receptoras se emplean .
Descripción Detallada De acuerdo con los principios de esta invención, la comunicación efectiva se logra con la codificación de los símbolos que comprenden solamente las negaciones y conjugaciones de símbolos (qué realmente es solamente la negación de la parte imaginaria) en combinación con una diversidad creada por el transmisor. Se emplean la diversidad de espacio y cualquier diversidad de frecuencia o diversidad de tiempo . La Figura 1 presenta un diagrama de bloques de un arreglo donde el espacio y tiempo son los dos aspectos controlables del transmisor que se utilizan. Es decir, el arreglo de la Figura 1 incluye antenas transmisoras múltiples (que proporcionan diversidad de espacio) y emplea los intervalos de tiempo múltiples. Específicamente, el transmisor 10 ilustrativamente comprende las antenas 11 y 12, y maneja los datos entrantes en bloques de símbolos n, donde n es el número de antenas transmisoras, y en la modalidad ilustrativa de la Figura 1, es igual a la 2, y cada bloque to a intervalos del símbolo n para transmitir. También ilustrativamente, el arreglo de la Figura 1 incluye ?n receptor 20 que comprende una sola antena 21. En cualquier momento dado, una señal que se envía por una antena transmisora experimenta los efectos de la interferencia del canal cruzado, que consiste de la cadena de transmisión, el enlace de aire, y la cadena de recepción. El canal puede modelarse por un factor de distorsión multiplicativo complejo compuesto de una magnitud de respuesta y una fase de respuesta. En la exposición siguiente por lo tanto, la función de transferencia de canal desde la antena de transmisión 11 a la antena de recepción 21 se denota por 2_o y de la antena de transmisión 12 a la antena de recepción 21 se denota por hx donde: h0 = a0 e -'H" Se agrega el ruido de la interferencia y otras fuentes a las dos señales recibidas y, por consiguiente, la señal de banda base resultante recibida en cualquier tiempo y generada por la sección de recepción y amplificación 25 es r { t ) = ce0 e '"" si + a? e sD- +n ( t ) , (2) Donde s¿ y Sj son las señales enviadas por la antena de transmisión 11 y 12, respectivamente. Como se indicó anteriormente, en la modalidad de dos antenas de la Figura 1 cada bloque comprende dos símbolos y toma dos intervalos del símbolo para transmitir aquellos dos símbolos. Más específicamente, cuando los símbolos s¿ y Sj necesitan transmitirse, a un primer intervalo -de tiempo el transmisor aplica la señal Si a la antena 11 y la señal Sj a la antena 12, y al intervalo de tiempo siguiente el transmisor aplica la señal -si* a la antena 11 y la señal so* a la antena 12. Esto es claramente un proceso de codificación muy simple donde sólo las negaciones y las conjugaciones sen empleadas. Como se demostrará más adelante, es tan eficaz como simple. Correspondiendo a las transmisiones descritas anteriormente, en el primer intervalo de tiempo la señal recibida es r (t) = h0s + hl Sj + n (t) , (3) y en el intervalo de tiempo siguiente la señal recibida es r ( t + T) = -h0s2 ¡jSj + n ( t + T) 4 ) La tabla 1 ilustra el modelo de transmisión sobre las dos antenas del arreglo de la Figura 1 para una secuencia de señales {So, Si, S2 , S3, S , S , ....].
Tabl a 1 Tiempo t t+T t + 2T t + 3T t + 4 T t + 5T ' Antena 11 50 -Si * S: -S3* s4 -sx Antena 12 Si So s3 s2* s5 sy . . .
La señal recibida se aplica al estimador de canal 22, que proporciona señales que representan las características del canal o, más bien, las mejores estimaciones del mismo. Aquellas señales se aplican al combinador 23 y al detector de máxima probabilidad 24. Las estimaciones desarrolladas por el estimador de canal 22 pueden obtenerse enviando un señal de prueba conocida que el estimador de canal 22 recupera, y basado en la señal recobrada las estimaciones del canal se calculan. Esto es una propuesta bien conocida. El combinador 23 recibe la señal en el primer intervalo de tiempo, y la estabiliza, recibe la señal en el intervalo de tiempo siguiente, y combina las dos señales recibidas para desarrollar las señales V. h"o * r(t + h, r* ( t + T) , = hX r(t) - h, t + T) Sustituyendo la ecuación (1) en (5) rendimientos _7 = [S¡ + S,2 ) sí + H0 *n(t) + ?",/_* ( t + T) _T, = (SO2 + ¿?,2 ) s3 - H0*n(t + T) + £¡ * n(t), (6) donde 8 = hah0* y Í?,2 = h?hy , demostrando que las señales de la ecuación (6) son, de hecho, estimaciones de las señales transmitidas (dentro de un factor multiplicativo) . Por consiguiente, las señales de la ecuación (6) se envían al detector de máxima probabilidad 24. Intentando recuperar s?r dos tipos de señales se consideran: las señales realmente recibidas en el tiempo t y t+T, y las señales que deberán haberse recibido si sx fuera la señal enviada. Como se demostrará más adelante, ninguna suposición se hizo con respecto al valor de sD- . Es decir, una decisión se toma de s? = sx para que el valor de x por lo cual d2 [r h0s>: + i-iSj) ] + d2[r t+T) , (- ?s:* +i_os: es menor de dXr(t) [h0sk + h s ] + d2[r(t+T) -hxsX + hoS ) ] donde d" (x, y) es la distancia Euclidiana cuadrada entre las señales .\- e y, es decir, dXx, y) = I x-y I2.
Reconociendo que h0 = 0 -fruido es independiente del símbolo transmitido, y que hl = h?- -fruido es independiente del símbolo transmitido, la ecuación (7 puede volverse a escribir para rendir (a0' +a¡ ) I s> 3. s ,. + 5. <{a0- +a¡ ) | sk - s Sy. (8) donde = hoho* y a¡ = h h?* ; o equivalentemente, __Q +a -1 sx\2 +d2( ,r sx)=(ai +c_ -l) |sk + c-"(y,, s- 9) La modulación In Phase Shift Keying, todos los símbolos llevan la misma energía, que significa que I s:: | " = I Sk I " y, por consiguiente, la regla de decisión de la ecuación (9) puede simplificarse para elegir la señal st = sx si d ( _f. , sx) <d' ( _.;, sk ) (10) Así, el detector de máxima probabilidad 24 desarrolla las señales s^ para todos los valores de k, con la ayuda de h0 y h del estimador 22, desarrolla las distancias d" ( y; , st) , identifica x para que la ecuación (10) sostenga y concluya que _•;. = sx . Un proceso similar se aplica para recuperar _?.. En la modalidad descrita anteriormente cada bloque de símbolos se recupera como un bloque con la ayuda de las estimaciones de canal h0 y ., . Sin embargo, también pueden emplearse otras propuestas para recuperar las señales transmitidas. De hecho, una modalidad para recuperar los símbolos transmitidos existe donde las funciones de transferencia de canal requieren que no se estimen en absoluto, proporcionando un par inicial de señales transmitidas que conoce al receptor (por ejemplo, cuando el par inicial de señales transmitidas es prearreglado) . Tal modalidad se muestra en la Figura 2, donde el detector de máxima probabilidad 27 es solamente sensible al combinador 26. (Los elementos en la Figura 3 que son referidos por los números que son iguales a los números de referencia en la Figura 1 .son elementos similares). El combinador 26 del receptor 30 desarrolla las señales r0 = r { t ) = h0 s0 +h? S? +n0 rx = r ( t + T) = h? s0 * +h0 s1 * +n? r2 = r(t+2T) = h0 s2 +h? s3 +n2 r3 = r(t+3T) = h ? s2 * - h0s3 * +n3 , 11 entonces se desarrollan las señales intermedias A B = r2r0* -r?r3*, 12) y finalmente se desarrollan las señales As?* +Bsc y3 = -Aso' + Bs i . 13' donde N3 y N son términos de ruido. Puede notarse que la señal r2 es realmente r = hr,S2+h? §^ = hoS +??s3 +/.;, y similarmente para la señal r3. Puesto que la composición de las señales A y B hace que ellas también sean igual a A = (ai + a: S2S? -s3s0)+N? B = a + a:) (s2s0* +s3=?*)+N2 14) donde Ni y N2 son términos de ruido, siguiendo estas señales _?2 y .?, que son igual a S =(a] +a¡ So I + I Si | 2) S3 +N4. 15 Cuando la energía de todas las señales es constante (y normaliza a 1) la ecuación (15) se reduce a ?-, - (aQ' +a ) s2 +?J3 ?, = (al +a2 ) s3 +N4. (i6: En adelante, las señales 3", y ?3 son, de hecho estimaciones de las señales s2 y s3 (dentro de un factor multiplicativo) . Las Lineas 28 y 29 demuestran el aspecto recursivo de la ecuación (13), donde las estimaciones de señal Y2 y 3 , se evalúan con la ayuda de las señales recuperadas s0 y si que son retroalimentadas desde la salida del detector de máxima probabilidad. Las señales 37 y ?, se aplican al detector de máxima probabilidad 24 donde la recuperación se efectúa con el métrico expresado por la ecuación (10) anterior. Como se muestra en la Figura 2, una de las señala .v, y s3 , son recuperadas, ellas se utilizan junto con las señales recibidas r2 , r3 , r , y rs para recuperar las señales s4 y s5, y el proceso se repite. La Figura 3 describe una modalidad que no requiere la constelación de las señales transmitidas que comprenden los símbolos de igual energía. (Los elementos en la Figura 3 que son referidos por los números que son iguales a los números de referencia en la Figura 1 son elementos similares) . En la Figura 3, el estimador de canal 43 .del receptor 40 es sensible a las señales del detector de máxima probabilidad 42. El acceso tiene las señales recuperadas so y s ?- r ei estimador de canal 43 forma las estimaciones s] " ^ + s0nt h, = rosx rxso h , + SQ + J, s0 + sl (17) y aplica estas estimaciones al combinador 23 y al detector 42. El detector 24 recupera las señales s; y S empleando la propuesta utilizada por el detector 24 de la Figura 1, excepto que no emplea la simplificación de la ecuación (9) . Se retroalimentan las señales recuperadas del detector 42 al estimador de canal 43, el cual actualiza las estimaciones del canal en preparación para el siguiente ciclo. Las modalidades de las Figuras 1-3 ilustran los principios de esta invención para los arreglos que tienen dos antenas de transmisión y una antena receptora. Sin embargo, estos principios son bastante amplios para abarcar -una pluralidad de antenas de transmisión y una pluralidad de antenas receptoras. Para representación, la Figura 4 presenta una modalidad donde se utilizan dos antenas de transmisión y las dos antenas receptoras; es decir, las antenas de transmisión 31 y 32, y las antenas receptoras 51 y 52. La señal recibida por la antena 51 se aplica al estimador de canal 53 y al combinador 55, y la señal recibida por la antena 52 se aplica al estimador de canal 54 y al combinador 55. Las estimaciones de las funciones de trasferencia de canal h0 y h son aplicadas por el estimador de canal 53 al combinador 55 y al detector de máxima probabilidad 56. Similarmente, las estimaciones de las funciones de transferencia de canal h2 y i_3 son aplicadas por un estimador de canal 54 al combinador 55 y al detector de máxima probabilidad 56. La Tabla 2 define los canales entre las antenas de transmisión y las antenas receptoras, y la tabla 3 define la noción para las señales recibidas por las dos antenas receptoras . Tabla 2 Antena 51 Antena 52 Antena 31 ho h2 Antena 32 h? h3 Tabla 3 Antena 51 Antena 52 Tiempo t r0 r2 Tiempo t+T r\ - r3 Basado en lo anterior, puede mostrarse que las señales recibidas son r0 = h0s0 +h?S? +__o r2 = __2s0 +h3s? +n2 r3 = -h2sX + h3s0* +n3 15 donde __0, i_?, n2, y n3 son las variables aleatorias complejas que representan el ruido térmico del receptor, interferencias, etc. En el arreglo de la Figura 4, el combinador 55 desarrolla las siguiente dos señales que se envían al detector de máxima probabilidad: __o*r0 - iri* +h2* r2 -h3r3'- = __?*r0 -h0rX +h3*r2 ~h2r - (16) Sustituyendo las ecuaciones apropiadas resulta en _ru = (aQ~ +a¡"+ a; +a )so +__o*^o +h1n? +__ *-_^ +h ??? -f, = (ai +a2+ a; +a )s? +h?*n0 -h0n * +h3*n2 -h nX (17) las cuales demuestran que las señales _r„ y T, son de hecho estimaciones de las señales so y sx. Por consiguiente, las señales 20 y y, se envían al descodificador de máxima probabilidad 56, el cual utiliza la regla de decisión de la ecuación (10) para recuperar los señales _.„ y _?, . Como se describió anteriormente, los principios de la invención dependen del transmisor para forzar una diversidad en las señales recibidas por un receptor, y esta diversidad puede efectuarse de varias maneras. Las modalidades ilustradas dependen de la diversidad de espacio efectuada a través de una multiplicidad de antenas transmisoras, y la diversidad del tiempo efectuada a través del uso de dos intervalos de tiempo para transmitir los símbolos codificados. Se deberá entender que dos frecuencias de transmisión diferentes podrán utilizarse en lugar de dos intervalos de tiempo. Tal modalidad duplicará la velocidad de transmisión, pero también incrementara el equipo y accesorios en el receptor, debido a las dos diferentes frecuencias que necesitan recibirse y procesarse simultáneamente. Las modalidades ilustradas anteriormente son, obviamente, aplicaciones meramente ilustrativas de los principios de la invención, y varias modificaciones y perfeccionamientos pueden ser introducidos por los artesanos sin apartarse del espíritu y alcance de esta invención, lo cual está incluido en las reivindicaciones siguientes. Por ejemplo, todas las modalidades descritas se ilustran para elegir una diversidad del tiempo y espacio, pero como se explicó anteriormente, uno podrá elegir el par de frecuencia y espacio. Tal opción tendrá un efecto directo en la construcción de los receptores.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos o productos a que la misma se refiere.

Claims (37)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:
1. Un arreglo caracterizado porque comprende: un codificador sensible a los símbolos entrantes, que forman un grupo de símbolos del canal que incorporan la redundancia, donde el codificador emplea repeticiones y, por lo menos para algunos de los símbolos del canal, repeticiones y negaciones; y una fase de salida que aplica los símbolos del canal a por lo menos una antena transmisora para formar por lo menos dos canales distintos a través un medio de transmisión.
2. El arreglo de conformidad con ia reivindicación 1, caracterizado porque el codificador reproduce un símbolo entrante, forma un negati e oie símbolos entrantes, forma un conjugado complejo de un símbolo entrante, o forma un conjugado complejo negativo de un símbolo entrante.
3. El arreglo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el codificador lleva a cabo un proceso de codificación que involucra repeticiones y negaciones.
4. El arreglo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el codificador lleva a cabo un proceso de codificación que consiste de repeticiones y negaciones.
5. El arreglo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos dos canales distintos dirigen información a una sola antena receptora.
6. - El arreglo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de por lo menos dos canales distintos transmite un símbolo del canal para cada símbolo entrante codificado por el codi ficador .
7. El arreglo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el codificador codifica los símbolos entrantes en bloques de símbolos n .
8. El arreglo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque cuando n=2, el codificador codifica un bloque entrante de símbolos sr- y Si, en una secuencia de símbolos So y - s? * t en una secuencia de símbolos donde s y SQ * , donde s * es ei conjugado complejo de Sj_ .
9. El arreglo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fase de salida comprende una primer antena y una segunda antena, y donde en respuesta a una secuencia {so. s? r s2_ s3, s . , Ss , - . - } de símbolos entrantes el codificador desarrolla una secuencia {so, ~ s? * , s2, -s3*, s4, -S5* ... } que se aplica a la primer antena por la fase de salida, y una secuencia { s? r SQ * , s3, s2*, S5, sy . . . } que se aplica a una segunda antena por fase de salida, donde sx * es el conjugado complejo de S .
10. El arreglo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el codificador desarrolla símbolos de canal n-m para cada bloque de símbolos entrantes n, donde m es el número de canales distintos .
11. El arreglo de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los símbolos de canal n-m se distribuyen a canales distintos m.
12. El arreglo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el transmisor emplea las antenas transmisoras K para efectuar canales distintos K, y donde los símbolos de canal n-m se distribuyen en las antenas K a través de los intervalos de tiempo L, donde K=m y L=n, o K=n y L=m.
13. El arreglo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el transmisor emplea las antenas transmisoras K para efectuar los canales distintos K, y donde los símbolos de canal n-m se distribuyen en las antenas K a través de las frecuencias L, donde K=m y L=n, o K=n y L=m.
14. El arreglo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende un receptor que. tiene una sola antena que se adapta para recibir y descodificar las señales transmitidas por la fase de salida.
15. -El arreglo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende un receptor que tiene dos antenas de recepción que se adapta para recibir y descodificar las señales transmitidas por la fase de salida.
16. Un transmisor caracterizado porque comprende : un primer medio, sensible a los símbolos entrantes, para formar un grupo de símbolos del canal con redundancia en el grupo de símbolos del canal, donde el codificador emplea repeticiones y, por lo menos para alguno de los símbolos de canal, repeticiones y negaciones para formar la redundancia, y un segundo medio, para transmitir a un medio de transmisión los símbolos del canal formados por el primer medio a través de por lo menos dos antenas .
17. Un transmisor caracterizado porque comprende : un primer medio . para transmitir los símbolos del canal a través de dos tipos de canal transmisor diferente y distinto, por lo cual se proporciona la diversidad creada por el transmisor, donde uno de los tipos de canal es la diversidad de espacio, y el otro tipo de canal transmisor se toma del grupo que incluye la diversidad de frecuencia y la diversidad de tiempo; un codificador para codificar los símbolos entrantes en bloques de símbolos n para formar los símbolos del canal n ó m; y un tercer medio para distribuir los grupos de m de los símbolos de canal n cada uno al primer medio.
18. El transmisor de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque cada uno de los grupos se aplica a un primer de los canales transmisores distintos .
19. El transmisor de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque se efectúa uno de los canales transmisores distintos con una pluralidad de antenas transmisoras, proporcionando una diversidad de espacio, y otro de los canales transmisores distintos se efectúa con una pluralidad de intervalos de tiempo.
20. El transmisor de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el número de antenas transmisoras es m y los grupos de m de los símbolos del canal se distribuyen a las antenas transmisoras m.
21. El transmisor de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque n=2.
22. Un método para transmitir a través de un medio de transmisión la información que corresponde a los símbolos entrantes, caracterizado porque comprende las etapas de : codificar los símbolos entrantes en un bloque de símbolos n, para formar los símbolos de canal n-m, donde m es un número de canales diversos de espacio distinto a través del cual el método transmite los símbolos a través del medio de transmisión, donde la codificación involucra la repetición de los símbolos entrantes y, para por lo menos algunos símbolos del canal, involucra la repetición y negación; y distribuir los símbolos de canal n-m a través de los canales m para que cada símbolo entrante tenga un símbolo de canal correspondiente en cada uno de les ca ales m.
23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la codificación involucra formar un conjugado complejo de símbolos entrantes .
24. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la codificación consiste en reproducir un símbolo entrante, formar un conjugado complejo de un símbolo entrante, formar un negativo de uno de los símbolos de entrada, o formar un conjugado complejo negativo de un símbolo entrante.
25. Un método para transmitir información que corresponde a los símbolos entrantes, caracterizado porque comprende las etapas de: codificar los símbolos entrantes en un bloque de símbolos n, para formar símbolos de canal n-m, donde m es un número de canales diversos de espacio distinto a través del cual el método transmite los símbolos a través del medio de transmisión; y distribuir los símbolos de canal n-m a través de los canales m para que cada símbolo entrante tenga un símbolo del canal correspondiente en cada uno de los canales m; donde la codificación involucra la repetición de los símbolos entrantes- y, para por lo menos algunos de los símbolos de canal, involucra la operación de repetición y negación.
26. Un receptor caracterizado porque comprende : un combinador sensible a las señales recibidas por una antena y a las estimaciones de canal desarrolladas para por lo menos dos trayectorias diversas de espacio coexistentes a través de las cuales las señales llegan a la antena, para desarrollar les grupos de estimaciones del símbolo de información, donde el combinador desarrolla los grupos de información de estimaciones de canal mediante combinar las señales recibidas por la antena con las estimaciones de canal por medio de operaciones que involucran multiplicaciones, negaciones, y conjugaciones; y un detector sensible a los grupos de estimaciones del símbolo de información que desarrolla las decisiones de máxima probabilidad con respecto a símbolos de información codificados en los símbolos del canal e integrados en las señales recibidas por la antena .
27. El receptor de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque adicionalmente comprende un estimador de canal sensible a las señales recibidas por la antena para desarrollar las estimaciones del canal.
28. El receptor de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el estimador de canal desarrolla las estimaciones del canal cuando las señales recibidas por la antena contienen una secuencia conocida .
29. El receptor de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque la señal recibida por la antena en un intervalo de tiempo dado corresponde a r ( t) = h0s + h1s3 + n (t ) , y en un intervalo de tiempo siguiente corresponde a r ( t + T) = -h 0Sj * + hx sx * + n ( t + T) , donde __0 es una función de trasferencia de un canal a' través del cual un símbolo Sx se transmite en un tiempo dado, h? r es una función de transferencia de un canal a través del cual un símbolo Sj se transmite en el intervalo de tiempo dado, n ( t ) y n ( t + T) son las señales del ruido en el intervalo de tiempo dado y el intervalo de tiempo siguiente, respectivamente, y * anexo a una designación de señal representa el conjugado complejo de la señal; y donde el combinador forma un grupo de estimaciones del símbolo de información que comprende los símbolos ?. y S" formando las señales y, = ?0*r(t)+?,r* ( t + T) y _r = i*r(t)+ h0 r* ( t + T) donde hl es la estimación de la función de transferencia del canal hi¬
30. El receptor de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el detector establece que el símbolo _., = sx si d2 ( _T , sx) <d~ ( _;, sj:) , donde 2 ( y, , sx) corresponde a ( S -sx) (si* -sx*) .
31. El receptor de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque adicionalmente comprende un estimador del canal, sensible a los grupos de símbolos de información desarrollados por el combinador, para desarrollar las estimaciones del canal.
32. El receptor de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque adicionalmente comprende un estimador del canal, sensible a las señales de salida del detector, para desarrollar las estimaciones del canal.
33. El receptor de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el estimador del canal desarrolla estimaciones del canal h0 y h? evaluando las expresiones ^0^0 *-r,5, K = + s. rn°? -r?,s h, = os °o 2 + J, donde los símbolos SQ y s? f son los símbolos de salida del detector, r¡) es un señal recibida en la antena en un intervalo de tiempo dado, rx es un señal recibida en la antena en un intervalo de tiempo siguiente, Si* es el conjugado complejo de s? r y \ s? \ 2 es la magnitud, el cuadrado, del símbolo s .
34. Un receptor caracterizado porque comprende : un combinador sensible a las señales recibidas por una antena de las trayectorias diversas de espacio y a los símbolos de información detectados, para desarrollar los grupos de estimaciones del símbolo de información, donde el combinador desarrolla los grupos de estimaciones del símbolo de información combinando las señales recibidas por la antena con los símbolos de información detectados con las operaciones que involucran multiplicaciones, negaciones, y conjugaciones; y un detector sensible a los grupos de estimaciones del símbolo de información que emplean las decisiones de máxima probabilidad con respecto a los símbolos de información codificados en los símbolos del canal e integrados en las señales recibidas por la antena, por lo cual se desarrollan los símbolos de información detectados .
35. El receptor de conformidad con la reivindicación 34 caracterizado porque la señal recibida por la antena en un intervalo de tiempo dado corresponde a r(t) = r0 = h0s0 +h?S? +n0, y en intervalos de tiempo subsecuentes corresponde a r(t + T) = ri -hosX +__?S0* +n? r(t + 2T) = r2 =hos2. +h?s3 +n2 y r(t + 3T) = r3 -h0s3+ +h s2* +n3, donde o es una función de transferencia de un canal a través de la cual un símbolo so es transmitido al intervalo de tiempo dado, hi es una función de transferencia de un canal a través de la cual un símbolo si es transmitido al intervalo de tiempo dado, los términos n son señales de ruido, y el * anexo a una designación señalada representa el complejo conjugado de la señal; y donde el combinador forma un grupo de estimaciones del símbolo de información que comprende los símbolos , y y, formando las señales y, = Asi * +Bs0 , = -As0 * +Bs? , donde A = r0r3 * -r2_-V
36. El receptor de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el combinador desarrolla un grupo de. símbolos de información n desde los símbolos del canal recibidos n-m , donde m es el número de trayectorias simultáneas para que el estimador de canal desarrolle las estimaciones de canal.
37. Un receptor caracterizado porque comprende un primer estimador de canal sensible a una primer antena, para desarrollar dos estimaciones de canal de diversos espacios; un segundos estimador de canal sensible a una segunda antena, para desarrollar dos estimaciones de canal de diversos espacios; un combinador sensible a las señales recibidas por una primer antena y una segunda antena y a las estimaciones de canal desarrolladas por los primer y segundo estimadores, de canal para desarrollar los grupos de estimaciones del símbolo de información, donde el combinador desarrolla los grupos de las estimaciones del símbolo de información combinando las señales recibidas por la antena con las estimaciones del canal obtenidas del primer y segundo estimadores de canal, con las operaciones que involucran las multiplicaciones, negaciones, y conjugaciones; y un detector sensible a los grupos de estimaciones del símbolo de información que desarrollan las decisiones de máxima probabilidad con respecto a los símbolos de información codificados en los símbolos de canal e incluidos en las señales recibidas por las primera y segunda antenas. TÉCNICA DE DIVERSIDAD CREADA POR TRANSMISOR PARA COMUNICACIONES INALÁMBRICAS RESUMEN DE LA INVENCIÓN Un arreglo de codificación de bloque simple se crea con símbolos transmitidos a través se -.a pluralidad de canales de transmisión, en conexión ccr. _a codificación que se comprende únicamente de operaciones aritméticas simples, como es la negación \ la conjugación. La diversidad creada por el transmisor utiliza una diversidad de espacio y cualquier d?ver__a_ . de tiempo o frecuencia. La diversidad de espa::: =- efectúa transmitiendo redundantemente a través ae r _ pluralidad de antenas, la diversidad de tiempo _-- efectúa transmitiendo redundantemente a diferentes tiempos, y la diversidad de frecuencia se efectJ? transmitiendo redundantemente en frecuencias diferentes. Ilustrativamente, utilizando dos antenas de transmisicn y un sola antena de recepción, una de las modal aaaes descritas proporciona la misma ganancia ae ai ver -*_ - ? como ei esquema ae combinación del receptor . proporción máxima (MRRC) con una antena de transmisión dos a tenas de recepción. Los principios ae i=s z a invención son aplicables para arreglos con mas de aos antenas, y una modalidad ilustrativa se describe utilizando el mismo código de bloque de espacio con aos antenas de transmisión y dos de recepción.
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