MXPA05002229A - Sistemas mimo codificados con inversion de canal selectiva aplicada por modo propio. - Google Patents

Abstract

Se presentan tecnicas para llevar a cabo una inversion de canal selectiva por modo propio en un sistema MIMO para lograr una eficiencia de espectro superior, mientras que se reduce la complejidad tanto en el transmisor como en el receptor. Los canales de transmision disponibles estan ajustados en un numero de grupos, en donde cada grupo puede incluir todos los canales de transmision (o bins de frecuencia) de un modo propio respectivo de un canal MIMO. La potencia de transmision total se asigna a los grupos utilizando un esquema de afinacion de potencia de grupo en particular. Posteriormente se lleva a cabo la inversion de canal selectiva en forma independiente para cada grupo seleccionado para utilizarse para la transmision de datos. Para cada uno de dichos grupos, se seleccionan para uso, uno o mas canales de transmision en el grupo, y se determina un factor de escala para cada canal seleccionado de modo que todos los canales seleccionados del grupo logren una salida de senal recibida similar (por ejemplo, SNR recibida).

Description

SISTEMAS MIMO CODIFICADOS CON INVERSIÓN DE CANAL SELECTIVA APLICADA POR MODO PROPIO Campo del Invento La presente invención se refiere de manera general a la comunicación de datos, y en forma mas especifica, a técnicas para llevar a cabo la inversión de canal selectiva por modo propio para sistemas MIMO.

Antecedentes del Invento Un sistema de comunicación de entrada múltiple-salida múltiple (MIMO) , emplea múltiples antenas de transmisión (NT) y múltiples antenas de recepción (NR) para la transmisión de datos . Un canal MIMO formado mediante las antenas de transmisión NT y de recepción NR puede descomponerse en canales independientes Ns, con Ns < min {NT, NR} . Cada uno de los canales independientes Ns también es referido como un subcanal espacial o modo propio del canal MIMO. Los subcanales espaciales de un sistema MIMO de banda ancha, pueden encontrar diferentes condiciones del canal debido a diversos factores, tales como desvanecimiento y trayectoria múltiple. De este modo cada subcanal espacial puede experimentar un des anecimiento de frecuencia selectiva, el cual está caracterizado por diferentes ganancias de canal en diferentes frecuencias del ancho de banda del sistema en general. Asumiendo que no existe control de potencia, esto da como resultado posteriormente diferentes proporciones de señal a ruido y a interferencia (SNRs) en diferentes frecuencias de cada subcanal espacial, el cual posteriormente, podría tener la capacidad de soportar diferentes rangos de datos para un nivel de desempeño en particular (por ejemplo, 1% de rango de error de paquete) . Para combatir el desvanecimiento selectivo de frecuencia en un canal de banda ancha, se puede utilizar la multiplexión de división de frecuencia ortogonal (OFDM) para dividir en forma efectiva el ancho de banda del sistema en general en un número de sub-bandas (NF) , las cuales también son referidas como bins o subcanales de frecuencia. Con la OFDM, cada sub-banda está asociada con un subtransportador respectivo a través del cual se pueden modular los datos . Para un sistema MIMO que utiliza OFDM (por ejemplo, un sistema MIMO-OFDM) se puede observar cada sub-banda de cada subcanal espacial como un canal de transmisión independiente . Un desafio clave en un sistema de comunicación codificada, es la selección de los rangos de datos adecuados y los esquemas de codificación y modulación que se utilizan para una transmisión de datos con base en las condiciones del canal. Una meta importante del sistema, es maximizar la eficiencia de espectro en tanto que se reduce la complejidad tanto para el transmisor como para el receptor. Una técnica sencilla para seleccionar rangos de datos y esquemas de codificación y modulación, es "cargar con bits" cada canal de transmisión que se encuentra en el sistema, de acuerdo con su capacidad de transmisión. Sin embargo, esta técnica tiene diversos inconvenientes importantes . Primero, la codificación y modulación en forma individual para cada canal de transmisión, puede incrementar en forma significativa la complejidad del procesamiento tanto en el transmisor como el receptor. Segundo, la codificación en forma individual para cada canal de transmisión puede incrementar en gran parte el retraso de codificación y descodificación. Por consiguiente, existe la necesidad en el arte de técnicas para lograr una eficiencia de espectro superior en sistemas MIMO, sin tener que codificar en forma individual cada canal de transmisión .

Sumario del Invento En la presente invención se proporcionan técnicas para llevar a cabo una inversión de canal selectiva por modo propio en un sistema MIMO, para lograr una eficiencia de espectro superior, en tanto que se reduce la complejidad tanto en el transmisor como en el receptor. Los canales de transmisión disponibles están ajustados en un número de grupos, en donde cada grupo puede incluir todos los canales de transmisión (o bins de frecuencia) para un modo propio de un canal MIMO. La potencia de transmisión total se asigna a los grupos utilizando un esquema de asignación de potencia en particular (por ejemplo, asignación de potencia uniforme, llenado-agua, etc.) .

Posteriormente, se lleva a cabo la inversión de canal selectiva en forma independiente para cada grupo seleccionado para utilizarse para la transmisión de datos (por ejemplo, con una potencia de transmisión asignada de no cero) . Para cada uno de dichos grupos, se selecciona uno o más canales de transmisión en el grupo para utilizarse, y se determina un factor de escala para cada canal seleccionado, de modo que todos los canales para el grupo se inviertan y logren una calidad de señal recibida similar (por ejemplo, SNR recibida) . A continuación se describirán con mayor detalle diversos aspectos y modalidades de la presente invención. La presente invención proporciona en forma adicional métodos, códigos de programa, procesadores de señal digital, unidades de transmisión, unidades de recepción, y otros aparatos y elementos que implementan diversos aspectos, modalidades y características de la presente invención, tal como se describe con mayor detalle más adelante.

Breve Descripción de los Dibujos Las carac erísticas, naturaleza y ventajas de la presente invención, podrán ser mejor apreciadas a partir de la descripción detallada que se establecerá más adelante, cuando se tome en conjunto con las figuras en las cuales los caracteres de referencia similares se identifican de manera correspondiente a lo largo de las mismas, y en donde: la figura 1, ilustra en forma gráfica la descomposición del valor eigen para un sistema MIMO-OFDM; la figura 2, muestra trazos de la eficiencia de espectro promedio que se logra mediante tres esquemas de transmisión para un sistema MIMO 4x4 de ejemplo; la figura 3, es un diagrama de bloque de un punto de acceso y una terminal del usuario en el sistema MIMO-OFDM; la figura 4, es un diagrama de bloque de una unidad de transmisión en el punto de acceso; la figura 5, es un diagrama de flujo para procesar datos utilizando la inversión de canal selectiva por modo propio.

Descripción Detallada del Invento En un sistema de comunicación MIMO, tal como un sistema de comunicación inalámbrica de antena múltiple, las corrientes de datos transmitidas desde las antenas de transmisión NT interfieren entre si en el receptor. Una técnica para combatir esta interferencia es "diagonalizar" el canal MIMO para obtener un número de canales independientes . El modelo para un sistema MIMO puede expresarse como: y=Hx+n, Ec(l) en donde y, es un vector con entradas NR, {yi! para ie{l, ..·, £½}, para los símbolos recibidos a través de las antenas de recepción NR (por ejemplo, el vector "recibido") ; x es un vector con entradas NT, { } para je {1, ··., NT}, para los símbolos transmitidos desde las antenas de transmisión NT (por ejemplo, el vector "transmitido") ; H es una matriz de respuesta de canal (NR x NT) que contiene las funciones de transferencia (por ejemplo, ganancias complejas) procedentes de las antenas de transmisión NT hasta las antenas de recepción NR; y n es un ruido Gaussiano blanco aditivo (AWGN) con un vector promedio de 0_ y una matriz de covarianza de —s21 en donde 0_ es un vector de todos los ceros, I_ es la matriz de identidad con unos a lo largo de la diagonal, y ceros en cualquier otro lugar, y s2 es la varianza de ruido . Por simplicidad, se asume un canal de banda angosta, de desvanecimiento-plano. En este caso, la respuesta del canal puede representarse mediante un valor complejo constante para todo el ancho de banda del sistema, y los elementos de la matriz de respuesta del canal H son escalares. Aunque por simplicidad, se asume la suposición de la no selectividad de la frecuencia en la presente invención, las técnicas descritas en la misma pueden ampliarse para canales selectivos de frecuencia. La matriz de respuesta de canal H, puede diagonalizarse llevando a cabo la descomposición de valor eigen en la matriz de correlación de H, la cual es R = HHH. La descomposición del valor eigen de la matriz de correlación (NT x NT) R puede expresarse como: R=EDEH, Ec(2) en donde E es una matriz unitaria (NT x NT) cuyas columnas son vectores eigen e± de R, para ie{ 1, ... , NR} ; E) es una matriz (NT x NT) con entradas en la diagonal que corresponde a los valores eigen de R; y para cualquier matriz M, MH denota la transpuesta de conjugando de M. Se denota una matriz unitaria a través de la propiedad E_HE = I_. También se puede llevar a cabo la descomposición de valor eigen utilizando una descomposición de valor singular (SVD) , la cual es conocida en la técnica. La matriz E) contiene valores reales no negativos a lo largo de la diagonal, y ceros en cualquier parte. Estas entradas diagonales son referidas como los valores eigen de la matriz R y son indicativos de las ganancias de potencia de los canales independientes de canal MIMO. El número de canales independientes para un sistema MIMO con antenas de transmisión NT y NR, es el número de valores eigen no cero de R, Ns = min {NT, NR} . Estos valores eigen no cero se denotan como {??}, para i = {1,..., Ns } .

Sin tomar en cuenta las restricciones de potencia de las antenas de transmisión NT, el canal MIMO puede ser diagonalizado mediante una multiplicación previa (o "acondicionamiento previo") de un vector de "datos" s^ con la matriz unitaria E para obtener el vector transmitido x_. El acondicionamiento previo en el transmisor puede expresarse como: x=Es Ec (3) En el receptor, el vector recibido y puede ser multiplicado previamente (o "acondicionado") con E_HI1H para obtener un estimado del vector de datos s_. El acondicionamiento para obtener el estimado del vector de datos s_ puede expresarse como : 8/ =EHHH =2i+ñ , en donde fi es AWGN con un vector promedio de 0_ y una matriz de covarianza de Añ = s2?. . Tal como se muestra en la ecuación (4), el acondicionamiento previo en el transmisor y el acondicionamiento en el receptor, dan como resultado el vector de datos s_ que está siendo transformado por una respuesta de canal efectivo representada por la matriz D, asi como un incremento de los elementos de ruido. Ya que D es una matriz diagonal, existen canales paralelos sin interferencia en forma efectiva Ns . Cada uno de estos canales tiene una ganancia de potencia igual al cuadrado del valor eigen correspondiente, ?±2, y una potencia de ruido igual a s2 ??, para ie{l, ..., Ns}, lo que produce una proporción de señal a ruido de Aj./ o2. Por lo tanto, la ganancia de potencia de cada uno de estos canales es igual al valor eigen, ?^, para ie{l, ..., Ns}. El canal paralelo i, con frecuencia es referido como modo propio i ó modo i. La diagonalización del canal MIMO tal como se muestra en las ecuaciones (3) y (4) , puede lograrse si el transmisor se abastece con la matriz de respuesta de canal H o información equivalente . La descomposición de valor eigen descrita anteriormente, también se puede llevar a cabo para un canal de frecuencia selectiva de banda ancha. Para un sistema MIMO-OFDM, el canal de banda ancha se divide en desvanecimiento-plano NF, bins o sub-bandas de frecuencia ortogonal.

Posteriormente la descomposición de valor eigen se puede llevar a cabo en forma independiente para la matriz de respuesta de canal H(k) para cada bin de frecuencia, k, para determinar los subcanales espaciales Ns o modos propios para dicho bin de frecuencia. Cada subcanal espacial de cada bin de frecuencia, también es referido como un canal de "transmisión". El modelo para un sistema MIMO-OFDM puede expresarse como: Y_(k)=H (k) x (k) +n (k) , para k e{l, ...,Wr). Ec(5) en donde " (k) " denota el bin de frecuencia k-th.

La descomposición de valor eigen de la matriz de correlación R(k) para cada frecuencia, puede expresarse como: R(k)=E (k) D (k)EH (k) Ec(6) Los valores eigen no cero para R(k) se denotan como {Xi(k) }, para i = {±, ..., Ns} y k = {1, ... , NF} . Por lo tanto, para el sistema MIMO-OFDM, la realización de la descomposición del modo propio para cada uno de los bins de frecuencia NF, da como resultado subcanales espaciales Ns para cada bin de frecuencia, o un total de canales de transmisión NSNF. Los valores eigen pueden proporcionarse en dos formas - una forma "clasificada" y una forma "orden-aleatorio". En la forma clasificada, los valores eigen N3 para cada bin de frecuencia son clasificados en orden descendente, de modo que {Xi(k)>_ X2(k)>...> ??3 (k) }f en donde Xx(k) es el valor eigen más grande del bin de frecuencia k y ??3 (k) es el valor eigen más pequeño para el bin de frecuencia k. En la forma de orden-aleatorio, la ordenación de los valores eigen puede ser aleatoria e independiente además de la frecuencia. Tal como se describirá más adelante, la forma en particular seleccionada para uso, clasificación u ordenación-aleatorio, tiene influencia en la selección de los modos propios que se utilizan para la transmisión de datos y el esquema de codificación y modulación que será utilizado para cada modo propio seleccionado. La figura 1, ilustra en forma gráfica la descomposición de valor eigen del sistema MI O-OFDM. El grupo de matrices diagonales, D(k) para k = {1, ..., NF}, se muestra ajustada en orden a lo largo de un eje 110 que representa la dimensión de frecuencia. Los valores eigen, {Xi(k) }, para i = {1, ..., Ns}, de cada matriz I)(k) se localizan a lo largo de la diagonal de la matriz. El eje 112 puede ser observado de este modo, como representando la dimensión espacial. El modo propio y para todos los bins de frecuencia (o simplemente, modo propio i) se asocia con un grupo de elementos, {Aj_(k) }, para k = { 1 , ... , Ns } , lo cual es indicativo de la respuesta de frecuencia a través de todos los bins de frecuencia NF para dicho modo propio. El grupo de elementos {Ai(k)}, para cada modo propio, se muestra a través de los cuadros sombreados a lo largo de una linea punteada 114. Cada cuadro sombreado en la figura 1, representa un canal de transmisión. Para cada modo propio que experimenta un desvanecimiento selectivo de frecuencia, los elementos {Ai(k)}, para dicho modo propio pueden ser diferentes para diferentes valores de k. Si los valores eigen en cada matriz diagonal D.(k) se clasifican en orden descendente, entonces el modo propio 1 (el cual también es referido como el modo propio principal) podria incluir el valor eigen más grande, Xi(k), en cada matriz, y el modo propio Ns podria incluir el valor eigen más pequeño, ANs(k), en cada matriz .

La descomposición de valor eigen para cada bin de frecuencia en el sistema MIMO-OFDM, da como resultado un total de valores eigen NSNF para los canales de transmisión NSNF a través de todo el ancho de banda. Cada canal de transmisión puede lograr una diferente SNR y puede estar asociada con diferente capacidad de transmisión. Se pueden utilizar diversos esquemas de asignación de potencia (o esquemas de transmisión) , para distribuir la potencia de transmisión total para estos canales de transmisión, para lograr una eficiencia de espectro general, la cual se proporciona en unidades de bit/segundo por Hertz (bps/Hz) . Algunos de estos esquemas se describen con mayor detalle más adelante. 1. Llenado-Agua El esquema de "llenado-agua" o "vertido-agua" se puede utilizar para distribuir en forma óptima la potencia de transmisión total a través de los canales de transmisión, de modo que se maximice la eficiencia de espectro en general, bajo la restricción de que la potencia de transmisión total en el transmisor se limita a Ptotai · El esquema de llenado-agua distribuye potencia a través de los canales de transmisión NSNF, de modo que los canales con SNRs cada vez mayores reciban fracciones cada vez mayores de la potencia de transmisión total. La potencia de transmisión total asignada a un canal de transmisión determinado, se determina a través de la SNR del canal, la cual se puede determinar como Xi(k)/o2, en donde Ai(k) es el valor eigen i-th en el bin de frecuencia k-th. El procedimiento para llevar a cabo el llenado-agua es conocido en la técnica y no se describe en la presente invención. El resultado del llenado-agua es una asignación de potencia de transmisión especifica para cada uno de los canales de transmisión NSNF, la cual se denota como Pi(k), para i = {!,..., Ns} y k = {!,..., NF}. La asignación de potencia se lleva a cabo de modo que se satisfaga la siguiente condición: en donde L = {1,..., Ns} y K = {±,..., NF} . Con base en las potencias de transmisión asignadas de Pi(k), para i = {1,..., Ns } y k = {1,..., NF} , la SNR recibida, Yi(k), para cada canal de transmisión puede expresarse como: ft(ft)=Pt(¾^†(fc) ,parai= {l, ..., Ns } y * ={!> Ec (8) Posteriormente se puede computarizar la eficiencia de espectro total C para los canales de transmisión NSNF, con base en una función logarítmica monotónicamente continua en incremento de capacidad, tal como se indica a continuació : C = ? ?log2(l+ r¡(k)) . Ec (9) En un sistema de comunicación típico, el rango total de las SKTRs recibidas esperadas que será observado, puede dividirse en un número de subrangos . Cada subrango puede asociarse posteriormente con un esquema de codificación y modulación en particular elegido para producir la eficiencia de espectro más alta para un rango de error de bit determinado (BER) , rango de error de cuadro (FER) , o rango de error de paquete (PER) . La asignación de potencia de llenado-agua puede dar como resultado una diferente SNR recibida para cada uno de los canales de transmisión NSNF. Posteriormente esto podría dar como resultad el uso de muchos diferentes esquemas de codificación/modulación para los canales de transmisión. La codificación/modulación por canal de transmisión incrementa la eficiencia de espectro en general, a expensas de una mayor complejidad tanto del transmisor como del receptor. 2. Inversión de Canal Selectiva Aplicada a todos los Canales de Transmisión El esquema de "SCI para todos los canales", realiza la inversión de canal selectiva (SCI) en todos los canales de transmisión, de modo que los seleccionados para utilizarse logren SNRs recibidas aproximadamente iguales en el receptor. Posteriormente esto podría permitir un esquema de codificación y modulación común que será utilizado para todos los canales de transmisión seleccionados. Este esquema reduce en gran parte la complejidad tanto para el transmisor como para el receptor, en comparación con el esquema de llenado-agua. Las ecualización de las SNRs recibidas puede lograrse seleccionando primero todos o únicamente un subgrupo de los canales de transmisión disponibles NSNF para utilizarse para la transmisión de datos. La selección del canal puede dar como resultado la eliminación de canales deficientes con SNRs bajas. La potencia de transmisión total Ptotai r se distribuye posteriormente a través de los canales de transmisión seleccionados, de tal forma que la SNR recibida sea aproximadamente igual a todos los canales de transmisión seleccionados. Si la inversión de canal "total" se lleva a cabo para todos los canales de transmisión disponibles NSNF/ entonces la potencia de transmisión total Ptotai puede asignarse de modo que se reciba una potencia de señal aproximadamente igual para todos estos canales .

Una cantidad adecuada de potencia de transmisión Pi(k) para asignarse al modo propio y del bin de frecuencia k, puede expresarse como: rvP At(k) en donde OÍ es un factor de normalización que se utiliza para distribuir la potencia de transmisión total entre los canales de transmisión disponibles . Este factor de normalización, , puede expresarse como: El factor de normalización, a, asegura una potencia de señal recibida aproximadamente igual para todos los canales de transmisión, la cual se determina como xPtotai · Por lo tanto, la potencia de transmisión total se distribuye en forma efectiva (no uniforme) a través de todos los canales de transmisión disponibles con base en sus ganancias de potencia de canal, lo cual se determina mediante los valores eigen Xi(k) . Si se lleva a cabo la inversión selectiva", entonces únicamente los canales de transmisión cuyas potencias recibidas estén en, o arriba de un valor de umbral en particular ß relativo a la potencia recibida total, son seleccionados para utilizarse para la transmisión de datos. Los canales de transmisión cuyas potencias recibidas caigan debajo de este valor de umbral, se desechan y no se utilizan. Para cada canal de transmisión seleccionado, la potencia de transmisión que será asignada al canal se determina tal como se describió anteriormente, de modo que todos los canales de transmisión seleccionados sean recibidos en niveles de potencia aproximadamente iguales . El valor de umbral ß, puede seleccionarse para maximizar la eficiencia de espectro o con base en algún otro criterio . La selección de canales de transmisión para utilizarse, se puede llevar a cabo tal como se indica a continuación. Inicialmente , se computariza una ganancia de potencia promedio Pavg para todos los canales de transmisión disponibles y se puede expresar como: La potencia de transmisión para asignar a cada canal de transmisión, se puede expresar posteriormente como: en donde ß es un valor de umbral y ñ es el factor de normalización que es similar a ot en la ecuación (11) . Sin embargo, el factor de normalización ¿¾ se computariza únicamente a través de los canales de transmisión seleccionados y se puede expresar como: El valor de umbral ß puede derivarse tal como se describirá más adelante (en la sección 3.2) . Tal como se muestra en la ecuación (13) , se selecciona un canal de transmisión para utilizarse si su valor eigen (o ganancia de potencia de canal) es mayor o igual a un valor de umbral de potencia (por ejemplo, ? (k) >j¾Pavg) . Ya que el factor <¾ de normalización se computariza con base únicamente en los canales de transmisión seleccionados, la potencia de transmisión total Ptotai se distribuye a los canales de transmisión seleccionados en sus ganancias de canal, de modo que todos los canales de transmisión seleccionados tengan una potencia recibida aproximadamente igual, lo cual se puede expresar como «Ptotai- La ecualización de las SNRs recibidas para todos los canales de transmisión seleccionados, puede lograrse mediante la distribución no uniforme de la potencia de transmisión total a través de estos canales. Posteriormente las SNRs recibidas aproximadamente iguales, podrían permitir el uso de un solo rango de datos y un esquema de codificación/modulación común para todos los canales de transmisión seleccionados, lo cual podría reducir en gran parte la comple idad . 3. Inversión de canal selectiva Aplicada por Modo propio El esquema de "SCI-por modo propio", realiza la inversión de canal selectiva independientemente de cada modo propio, para proporcionar un desempeño mejorado. En una modalidad, se ajustan los canales de transmisión NSNF en grupos Ns, de modo que cada grupo incluye a todos los bins de frecuencia NF para un modo propio determinado (por ejemplo, el grupo i incluye los subcanales espaciales para todos los bins de frecuencia NF para el modo propio i) . Por lo tanto existe un grupo para cada modo propio . El esquema de SCI-por modo propio incluye dos pasos. En el primer paso, se distribuye la potencia de transmisión total Ptotai a. los grupos Ns con base en un esquema de asignación de potencia de grupo en particular. En el segundo paso, se realiza la inversión de canal selectiva independientemente para cada grupo, para distribuir la potencia de transmisión asignada del grupo a los bins de frecuencia NF en el grupo. Cada uno de estos pasos se describirá con mayor detalle más adelante. 3.1 Asignación de Potencia a través de los Grupos La potencia de transmisión total Ptotai r puede ser distribuida a los grupos Ns en diversas maneras, algunas de las cuales se describirán más adelante. En la primera modalidad, la potencia de transmisión total Ptotai se distribuye de manera uniforme a través de todos los grupos Ns, de modo que todos tengan una potencia asignada igual. La potencia de transmisión PG(i) asignada a cada grupo puede expresarse como: para i e {!, ..., Ns} Ec (15) Ns En la segunda modalidad, la potencia de transmisión total Ptotai se distribuye a los grupos Ns con base en un llenado-agua a través de todos los canales de transmisión disponibles. Para esta modalidad, la potencia de transmisión total, Ptotai /- se distribuye primero a todos los canales de transmisión NSNF utilizando el llenado-agua, tal como se describió anteriormente . A cada canal de transmisión se le asigna Pi(k), para ?e {!,..., Ns} y k = {1,..., NF} . La potencia de transmisión asignada a cada grupo, se puede determinar posteriormente sumando las potencias de transmisión asignadas a los canales de transmisión NF en dicho grupo. La potencia de transmisión asignada al grupo i, puede expresarse como: ¾(9 , para i e {!, ..., N s} . Ec (i6) En una tercera modalidad, la potencia de transmisión total Ptotai se distribuye a los grupos Ns con base en el llenado-agua a través de todos los grupos utilizando sus SNRs de canal promedio. Inicialmente, el canal promedio SNR, Yavg(i)r para cada grupo se determina como: 1 ¾ Á (k) ^©= ? 2 ' Para ¿s {1, ..., NS} . Ec (17) Posteriormente se distribuye el llenado-agua a la potencia de transmisión total Ptotai a través de los grupos Ns, con base en sus SNRs de canal promedio. La potencia de transmisión asignada a cada uno de los grupos Ns, se denota como PG(i), para ie{l,..., Ns}. En una cuarta modalidad, se distribuye la potencia de transmisión total Ptotai a los grupos Ns con base en el llenado-agua a través de todos los grupos, utilizando las SNRs recibidas de los canales de transmisión después de la inversión del canal. Para esta modalidad, la potencia de transmisión total Ptotai se distribuye primero de manera uniforme a los grupos Ns, tal como se describió anteriormente en la ecuación (15), de modo que a cada grupo se le asigne una potencia de transmisión inicial de PG(i)~ > para ie{l, ... , Ns } . Posteriormente se lleva a cabo la inversión de canal selectiva independientemente en cada grupo, para determinar una asignación de potencia inicial, P¡(k) para k = {1,..., NF} , por cada bin de frecuencia en el grupo. La SNR recibida, yi(k), para cada bin de frecuencia se determina posteriormente con base en la asignación de potencia inicial íW> tal como se muestra en la ecuación (8) . La SNR recibida promedio, yavg(i) para cada grupo, se computariza posteriormente como se indica a continuación: i ^ ?«*(9=tt- ? rt(k) , para ie {1,...,NS} . Ec(18) Posteriormente se distribuye la potencia de transmisión total Ptotai a los grupos Ns, utilizando el llenado-agua con base en sus SNRs recibidas promedio, para yavg(i) para ?e {1,..., Es}. Los resultados de la asignación de potencia de llenado-agua son las asignaciones de potencia de transmisión revisadas (por ejemplo, finales) PG(i), para ?e {I,..., Ns } , para los grupos Ns . La inversión de canal selectiva se lleva a cabo nuevamente de manera independiente para distribuir a cada grupo la potencia de transmisión asignada del grupo PG(Í) a los bins de frecuencia en el grupo. A cada bin de frecuencia se le podría asignar posteriormente una potencia de transmisión P¿(k) a través de la segunda inversión de canal selectiva. La segunda inversión de canal selectiva no necesita llevarse a cabo para un grupo determinado, si (1) la potencia de transmisión revisada asignada al grupo mediante llenado-agua es mayor a la asignación de potencia de forma inicial (por ejemplo, PG (i) > PG (i)) Y todos los bins de frecuencia en el grupo fueron seleccionados para utilizarse en la inversión de canal selectiva inicial. Para este caso específico, la nueva asignación de potencia Pi(k) para cada bin de frecuencia en el grupo puede expresarse como: ,(¾ , para kB{l, ..., NF] . Ec(19) La ecuación (19) puede ser utilizada debido a que (1) todos los bins de frecuencia en el grupo ya han sido seleccionados para utilizarse y no se puede seleccionar un bin de frecuencia adicional aunque la asignación de potencia revisada PG(i) del grupo, sea mayor a la asignación de potencia inicial PG(i) y (2) la inversión de canal selectiva inicial ya determina la distribución de potencia adecuada a los bins de frecuencia en el grupo para lograr SNRs recibidas aproximadamente iguales para estos canales. En todos los demás casos, la inversión de canal selectiva se lleva a cabo nuevamente por cada grupo, para determinar las asignaciones de potencia de transmisión, Pi(k), para ks {1,..., NF} , para los bins de frecuencia en el grupo. 3.2 Inversión de Canal Selectiva Aplicada a Cada Grupo Una vez que la potencia de transmisión total Ptotai ha sido distribuida a los grupos Ns utilizando cualesquiera de los esquemas de asignación de potencia de grupo descritos anteriormente, se lleva a cabo la inversión de canal selectiva en forma independiente para cada uno de los grupos Ns y en los bins de frecuencia NF dentro de cada grupo. La inversión de canal selectiva para cada grupo, puede llevarse a cabo tal como sigue. Inicialmente, la ganancia de potencia promedio, Pavg(i), para cada grupo se determina como : P (0 = — ?W > Para i e {1, Ns } . Ec (20) NF ¾=1 La potencia de transmisión asignada al bin de frecuencia k en el grupo i, se puede expresar posteriormente como: total Á k) Ec (21) 0 , de otra manera , en donde ß es el valor de umbral y ñi es el factor de normalización para el grupo i. El factor de normalización para cada grupo, se computariza únicamente a través de los canales de transmisión seleccionados para dicho grupo, y se puede expresar como: La suma de las ganancias de potencia de canal inverso en la ecuación 22, toma en cuenta las ganancias de potencia del canal a través de todos los bins de frecuencia seleccionados del grupo i . El valor de umbral ß? para seleccionar los bins de frecuencia para utilizarse en cada grupo, se puede ajustar con base en diversos criterios, por ejemplo, optimizar la eficiencia de espectro. En una modalidad, el valor de umbral ß? se ajusta con base en las ganancias de potencia de canal (o valores eigen) y las eficiencias de espectro de los bins de frecuencia seleccionados con base en la asignación de potencia de transmisión uniforme a través de los bins de frecuencia en cada grupo, tal como se describirá más adelante. Para esta modalidad, la derivación del valor de umbral ß? para los grupos i, procede tal como se indica a continuación (en donde la derivación se lleva a cabo en forma independiente para cada grupo) . Inicialmente, los valores eigen para todos los bins de frecuencia NF en el grupo, son clasificados y colocados en una lista G± (?) , para Xe{l, ..., NF} , en orden descendente, de modo que G±(l) = max {Ai(k) } y Gi(NF)= min {Xi(k) } para ie {!, ..., Ns}. Para cada X, en donde ?e {1, ..., NF } , se computariza la eficiencia de espectro para los mejores bins de frecuencia X, en donde el término "mejor" se refiere a los bins de frecuencia con las ganancias de potencia más altas, Gi (?) . Esto se puede lograr tal como se indica a continuación. Primero, se distribuye la potencia de transmisión total disponible para el grupo, PG(Í) , a los mejores bins de frecuencia X, utilizando cualesquiera de los esquemas de asignación de potencia descritos anteriormente. Por simplicidad, se utiliza el esquema de asignación de potencia uniforme, y la potencia de transmisión para cada uno de los bins de frecuencia ? es PG(i)/ ?. Posteriormente, la SNR recibida para cada grupo de bins de frecuencia X, se computariza como: -(7) = Pc(° ''(jr) , para e {?,.-.,?} · Ec(23) (7 A Posteriormente la eficiencia de espectro Ci (?) para los mejores bins de frecuencia X en el grupo i, se computariza como: C,.() , Ec(24) en donde p es el factor de escala utilizado para tomar en cuenta las ineficiencias en el esquema de codificación y modulación seleccionado para utilizarse . La eficiencia de espectro C± (X) se computariza para cada valor de ?, en donde ?e{1, ..., NF} , y se almacena en una ormación. Una vez que todos los valores NF de C (X) han sido computarizados para todas las posibles combinaciones NF de bins de frecuencia seleccionados, se atraviesa la formación de eficiencias de espectro y se determina el valor de Ci (?) más grande. El valor de ?, Amax, corresponde a Ci (?) más grande y posteriormente es el número de bins de frecuencia que da como resultado la máxima eficiencia de espectro para las condiciones del canal que están siendo evaluadas y que utilizan la asignación de potencia de transmisión uniforme. Ya que los valores eigen para los bins de frecuencia NF en el grupo i, son clasificados en orden descendente en la lista Gi (?) , la eficiencia de espectro incrementa conforme se seleccionan más bins de frecuencia para utilizarse hasta que se alcanza el punto óptimo, después de lo cual, la eficiencia de espectro disminuye debido a que se asigna más de la potencia del grupo a los bins de frecuencia más deficientes. De este modo, en lugar de computarizar la eficiencia de espectro C¡. (?) para todos los posibles valores de ?, se puede comparar la eficiencia de espectro C¿ (?) para cada nuevo valor de ?, contra la eficiencia de espectro C±(A-1) del valor previo de ?. Posteriormente se puede determinar la computarización si se alcanza la eficiencia de espectro óptimo, la cual se indica mediante Ci (X) <Ci(A-l) . El valor de umbral ß? se puede expresar posteriormente como: en donde pavg(i) se determina tal como se muestra en la ecuación (20) . El valor de umbral ? también se puede ajusfar con base en algunos criterios o algunos otros esquemas de asignación de potencia (en lugar de asignación uniforme) . La inversión de canal selectiva se describe con mayor detalle en la Solicitud de Patente Norteamericana Serie No. 09/860,274, presentada el 17 de mayo de 2001, la Serie No. 09/881, 610, presentada el 14 de junio de 2001, y la Serie No. 09/892,379, presentada el 26 de junio de 2001, las cuales todas están tituladas como "Método y Aparato para Procesar Datos para Transmisión en un Sistema de Comunicación de Canal Múltiple Utilizando Inversión de Canal Selectiva", asignadas al cesionario de la presente solicitud e incorporadas a la misma como referencia. Al llevar a cabo la inversión de canal selectiva independientemente para cada grupo, se obtiene como resultado un grupo de asignaciones de potencia de transmisión, Pi(k), para ks {1,..., NF} , para los bins de frecuencia NF en cada grupo. La inversión de canal selectiva puede dar como resultado menos bins de frecuencia NF de los que están siendo seleccionados para utilizarse para cualquier grupo determinado. A los bins de frecuencia no seleccionados podría no asignárseles potencia de transmisión (por ejemplo, Pi(k) = 0 para estos bins) . Las asignaciones de potencia para los bins de frecuencia seleccionados, son de modo que estos bins logren SNRs recibidas aproximadamente iguales. Posteriormente esto permite un solo rango de datos y un esquema de codificación/modulación común que será utilizado para todos los bins de frecuencia seleccionados en cada grupo . Para la forma clasificada, se clasifican los valores eigen Ai(k) para ie{l,..., Ns}, para cada matriz diagonal E>(k), de modo que los elementos diagonales con índices menores sean generalmente más grandes. Posteriormente se podría asociar El modo propio 1 con el valor eigen más grande en cada una de las matrices diagonales NF, el modo propio 2 puede estar asociado con el segundo valor eigen más grande, y así sucesivamente. Para la forma clasificada, incluso cuando la inversión de canal se lleva a cabo en todos los bins de frecuencia NF para cada modo propio, los modos propios con índices menores probablemente no tengan demasiado bins de frecuencia malos (si es que existen) y no se utilizará una potencia de transmisión excesiva para los bins malos . Si se utiliza el llenado-agua para distribuir la potencia de transmisión total a los modos propios Ns, entonces el número de modos propios seleccionados para utilizarse puede reducirse a SNRs bajas. La forma clasificada de este modo, tiene la ventaja de que las SNRs inferiores, la codificación y modulación se simplifican de manera adicional a través de la reducción en el número de modos propios seleccionados para utilizarse. Para la forma ordenada en forma aleatoria, los valores eigen para cada matriz diagonal _D(k), se ordenan en forma aleatoria. Esto puede dar como resultado una variación más pequeña en las SNRs recibidas promedio para todos los modos propios. En este caso, se puede utilizar menos esquemas de codificación y modulación comunes Ns para los modos propios Ns . En un esquema de transmisión, si se utilizara un grupo para la transmisión de datos, entonces se seleccionan todos los bins de frecuencia Ns en dicho grupo (por ejemplo, cualquier modo propio activo necesita ser un modo propio completo) . Se puede exagerar la naturaleza selectiva de frecuencia de un modo propio, si se omiten uno o más bins de frecuencia en el uso. Este desvanecimiento selectivo de mayor frecuencia puede originar un mayor nivel de interferencia inter-símbolo (ISI) , lo cual es un fenómeno mediante el cual, cada símbolo en una señal recibida actúa como una distorsión para símbolos subsecuentes en la señal recibida. Posteriormente se puede requerir una ecualización en el receptor para mitigar los efectos perjudiciales de la distorsión ISI. Esta ecualización puede evitarse llevando a cabo toda la inversión de canal en todos los bins de frecuencia de cada modo propio que se selecciona para uso. Este esquema de transmisión puede utilizarse de manera conveniente junto con la forma clasificada y la asignación de potencia de llenado-agua, ya que, como se observó anteriormente, los modos propios con índices menores probablemente no tengan demasiados bins de frecuencia malos. La figura 2 muestra trazos de la eficiencia de espectro promedio que se logra mediante tres esquemas de transmisión para un sistema MIMO 4x4 de ejemplo, con una potencia de transmisión total de Ptotai = . En la figura 2 se muestran tres trazos para tres esquemas de transmisión: (1) asignación de potencia de llenado-agua a través de todos los canales de transmisión, (2) inversión de canal selectiva aplicada a todos los canales de transmisión (SCI para todos los canales) y (3) inversión de canal selectiva aplicada a cada modo propio independientemente (SCI por modo propio), en donde la potencia de transmisión total se distribuye entre los cuatro grupos utilizando el llenado-agua con base en sus SNRs de canal promedio. La eficiencia de espectro promedio se traza versus la SNR de operación, la cual se define como ???=1/s2. La figura 2, indica que la asignación de potencia de llenado-agua (trazo 210) produce tal como se espera, la mayor eficiencia de espectro. El desempeño del esquema de SCI para todos los canales (trazo 230) es aproximadamente 2.5 dB peor que el del esquema de llenado-agua óptimo con una eficiencia de espectro de 15 BPS/Hz. Sin embargo, el esquema de SCI para todos los canales da como resultado una complejidad menor tanto para el transmisor como para el receptor, ya que se puede utilizar un solo rango de datos y un esquema de codificación/modulación común para todos los canales de transmisión seleccionados . El desempeño del esquema SCI por modo propio (trazo 220) es de aproximadamente 1.5 dB peor que el del esquema de llenado-agua y 1.0 dB mejor que el del esquema de SCI para todos los canales con 15 BPS/Hz de eficiencia de espectro. Se espera este resultado ya que el esquema de SCI por modo propio combina el llenado-agua con la inversión de canal selectiva. Aunque el esquema de SCI por modo propio es más complejo que el esquema de SCI para todos los canales, es menos complejo que el esquema de llenado-agua y logra un desempeño comparable. La figura 3 es un diagrama de bloque de una modalidad de un punto de acceso 210 y una terminal de usuario 350 en un sistema MIMO-OFDM 300. En el punto de acceso 310, se proporcionan los datos de tráfico (por ejemplo, bits de información) procedentes de una fuente de datos 312 en un procesador de datos de transmisión (TX) 314, el cual codifica, intercala y modula los datos para proporcionar símbolos de modulación. Un procesador MIMO TX 320 procesa en forma adicional los símbolos de modulación para proporcionar símbolos acondicionados previamente, los cuales posteriormente se multiplexan con datos piloto y se proporcionan a los moduladores NT (mod) del 322a al 322t, uno por cada antena de trasmisión. Cada modulador 322 procesa una corriente de símbolos acondicionados previamente respectivos para generar una señal modulada, la cual posteriormente se transmite a través de una antena respectiva 324. En la terminal del usuario 350, se reciben las señales moduladas transmitidas desde las antenas NT 324a a la 324t a través de las antenas NR de la 352a a la 352r. La señal recibida de cada antena 352 se proporciona a un desmodulador respectivo (DMOT 354) . Cada desmodulador 354 acondiciona (por ejemplo, filtra, amplifica y convierte en forma descendente la frecuencia) y digitaliza la señal recibida para proporcionar una corriente de muestras, y procesa en forma adicional las muestras para proporcionar una corriente de símbolos recibidos . Posteriormente un procesador MIMO RX 360 procesa las corrientes de símbolos recibidos NR para proporcionar corrientes NT de símbolos recuperados, los cuales son estimados de los símbolos de modulación enviados a través del punto de acceso. El procesamiento para la trayectoria inversa desde la terminal del usuario hasta el punto de acceso puede ser similar o diferente al procesamiento para la trayectoria de avance. La trayectoria inversa puede utilizarse para enviar información de estado de canal (CSI) desde la terminal del usuario de regreso al punto de acceso. La CSI se utiliza en el punto de acceso para seleccionar los esquemas de codificación y modulación adecuados para utilizarse y llevar a cabo la inversión de canal selectiva. Los controladores 330 y 370 dirigen la operación en el punto de acceso en la terminal del usuario, respectivamente. Las memorias 332 y 372 proporcionan almacenamiento para códigos y datos del programa utilizados por los controladores, 330 y 370, respectivamente. La figura 4 es un diagrama de bloque de una modalidad de una unidad de transmisión 400, la cual es una modalidad del aparato de transmisión del punto de acceso 410 en la figura 3. La unidad de transmisión 400 también se puede utilizar para la terminal del usuario 350.

Dentro del procesador de datos TX 314, un codificador/perforador 412 recibe y codifica el tráfico de datos (por ejemplo, los bits de información) de acuerdo con uno o más esquemas de codificación para proporcionar bits codificados . Posteriormente un intercalador de canal 414, intercala los bits codificados con base en uno o más esquemas de intercalado para proporcionar una combinación de diversidad de tiempo, espacio y/o frecuencia. Posteriormente un elemento de mapeo de símbolos 416, mapea los datos intercalados de acuerdo con uno o más esquemas de modulación (por ejemplo, QPSK, M-PSK, M-QAM, etc) , para proporcionar símbolos de modulación . La codificación y modulación de los grupos Ns se puede llevar a cabo en diversas formas. En una modalidad, se utiliza un esquema de codificación y modulación por separado para cada grupo de canales de transmisión, a los cuales se aplica la inversión de canal selectiva. Para esta modalidad, se puede utilizar para cada grupo un grupo de codificador, intercalador y elemento de mapeo de símbolos por separado. En otra modalidad, se utiliza un esquema de codificación común para todos los grupos, seguido de un perforador de rango variable y un esquema de modulación por separado para cada grupo. Esta modalidad reduce la complejidad del hardware tanto en el transmisor como en el receptor. En otras modalidades, también se puede utilizar una codificación de enrejado y una codificación Turbo para codificar los bits de información. Dentro del procesador MIMO TX 320, se proporcionan los estimados de la respuesta de impulso del canal MIMO a una unidad de transformación Fourier rápida (FFT) 422 en la forma de una secuencia de matrices de muestra de tiempo-dominio, H (n) . La unidad FFT 422 lleva a cabo posteriormente una FFT en cada grupo de matrices NF É (n) para proporcionar un grupo de matrices de respuesta de frecuencia de canal estimado NF correspondientes, H (k) para k e {1, NF} . Tal como se describió anteriormente, posteriormente una unidad 424 lleva a cabo la descomposición de valor eigen en cada matriz H (k) para proporcionar la matriz de integración E (k) y la matriz diagonal ? (k) . Las matrices diagonales D (k) se proporcionan a una unidad de asignación de potencia 430 y las matrices de integración E (k) se proporcionan a un procesador de espacial 450. La unidad de asignación de potencia 430 distribuye la potencia de transmisión total Ptotai los grupos Ns utilizando cualesquiera de los esquemas de asignación de potencia de grupo descritos anteriormente. Esto da como resultado asignaciones de potencia de PG(i)/ para ie { 1 , Ns } , para los grupos Ns . Posteriormente la unidad 430 lleva a cabo la inversión de canal selectiva en forma independiente para cada grupo con base en la potencia de transmisión asignada del grupo PG(Í) - Esto da como resultado asignaciones de potencia Pj_(k) , para ke{l, NF}, para los bins de frecuencia NF en cada grupo, en donde Pj.(k) puede ser igual a cero para uno o más bins en el grupo (si es que no se requiere que cualquier modo propio activo sea un modo propio completo) . La unidad 432 lleva a cabo el llenado-agua para distribuir la potencia de transmisión total, y la unidad 434 lleva a cabo la inversión de canal selectiva para cada grupo. Las asignaciones de potencia P±(k) para todos los canales de transmisión, son proporcionadas a una unidad de incremento de señal 440. La unidad 440 recibe e incrementa los símbolos de modulación con base en las asignaciones de potencia para proporcionar símbolos de modulación incrementados . El incremento de señal para cada símbolo de modulación se puede expresar como: = ¾(*) (*) >para /e{l,...,Ns} y ¿e{l,...,NF}, Ec(26) en donde Sj.(k) es el símbolo de modulación que será transmitido en el modo propio i del bin de frecuencia k, s'i(k) es el símbolo de modulación incrementado correspondiente, y ^P,(k) es el factor de escala para que este símbolo logre la inversión de canal . Posteriormente, un procesador espacial 450 condiciona previamente los símbolos de modulación incrementados con base en las matrices de integración E (k) para proporcionar símbolos acondicionados previamente, tal como se indica a continuación: (£) =E(k)s(k) , para ke {1,...,NF} , Ec (27) en donde s(fc) =[sx(k) s2 (k) .. SNT (k) ] T, x(k) = [xx(k) x2 ( k) .. XNT (k)]T, y i(k) es el símbolo acondicionado previamente que será enviado en el bin de frecuencia k de la antena de transmisión i. Si Ns < NT, entonces podría incluir entradas no cero Ns y las restantes entradas NT-Ns podrían ser cero. ün mutliplexor (MUX) 452 recibe y multiplexa los datos piloto con los símbolos acondicionados previamente. Los datos piloto pueden ser transmitidos todos o un subgrupo de los canales de transmisión, y se utilizan en el receptor para estimar el canal MIMO. El multiplexor 452 proporciona una corriente de símbolos acondicionados previamente para cada modulador OFDM 322. Dentro de cada modulador OFDM 322, una unidad IFFT recibe la corriente de símbolos acondicionados previamente y lleva a cabo una FFT inversa en cada grupo de símbolos NF de los bins de frecuencia NF, para obtener una representación de tiempo-dominio correspondiente, la cual se refiere como un símbolo OFDM. Para cada símbolo OFDM un generador de prefijo cíclico repitió una parte del símbolo OFDM para formar un símbolo de transmisión correspondiente. El prefijo cíclico asegura que el símbolo de transmisión retenga sus propiedades ortogonales en la presencia de una dispersión de retraso de trayectoria múltiple. Posteriormente una unidad de transmisión convierte los símbolos de transmisión en una o más señales análogas y acondiciona en forma adicional (por ejemplo, amplifica, filtra, y convierte en forma ascendente la frecuencia) las señales análogas para generar una señal modulada la cual posteriormente se transmite desde la antena asociada 324. La figura 5, es un diagrama de flujo de una modalidad de un proceso 500 para procesar datos utilizando la inversión de canal selectiva por modo propio. Inicialmente , se codifican los datos que serán transmitidos y se modulan con base en uno o más esquemas de codificación y modulación (paso 512) . Los canales de transmisión disponibles se ajustan en un número de grupos, en donde cada grupo puede incluir todos los bins de frecuencia de un modo propio determinado (paso 514) . (Cada grupo también puede definirse para incluir bins de frecuencia para modos propios múltiples, o únicamente un subgrupo de los bins de frecuencia para un solo modo propio) . La potencia de transmisión total se asigna posteriormente a los grupos utilizando un esquema de asignación de potencia de grupo en particular (paso 516) . Posteriormente, la inversión de canal selectiva se lleva a cabo independientemente para cada grupo. Para cada grupo seleccionado para uso (por ejemplo, con una potencia de transmisión asignada de no cero) , se seleccionan uno o más bins de frecuencia en el grupo para utilizarse para la transmisión de datos con base en la potencia de transmisión asignada al grupo (paso 518) . Como alternativa, todos los bins de frecuencia en el grupo pueden ser seleccionados si se llega a utilizar el grupo. Posteriormente, se determina el factor de escala para cada bin de frecuencia seleccionado de modo que todos los bins de frecuencia seleccionados para cada grupo tengan una calidad de señal recibida similar, la cual puede ser cuantificada mediante la SNR recibida, potencia recibida o alguna otra medida (paso 520) .

Posteriormente, cada símbolo de modulación se incrementa a través del factor de escala para el bin de frecuencia que será utilizado para transmitir dicho símbolo de modulación (paso 522) . Los símbolos de modulación incrementados se pueden acondicionar previamente en forma adicional para diagonalizar el canal MIMO (paso 524) . Los símbolos acondicionados previamente se procesan y transmiten en forma adicional. Por claridad, se han descrito anteriormente las modalidades específicas. Las variaciones a estas modalidades y a otras también puede derivarse con base en las enseñanzas aquí descritas. Por ejemplo, no es necesario utilizar el esquema SCI por modo propio con procesamiento espacial (por ejemplo, acondicionamiento previo) en el transmisor. También se pueden utilizar otras técnicas para diagonalizar el canal MIMO sin llevar a cabo un acondicionamiento previo en el transmisor. Algunas de dichas técnicas se describen en la Solicitud de Patente Norteamericana No. 09/993,087, titulada "Sistema de Comunicación de Acceso-Múltiple Entrada-Múltiple, Salida- Múltiple (MIMO)", presentado el 6 de noviembre del 2001, asignada al cesionario de la presente invención e incorporada a la misma como referencia. Si no se lleva a cabo el procesamiento espacial en el transmisor, entonces se puede aplicar la inversión de canal selectiva por antena de transmisión o alguna otra unidad de grupo . La inversión de canal selectiva se puede llevar a cabo en el transmisor con base en la matriz de respuesta de canal estimado H (k) , tal como se describió anteriormente. La inversión de canal selectiva también se puede llevar a cabo en el receptor con base en las ganancias del canal, las SNRs recibidas o alguna otra medida de calidad de señal recibida. En cualquier caso, se abastece el transmisor con suficiente información de estado de canal (CSI), en cualquier forma, de modo que se tenga la capacidad de determinar (1) el rango de datos en particular y el esquema de codificación y modulación para utilizarse para cada modo propio y (2) la potencia de transmisión (o factor de escala) para utilizarse para cada canal de transmisión seleccionado de modo que los canales en cada grupo tengan una calidad de señal similar en el receptor (por ejemplo, para invertir los canales de transmisión seleccionados) . Las técnicas aquí descritas, también se pueden utilizar para llevar a cabo la inversión de canal selectiva en grupos que están definidos para ser un tanto diferentes al modo propio simple. Por ejemplo, se puede definir un grupo para incluir los bins de frecuencia para modos propios múltiples, o únicamente algunos de los bins de frecuencia para uno o más modos propios, etc . Por claridad, las técnicas para llevar a cabo la inversión de canal selectiva por modo propio han sido descritas en forma especifica para un sistema M1 0-0FDM. Estas técnicas también se pueden utilizar para un sistema MIMO que no emplee OFDM. Además, aunque se han descrito en forma especifica ciertas modalidades para el enlace directo, estas técnicas también se pueden aplicar para el enlace inverso. Las técnicas aqui descritas pueden ser implementadas a través de diversas formas . Por ejemplo, estas técnicas pueden ser implementadas en hardware, software o una combinación de los mismos. Para una implementación de hardware, los elementos utilizados para implementar cualesquiera de una o una combinación de las técnicas, pueden implementarse dentro de uno o más circuitos integrados específicos de aplicación (ASICs), procesadores de señal digital (DSPs), aparatos de procesamiento de señal digital (DSPDs) , aparatos de lógica programable (PLDs) , formaciones de salida de campo programable (FPGAs) , procesadores, contrdado es , microcontroladores , microprocesadores, otras unidades electrónicas diseñadas para llevar a cabo las funciones aquí descritas o una combinación de los mismos. Para una implementación de software, las técnicas aquí descritas pueden implementarse con módulos (por ejemplo, procedimientos, funciones, etc.) que llevan a cabo las funciones aquí descritas. Los códigos de software pueden almacenarse en una unidad de memoria (memoria 332 ó 372 en la figura 3) y ejecutarse a través de un procesador (controlador 330 ó 370) . La unidad de memoria puede incrementarse dentro del procesador o en forma externa al mismo, en cuyo caso se puede acoplar en forma comunicativa al procesador a través de diversos medios, tal como los que se conocen en la técnica. Los encabezados se incluyen para referencia y para ayudar a la localización de ciertas secciones. Estos encabezados no pretenden limitar el alcance de los conceptos aquí descritos, y estos conceptos pueden tener aplicabilidad en otras secciones a lo largo de toda la especificación. La descripción anterior de las modalidades descritas se proporciona para permitir a cualquier experto en la técnica a realizar o utilizar la presente invención. Los expertos en la técnica podrán apreciar diversas modificaciones a estas modalidades, y los principios genéricos aqui definidos pueden aplicar a otras modalidades sin apartarse del espíritu o alcance de la presente invención. Por lo tanto, la presente invención no pretende limitarse a las modalidades mostradas, sino estar de acuerdo con el alcance más amplio y consistente con los principios y características novedosos aquí descritos.

Claims (21)

1. Novedad de la Invención Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad y por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes : REI INDICACIONES 1.- Un método para procesar datos de transmisión en un sistema de comunicación de entrada múltiple-salida múltiple (MIMO) , en donde el método comprende: ajustar una pluralidad de canales de transmisión disponibles en una pluralidad de grupos; y para cada grupo de canales de transmisión que serán utilizados para la transmisión de datos, seleccionar uno o más canales de transmisión en el grupo para uso, y determinar un factor de escala para cada canal de transmisión seleccionado, de modo que uno o más de los canales de transmisión seleccionados en cada grupo tengan una calidad de señal recibida similar.
2. 2. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada grupo incluye todos los canales de transmisión que corresponden a un modo propio en particular de un canal MIMO.
3. 3.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además : asignar la potencia de transmisión total a la pluralidad de grupos, y en donde se determinan uno o más factores de escala para uno o más canales de transmisión seleccionados en cada grupo con base en parte en la potencia de transmisión asignada al grupo.
4. 4. - El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la potencia de transmisión total se asigna de manera uniforme a la pluralidad de grupos.
5. 5. - El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la potencia de transmisión total se asigna a la pluralidad de grupos con base en el llenado-agua .
6. 6. - El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el llenado-agua se lleva a cabo a través de la pluralidad de canales de transmisión disponibles, y en donde la potencia de transmisión asignada a cada grupo está basada en las potencias de transmisión asignadas a la pluralidad de canales de transmisión en el grupo .
7. 7. - El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el llenado-agua se lleva a cabo con base en las proporciones promedio de señal a ruido e interferencia (SNRs) para la pluralidad de grupos .
8. 8. - El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el llenado-agua se lleva a cabo con base en las proporciones de señal a ruido e interferencia (SNRs) para la pluralidad de canales de transmisión disponibles después de la inversión del canal.
9. 9. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque si un grupo será utilizado para transmisión de datos, entonces todos los canales de transmisión se seleccionan para uso.
10. 10. -El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además : codificar y modular datos con base en uno o más esquemas de codificación y modulación, para proporcionar símbolos de modulación; y incrementar cada símbolo de modulación con base en el factor de escala para el canal de transmisión utilizado para transmitir el símbolo de modulación.
11. 11. - El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los datos para cada grupo de canales de transmisión, se codifican con base en un esquema de codificación por separado.
12. 12. -El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los datos de todos los grupos de canales de transmisión se codifican con base en un esquema de codificación común, y en donde los datos codificados para cada grupo se perforan con un rango seleccionado para el grupo.
13. 13. -El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque comprende además : acondicionamiento previo de los símbolos de modulación incrementados .
14. 14. -El método de conformidad con la reivindicación 1, ca acterizado porque el sistema MIMO implementa una multiplexión de división de frecuencia ortogonal.
15. 15. -Un método para procesar datos para transmisión en un sistema de comunicación de entrada múltiple-salida múltiple (MIMO) que implementa una multiplexión de división de frecuencia ortogonal (OFDM) que comprende: ajusfar una pluralidad de canales de transmisión disponibles en una pluralidad de grupos, en donde cada grupo incluye todos los canales de transmisión que corresponden a un modo propio en particular de un canal MIMO; asignar la potencia de transmisión total a la pluralidad de grupos; y para cada grupo de canales de transmisión que será utilizado para la transmisión de datos; seleccionar uno o más canales de transmisión en el grupo para utilizarse, y determinar un factor de escala para cada canal de transmisión seleccionado, con base en parte en la potencia de transmisión asignada al grupo, de modo que uno o más canales de transmisión seleccionados en cada grupo tengan una calidad de señal recibida similar.
16. 16. - Una unidad de transmisión en un sistema de comunicación entrada múltiple-salida múltiple (MIMO) , en donde la unidad de transmisión comprende : un procesador de datos TX que opera para codificar y modular los datos con base en uno o más esquemas de codificación y modulación, para proporcionar símbolos de modulación; y un procesador MIMO TX que opera para seleccionar uno o más canales de transmisión en cada una de la pluralidad de grupos de canales de transmisión para utilizarse para la transmisión de datos, determinar un factor de escala para cada canal de transmisión seleccionado, de modo que uno o más canales de transmisión seleccionados en cada grupo tengan una calidad de señal recibida similar e incrementar cada símbolo de modulación con base en el factor de escala para el canal de transmisión utilizado para transmitir el símbolo de modulación.
17. 17. -La unidad de transmisión de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el procesador MIMO TX opera en forma adicional para asignar una potencia de transmisión total a la pluralidad de grupos, y en donde se determinan uno o más factores de escala para el uno o más canales de transmisión seleccionada en cada grupo, con base en parte en la potencia de transmisión asignada al grupo.
18. 18.— Una unidad de transmisión en un sistema de comunicación de entrada múltiple-salida múltiple MIMO) que implementa una multiplexión de división de frecuencia ortogonal (OFDM) , que comprende : un procesador de datos TX que opera para codificar y modular datos con base en uno o más esquemas de codificación y modulación para proporcionar símbolos de modulación; y un procesador MIMO TX que opera para asignar una potencia de transmisión total a una pluralidad de grupos de canales de transmisión, en donde cada grupo incluye todos los canales de transmisión que corresponden a un modo propio en particular de un canal MIMO; seleccionar uno o más canales de transmisión en cada grupo para utilizarse para la transmisión de datos, determinar un factor de escala para cada canal de transmisión seleccionado, de modo que uno o más canales de transmisión seleccionados en cada grupo tengan una calidad de señal recibida similar, e incrementar cada símbolo de modulación con base en el factor de escala del canal de transmisión utilizado para transmitir el símbolo de modulación.
19. 19. - La unidad de transmisión de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el procesado MIMO TX se opera en forma adicional para acondicionar previamente los símbolos de modulación incrementados .
20. 20. -Un aparato en un sistema de comunicación de entrada múltiple-salida múltiple (MIMO) en donde el aparato comprende: medios para ajusfar una pluralidad de canales de transmisión disponibles en una pluralidad de grupos; medios para seleccionar uno o más canales de transmisión en cada grupo para utilizarse para la transmisión de datos; medios para determinar un factor de escala para cada canal de transmisión seleccionado de modo que el uno o más canales de transmisión seleccionados en cada grupo tengan una calidad de señal recibida similar.
21. 21. -El aparato de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque comprende además : medios para codificar y modular datos con base en uno o más esquemas de codificación y modulación para proporcionar símbolos de modulación; y medios para incrementar cada símbolo de modulación con base en el factor de escala del canal de transmisión utilizado para transmitir el símbolo de modulación.