MXPA05004398A

MXPA05004398A - Transmision de portadora multiple empleando una pluralidad de tamanos de simbolos.

Info

Publication number: MXPA05004398A
Application number: MXPA05004398A
Authority: MX
Inventors: Rodney Walton Jay
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2005-07-26
Also published as: US20040081131A1; CA2501458C; CA2756728C; AU2003284944C1; RU2005115879A; EP1557022A2; HK1139250A1; EP2378726A3; JP2010183580A; EP2378726A2; IL167554A; AU2009202082A1; CA2756741A1; BR0315540A; TWI339036B; JP4913406B2; JP5096508B2; CA2756728A1; CA2501458A1; TW200419986A

Abstract

El trafico del sistema puede ser arreglado en diferentes categorias (por ejemplo, datos de control, datos de usuario y datos de piloto). Por cada categoria, uno o mas simbolos OFDM de tamanos apropiados pueden ser seleccionados para usarse sobre la base del tamano de la carga esperada por el trafico en esa categoria. Por ejemplo, los datos de control pueden ser transmitidos usando simbolos OFDM de un primer tamano, los datos de usuario pueden ser transmitidos usando simbolos OFDM del primer tamano y un segundo tamano, y los datos de piloto pueden ser transmitidos usando simbolos OFDM de un tercer tamano o el primer tamano. En un diseno ejemplar, es utilizado un simbolo OFDM pequeno por el piloto y para los canales de transporte usados para enviar los datos de control, y un simbolo OFDM grande y el simbolo OFDM pequeno son utilizados por los canales de transporte usados para enviar datos de usuario.

Description

TRANSMISION DE PORTADORA MULTIPLE EMPLEANDO UNA PLURALIDAD DE TAMAÑOS DE SIMBOLOS CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se relaciona de manera general con la comunicación de datos, y de manera más específica con sistemas de comunicación de multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) y técnicas para proporcionar tamaños de símbolos OFDM para incrementar la eficiencia inalámbrica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Los sistemas de comunicación inalámbricos están ampliamente desplegados para proporcionar varios tipos de servicios de comunicación como voz, datos de paquete, y así sucesivamente. Esos sistemas pueden utilizar OFDM, la cual es una técnica de modulación capaz de proporcionar alto desempeño a algunos ambientes inalámbricos. La OFDM reparte efectivamente el ancho de banda total del sistema en un número de subbandas ortogonales (Ns) , las cuales también son comúnmente referidas como tonos, bandejas y subcanales de frecuencia. Con la OFDM, cada subbanda está asociada con un portador respectivo que puede ser modulado con datos. En la OFDM, un flujo de bits de información es convertido a una serie de símbolos de modulación del dominio de frecuencia. Un símbolo de modulación puede ser transmitido sobre cada una de las Ns subbandas en cada periodo de símbolo OFDM (definido más adelante) . Los símbolos de modulación a ser transmitidos sobre las Ns subbandas en cada periodo de símbolo OFDM son transformados al dominio de tiempo usando una transformación de Fourier rápida inversa (IFFT) para obtener un símbolo "transformado" que contiene Ns muestras. La entrada a una IFFT en el punto Ns es Ns valores de dominio de frecuencia de la salida de la IFFT es NS muestras del domino de tiempo. El número de subbandas es determinado por el tamaño de la IFFT. El incremento del tamaño de la IFFT incrementa el número de subbandas y también incrementa el número de muestras por cada símbolo transformado, lo cual incrementa de manera correspondiente el tiempo requerido para transmitir el símbolo . Para combatir el desvanecimiento selectivo de frecuencia en el canal inalámbrico usado para la transmisión de datos (descrita más adelante) , una porción de cada símbolo transformado se repite típicamente antes de la transmisión. La porción repetida es con frecuencia referida como un prefijo cíclico, y tiene una longitud de NCP muestras. La longitud del prefijo cíclico se selecciona típicamente sobre la base de la propagación de retraso del sistema, como se describe más adelante, y es independiente de la longitud del símbolo transformado. Un símbolo OFDM está compuesto de un símbolo transformado y su prefijo cíclico. Cada símbolo OFDM contiene Ns + NCP muestras y tiene una duración de Ns + NCP periodos de muestra, el cual es un periodo de símbolo OFDM. El tamaño del prefijo cíclico en relación al del símbolo OFDM puede tener un gran impacto sobre la eficiencia de un sistema OFDM. El prefijo cíclico debe ser transmitido con cada símbolo OFDM para simplificar el procesamiento del receptor en un ambiente multitrayectoria pero no contiene información adicional. El prefijo cíclico puede ser visto como el ancho de banda que debe ser desperdiciado como precio de operar en el ambiente multitrayectoria. La porción de ancho de banda desperdiciada de esta manera puede ser calculada usando la formula -— . Por ejemplo, si Ncp es 16 muestras y Ns es 64 muestras, entonces 20% del ancho de banda se pierde por encima del prefijo cíclico. Este porcentaje puede hacerse disminuir usando un valor relativamente grande de Ns. Desafortunadamente, usar un valor grande Ns también puede conducir a ineficiencia , especialmente donde el tamaño de la unidad de información o paquete a ser transmitido es mucho menor que la capacidad del símbolo OFDM. Por ejemplo, si cada símbolo OFDM puede contener 480 bits de información, pero el paquete más común contiene 96 bits, entonces la eficiencia del empaquetamiento será pobre y mucha de la capacidad del símbolo OFDM se desperdiciará cuando sea enviado este paquete común El acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA) alivia la ineficiencia debido al exceso de capacidad resultante del uso de un símbolo OFDM grande. Para el OFDMA como múltiples usuarios comparten un símbolo OFDM grande usando la multiplexión por dominio de frecuencia. Esto se logra reservando un conjunto de subbandas para señales y asignar diferentes conjuntos disjuntos de subbandas a diferentes usuarios. Sin embargo, la transmisión de datos usando el OFDMA puede ser complicada por varios factores, por ejemplo, diferentes requerimientos de potencia, retrasos de propagación, desviaciones de frecuencia Doppler, y/o temporización de los diferentes usuarios que comparten el símbolo OFDM grande. Los sistemas OFDM existentes típicamente seleccionan un solo tamaño de símbolo OFDM que es un compromiso de varios objetivos, los cuales pueden incluir minimizar la sobrecarga del prefijo cíclico y maximizar la eficiencia del emOaauetamiento . El uso de este único tamaño de símbolo OFDM da como resultado ineficiencia debido al exceso de capacidad cuando se transmiten paquetes de varios tamaños. Por lo tanto existe la necesidad en la técnica de un sistema OFDM que opere eficientemente cuando se transmitan paquetes de varios tamaños .

SUMARIO DE LA INVENCION Se proporcionan aquí técnicas para usar símbolos OFDM de diferentes tamaños para lograr mayor eficiencia de los sistemas OFDM. Esas técnicas pueden resolver ambos objetivos de minimizar la sobrecarga de prefijos cíclicos y maximizar la eficiencia del empaquetamiento. Los tamaños de símbolo OFDM pueden ser seleccionados sobre la base de los tamaños esperados de los diferentes tipos de cargas útiles a ser transmitidas en un sistema OFDM. El tráfico del sistema puede ser arreglado en diferentes categorías. Por cada categoría, pueden ser seleccionados uno o más símbolos OFDM de los tamaños apropiados para usarse sobre la base del tamaño de la carga útil esperada por el tráfico en esa categoría. Por ejemplo, el tráfico del sistema puede ser arreglado en datos de control, datos de usuario y datos piloto. Los datos de control pueden ser transmitidos usando un símbolo OFDM de un primer tamaño, los datos de usuario pueden ser transmitidos usando un símbolo OFDM de un segundo tamaño y el símbolo OFDM del primer tamaño, y los datos del piloto pueden ser transmitidos usando un símbolo OFDM de un tercer tamaño (o el primer tamaño) . Los datos del usuario pueden además ser arreglados en subcategorías , por ejemplo, datos de voz, datos de paquete, datos de mensajes, y así sucesivamente. Entonces puede ser seleccionado un tamaño de símbolo OFDM particular por cada subcategoría de datos de usuario. De manera alternativa o adicional, los datos de cada usuario pueden ser transmitidos usando un símbolo OFDM de un tamaño particular seleccionado por ese usuario. Para mejorar la eficiencia del empaquetamiento, pueden ser usados símbolos de OFDM de varios tamaños en un paquete de datos de usuario dado para acoplar mejor la capacidad de los símbolos OFDM a la carga útil del paquete. En general, pueden ser usados cualesquier tamaños de símbolo OFDM por un sistema OFDM, y puede ser seleccionado cualquier tamaño de símbolo OFDM particular para usarse. En un diseño ilustrativo, se usa una combinación de dos tamaños de símbolo OFDM para maximizar la eficiencia del empaquetamiento. En el diseño ilustrativo, se usó un tamaño de símbolo OFDM pequeño o corto (por ejemplo, con 64 subbandas) para los datos de piloto y concrol. Los datos del usuario pueden ser enviados con cero o más símbolos OFDM que tengan un tamaño de símbolo OFDM grande o largo (por ejemplo, con 256 subbandas) y cero o más símbolos OFDM que tengan el tamaño de símbolo OFDM pequeño, dependiendo del tamaño de la carga útil. El procesamiento en un transmisor y receptor (por ejemplo, codificación, intercalación, trazo de mapas de símbolos, y procesamiento espacial) pueden ser efectuados en una forma que considere el uso de símbolos OFDM de diferentes tamaños, como se describe más adelante. Varios aspectos y modalidades de la invención también son descritos con mayor detalle más adelante.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Las características, naturaleza y ventajas de la presente invención se volverán más evidentes a partir de la descripción detallada expuesta más adelante cuando se tome en conjunto con los dibujos en los cuales caracteres de referencia similares identifican lo correspondiente a su través y donde: La FIGURA 1 muestra un diagrama de bloques de un modulador OFDM; La FIGURA 2 muestra símbolos OFDM de diferentes tamaños y la sobrecarga debida al prefijo cíclico; Las FIGURAS 3A v 3B muestran el uso de símbolos OFDM de diferentes tamaños para transmitir diferentes tipos de datos; La FIGURA 4 muestra una unidad IFFT con S etapas para generar símbolos OFDM de diferentes tamaños; La FIGURA 5 muestra un sistema MIMO-OFDM ilustrativo ; La FIGURA 6 muestra una estructura de cuadro para un sistema TDD MIMO-OFDM; La FIGURA 7 muestra una estructura para un paquete de datos y un cuadro PHY; La FIGURA 8 muestra un diagrama de bloques de un punto de acceso y des terminales de usuario; La FIGURA 9A muestra un diagrama de bloques de una unidad transmisora que puede ser usada por el punto de acceso en la terminal de usuario; y Las FIGURA 9B muestra un diagrama de bloques de un modulador dentro de la unidad transmisora.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La palabra "ejemplar" se usa aquí con el significado de "servir como un ejemplo, caso, o ilustración" . Cualquier modalidad o diseño descrito aquí como "ejemplar" no necesariamente debe constituirse en preferida o ventajosa sobre otras modalidades o diseños. La FIGURA 1 muestra un diagrama de bloques de un modulador OFDM 100 que puede ser usado en un sistema OFDM. Los datos a ser transmitidos (es decir, los bits de información) son codificados típicamente en un codificador (no mostrado) usando un esquema de codificación particular para generar bits de código. Por ejemplo, el codificador (no mostrado) puede utilizar un código de corrección de errores de avance (FEC) , como un código de bloque, un código convolucional , o turbocódigo. Los bits de código son entonces agrupados en valores binarios de B bits donde B >1. Cada valor de B bits es entonces trazado en un mapa a un símbolo de modulación específico sobre la base de un esquema de modulación particular (por ejemplo, -PSK o M-QAM, donde M= 2B) . Cada símbolo de modulación es un valor complejo en una constelación de señales correspondiente en el esquema de modulación usado para ese símbolo de modulación. Por cada periodo de símbolo OFDM, puede ser transmitido un símbolo de modulación por cada subbanda usada para la transmisión de datos, y se proporciona un valor de señal de cero por cada subbanda no usada . Una unidad de transformación de Fourier rápida inversa (IFFT) 110 transforma los Ns símbolos de modulación y ceros para todas las Ns subbandas en cada periodo de símbolo OFDM al dominio de tiempo usando una transformación de Fourier rápida inversa (IFFT! , para obtener un símbolo transformado que comprende Ns muestras. Un generador de prefijos cíclicos 120 repite entonces una porción de cada símbolo transformado para obtener un símbolo OFDM correspondiente que comprende Ns + Ncp muestras. El prefijo cíclico es usado para combatir el desvanecimiento selectivo de frecuencia (es decir, una respuesta que varía a través del ancho de banda total del sistema) , el cual es causado por la propagación del retraso en el sistema. La propagación de retraso para el transmisor es la diferencia entre los casos de señal que arriban al principio y al fin al en el receptor para la señal transmitida por ese transmisor. La propagación de retraso del sistema de la propagación de retraso esperada en el peor de los casos por todos los transmisores y receptores en el sistema. El desvanecimiento selectivo de frecuencia causa interferencia mtersímbolos (ISI), la cual es un fenómeno por el que cada símbolo en la señal recibida actúa como distorsión para los símbolos subsecuentes en la señal recibida. La distorsión ISI degrada el desempeño teniendo impacto sobre la capacidad para detectar correctamente los símbolos recibidos. Para combatir efectivamente a la ISI, la longitud del prefijo cíclico se selecciona típicamente sobre la base de la propagación de retraso del sistexa de modo que el prefijo cíclico contenca una porción signi icativa de todas las energías multitrayectoria . El prefijo cíclico representa una sobrecarga fija de Ncp muestras por cada símbolo OFDM. La FIGURA 2 ilustra símbolos OFDM de diferentes tamaños incluyendo la sobrecarga fija debida al prefijo cíclico. Para un ancho de banda de sistema dado de W MHz, el tamaño o duración de un símbolo OFDM depende del número de subbandas . Si el ancho de banda del sistema es subdividido en N subbandas con el uso de una IFFT de N puntos, entonces el símbolo transformado resultante comprende N muestras y abarca N periodos de muestras o N/W useg. Como se muestra en la FIGURA 2, el ancho de banda del sistema también puede ser dividido en 2N subbandas, el uso de una IFFT de 2N puntos. En este caso, el símbolo transformado resultante comprendería 2N muestras, abarcaría 2 periodos de muestra, y tendría aproximadamente dos veces la capacidad de transporte de datos de símbolo transformado con N muestras. De manera similar, 1A FIGURA 2 muestra como el ancho de banda del sistema puede ser dividido en 4N subbandas con el uso de una IFFT de 4N puntos. El símbolo transformado resultante comprendería entonces 4N muestras y tendría aproximadamente 4 veces la capacidad de transporte de datos del símbolo transformado' con M muestras. Como se ilustra en la FIGURA 2, puesto que el un porcentaje pequeño el símbolo OFDM cuando se incrementa el tamaño de símbolo. Visto de otra manera, únicamente es necesario un prefijo cíclico para el símbolo transformado de tamaño 4N, mientras que son necesarios cuatro prefijos cíclicos para los cuatro símbolos transformados equivalentes de tamaño N. La cantidad de sobrecarga para los prefijos cíclicos puede entonces reducirse en un 75% mediante el uso de un símbolo OFDM grande del camaño 4 . (Los términos "grande" y "largo" son usados de manera intercambiable aquí para símbolos OFDM, y los términos "pequeño" y "corto" sen usados también de manera intercambiable) . La FIGURA 2 indica que la eficiencia mejorada (desde el punto de vista del prefijo cíclico) puede ser lograda usando un símbolo OFDM con un tamaño más grande posible. El símbolo OFDM más grande que puede ser usado es restringido típicamente por el tiempo de coherencia del canal inalámbrico, el cual es el tiempo sobre el cual el canal inalámbrico es esencialmente constante. El uso del símbolo OFDM más grande posible puede ser ineficiente desde otros puntos de vista. En particular, si la capacidad de transporte de dacos de los símbolos OFDM es mucho mayor que el ramaño de la carga útil a ser enviada, entonces el exceso de capacidad del remanente del símbolo OFDM no será usado. Este exceso- de capacidad de símbolo OFDM representa una eficiencia. Si el símbolo OFDM es demasiado grande, entonces la ineficiencia debida al exceso de capacidad debe ser mayor que la ineficiencia debida al prefijo cíclico. En un sistema OFDM ilustrativo, ambos tipos de ineficiencias son minimizadas usando símbolos OFDM de diferentes tamaños. Los tamaños de símbolo OFDM usados para transmitir una unidad de datos pueden ser seleccionados de un conjunto de tamaños de símbolo OFDM variables, los cuales pueden a su vez ser seleccionados sobre la base de los tamaños esperados de los diferentes tipos de cargas útiles a ser transmitidas sobre el sistema OFDM. El tráfico del sistema puede ser arreglado en diferentes categorías. Por cada categoría, pueden seleccionarse uno o más símbolos OFDM de los tamaños apropiados sobre la base del tamaño de la carga útil esperada por el tráfico en esa categoría y posiblemente otras consideraciones (por ejemplo, una complejidad de implementación) . Un símbolo OFDM puede ser visto como un vagón que es usado para enviar datos. Uno o más vagones de los tamaños apropiados pueden ser seleccionados para cada categoría de datos dependiendo de la cantidad de datos que se espera sea enviada por esa categoría. Una unidad de datos puede ser enviada usando vagones múltiples que tengan tamaños idénticos o tengan tamaños variables. Por ejemplo, si una unidad de datos consume 2.1 veces la capacidad de un vagón "gx-ande" , entonces la unidad de datos puede ser enviada usando des vagones "grande" y un vagón "pequeño" . Como un ejemplo, el tráfico del sistema puede ser dividido en tres categorías básicas - datos de control, datos de usuario y datos de piloto. Los datos de control típicamente contienen una pequeña fracción (por ejemplo, menos del 10%) del tráfico total del sistema y usualmente es enviado en bloques más pequeños. Los datos de usuario constituyen el volumen del tráfico del sistema. Para minimizar la sobrecarga del prefijo cíclico y maximizar la eficiencia del empaquetamiento, puede ser usado un símbolo OFDM corto para enviar datos de control y piloto, y una combinación de símbolos OFDM largos y símbolos OFDM cortos puede ser usada para enviar datos de usuario . La FIGURA 3A muestra el uso de los símbolos OFDM de diferentes tamaños para transmitir diferentes tipos de datos en un sistema OFDM. Por simplicidad, únicamente es usado un tamaño de símbolo OFDM por cada categoría y tipo de datos en la FIGURA 3A. En general, puede ser usado cualquier número de tamaños de símbolo OFDM por cada categoría y tipo de danos. Come se muestra en la FIGURA 3A, los dates de piloto pueden ser transmitidos usado un símbolo OFDM de tamaño NSa los datos de control pueden ser transmitidos usando un símbolo OFDM de tamaño de N3b, y diferentes tipos de datos de usuario (o datos para diferentes usuarios) pueden ser transmitidos usando símbolos OFDM de tamaños NSc hasta NSq. Los datos de usuario pueden ser arreglados además en subcategorías , por ejemplo, datos de voz, datos de paquete, datos de mensajes, y así sucesivamente. Entonces puede seleccionarse un tamaño de símbolo OFDM adecuado por cada subcategoría de datos de usuario. De manera alternativa, los datos para cada usuario pueden ser transmitidos usando un símbolo OFDM de un tamaño adecuado para ese usuario. El tamaño de símbolo OFDM para un usuario particular puede ser seleccionado sobre la base de varias consideraciones, por ejemplo, la cantidad de datos a transmitir, el tiempo de coherencia del canal inalámbrico para el usuario, y así sucesivamente . En general, puede ser usado cualquier número de tamaños de símbolo OFDM por el sistema OFDM, y puede ser seleccionado cualquier tamaño de símbolo OFDM particular para su uso. Típicamente, el tamaño de OFDM mínimo está dictado por la sobrecarga del prefijo cíclico y el tamaño de símbolo OFDM máximo es dictado por el tiempo de coherencia del canal inalámbrico. Por consideraciones prácticas, los tamaños de símbolo OFDM que son potencias de dos (por ejemplo, 32, 64, 128, 256, 512, y así sucesivamente) son normalmente seleccionadas para usarse debido a la facilidad en la transformación entre los dominios de tiempo y frecuencia con la IFFT y las operaciones de transformación rápida de Fourier (FFT) . La FIGURA 3A muestra la transmisión de diferentes tipos de datos en diferentes segmentos de tiempo en una forma multiplexada por división de tiempo (TDM) . Cada cuadro (el cual es de una duración de tiempo particular) es repartido en segmentos de tiempo múltiple. Cada segmento de tiempo puede ser usado para transmitir datos- de un tipo particular. Los diferentes tipos de datos también pueden ser transmitidos de otras maneras, y esto está dentro del alcance de la invención. Por ejemplo, los datos de piloto y control pueden ser transmitidos sobre diferentes conjuntos de subbandas en el mismo segmento de tiempo. Como otro ejemplo, todos los datos de usuario pueden ser transmitidos en un segmento de tiempo para cada cuadro. Para la estructura de cuadro TDM, como la mostrada en la FIGURA 3A, el tamaño de símbolo OFDM particular a usar por cada segmento de tiempo puede ser determinado de varias maneras. En una modalidad, el tamaño de símbolo OFDM a usar oor cada segmento de tiempo es fijado y conocido a priori por ambos de ios transmisores y receptores en el sistema OFDM. En otra modalidad, el tamaño de símbolo OFDM por cada segmento de tiempo puede ser configurable e indicado, por ejemplo, la señalización enviada por cada cuadro. En otra modalidad más, los tamaños de símbolo OFDM para algunos segmentos de tiempo (por ejemplo, para los datos de piloto y control) pueden ser fijados y los tamaños de símbolo OFDM para otros segmentos de tiempo (por ejemplo, los datos de usuario) pueden ser conf igurables . En la última configuración, el transmisor puede usar el canal de datos de control de tamaño de símbolo fijo para transmitir los tamaños de símbolo OFDM a ser usados en símbolos OFDM de datos de usuario subsecuentes . La FIGURA 3B muestra el uso de dos tamaños de símbolo OFDM diferentes de N y 4N para diferentes tipos de datos. En esta modalidad, cada cuadro está repartido en tres segmentos de tiempo para datos de piloto, datos de control y datos de usuario. Los datos de piloto y control son transmitidos usando un símbolo OFDM de tamaño N, y los datos de usuario son transmitidos usando un símbolo OFDM de tamaño 4N y el símbolo OFDM de tamaño N. Uno o múltiples símbolos de tamaño M pueden ser transmitidos por cada uno de los segmentos de tiempo con los datos de piloto y control, rueden ser transmitidos cero o múltiples símbolos OFDM de tamaño 4 N y cero o múltiples símbolos OFDM de tamaño por el segmento de tiempo por los datos de usuario. La FIGURA 4 muestra una modalidad de una unidad IFFT de tamaño variable 4C0 capaz de generar símbolos OFDM de diferentes tamaños. La unidad IFFT 400 incluye S etapas, donde S = log2Nraax y Nmax es el tamaño del símbolo OFDM más grande a ser generado. Los símbolos de modulación por cada periodo de símbolo OFDM son proporcionados a una unidad de inserción de ceros y clasificación 410, la cual clasifica los símbolos de modulación, por ejemplo en el orden invertido de bies, e inserta un número apropiado de ceros cuando esté siendo generado un símbolo OFDM más pequeño. La unidad 410 proporciona N-,ax símbolos de modulación clasificados y ceros a una primera etapa de mariposa 420a, la cual efectúa un conjunto de cálculos de mariposa por transformaciones Fourier discretas inversas de 2 puntos (DFT) . Las salidas de la primera etapa de mariposa 420a son entonces procesadas por cada una de las etapas de mariposa subsecuentes 420b a 420s. Cada etapa de mariposa 420 efectúa un conjunto de operaciones de mariposa ccr. un conjunto de coeficientes aplicables para esa etapa, como es sabido en la técnica. son proporcionadas a una unidad selectora 430, la cual proporciona muestras de dominio de tiempo por cada símbolo OFDM. Para efectuar una IFFT de Nmax puntos, todas las etapas de mariposa son activadas y las Nmax muestras son proporcionadas por la unidad selectora 430. Para efectuar una IFFT de Nmax/2 puncos, todas excepto la última etapa de mariposa 420s son activadas y son proporcionadas Nraax/2 muestras a la unidad selectora 430. Para efectuar una IFFT de Nmax/4 puntos, todas excepto las últimas dos etapas de mariposa 420r y 420s son activadas y son proporcionadas Nmax/4 muestras por la unidad selectora 430. Una unidad de control 440 recibe una indicación del tamaño de símbolo OFDM particular a usarse por el periodo de símbolos OFDM actual y proporciona las señales de control de las unidades 410 y 430 y las etapas de mariposa 420. La unidad IFFT 400 puede implenentar un algoritmo de IFFT de decimación en el tiempo o decimación de frecuencia. Además, la unidad IFFT 400 puede implementar IFFT radix-4 o radix-2, aunque la IFFT radix-4 puede ser más eficiente. La unidad IFFT 400 puede ser diseñada para incluir una o más unidades de cálculo de mariposa. En los extremos, la unidad de cálculo de mariposa puede ser usada para una implem n ación de IFFT compartida en el tiempo, y pueden ser usadas N-ax/radix unidades de cálculo de mariposa para una implementación IFFT completamente paralela. Típicamente, el número de unidades de cálculo de mariposa requerido es determinado por la velocidad de reloj de esas unidades, la velocidad de símbolos OFDM, y el tamaño de IFFT máximo. El control apropiado de esas unidades de cálculo de mariposa en conjunto con la administración de la memoria permite que sean efectuadas IFFT de diferentes tamaños usando una sola unidad IFFT. Como se describió anteriormente en la FIGURA 1, un generador de prefijos cíclicos 120 repite una porción de cada salida de símbolo transformada de la unidad selectora 430 para proporcionar un prefijo cíclico por cada símbolo OFDM. Puede ser usada la misma longitud de prefijo cíclico para símbolos OFDM de diferentes tamaños y puede ser seleccionada sobre la base de propagación de retraso del sistema como se describió anteriormente. La longitud del prefijo cíclico también puede ser configurable . Por ejemplo, la longitud del prefijo cíclico usada por cada receptor puede ser seleccionada sobre la base de la propagación de retraso del receptor, la cual puede ser más corta que la propagación de retraso del sistema. La longitud dei prefijo cíclico configurado puede ser señalada al receotor o basarse del conocimiento Pueden usarse, de manera ventajosa, símbolos OFDM de diferentes tamaños en varios tipos de sistemas OFDM. Por ejemplo, pueden ser usados tamaños de símbolos OFDM múltiples por (1) sistemas OFDM de una sola entrada y una sola salida que usan una sola antena para la transmisión y recepción, (2) sistemas OFDM de entradas múltiples y una sola salida que usan antenas múltiples para la transmisión y una sola antena para la recepción, (3) sistemas OFDM de una sola entrada y salidas múltiples que usan una sola antena para la transmisión y antenas múltiples para la recepción, y (4) sistemas OFDM de entradas múltiples y salidas múltiples (es decir, sistemas MIMO-OFDM) que usan antenas múltiples para la transmisión y la recepción. Los tamaños de símbolo OFDM múltiples también pueden ser usados por (1) sistemas OFDM duplexados por división de frecuencia (FDD) que usan diferentes bancas de frecuencia para el enlace descendente y el enlace ascendente, y Í2) los sistemas OFDM duplexados por división de tiempo (TDD) que usan una banda de frecuencia para ambos del enlace descendente y el enlace ascendente en una forma compartida en el tiempo . El uso de símbolos OFDM de diferentes tamaños en un sistema TDD MIMO -OFDM ejemplar se describe más I. El Sistema TDD MIMO OFDM La FIGURA 5 muestra un sistema MIMO-OFDM ejemplar 500 con un número de puntos de acceso (AP) 510 que soporta la comunicación con un número de terminales de usuario (UT) 520. Por simplicidad, únicamente se muestran dos puntos de acceso 510a y 510b en la FIGURA 5. Un punto de acceso es una estación fija usada para comunicarse con las terminales de usuario y también puede ser referido como una estación base o alguna otra terminología. Una terminal de usuario también puede ser referida como una terminal de acceso, una estación móvil, un equipo de usuario (UE) , un dispositivo inalámbrico, o alguna otra terminología. Las terminales de usuario 520 pueden estar dispersas a través del sistema. Cada terminal de usuario puede ser una terminal fija o móvil y puede comunicarse con uno o posiblemente múltiples puntos de acceso sobre el enlace descendente y/o el enlace ascendente en cualquier momento dado. El enlace descendente (es decir, el enlace de ida) se refiere al enlace de comunicación del punto de acceso a la terminal de usuario, y el enlace ascendente (es decir el enlace de regreso) se refiere al enlace de comunicación de la terminal de usuario al punto de acceso. En la FIGURA 5, el punco de acceso 510a se comunica con las terminales de usuario 520a hasta 520f , y el punto de acceso 520b se comunica con las terminales de usuario 520f hasta 520k. Un controlador del sistema 530 se acopla a los puntos de acceso 510 y puede estar diseñado para efectuar un número de funciones como (1) coordinación y control de los puntos de acceso acoplados a éste, (2) encaminar datos entre esos puntos de acceso, y (3) acceso y control de comunicación con las terminales de usuario servidas por esos puntos de acceso. La FIGURA 6 muestra una estructura de cuadro ejemplar 600 que puede ser usada por el sistema MIMO-OFDM 500. La transmisión de datos ocurre en unidades de cuadros TDD, cada uno de los cuales abarca una duración de tiempo particular (por ejemplo, 2 seg) . Cada cuadro TDD está repartido en una fase de enlace descendente y una fase de enlace ascendente, y cada fase del enlace descendente o enlace ascendente está repartida además en segmentos múltiples para canales de transporte múltiples. En la modalidad mostrada en la FIGURA 6, el canal de transporte del enlace descendente incluye un canal de emisión (BCH) , un canal de control de ida (FCCH) , y un canal de ida (FCH) , y los canales de transporte del enlace ascendente incluyen un canal de regreso (RCH) y un canal de acceso ' aleatorio (RACH) . Sobre el enlace descendente, es usado un segmento BCK 610 para transmitir una unidad de datos de protocolo (PDU) de BCH 612, la cual incluye una porción 614 para un piloto de radiofaro, una porción 616 para un piloto MIMO, y una porción 618 para un mensaje de BCH. El mensaje BCH tiene parámetros del sistema para las terminales de usuario en el sistema. Un segmento de FCCH 620 es usado para transmitir una PDU de FCCH, la cual contiene asignaciones para los recursos del enlace descendente y el enlace ascendente y otra señalización para las terminales de usuario. Un segmento de FCH 630 es usado para transmitir una o más PDU de FCH 632 sobre el enlace descendente. Pueden ser definidos tipos de PDU de FCH. Por ejemplo, una PDU de FCH 632a incluye una porción 634a para un piloto (por ejemplo, una referencia dirigida) y una porción 636a para un paquete de datos. La porción de piloto también es referida como un "preámbulo" . Una PDU de FCH 632b incluye una sola porción 636b para un paquete de datos. Los diferentes tipos de pilotos (piloto de radiofaro, piloto MIMO y referencia dirigida) son descritos en la Solicitud de Patente Estadounidense Provisional No. de Serie 60/421,309, mencionada anteriormente. Sobre el enlace ascendente, el segmento de CH 640 es usado para transmitir una o más PDU RCH 642 sobre el enlace ascendente. También pueden ser definidos diferentes cióos de PDU RCH. Por ejemplo, una PDU de RCH 642a incluye una sola porción 646a para un paquete de datos. Una PDU de RCH 642b incluye una porción 644b para un piloto (por ejemplo, una referencia dirigida) y una porción 646b para un paquete de datos. Un segmento de RACH 650 es usado por las terminales de usuario para tener acceso al sistema y para enviar mensajes cortos sobre el enlace ascendente. Una PDU de RACK 652 puede ser enviada en el segmento de RACH 650 e incluye una porción 654 para un piloto (por ejemplo, una referencia dirigida) y una porción 656 para un mensaje. La duración de las porciones y segmentos no se trazaron a escala en la FIGURA 6. La estructura de cuadro de canales de transporte mostrados en la FIGURA 6 son descritos con detalle en la solicitud de patente estadounidense provisional número de serie 60/421,309, mencionada anteriormente. Puesto que pueden ser asociados diferentes canales de transporte con diferentes tipos de datos, puede ser seleccionado un tamaño de símbolo OFDM adecuado para ser usado por cada canal de transporte. Se espera que sea transmitida una gran cantidad de datos sobre un canal de transporte dado, entonces puede ser usado un símbolo OFDM grande por ese canal de transporte. El prefijo cíclico representaría entonces un porcentaje más pequeño del símbolo OFDM grande, y podría lograrse una mayor eficiencia. Por el contrario, si se espera que sea transmitida una pequeña cantidad de datos sobre un canal de transporte dado, entonces puede ser usado un símbolo OFDM pequeño por ese canal de transporte. Aún cuando el prefijo cíclico representa un porcentaje grande del símbolo OFDM pequeño, puede lograrse aún mayor eficiencia reduciendo la cantidad del exceso de capacidad. De este modo, para lograr una eficiencia más alta, el tamaño de símbolo OFDM por cada canal de transporte puede ser seleccionado de modo que se acople al tamaño de carga útil esperado por el tipo de datos a ser transmitidos sobre el ese canal de transporte. Pueden ser usados diferentes tamaños de símbolo OFDM por diferentes canales de transporte. Además, pueden ser usados tamaños de símbolo OFDM múltiples por un canal de transporte dado. Por ejemplo, cada tipo de PDU por el FCH y RCH puede ser asociado con un tamaño de símbolo OFDM adecuado para ese tipo de PDU. Puede ser usado un símbolo OFDM grande por un tipo de PDU de FCH/RCH de tamaño grande, y puede usarse un símbolo OFDM pequeño por un tipo de PDU de FCH/RCH de tamaño pequeño. Por simplicidad, más adelante se describe un diseño ejemplar usando un tamaño de símbolo OFDM pequeño NSI= 64 y un tamaño de símbolo OFDM grande Ns2= 256. En este diseño ejemplar, el 3CH, FCCH, y RACH utilizar, el símbolo OFDM pequeño, y el FCH y CH utilizan ambos de los símbolos OFDM pequeño y grande según sea apropiado. También pueden ser usados otros tamaños de símbolo OFDM por los canales de transporte, y esto está dentro del alcance de la invención. Por ejemplo, un símbolo OFDM grande de tamaño NS3= 128 puede ser usado de manera alternativa o adicional por el FCH y RCH. Para este diseño ejemplar, a las 64 subbandas para el símbolo OFDM pequeño se les asignan índices de -32 a +31. De esas 64 subbandas, 48 subbandas (por ejemplo, con índices de ± [1, ... , 6, 8, ... , 20, 22, ... , 26}) son usadas para datos y son referidas con subbandas de datos, 4 subbandas (por ejemplo, con índices de ±{7, 21} ) son usadas para el piloto y posiblemente señalización, las subbandas DC (con índice de 0) no es usada, y las subbandas restantes tampoco son usadas y sirven como subbandas de protección. Esta estructura de subbanda OFDM es descrita en la Solicitud de Patente Provisional No. de Serie 60/421,309 mencionada anteriormente. Las 256 subbandas para el símbolo OFDM grande se les asigna índices de -128 a +127. Las subbandas para el símbolo OFDM pequeño pueden ser trazadas a las subbandas para el símbolo OFDM grande sobre la base de lo siguiente: 1= 4k+i, Ec (1) donde J es un índice para las subbandas en el símbolo OFDM corto (Jc= -32, ... +31); i es una desviación del índice con un intervalo de i= 0 , 1 , 2 , 3 ; y 1 es un índice para las subbandas en el símbolo OFDM largo (1 = -128, ... +127) . Para este diseño ejemplar, el ancho de banda del sistema es W = 20 MHz, el prefijo cíclico es Ncpi = 16 muestras para el BCH, FCCH y RACH, y el prefijo cíclico es configurable como Np2 = 8 ó 16 para el FCH y RCH. El símbolo OFDM pequeño usado por el BCH, FCCH y RACH tendría entonces un tamaño de ???? = 80 muestras o 4.0 <seg. Si se selecciona Ncp2 = 16 para usarse, entonces el símbolo OFDM grande usado por el FCH y RCH tendría un tamaño de NC52 = 272 muestras o 13.6 «seg. Para este diseño ejemplar, el segmento de BCH tiene una duración fija de 80 «sea, y cada uno de los segmentos restantes tiene una duración variable. Por cada cuadro de TDD, el inicio de cada PDU enviada sobre el FCH y RCH en relación al inicio de los segmentos de FCH y RCH y el inicio del segmento de RACH en relación al inicio del cuadro de TDD son proporcionados en el mensaje de FCCH enviado en el segmento de ?CCK . Diferentes tamaños de símbolo. Puesto que son usados diferentes tamaños de símbolo OFDM por diferentes canales de transporte (y también pueden ser usados diferentes tamaños de símbolo OFDM por el mismo canal de transporte) , las desviaciones para las PDU de FCH y RCH son especificadas como resolución de tiempo apropiada. Para el diseño ejemplar descrito anteriormente, la resolución de tiempo puede ser la longitud del prefijo cíclico de 800 nseg . Para un cuadro de TDD de 2 mseg, puede ser usado un valor de dos bits para indicar el inicio de cada una PDU de FCH/RCH. La FIGURA 7 ilustra una estructura ejemplar de un paquete de datos 636x que puede ser enviado en una PDU de FCH o RCH sobre el FCH o RCH. El paquete de datos es enviado usando un número entero de cuadros PHY 710. Cada cuadro THY 710 incluye un campo de carga útil 722 que contiene los datos para el cuadro PHY, un campo de CRC 724 para un valor de CRC para el cuadro de PHY, y un campo de bits de cola 726 para un conjunto de ceros usados para nivelar el codificador. El primer cuadro de PHY 710a para el paquete de datos incluye además un campo de encabezado 720, el cual indica el tipo y duración del mensaje. El último cuadro de PHY 710m del paquete de datos incluye además un campo de bits de relleno 728, el cual contiene bits de relleno de cero al final de la carga útil para llenar el último cuadro PHY. Esta estructura de cuadro PHY descrita con mayor detalle en la Solicitud de Patente Estadounidense Provisional No. de Serie 60/421,309 mencionada anteriormente. Si es usada una antena para la transmisión de datos, entonces cada cuadro PHY 710 puede ser procesado para tener un símbolo OFDM 750. Puede ser usada la misma estructura de cuadro PHY por un mensaje enviado sobre el BCH o FCCH . En particular, un mensaje de BCH/FCCH puede ser enviado usando un número entero de cuadros PHY, cada uno de los cuales puede ser procesado para obtener un símbolo OFDM. Pueden ser transmitidos símbolos OFDM múltiples por el mensaje de BCH/FCCH. Para la modalidad mostrada en la FIGURA 7, un cuadro PHY de datos es enviado en cada símbolo OFDM.

Pueden ser usados diferentes tamaños de cuadro PHY por diferentes tamaños de símbolo OFDM. Cada cuadro PHY de datos puede ser codificado sobre la base de un esquema de codificación particular y puede incluir además un valor de CRC que permita que los cuadros PHY individuales sean verificados y retransmitidos si es necesario. El número de bits de información que pueden ser enviados en cada cuadro PHY depende de los esquemas de codificación y modulación seleccionados para usarse por ese cuadro PHY. La tabla 1 lista un conjunto de velocidades que pueden ser usadas por el sistema MI O-QFD y, por cada velocidad, varios parámetros por dos tamaños de cuadro PHY por dos tamaños de símbolo OFDM de NSi= 64 y NS2= 256.

Tabla 1 I Para el diseño ejemplar descrito anteriormente, el cuadro PHY pequeño y el símbolo OFDM pequeño son usados por el BCH y el FCCH . Ambos cuadros PHY pequeño y grande y símbolos OFDM pequeño y grandes pueden ser usados por el FCH y el RCH . En general, un paquete de datos pede ser enviado usando cualquier número de símbolos OFDM grandes y un número pequeño de símbolos OFDM pequeños. Si el símbolos OFDM grande es cuatro veces el tamaño del símbolo OFDM pequeño, entonces un paquete de datos puede ser enviado usando NL símbolos de OFDM grandes y NSH símbolos OFDM pequeños (donde NL > 0 y 3 NSM .> 0) . Los NSM símbolos OFDM pequeños al final de los NL símbolos OFDM grandes reducen la cantidad de capacidad no usada. Los símbolos OFDM de diferentes tamaños de este modo pueden ser usados para acoplar mejor la capacidad del los símbolos OFDM a la carga útil del paquete para maximizar la eficiencia del empaquetamiento. Los tamaños de símbolo OFDM usados para la transmisión de datos pueden ser proporcionados a un receptor de varias maneras. En una modalidad, el FCCH proporciona el inicio de cada paquete de datos transmitidos sobre el FCH y el RCH y la velocidad del paquete. También puede ser señalada alguna otra información equivalente al receptor. El receptor entonces es caoaz de determinar el tamaño de cada acuete de datos que esté siendo enviado, el número de símbolos OFDM largos y cortos usados por ese paquete de datos, en el inicio de cada símbolo de código. Esta información es entonces usada por el receptor para determinar el tamaño de la FFT a ser efectuada por cada símbolo OFDM recibido y para alinear apropiadamente la temporización de la FFT. En otra modalidad, el inicio de cada paquete de datos y su velocidad no son señaladas al receptor. En ese caso, puede ser usada una detección "a ciegas" y el receptor puede efectuar una FFT por cada 16 muestras (es decir, la longitud del prefijo cíclico) y determinar si o no el cuadro PHY fue enviado verificando el valor de CRC incluido en el cuadro PHY. Para un apareamiento dado del punto de acceso y la terminal de usuario del sistema MIMO-OFDM 500, es formado un canal MIMO por las Nap antenas en el punto de acceso y las Nut antenas en la terminal de usuario. El canal MIMO puede ser descompuestos en Nc canales independientes con Nc < min {Nap, uc} . Cada una de los Nc canales independientes también es referido como un modo propio del canal MIMO, donde "modo propio" normalmente se refiere a un constructo teórico. Pueden ser enviados hasta Nc flujos de datos independientes concurrentemente sobre los Nc modcs propios del canal MIMO. El canal MIMO también puede ser visto como si incluyera Nc canales espaciales para la transmisión de datos. Cada canal espacial puede o no corresponder a un modo propio, dependiendo de si o no el procesamiento espacial en el transmisor fue exitoso en la ortogonalización de los flujos de datos. El sistema MIMO-OFDM puede ser diseñado para soportar un número de modos de transmisión. La Tabla 2 lista los modos de transmisión que pueden ser usados por el enlace descendente y el enlace ascendente por una terminal de usuario equipada con antenas múltiples. Tabla 2 Modo de Descripción Transmisión Diversidad Los datos son transmitidos de manera redundante desde antenas y subbandas de transmisión múltiple para proporcionar diversidad . Direccionamiento Los datos son transmitidos sobre un de haz solo canal espacial (el mejor) a toda potencia usando la información de direccionamiento de fase sobre la base del modo propio principal MIMO. Multiplexión Los datos son transmitidos sobre espacial canales múltiples espaciales para lograr una eficiencia espectral mayor.

Para el modo de direccionamiento de haz, un cuadro PHY de una velocidad seleccionada puede ser generada por cada periodo de símbolo OFD para la transmisión sobre el mejor canal espacial. Este cuadro PHY es procesado inicialmente para tener un conjunto de símbolos de modulación, el cual es entonces procesado espacialmente para obtener NT conjuntos de símbolos de transmisión por NT antenas de transmisión. El conjunto de símbolos de transmisión por cada antena es procesada adicionalmente para obtener un símbolo OFDM por esa antena . Para el modo de multiplexión espacial, pueden ser generadas hasta Nc cuadros PHY de la misma o diferentes velocidades por cada periodo de símbolo OFDM para la transmisión sobre los N canales espaciales. Los Nc cuadros PHY son procesados inicialmente para obtener hasta Nc conjuntos de símbolos de modulación, los cuales son entonces procesados espacialmente para obtener NT conjuntos de símbolos de transmisión por las NT antenas de transmisión. El conjunto de símbolos de transmisión por cada antena es procesado adicionalmente para obtener un símbolo OFDM por esa antena. El procesamiento en el transmisor y el receptor por ios modos de direccionamiento de haz multiplexión espacial son descritos con detalle en la Solicitud de Patente Estadounidense Provisional no. de Serie 60/421,309, mencionada anteriormente. El procesamiento espacial por el direccionamiento de haz y los modos de multiplexión espacial es esencialmente el mismo para ambos de los símbolos OFDM cortos y largos, además con más subbandas del símbolo OFDM largo. El modo de diversidad se describe más adelante. En una modalidad, el modo de diversidad utiliza la diversidad de transmisión espacio- tiempo (STTD) para la diversidad de transmisión dual sobre una base por subbanda. La STTD soporta la transmisión simultánea de flujos de símbolos independientes sobre las dos antenas transmisoras manteniendo a al vez la ortogonalidad en el receptor . El esquema STTD opera cerno sigue. Supóngase que dos símbolos de modulación, denotados como s¡ y s2, van a ser transmitidos sobre una subbanda dada. El transmisor genera dos vectores o símbolos STTD, i = [si s2']T y X2 = [s2 -s2*]T, donde cada símbolo de STTD incluye dos elementos, "*" denota el conjugado complejo, y "T" denota la transposa. De manera alternativa, el transmisor puede generar dos símbolos de STTD, Xi = [s, s?'] : y x2 = [-s2* S2*]T. En cualquier caso, los des elementos en cada símbolo de STTD son transmitidos tínicamente de manera secuencial en dos periodos de símbolo OFDM desde una antena transmisora respectiva (es decir, que el símbolo STTD xx es transmitido desde la antena 1 en dos periodos de símbolo OFDM, y el símbolo STTD ?? es transmitido desde la antena 2 en los mismos dos periodos de símbolo OFDM) . La duración de cada símbolo STTD es de este modo en dos periodos de símbolo OFDM. Es deseable minimizar' el retraso de procesamiento y almacenamiento temporal asociado con el procesamiento STTD por el símbolo OFDM grande. En una modalidad, los dos símbolos STTD xt y x= son transmitidos concurrentemente sobre un par de subbandas desde dos antenas. Para los dos símbolos STTD ?? = [s2 s?] T y x2 = [-s si*]T, los dos elementos Si y s2 para el símbolo STTD Xi puede ser transmitido sobre la subbanda k desde dos antenas, y los dos elementos -s2" y Si* para el símbolo STTD x2 puede ser transmitido sobre la subbanda k +1 desde las mismas dos antenas. Si el transmisor incluye antenas múltiples, entonces puede ser seleccionados diferentes pares de antenas para usarse por cada subbanda de datos en el modo de diversidad. La Tabla 3 lista un esquema de asignación de antena de subbanda ejemplar para el esquema STTD usando cuatro antenas transmisoras . 33 Tabla 3 Para la modalidad mostrada en la Tabla 3, las antenas transmisoras 1 y 2 son usadas por la subbanda OFDM corta con el índice -26, las antenas transmisoras 3 y 4 son usadas por la subbanda OFDM corta, con el índice -25, y así sucesivamente. La asignación de antena de subbanda es tal que (1) cada una de las seis posibles antenas se aparean con cuatro antenas de transmisión es usada por 8 subbandas de datos, las cuales están uniformemente distribuidas a través de las 48 subbandas de datos, y (2) la antena que se aparea con la asignación de subbanda es tal que esas diferentes antenas son usadas por subbandas adyacentes, lo cual puede proporcionar una diversidad de frecuencia y espacial mayor. El esquema de asignación de subbanda-antena mostrado en la Tabla 3 también puede ser usado por el símbolo OFD largo sobre la base del trazo de mapa mostrado en la ecuación (1) entre los índices de subbandas de símbolos OFDM corto y largo. Por ejemplo, las antenas de transmisión 1 y 2 pueden ser usadas por subbandas OFDM largas con índice {-104, -103, -102, -101}, las cuales están asociados con la subbanda OFDM corta con un índice de -26 El procesamiento del transmisor y el receptor por el modo de diversidad se ha descrito con detalle en la solicitud Estadounidense Provisional No. de Serie 60/421,309, mencionada anteriormente. 1. Procesamiento de la Capa Física La Figura 8 muestra un diagrama de bloques de una modalidad de un punto de acceso 510x y dos terminales de usuario 520x y 520y dentro del sistema MIMO-OFDM 500. Sobre el enlace descendente, el punto de acceso 510x, el procesador de dates de transmisión (TX) 810 recibe datos de usuario (es decir, bits de información) de una fuente de datos 808 y datos de control y otros datos de un controlador 830 y posiblemente un programador 834. Las funciones del controlador 830 y el programador 834 pueden ser efectuadas por un solo procesador o procesadores múltiples. Esos diferentes tipos de datos pueden ser enviados sobre diferentes canales de transporte. El procesador de datos TX 810 procesa los diferentes tipos de datos sobre la base de uno o más esquemas de codificacion y modulación y proporciona un flujo de símbolos de modulación por cada canal espacial a ser usado para la transmisión de datos. Un procesador espacial TX 820 recibe uno o más flujos de símbolos de modulación del procesador de datos TX 810 y efectúa el procesamiento espacial sobre los símbolos de modulación para proporcionar un flujo de símbolos de "transmisión" por cada antena de transmisión. El procesamiento por los procesadores 810 y 820 es descrito más adelante. Cada modulador (MOD) 822 recibe y procesa un flujo de símbolos de transmisión respectivo para proporcionar un flujo correspondiente de símbolos OFDM , el cual es procesado adicio aimente para proporcionar una señal del enlace descendente correspondiente. Las señales del enlace descendente de los Na? moduladores 822a hasta 822ap son entonces transmitida desde las Nap antenas 824a hasta 824ap, respectivamente. En cada terminal de usuario 520, una o antenas múltiples 852 reciben las señales del enlace descendente transmitidas, y cada antena proporciona una señal de entrada del receptor a un desmodulador (DESMOD) respectivo 854. Para el desmodulador 854 efectúa un procesamiento complementario al efectuado en el modulador 822 y proporciona símbolos "recibidos" . Un procesador espacial de recepción (RX) 860 efectúa entonces el procesamiento espacial sobre los símbolos recibidos de todos los moduladores 854 para proporcionar símbolos "recuperados", los cuales son estimaciones de los símbolos desmodulados enviados por el punto de acceso. El procesador de datos RX 870 recibe y desmultiplexa los símbolos recuperados en sus canales de transporte respectivos. Los símbolos recuperados por cada canal de transporte pueden ser procesados para proporcionar datos descodificados para el canal de transporte. Los datos descodificados por cada canal de transporte pueden incluir datos del usuario recuperado, datos de control y así sucesivamente, los cuales pueden ser proporcionados a un colector de datos 872 para su almacenamiento y/o un controlador 880 para su procesamiento adicional. El procesamiento por el punto de acceso 510 y la terminal 520 para el enlace descendente es descrito con mayor detalle más adelante en la Solicitud de Patente Estadounidense Provisional No. de Serie 60/421,309 mencionada anteriormente. El procesamiento por el enlace ascendente puede ser el mismo o diferente del procesamiento por el enlace descendente. Para el enlace descendente, en cada terminal de usuario activa 520, el procesador espacial RX 860 estima además un canal del enlace descendente y proporciona información de estado del canal (CSI) . La CSI puede incluir estimaciones de respuesta de canal, SNR recibidas, y así sucesivamente. El procesador de datos RX 870 también puede proporcionar el estado de cada paquete/cuadro recibido sobre el enlace descendente. Un controlador 880 recibe la información de estado del canal y el estado del paquete/cuadro y determina la información de retroalimentación a ser enviada de regreso al punto de acceso. El controlador 880 puede procesar además las estimaciones del canal del enlace descendente para obtener vectores de direccionamiento , los cuales son usados para transmitir una referencia dirigida al punto de acceso y para el procesamiento espacial para la recepción de datos del enlace descendente y la transmisión de datos para el enlace ascendente. La información de retroalimentación y los datos del enlace ascendente son procesados por un procesador de datos TX 890, multiplexados en datos de piloto y procesados espacialmente por un procesador espacial TX 892 (si está presente) , acondicionados por uno o más moduladores 854, y transmitidos vía una o más antenas 852 de regreso al punto de acceso. En el punto de acceso 510, las señales del enlace ascendente transmitidas son recibidas por las antenas 824, desmoduladas por los desmoduladores 822, y procesadas por un procesador espacial RX 840 y un procesador de datos RX 842 en una forma complementaria a la efectuada en la terminal de usuario. La información de retroalimentación recuperada es entonces proporcionada al controlador 830 y un programador 834. El programador 834 puede usar la información de retroalimentación para efectuar un número de funciones como (1) seleccionar un conjunto de terminales de usuario par la transmisión de datos sobre el enlace descendente y el enlace ascendente, (2) seleccionar las velocidades de las terminales de usuario seleccionadas, y (3) asignar los recursos de FCK/RCH disponibles a las terminales seleccionadas. El controlador 830 puede además usar información (por ejemplo, vectores de direccionamiento) obtenida de la transmisión del enlace ascendente por el procesamiento de la transmisión por un enlace descendente, como se describe más adelante. Los controladores 830 y 880 controlan la operación de las diferentes unidades de procesamiento en el punto de acceso y la terminal de usuario, respectivamente. Por ejemplo, el controlador 830 puede determinar el tamaño de la carga útil de cada paquete de datos enviados sobre el enlace descendente y seleccionar los símbolos OFD de los tamaños apropiados por cada paquete de datos del enlace descendente. De manera correspondiente, el controlador 880 puede determinar el tamaño de la carga útil de cada paquete de datos enviado sobre el enlace ascendente y seleccionar los símbolos OFDM de tamaños apropiados por cada paquete de datos del enlace ascendente. La selección del tamaño de símbolo OFDM puede ser efectuada por el enlace descendente y el enlace ascendente de varias maneras. En una modalidad, el controlador 830 y/o el programador 834 determina los tamaños de símbolo OFDM específicos a ser usados por ambos del enlace descendente y el enlace ascendente. En otra modalidad, el controlador en el transmisor determina los tamaños de símbolo OFDM específicos para usarse para la transmisión. La selección del tamaño de símbolo OFDM puede entonces ser proporcionada al receptor (por ejemplo, vía señalización sobre un canal aéreo o señalización dentro de la transmisión en sí) . En otra modalidad más, el controlador en el receptor determina los tamaños de símbolo OFDM específicos a usar para la transmisión, y la selección del tamaño de símbolo OFDM es proporcionado al transmisor. La selección del tamaño de símbolo OFDM puede ser proporcionada en varias formas. Por ejemplo, los tamaños de símbolo OFDM específicos para usarse para una transmisión dada pueden ser derivados de información de programación para esa transmisión, la cual puede incluir, por ejemplo, el modo de transmisión, los canales espaciales, la velocidad, y el intervalo de tiempo a usar para la transmisión. La información de programación puede ser generada por el controlador 830 y/o el controlador 834, el controlador en el transmisor, o el controlador en el receptor. Para ambos del enlace descendente y el enlace ascendente, la combinación específica de símbolos OFDM grandes y pequeños a usar por cada paquete de datos depende del tamaño de la carga útil del paquete y la capacidad del símbolo OFDM por cada uno de los tamaños de símbolo OFDM disponibles. Por cada paquete de datos, el controlador puede seleccionar tantos símbolos OFDM grandes como sea necesario, y donde sea apropiado seleccionar uno o más símbolos OFDM pequeños adicionales para el paquete de datos. Esta selección puede ser efectuada como sigue. Asúmase que son usados dos tamaños de símbolo OFDM (por ejemplo, con 64 subbandas y 256 subbandas) , la capacidad de transporte de datos del símbolo OFDM pequeño es TSM= 48 símbolos de modulación, y la capacidad del símbolo OFDM grande es TL= 192 símbolos de modulación. El esquema de modulación y codificación permite que sean enviados M bits de información por símbolo de modulación. La capacidad del símbolo OFDM pequeño es entonces CSM=48.M bits de información, y la capacidad del símbolo OFDM grande es CL=192.M bits de información. Sea el paquete de datos de Np bits de longitud. El controlador calcula dos valores intermedios, 1 y w como sigue: L = int [Np/CL] , y Ec (2) m= [techo (Np-1.CL) /CSM] , Ec (3) donde "int" sobre a proporciona un valor entero de a, y la operación "techo" sobre b proporciona el siguiente valor entero más alto para b. Si m <4, entonces el número de símbolos OFDM grandes a usar por el paquete de datos NL= 1 y el número de símbolos OFDM pequeños a usar es NSM=m. De otro modo, si m=4, entonces el número de símbolos OFDM grandes a usar por el paquete de datos es NL=1+1 y el número de símbolos OFDM a usar es NSH=0. Los controladores 830 y 880 proporcionan las señales de control de canales de símbolo OFDM a los moduladores/desmoduladores 822 y 854 respectivamente. En el punto de acceso, la señal de control de tamaño de símbolo OFDM es usada por los moduladores para determinar el tamaño de las operaciones de IFFT para la transmisión por el enlace descendente, y también es usado por los desmoduladores para determinar un tamaño de las operaciones de FFT para la transmisión por el enlace ascedente. En la terminal de usuario, la señal de control del tamaño de símbolo OFDM es usada por los desmoduladores para determinar el tamaño de las operaciones de FFT para la transmisión por el enlace descendente, y también es usada por los desmoduladores para determinar el tamaño de las operaciones de FFT para la transmisión por el enlace ascendente. Las unidades de memoria 832 y 882 almacenan datos y código de programa usados por los controlador 838 y 880, respectivamente. La FIGURA 9A muestra un diagrama de bloques de una modalidad de una unidad de transmisora 900 que puede ser usada por la porción transmisora del punto de acceso y la terminal de usuario. Dentro del procesador de datos TX 810, una unidad de encuadre 910 "encuadra" los datos por cada paquete a ser transmitido sobre el FCH o RCH . El encuadre puede ser efectuado como se ilustra en la FIGURA 7 para proporcionar uno o más cuadros PHY por cada paquete de usuario. El encuadre puede ser omitido por ambos canales de transporte. Un mezclador 912 mezcla entonces los .datos encuadrados/no encuadrados por cada canal de transporte para aleatorizar los datos. Un codificador 914 codifica entonces los datos mezclados de acuerdo con un esquema de codificación seleccionado para proporcionar bits de código. La codificación incrementa la conflabilidad de la transmisión de datos. Una unidad de repetición/perforación (916) repite o perfora (es decir suprime) entonces algunos de les bits de código para obtener la velocidad de código deseada por cada cuadro PHY. En una modalidad ejemplar, el codificador 914 es de una velocidad de 1/2, una longitud de restricción de 7, un codificador convolusional binario. La velocidad de código de 1/4 puede ser obtenida repitiendo cada bit de código una vez. Velocidades de código más grandes de 1/2 pueden ser obtenidas suprimiendo algunos de los bits de código del codificador 914. Un intercalador 918 entonces intercala (es decir, reordena) los bits de código de la unidad 916 sobre la base de un esquema de intercalación particular. El intercalador proporciona diversidad de tiempo, frecuencia y/o espacial para los bits de código. En una modalidad, cada grupo de 48 bits de código consecutivos a ser transmitidos sobre un canal espacial dado es intercalado a través de las 48 subbandas de datos para el símbolo OFDM corto para proporcionar diversidad de frecuencia. Para la intercalación, a los 48 bis de código en cada grupo se les pueden asignar los índices de 0 hasta 47. Cada índice de bit de código está asociado con una subbanda de OFDM corta respectiva. La Tabla 3 muestra una asignación de código - subbanda ejemplar que puede ser usada para la intercalación. Todos los bits de código con un índice particular son transmitidos sobre la subbanda asociada. Por ejemplo, el primer bit de código (con el índice 0) en cada grupo es transmitido sobre la subbanda OFDM corta - 26, y el segundo bit de código (con el índice 1) es transmitido sobre la subbanda 1, y así sucesivamente . Para el símbolo OFDM largo, cada grupo de 192 bits de código consecutivo a ser transmitidos sobre un canal espacial dado es intercalado a través de las 192 subbandas de datos por el símbolo OFDM largo. En particular, el primer subgrupo de 48 bits de código con índice de 0 hasta 47 puede ser transmitido sobre las 48 subbanda de datos con los índices 1 = 4k, donde k = +Í1..6, 8..20, 22..26 }, el segundo subgrupo de 48 bits de código con los índices de 48 hasta 95 puede ser transmitido sobre las subbandas con índices 1 = 4k +1, el tercer subgrupo de 48 bits de código con los índices 96 hasta 143 puede ser transmitido sobre las subbandas con los índices 1 =4k + 2, y el último subgrupo de 48 bits de código con los índices de 144 hasta 191 puede ser transmitido sobre las subbandas con los índices 1 = 4k+3. El mismo esquema de intercalación es de este modo usado esencialmente por ambos de los símbolos OFDM corto y largo. Una unidad de trazo de mapa de símbolos 920 traza entonces el mapa de los datos intercalados de acuerdo con uno o más esquemas de modulación para proporcionar símbolos de modulación. Como se muestra en la Tabla 1, el esquema de modulación específico a usar es el dependiente de la velocidad seleccionada. El mismo esquema de modulación es usado por todas las subbandas de datos en el modo de diversidad. Puede ser usado un esquema de modulación diferente por cada canal espacial en el modo de multiplexion espacial. El trazo de mapas de símbolos puede ser logrado (1) agrupando el conjunto de B bits para formar valores binarios de B bits, donde B > 1, y (2) trazar cada valor binario de B bits en el punto en una constelación de señales correspondiente al esquema de modulación seleccionado. La unidad de trazo de mapa de símbolos 920 proporciona un flujo de símbolos de modulación al procesador espacial TX 920. Un diseño ejemplar para la unidad de encuadre 910, el mezclador 912, el codificador 914, la unidad de repetición/perforación 916, el intercalador 918, y la unidad de trazo de mapas de símbolos 920 se describe en la Solicitud de Patente Estadounidense provisional No. de Serie 60/421,309, mencionada anteriormente. El mezclado, codificación y modulación pueden ser efectuados sobre la base de señales control proporcionadas por el controlador 830. El procesador espacial TX 820 recibe los símbolos de modulación del procesador de datos TX 810 y efectúa el procesamiento espacial por la multiplexión espacial, direccionamíento de haz o modo de diversidad. El procesamiento espacial es descrito en la Solicitud de Patente Estadounidense No. de Serie 60/421,309, mencionada anteriormente. El procesador espacial 820 proporciona un flujo de símbolos de transmisión a cada uno de los Nap moduladores 822a hasta 822ap. La FIGURA 9B muestra un diagrama de bloques de una modalidad de un modulador 822x, la cual puede ser usada por cada uno de los moduladores 822a hasta 822ap en la FIGURA 9A. El modulador 822x incluye un modulador OFD 930 acoplado a una unidad transmisora (TMTR) 940. El modulador OFDM 930 incluye una unidad de IFFT- de tamaño variables 932 acoplada a un generador de prefijos cíclicos 934. La unidad de IFFT 932 puede ser implementada con la unidad de IFFT 400 mostrada en la FIGURA 4. La unidad de IFFT 932 efectúa IFFT en N puntos sobre el flujo de símbolos de transmisión proporcionada al modulador 822x, donde es variables y determinada por la señal de control de tamaño de símbolo OFDM proporcionada por el controlador 830. Por ejemplo, el controlador 830 puede seleccionar el tamaño de símbolo OFDM pequeño para los segmentos de BCH y FCCH (como se muestra en la FIGURA 6) y puede seleccionar una combinación de los tamaños de símbolo OFDM pequeño y grande para el segmento de FCH, como se describió anteriormente. El generador de prefijo cíclico 934 anexa un prefijo cíclico a cada símbolo transformado de la unidad de IFFT 932. La salida del generador de prefijos cíclicos 934 es un flujo de símbolos OFDM que tiene tamaños variables, de acuerdo a lo determinado por el controlador 830. La unidad transmisora 940 convierte el flujo de símbolos OFDM en una o más señales analógicas, y amplifica, filtra y convierte de manera ascendente por frecuencia además las señales analógicas para generar una señal del enlace descendente adecuada para la transmisión desde una antena asociada S24. 2. Piloto Pueden ser transmitidos varios tipos de piloto para soportar varias funciones, como adquisición de temporización y frecuencia, estimación de canal, calibración, y así sucesivamente. La Tabla 4 lista cuatro tipos de piloto y su descripción breve. Tabla 4 Tipo de Piloto Descripción Piloto de Un piloto transmitido desde todas Radiofaro las antenas de transmisión y usado para la adquisición de temporización y frecuencia Piloto MIMO Un piloto transmitido desde todas las antenas de transmisión con diferentes códigos ortogonales y usado para la estimación de canal. Referencia Un piloto transmitido sobre modos Dirigida propios específicos de un canal MIMO para una terminal de usuario específica y usado para la estimación de canal y posiblemente el control de velocidad. Piloto Portador Un piloto usado para el seguimiento de fase de una señal portadora. Un piloto MIMO puede ser enviado por un transmisor (por ejemplo, un punto de acceso) con el símbolo OFDM corto y usado por un receptor (por ejemplo, una terminal de usuario) para estimar las matrices de respuesta de canal K(k) , para los índices de subbanda k e K, donde =+{!..26] . El receptor puede entonces efectuar la descomposición del valor singular de la matriz de respuesta de canal por cada subbanda H(k) , como sigue: H(k) =U(k) ? (k)VH(k) , para k e K, Ec (4) donde U(k) es una matriz unitaria (?t X NT) de los vectores propios izquierdos de H(fc) ?(k) es una matriz diagonal (NR X NT) de valores singulares de H(k) ; V(k) es una matriz unitaria (?t X NT) de los vectores propios derechos de R(k) ; y "H" denota la transpuesta conjugada, NT denota el número de antenas de transmisión, y Ns denota el número de antenas receptoras. Una matriz unitaria M se caracteriza por la propiedad HM=I, donde I es la matriz de identidad. Los valores singulares en cada matriz ?(k) pueden ser ordenados del más grande al más pequeño, y las columnas en las matrices U(k) y V(k) pueden ser ordenadas, de manera correspondiente.

Un modo propio de "banda ancha" puede ser definido como el conjunto de modos propios del mismo orden de todas las subbandas después del ordenamiento. De este modo, el modo propio de banda ancha m incluye al modo propio m de todas las subbandas. Cada modo propio de banda ancha está asociado con un conjunto respectivo de vectores propios para todas las subbandas. El modo propio de banda ancha "principal" es uno asociado con el valor singular más grande en cada matriz ?(k) después del ordenamiento . Si es usada la misma banda de frecuencia por ambos del enlace descendente y el enlace ascendente, entonces la matriz de respuesta de canal para un enlace es la transpuesta de la matriz de respuesta de canal para el otro enlace. Puede efectuarse la calibración para considerar las diferencias en las respuestas de frecuencia de las cadenas de transmisión/recepción en el punto de acceso y la terminal de usuario. Puede ser enviada una referencia dirigida por un transmisor y usada por un receptor para estimar los vectores propios que puedan ser usados por el procesamiento espacial para la recepción y transmisión de datos. Una referencia dirigida puede ser transmitida por un modo propio de banda m por un transmisor (por ejemplo, una terminal de usuario) , como sigue: xm(k) =vm(k) .p (k) , para k e K, Ec (5) donde xm(k) es un vector de transmisión (?t x 1) por uno para la subbanda k de modo propio de banda ancha m; vm(k) es el vector de direccionamiento para la subbanda k del modo propio de banda ancha m (es decir, la mésima columna de la matriz V(k); y p(k) es el símbolo piloto para la subbanda k. El vector xm(k) incluye NT símbolos de transmisión a ser enviados desde las NT antenas de transmisión para la subbanda K. La referencia dirigida recibida en el receptor (por ejemplo, un punto de acceso) puede ser expresada como : rm(k)= H(k)x-,(k) +n(k) , para k e K, Ec (6) = um(k)am(k)p(k) +n(k) donde rm(k) es un vector recibido por la subbanda k del modo propio de banda ancha m; um(k) es el vector de direccionamiento para la subbanda k del modo propio de banda ancha m (es decir la mésima columna de la matriz U (k) ; y am(k) es el valor singular para la subbanda k del modo propio de banda ancha m; y n(k) es el ruido.

Como se muestra en la ecuación (6) , en ei receptor, la referencia dirigida recibida (en ausencia de ruido) es aproximadamente u (k) am (k) p (k) . El receptor puede de este modo obtener estimaciones de um(k) y am(k) para la subbanda k sobre la base de la referencia dirigida recibida sobre la subbanda, como se describe en la Solicitud de Patente provisional No. de Serie 60/421,309, descrita anteriormente. La referencia dirigida es enviada por un modo propio de banda ancha encada periodo de símbolo OFDM (sin multiplexión de subbanda) , y puede a su vez ser usada para obtener estimación de un vector propio um(k) por cada subbanda de ese modo propio de banda ancha. Puesto que las estimaciones de vectores propios múltiples por la matriz unitaria U(k) son obtenidas sobre diferentes periodos de símbolo OFDM, y debido al ruido y otras fuentes de degradación en el canal inalámbrico, los vectores propios estimados por la matriz unitaria (los cuales son derivados individualmente) probablemente no serán ortogonales entre sí. Para mejorar el desempeño, Nc vectores estimados um(k) por cada matriz unitaria U(k) puede ser forzados a ser ortogonales entre sí usando la factorización QR o alguna otra técnica de ortogonalización, como se describe en la Solicitud de Patente Estadounidense provisional No. de Serie 60/438,601, mencionada anteriormente. La referencia dirigida puede ser enviada usando el símbolo OFDM corto. El receptor es capaz de procesar la referencia dirigida recibida para obtener un vector de direccionamiento por cada subbanda OFDM corta que fue usada para la transmisión de referencia dirigida. Para el diseño ejemplar anterior, cada subbanda OFDM corta está asociada con cuatro subbandas OFDM largas. Si la referencia dirigida es enviada usando el símbolo OFDM cortos, entonces los vectores de direccionamiento para las subbandas OFDM largas pueden ser obtenidos de varias maneras . En una modalidad, el vector de direccionamiento obtenido por la subbanda OFDM corta k es usado por las subbandas OFDM largas l=4k hasta l=4k+3. Esta modalidad proporciona un buen desempeño para SNR de bajas a moderadas. Para SNR altas, se observa alguna degradación cuando el ancho de banda de coherencia de la terminal es pequeño. El ancho de banda de coherencia es el ancho de banda sobre el cual el canal es esencialmente constante o plano . En otra modalidad, el vector de direccionamiento ura(k) obtenidos por las subbandas OFDM cortas es interpolados para obtener ios vectores de direccionamiento um(l) para las subbandas OFDM largas. La interpolación puede ser efectuada de tal manera que los vectores de direccionamiento um(l) no exhiban sustancialmente mayor variabilidad de banda a subbanda que la matriz de respuesta de canal H(k) subyacente. Una fuente de variabilidad es la ambigüedad de fase y los vectores propios izquierdo y derecho de H(k) resulta del hecho de que los vectores propios izquierdo y derecho de H(k) son únicos hasta una constante compleja de longitud unitaria. En particular, para cualquier par de vectores de longitud unitaria vm(k) y Um(k) que satisfagan la siguiente ecuación: H(k) vm(k) =um(k)ara(k) , Ec (7) cualquier otro par de vectores de longitud unitaria e^v-^k) y e^u^k) también satisfacen la ecuación . Esta ambigüedad de fase también puede ser evitada tomando algunas precauciones en el cálculo de la descomposición del valor singular de H(k) . Esto puede ser logrado restringiendo la solución a la descomposición del valor singular, de modo que el primer elemento en cada columna de V(k) no sea negativo. Esta restricción no elimina las rotaciones de fase arbitrarias de subbanda a subbanda cuando las variaciones en los vectores propios son en otras circunstancias uniformes y la magnitud del elemento delantero del vector propio no se aproxima a cero . Esta restricción puede ser cruzada multiplicando posteriormente una matriz diagonal R(k) con cada una de las matrices unitarias ü(k) y V(k) , las cuales pueden ser obtenidas en la forma normal y pueden contener rotaciones de fase arbitrarias. Los elementos diagonales pi(k) de la matriz R(k) pueden ser expresados como: Pi(k)=e-ar9lvl'j 0c, l ; Ec (8) donde i_j (k) es el primer elemento de la iésima columan de V(k) y Los vectores propios restringidos en R(k)v(k) pueden entonces ser usados por la referencia dirigida, como se muestra en la ecuación (5) . En el receptor, el vector recibido rm(k) puede ser procesado para obtener estimaciones de um(k) y am(k) , las cuales pueden ser interpoladas para obtener estimaciones de um(l) y am(l) , respect ivamente . El uso del símbolo OFDM corto por el piloto MIMO y la referencia dirigida reduce la carga de procesamiento asociada con la descomposición del valor singular de las matrices de respuesta de canal H(k). Además, puede demostrarse que la interpolación, con la restricción descrita anteriormente para evitar la rotación de fase arbitraria de subbanda a subbanda, puede reducir la cantidad de degradación en el desempeño debido a la interpolación de los vectores de direccionamiento sobre la base de la transmisión de referencia dirigida sobre menos que todas las subbandas usadas para la transmisión de datos . El piloto del portador puede ser transmitido por el punto de acceso y usado por las terminales de usuario para seguimiento de fase de la señal portadora. Para un símbolo OFD corto, un piloto portador puede ser transmitido sobre cuatro subbandas OFDM cortas con índices +{7,2l}, como se muestra en la Tabla 3. Para un símbolo OFDM largo, el piloto portador puede ser transmitido sobre las 16 subbandas OFDM largas correspondientes +{28+i, 84+i}, para i= ?,. 1, 2, 3. De manera alternativa, el piloto portador puede ser transmitido sobre cuatro subbandas OFDM largas con los índices +{28, 84), caso en el cual las otras 12 subbandas OFDM largas pueden ser usadas para la transmisión de datos o algún otro propósito. Diferentes tipos de pilotos y su procesamiento en el transmisor y receptor son descritos con detalle en la Solicitud de Patente Estadounidense Provisional No. 60/421,309, mencionada anteriormente. Por simplicidad, las técnicas para usarse en los símbolos de OFDM de diferentes tamaños han sido descritas para el enlace descendente. Esas técnicas también pueden ser usadas para el enlace ascendente. Puede ser usado un tamaño de símbolo OFDM fijo para algunas transmisiones del enlace ascendente (por ejemplo, mensajes enviados sobre el RACH) y pueden ser usados los símbolos OFDM de diferentes tamaños por otras transmisiones del enlace ascendente (por ejemplo, paquetes de datos enviados sobre el RCH) . La combinación específica de símbolos OFDM grandes y pequeños a usarse por cada paquete de datos del enlace ascendente puede depender del tamaño de la carga de paquete y puede ser determinada por el controlador 880 (por ejemplo, sobre la base de la información de programación generada por el controlador 880 proporcionada por el controlador 830 y/o el programador 834, como se describió anteriormente). Las técnicas descritas aquí pueden ser implementadas por varios medios. Por ejemplo, esas técnicas pueden ser implementadas en componentes físicos de computación, programas y sistemas de programación o una combinación de los mismos. Para una implement ción con componentes físicos de computación, los elementos usados para facilitar el acceso aleatorio a la terminal de usuario y el punto de acceso pueden ser implementadas dentro de uno o más circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC) como procesadores de señales digitales (DSP) , dispositivos procesadores de señales digitales (DSPD) , dispositivos lógicos programables (PLD) , arreglos de compuertas programables en el campo (FPGA) , procesadores, controladores , microcontroladores , microprocesadores, otras unidades electrónicas diseñadas para efectuar las funciones descritas aquí, o una combinación de las mismas. Para la implementación con programas y sistemas de programación, las técnicas de acceso aleatorio pueden ser implementadas con módulos (por ejemplo, procedimientos, funciones y así sucesivamente) que efectúen las funciones aquí descritas. Los códigos de programas y sistemas de programación pueden ser almacenados en una unidad de memoria (por ejemplo, en la unidad de memoria 832 ó 872 en la FIGURA 8) y ejecutados por un procesador (por ejemplo, controlador 830 y 880) . La unidad de memoria puede ser implementada dentro del procesador o ser externa al procesador, en este caso pueden ser acopladas comunicativamente al procesador vía varios medios como se conoce en la técnica.

Los encabezados se incluyeron aquí como referencia y para ayudar a localizar ciertas secciones. No se pretende que esos encabezados limiten el alcance de los conceptos descritos aquí, y esos conceptos pueden tener aplicabilidad en otras secciones a través de toda la especificación. La descripción anterior de las modalidades descritas se proporcionó para permitir a cualquier experto en la técnica hacer o usar la presente invención. Varias modificaciones a estas modalidades serán fácilmente evidentes a aquellos expertos en la técnica y los principios genéricos definidos aquí pueden ser aplicados a otras modalidades sin apartarse del espíritu o alcance de la invención. De este modo, la presente invención no pretende limitarse a las modalidades mostradas aquí sino de acuerdo a su alcance consistente con los principios y características novedosas descritas aquí .

Claims

ütOVEDAO DE LA I! ENCION Habiéndose descrito la invención como antecede, se z-eclama como propiedad lo contenido en las siguientes: RElVIVfDIC&CIOWKS 1. Un método para transmitir datos en un sistema de comunicación de multiplexion por división de frecuencia ortogonal ÍOFDM) , caracterizado porque comprende : transmitir un primer bloque de datos en un primer símbolo OFDM de un primer tamaño: y transmitir un segundo bloque de datos en un segundo símbolo OFDM de un segundo tamaño que es diferente del primer tamaño.
2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primex- bloque de datos comprende datos de control y el segundo bloque de datos comprende datos de usuario.
3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el primer tamaño es seleccionado sobre la base de un tamaño de carga útil esperada por los datos de control y el segundo tamaño es seleccionado sobre la base de un tamaño de carga útil esperado por los datos de usuario.
4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer y segundo bloques de datos son para un paquete de datos.
5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque se pretende que el primer bloque de datos sea para receptores múltiples y se pretende que el segundo bloque de datos sea para un único receptor .
6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además: transmitir un piloto en un tercer símbolo OFDM.
7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el piloto es una referencia dirigida.
8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada par de símbolos de modulación para el segundo símbolo OFDM es transmitido concurrentemente sobre un par de subbandas desde dos antenas.
9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los prefijos cíclicos para el primer y segundo símbolos OFDM tienen la misma longitud.
10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los prefijos cíclicos para el primer y segundo símbolos OFDM tienen longitudes diferentes.
11. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo bloque de datos es codificado para obtener un valor de detección de error que es transmitido en el segundo símbolo OFDM.
12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer y segundo bloques de datos son intercalados con el mismo esquema de intercalación.
13. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer y segundo tamaño están relacionados por una potencia de dos .
14. Un aparato en un sistema de comunicación de multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) , caracterizado porque comprende: medios para transmitir un primer bloque de datos en un primer símbolo OFDM de un primer tamaño; y medios para transmitir un segundo bloque de datos en un segundo símbolo OFDM de un segundo tamaño que es diferente del primer tamaño.
15. El aparato de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque comprende además: medios para transmitir un piloto en un tercer símbolo OFDM del primer tamaño.
16. Una unidad transmisora en un sistema de comunicación de multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM), caracterizado porque comprende: un procesador de datos de transmisión (TX) que opera para procesar un primer bloque de datos para obtener un primer conjunto de símbolos de modulación y para procesar un segundo bloque de datos para obtener un segundo conjunto de símbolos de modulación; y un modulador que opera para procesar el primer conjunto de símbolos de modulación para obtener un primer símbolo OFDM de un primer tamaño para procesar el segundo conjunto de símbolos de modulación para obtener un segundo símbolo OFDM de un segundo tamaño que es diferente del primer tamaño.
17. El transmisor de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porq e el modulador opera además para procesar un tercer conjunto de símbolos de modulación por un piloto para obtener un tercer símbolo OFDM para el piloto.
18. Un método para transmitir datos en un sistema de comunicación de multiplexión por división de frecuencia ortogonal, caracterizado porque comprende: transmitir datos de control en un primer segmento de tiempo con un primer símbolo OFDM de un primer tamaño; y transmitir datos de usuario en un segundo segmento de tiempo con un segundo símbolo OFDM de un segundo tamaño que es diferente del primer tamaño.
19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque comprende además: transmitir datos de usuario en el segundo segmento de tiempo con un tercer símbolo OFDM de un tercer tamaño que es diferente del segundo tamaño.
20. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque comprende además: transmitir un piloto en un tercer segmento de tiempo con un tercer símbolo OFDM.
21. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el primer y segundo tamaños son fijos.
22. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el primer y segundo tamaños son configurables .
23. Un método para recibir datos en el sistema de comunicación por multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) , caracterizado porque comprende : recibir un primer símbolo OFDM de un primer tamaño por un primer bloque de datos; y recibir un segundo símbolo OFDM de un segundo tamaño por un segundo bloque de datos, siendo el segundo tamaño diferente del primer tamaño.
24. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el primer bloque de datos comprende datos de concrol y el segundo bloque de datos comprende datos de usuario.
25. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el primer y segundo bloques de datos son para un paquete de datos.
26. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque comprende además: recibir un tercer símbolo OFDM por un piloto.
27. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque comprende además: procesar el tercer símbolo OFDM para obtener la estimación de canal, por cada una de la pluralidad de subbandas .
28. El método de conformidad con la reivindicación 27,. caracterizado porque comprende además: interpolar estimaciones de canal para la pluralidad de subbandas para obtener una estimacicm de canal para una subbanda adicional no entre la pluralidad de subbandas .
29. Un aparato en un sistema de comunicación de mult ipiexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) , caracterizado porque comprende: medios para recibir un primer ^sí bplo OFDM de un primer tamaño por un primer bloque de datos; y medios para recibir un segundo símbolo OFDM de un segundo tamaño por un segundo bloque de datos, siendo el segundo tamaño diferente del primer tamaño.
30. El aparato de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque comprende además: medios para recibir un tercer símbolo OFDM por un piloto ; y medios para procesar el tercer símbolo OFDM para obtener una estimación de canal por cada una de la pluralidad de subbandas.
31. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque comprende: medios para interpolar estimaciones de canal con la pluralidad de subbandas para obtener la estimación de canal por una subbanda adicional no entre la pluralidad de subbandas.
32. Una unidad receptora en un sistema de comunicación de multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM), caracterizada porque comprende: un desmodulador que opera para procesar un primer símbolo OFDM de un primer tamaño para obtener un primer conjunto de símbolos de modulación recibidos y para procesar un segundo símbolo OFDM de un segundo tamaño para obtener un segundo conjunto de símbolos de modulación recibidos, donde el segundo tamaño es diferente del primer tamaño; y un procesador de datos de recepción (RX) que opera para procesar el primer conjunto de símbolos de modulación recibidos para obtener un primer bloque de datos y para procesar el segundo conjunto de símbolos de modulación recibidos para obtener un segundo bloque de datos .
33. La unidad receptora de conformidad con la reivindicación 32, caracterizada porque el desmodulador opera además para procesar un tercer símbolo OFDM para un piloto para proporcionar una estimación de canal por cada una de la pluralidad de subbandas.
34. La unidad receptora de conformidad con la reivindicación 33, caracterizada porque comprende además: un controlador que opera para interpolar estimaciones de canal por la pluralidad de subbandas para obtener una estimación de canal para una subbanda adicional no entre la pluralidad de subbandas.
35. Un método para procesar un piloto en un sistema de comunicación de multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) de entradas múltiples y salidas múltiples (MIMO), caracterizado porque comprende: recibir un primer conjunto de símbolos OFDM de un conjunto de antenas por el piloto; procesar el primer conjunto de símbolos OFDM para obtener una matriz de respuesta de canal por cada una de la pluralidad de subbandas; y descomponer la matriz de respuesta de canal por cada una de la pluralidad de subbandas para obtener una matriz unitaria de vectores eigenvectores por la matriz de respuesta de canal, donde la descomposición es efectuada en una forma para evitar rotaciones de base arbitrarias de subbanda a subbanda .
36. El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque las rotaciones de fase arbitraria de subbanda a subbanda son evitadas restringiendo el primer elemento en cada columna de la matriz unitaria de modo que sea un valor no negativo.
37. El método de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque comprende: generar una referencia dirigida sobre la base de una columna particular de la matriz unitaria por cada una de la pluralidad de subbandas; y transmitir un segundo conjunto de símbolos OFDM desde el conjunto de antenas por la referencia dirigida.
38. Un método para procesar una referencia dirigida en un sistema de comunicación de multiplexión por división de fz-ecuencia ortogonal (OFDM) de entradas múltiples y salidas múltiples (MIMO) , caracterizado porque comprende : recibir un conjunto de símbolos OFDM de un conjunto de antenas por la referencia dirigida; procesar el conjunto de símbolos OFDM para obtener un vector de direccionamiento por cada una de la pluralidad de subbandas ; e interpolar los vectores de direccionamiento para la pluralidad de subbandas para obtener un vector de di eccionamiento para una subbanda adicional no entre la pluralidad de subbandas.
39. Un método para transmitir una unidad de datos que tiene un tamaño de unidad de datos en un sistema de comunicación de multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM), el método se caracteriza porque comprende : seleccionar un primer tamaño de símbolo OFDM de un conjunto de tamaños de símbolos OFDM, donde el conjunto de tamaños de símbolos OFDM comprende un tamaño de símbolo OFDM grande y un tamaño de símbolo OFDM pequeño que es más pequeño que el tamaño de símbolo OFDM grande ,· y transmitir una primera porción sobre la unidad de datos en un símbolo OFDM que tiene el primer tamaño de símbolo OFDM.
40. El método de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque la selección de un primer tamaño de símbolo OFDM se basa en el tamaño de la unidad de datos.
41. El método de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque la unidad de datos tiene un tipo de unidad de datos, y donde la selección de un primer tamaño de símbolo OFDM se basa en el tipo de unidad de datos.
42. El método de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque comprende además: seleccionar un segundo tamaño de símbolo OFDM del conjunto de tamaños de símbolo OFDM; y transmitir una segunda porción de la unidad de datos en un segundo símbolo OFDM que tiene el segundo tamaño de símbolo OFDM.
43. El método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el primer tamaño de símbolo OFDM es igual al segundo tamaño de símbolo OFDM.
44. El método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el primer tamaño de símbolo OFDM es más grande que el segundo tamaño de símbolo OFDM.
45. Un aparato en un sistema de comunicación de multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) , caracterizado porque comprende: medios para seleccionar un primer tamaño de símbolo OFDM de un conjunto de tamaños de símbolo OFDM, donde el conjunto de tamaño de símbolo OFDM comprende un tamaño de símbolo OFDM grande y un tamaño de símbolo OFDM pequeño que es más pequeño que el tamaño de símbolo OFDM grande ; y medios para transmitir una primera porción de una unidad de datos en un símbolo OFDM que tiene un primer tamaño de símbolo OFDM.
46. El aparato de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque comprende además: medios para seleccionar un segundo tamaño de símbolo OFDM del conjunto de tamaños de símbolo OFDM; y medios para transmitir una segunda porción de la unidad de datos en un segundo símbolo OFDM que tiene un segundo tamaño de símbolo OFDM.
47. El aparato de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque el primer tamaño de símbolo OFDM se selecciona sobre la base de un tamaño de unidad de datos de la unidad de datos.
48. El aparato de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque el primer tamaño de símbolo OFDM es seleccionado sobre la base del tipo de unidad de datos de la unidad de datos.
49. Una unidad transmisora en un sistema de comunicación de multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM), caracterizada porque comprende: un controlador que opera para seleccionar el primer tamaño de símbolo de un conjunto de tamaños de símbolo OFDM, donde el conjunto del tamaño de símbolo OFDM comprende un tamaño de símbolo OFDM grande y un tamaño de símbolo OFDM pequeño que es más pequeño que el tamaño de OFDM grande y un modulador que opera para procesar una primera porción de una unidad de datos para obtener un símbolo OFDM que tiene el primer tamaño de símbolo OFDM.
50. El transmisor de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque el controlador opera además para seleccionar un segundo tamaño de símbolo OFDM del conjunto de tamaño de símbolo OFDM y del conjunto del tamaño de símbolo OFDM, y donde el modulador opera además para procesar una segunda porción de la unidad de datos para obtener un segundo símbolo OFDM que tiene el segundo tamaño de símbolo OFDM.