MXPA06010070A

MXPA06010070A - Diversidad de transmision y esparcimiento espacial para un sistema de comunicacion de multiples antenas basado en ofdm.

Info

Publication number: MXPA06010070A
Application number: MXPA06010070A
Authority: MX
Inventors: Sanjiv Nanda; John W Ketchum; Steven J Howard; Mark S Wallace; Jay Rodney Walton
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2004-03-05
Filing date: 2005-03-03
Publication date: 2006-12-15
Also published as: CA2558542A1; US20120213181A1; IL177884A0; BRPI0508412A; JP4537445B2; US8169889B2; EP1751883A1; JP4944224B2; TWI394389B; US20050195733A1; RU2006135107A; JP2010200342A; TW200618512A; RU2368079C2; US8520498B2; KR20060128047A; WO2005088863A1; CN1951031A; JP2007527673A; KR100855919B1

Abstract

Una entidad de transmision de multiples antenas transmite datos a una entidad de recepcion de una sola antena o de multiples antenas utilizando (1) un nodo orientado para dirigir la transmision de datos hacia la entidad de recepcion o (2) un modo orientado de transmision seudo-aleatoria (PRTS) para aleatorizar los canales efectivos observados por la transmision de datos a traves de las sub-bandas; el modo PRTS se puede utilizar para lograr diversidad de transmision o esparcimiento espacial; para la diversidad de transmision, la entidad de transmision utiliza diferentes vectores de orientacion seudo-aleatoria a traves de las sub-bandas pero al mismo vector de orientacion a traves de un paquete para cada sub-banda; la entidad de recepcion no necesita tener conocimiento de los vectores de orientacion seudo-aleatoria o realizar algun procesamiento especial; para el esparcimiento espacial, la entidad de transmision utiliza diferentes vectores de orientacion seudo-aleatoria a traves de las sub-bandas y diferentes vectores de orientacion a traves del paquete para cada sub-banda; solo las entidades de transmision y recepcion conocen los vectores de orientacion usados para la transmision de datos.

Description

sola antena para la transmisión de datos y un dispositivo de recepción normalmente emplea una sola antena para recepción de datos . Un sistema de comunicación de múltiples antenas incluye dispositivos de una sola antena y dispositivos de múltiples antenas. En este sistema, un dispositivo de múltiples antenas puede utilizar sus múltiples antenas para la transmisión de datos a un dispositivo de una sola antena. El dispositivo de múltiples antenas y el dispositivo de una sola antena pueden ejecutar cualquiera de un número de esquemas de diversidad de transmisión convencional para obtener diversidad de transmisión y mejorar el rendimiento para la transmisión de datos. Uno de esos esquemas de diversidad de transmisión es descrito por S.M. Alamouti en un documento titulado "A Simple Transmit Diversity Technique for Wireless Communications", IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol 16, No. 8, Octubre 1998, pp 1451-1458. Para el esquema de Alamouti, el dispositivo de transmisión transmite cada par de símbolos de datos desde dos antenas en dos periodos de símbolo, y el dispositivo de recepción combina los dos símbolos recibidos obtenidos para los dos periodos ¦ de símbolo para recuperar el par de símbolos de datos. El esquema de Alamouti al igual que la mayoría de otros esquemas convencionales de diversidad de transmisión requiere que el dispositivo de recepción ejecute un procesamiento especial, el cual puede ser diferente de esquema a esquema, para recuperar los datos transmitidos y obtener los beneficios de la diversidad de transmisión. Sin embargo, se puede diseñar un dispositivo de una sola antena para operación SISO únicamente, tal como se describe a continuación. Esto normalmente es el caso si el dispositivo inalámbrico está diseñado para la norma IEEE 802.11a y 802. llg. Dicho dispositivo de una sola antena de "legado" no podría ejecutar el procesamiento especial requerido por la mayoría de los esquemas convencionales de diversidad de transmisión. Sin embargo, sigue siendo altamente deseable que un dispositivo de múltiples antenas transmita datos al dispositivo de una sola antena de legado en una forma en que se pueda lograr una conflabilidad y/o rendimiento mejorado. Por lo tanto, existe la necesidad de técnicas para lograr la diversidad de transmisión para un dispositivo de recepción de una sola antena de legado.

SUMARIO DE LA INVENCION Aquí se describen técnicas para transmitir datos desde una entidad de transmisión de múltiples antenas a una entidad de recepción de una sola antena utilizando un modo orientado y/o un modo orientado de transmisión seudo-aleatorio (PRTS) . En el modo orientado, la entidad de transmisión ejecuta procesamiento espacial para dirigir la transmisión de datos hacia la entidad de recepción. En el modo PRTS, la entidad de transmisión ejecuta procesamiento espacial de manera que la transmisión de datos observa canales SISO efectivos aleatorios a través de las sub-bandas, y el rendimiento no queda dictado por una mala realización del canal. La entidad de transmisión puede utilizar (1) el modo orientado si conoce la respuesta del canal de múltiples entradas una sola salida (MISO) para la entidad de recepción y (2) el modo PRTS incluso si no conoce la respuesta del canal MISO. La entidad de transmisión ejecuta procesamiento espacial con (1) vectores de orientación derivados de los estimados de respuesta de canal MISO para el modo orientado y (2) vectores de orientación seudo-aleatorios para el modo PRTS. Cada vector de orientación es un vector con NT elementos, los cuales se pueden multiplicar con un símbolo de datos para generar NT símbolos de transmisión para su transmisión desde NT antenas de transmisión, en donde NT > 1. El modo PRTS se puede utilizar para lograr la diversidad de transmisión sin requerir que la entidad de recepción realice algún procesamiento especial. Para diversidad de transmisión, las entidades de transmisión utilizan (1) diferentes vectores de orientación seudo-aleatorios a través de las sub-bandas empleadas para la transmisión de datos y (2) el mismo vector de orientación a través de la porción orientada seudo-aleatoria de una unidad de datos de protocolo (PDU) para cada sub-banda. Una PDU es una unidad de transmisión. La entidad de recepción no necesita tener conocimiento de los vectores de orientación seudo-aleatorios utilizados por la entidad de transmisión. El modo PRTS también se puede utilizar para lograr el esparcimiento espacial, por ejemplo, para asegurar la transmisión de datos. Para esparcimiento espacial, la entidad de transmisión utiliza (1) diferentes vectores de orientación seudo-aleatorios a través de las sub-bandas y (2) diferentes vectores de orientación a través de la porción orientada seudo-aleatoria de la PDU para cada sub-banda. Para asegurar la transmisión de datos, solo las entidades de transmisión y recepción conocen los vectores de orientación utilizados para la transmisión de datos. Los modos orientado y PRTS también se pueden utilizar para la transmisión de datos desde una entidad de transmisión de múltiples antenas a una entidad de recepción de múltiples antenas, tal como se describe a continuación. Varios aspectos y modalidades de la invención también se describen con mayor detalle a continuación.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La figura 1 muestra un sistema de comunicación de múltiples antenas; La figura 2 muestra un formato PDU genérico; La figura 3 muestra la transmisión piloto desde una entidad de transmisión de modo dual a una entidad de recepción de una sola antena; La figura 4 muestra un proceso para transmitir datos utilizando el modo orientado o PRTS; La figura 5 muestra un proceso para transmitir datos utilizando ambos modos; Las figuras 6A y 6B muestran dos formatos PDU específicos; La figura 7 muestra una entidad de transmisión y dos entidades de recepción; La figura 8 muestra un diagrama en bloques de una entidad de transmisión de múltiples antenas; La figura 9A muestra un diagrama en bloques de una entidad de recepción de una sola antena; y La figura 9B muestra un diagrama en bloques de una entidad de recepción de múltiples antenas.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La palabra "ejemplar" se utiliza en la presente invención para decir "que sirve como un ejemplo, caso, o ilustración". Cualquier modalidad aqui descrita como "ejemplar" no necesariamente se interpretará como preferida o conveniente sobre otras modalidades. La figura 1 muestra un sistema de múltiples antenas 100 con un punto de acceso (AP) 110 y terminales de usuario (ÜT) 120. Un punto de acceso generalmente es una estación fija que entabla comunicación con las terminales de usuario y también se puede denominar como una estación base o con alguna otra terminología. Una terminal de usuario puede ser fija o móvil y también se puede denominar como una estación móvil, un dispositivo inalámbrico, un equipo de usuario (UE) , o alguna otra terminología. Un controlador de sistema 130 se acopla a los puntos de acceso y provee coordinación y control para estos puntos de acceso . El punto de acceso 110 está equipado con múltiples antenas para la transmisión de datos. Cada terminal de usuario 120 puede estar equipada con una sola antena o múltiples antenas para la transmisión de datos. Una terminal de usuario puede entablar comunicación con el punto de acceso, en cuyo caso se establecen las funciones del punto de acceso y de la terminal de usuario. Una terminal de usuario también puede entablar comunicación par-a-par con otra terminal de usuario. En la siguiente descripción, una entidad de transmisión puede ser un punto de acceso o una terminal de usuario, y una entidad de recepción también puede ser un punto de acceso o una terminal de usuario. La entidad de transmisión está equipada con múltiples antenas de transmisión (NT) , y la entidad de recepción puede estar equipada con una sola antena o múltiples antenas (NR) . Un transmisión MISO existe cuando la entidad de recepción está equipada con una sola antena, y una transmisión de múltiples entradas múltiples salidas (MIMO) existe cuando la entidad de recepción está equipada con múltiples antenas. El sistema 100 puede utilizar una estructura de canal de duplexión por división de tiempo (TDD) o duplexión por división de frecuencia (FDD) . Para la estructura TDD, el enlace descendente y el enlace ascendente comparten la misma banda de frecuencia, en donde al enlace descendente se le asigna una porción del tiempo y al enlace ascendente se le asigna la porción restante del tiempo. Para la estructura FDD, al enlace descendente y al enlace ascendente se les asignan bandas de frecuencia separadas. Por claridad, la siguiente descripción asume que el sistema 100 utiliza la estructura TDD.

El sistema 100 también utiliza OFDM para transmisión de datos. OFDM provee NF sub-bandas totales, de las cuales ND sub-bandas se utilizan para la transmisión de datos y se denominan como las sub-bandas de datos, NP sub-bandas se utilizan para un piloto de portadora y se denominan como las sub-bandas piloto, y las NG sub-bandas restantes no se utilizan y sirven como sub-bandas de guardia, en donde NF = ND + NP + NG. En cada periodo de símbolo OFDM, hasta ND símbolos de datos pueden ser enviados en las ND sub-bandas de datos, y hasta NP símbolos piloto pueden ser enviados en las NP sub-bandas piloto. Tal como se utiliza en la presente invención, un "símbolo de datos" es un símbolo de modulación para datos, y un "símbolo piloto" es un símbolo de modulación para piloto. Los símbolos piloto son conocidos a priori tanto por las entidades de transmisión como de recepción. Para modulación OFDM, NF valores de dominio de frecuencia (para ND símbolos de datos, NP símbolos piloto y NG ceros) son transformados al dominio de tiempo con una transformada rápida de Fourier inversa de NF-puntos (IFFT) para obtener un símbolo "transformado" que contenga NF chips. de dominio de tiempo. Para combatir la interferencia entre símbolos (ISI) , la cual es ocasionada por el desvanecimiento selectivo de frecuencia, se repite una porción de cada símbolo transformado para formar un símbolo OFDM correspondiente. La porción repetida con frecuencia se denomina como un prefijo cíclico o intervalo de guardia. Un periodo de símbolo OFDM (el cual también se denomina en la presente invención simplemente como un periodo de símbolo") es la duración de un símbolo OFDM. La figura 2 muestra un formato de unidad de datos de protocolo (PDU) ejemplar 200 que se puede utilizar para el sistema 100. Los datos son procesados en una capa superior como unidades de datos. Cada unidad de datos 210 es codificada y modulada (o mapeada en símbolos) por separado con base en un esquema de codificación y modulación seleccionado para esa unidad de datos. Cada unidad de datos 210 está asociada con una porción de señalización 220 que porta varios parámetros (por ejemplo, la velocidad y longitud) para esa unidad de datos, los cuales son utilizados por la entidad de recepción para procesar y recuperar la unidad de datos. La porción de señalización se puede procesar con el mismo esquema de codificación y modulación o con uno diferente al utilizado para la unidad de datos. Cada unidad de datos y su porción de señalización es modulada en OFDM para formar una porción de señalización/datos 240 de una PDÜ 230. La unidad de datos es transmitida a través de sub-bandas y periodos de símbolo en la porción de datos de la PDÜ. La PDU 230 además incluye un preámbulo 240 que porta uno o más tipos de piloto utilizados para varios propósitos por la entidad de recepción. En general, el preámbulo 240 y la porción de señalización/datos 250 pueden tener, cada uno, una longitud fija o variable y pueden contener cualquier número de símbolos OFDM. La PDU 230 también se puede denominar como un paquete o con alguna otra terminología. La entidad de recepción típicamente procesa cada PDÜ por separado. La entidad de recepción utiliza el preámbulo de la PDU para control automático de ganancia (AGC) , selección de diversidad (para seleccionar uno de varios puertos de entrada a procesar) , sincronización de temporización, adquisición de frecuencia gruesa y fina, estimación de canal, y así sucesivamente. La entidad de recepción utiliza la información obtenida a partir del preámbulo para procesar la porción de señalización/datos de la PDU. En general, la orientación de transmisión seudo-aleatoria se puede aplicar a toda una PDU o una porción de la PDU, dependiendo de varios factores. Por lo tanto, la porción orientada seudo-aleatoria de una PDU puede ser toda o una porción de la PDU. 1. Transmisión MISO En el sistema 100, existe un canal MISO entre una entidad de transmisión de múltiples antenas y una entidad de recepción de una sola antena. Para un sistema basado en OFDM, el canal MISO formado por las NT antenas en la entidad de transmisión y la antena sencilla en la entidad de recepción se pueden caracterizar por un conjunto de NF vectores de fila de respuesta de canal, cada uno con una dimensión de lxNT, el cual se puede expresar como: h(k) = [hl(k) para keK, Ecuación (1) donde la entrada hj (k) , para j=l ... NT, denota el acoplamiento o ganancia compleja entre la antena de transmisión j y la antena de recepción sencilla para la sub-banda k, y K denota el conjunto de NF sub-bandas . Para simplicidad, la respuesta de canal MISO h(k) se asume como la constante a través de cada PDU y, por lo tanto, es una función de la sub-banda k únicamente. La entidad de transmisión puede transmitir datos desde sus antenas múltiples a la entidad de recepción de una sola antena en una forma para que se pueda lograr una conflabilidad y/o rendimiento mejorado. Además, la transmisión de datos puede ser tal que la entidad de recepción de una sola antena puede ejecutar el procesamiento normal para la operación SISO (y no necesita realizar algún otro procesamiento especial para diversidad de transmisión) para recuperar la transmisión de datos.

La entidad de transmisión puede transmitir datos a la entidad de recepción de una sola antena utilizando el modo orientado o el modo PRTS. En el modo orientado, la entidad de transmisión realiza procesamiento espacial para dirigir la transmisión de datos hacia la entidad de recepción. En el modo PRTS, la entidad de transmisión ejecuta procesamiento espacial de manera que la transmisión de datos observa canales SISO efectivos aleatorios a través de las sub-bandas. El modo PRTS se puede utilizar para lograr diversidad de transmisión sin requerir que la entidad de recepción ejecute algún procesamiento especial. El modo PRTS también se puede utilizar para lograr esparcimiento espacial, por ejemplo, para asegurar la transmisión de datos. Estos dos modos y estas dos aplicaciones para el modo PRTS se describen a continuación.

A. Modo orientado para MISO La entidad de transmisión realiza el procesamiento espacial para cada sub-banda para el modo orientado, de l siguiente forma: (n, k) = vsm(k) - s(n, k), Ecuación (2) donde s (nrk) es un símbolo de datos que se va a enviar en la sub-banda k en el periodo de símbolos r¡; sai(.fe') es un vector de orientación NTxl para la sub-banda k en el periodo de símbolos n; y Xmiso,sm{n,k) es un vector NTxl con NT símbolos de transmisión que se van a enviar desde las NT antenas de transmisión en la sub-banda k en el periodo de símbolos n. En la siguiente descripción, el subíndice "sm" denota el modo orientado, "pm" denota el modo PRTS, "miso" denota la transmisión MISO, y "mimo" denota la transmisión MIMO. Con OFDM, una sub-corriente de símbolos de datos puede ser enviada en cada sub-banda de datos. La entidad de transmisión ejecuta procesamiento espacial para cada sub-banda de datos por separado. Para el modo orientado, los vectores de orientación vsm(k) se derivan con base en el vector de fila de respuesta de canal h(k), de la siguiente forma: Vm(k) = h" (k) o vsm(k) = aig{hH (k)} Ecuación (3) donde denota el argumento de hH(k) y "H" denota la transpuesta conjugada compleja. El argumento provee elementos que tienen magnitud de unidad y fases diferentes determinadas por los elementos de h(k) , de manera que toda la potencia de cada antena de transmisión se puede utilizar para la transmisión de datos. Debido a que la respuesta de canal h(k) se asume como constante a través de cada PDU, el vector de orientación vsm{k) también es constante a través de la PDü y es una función de la sub-banda k únicamente. Los símbolos recibidos en la entidad de recepción se pueden expresar como: rsm(n,Je) = h(k) ¦ xmiso¡í:m(n,k) + z(n,k) = h(k) ¦vm(k) ·s(n,k) + z(n,k) = heff,smi.k)-s(n,k) + z(n,k) Ecuación (4) en donde rsm{nrk) es un símbolo recibido para la sub-banda k en el periodo de símbolo n; eff/Sm(k) es una respuesta de canal SISO efectiva para la sub-banda k la cual es heffsm(k) = h(k)-vsm(k); y z{n,k) es el ruido para la sub-banda k en el periodo de símbolo n. Como se muestra en la ecuación (4), el procesamiento espacial por la entidad de transmisión produce como resultado la sub-corriente de símbolos de datos para cada sub-banda k que observa la respuesta de canal SISO efectiva heff/Sm(k) , la cual incluye la respuesta de canal MISO real (k) y el vector de orientación vsm(Jc). La entidad de recepción puede estimar la respuesta efectiva del canal SISO heff,sm{k) , por ejemplo, con base en símbolos piloto recibidos desde la entidad de transmisión. La entidad de recepción puede entonces realizar la detección (por ejemplo, filtrado ajustado) en los símbolos recibidos rsm{n,k) con el estimado de respuesta de canal SISO efectivo, fie sm(k) , para obtener los símbolos detectados §(n,k) , los cuales son estimados de los símbolos de datos transmitidos s(n,k).

La entidad de recepción puede realizar el filtrado ajustado de la siguiente forma: fie*ff sm{k)-r(n,k) §(n,k) = s(n>k) + z'(n> )> Ecuación (5] donde denota un conjugado. La operación de detección en la ecuación (5) es la misma tal como sería ejecutada por la entidad de recepción para una transmisión SISO. Sin embargo, el estimado efectivo de respuesta de canal SISO, fteffsm(k) , se utiliza para la detección en lugar de un estimado de respuesta de canal SISO.

B. Modo PRTS para diversidad de transmisión Para el modo PRTS, la entidad de transmisión utiliza vectores de orientación seudo-aleatorios para procesamiento espacial. Estos vectores de orientación se derivan para tener algunas propiedades deseables, tal como se describe a continuación. Para lograr la diversidad de transmisión con el modo PRTS, la entidad de transmisión utiliza el mismo vector de orientación a través de la porción orientada seudo-aleatoria de una PDU para cada sub-banda k. Los vectores de orientación serian entonces una función de la sub-banda k únicamente y no del periodo de símbolo n, o pm(k) . En general, es deseable utilizar tantos vectores de orientación diferentes como sea posible a través de las sub-bandas para lograr mayor diversidad de transmisión. Por ejemplo, se puede utilizar un vector de orientación diferente para cada sub-banda de datos. Un conjunto de ND vectores de orientación, denotado como {Vpm(k) } , se puede utilizar para procesamiento espacial para las ND sub-bandas de datos. El mismo conjunto de vectores de orientación i?pm(k) } se utiliza para cada PDÜ (por ejemplo, a través del preámbulo y la porción de señales/datos para el formato PDU que se muestra en la figura 2) . El conjunto de vectores de orientación puede ser el mismo o puede cambiar de PDÜ a PDU. La entidad de transmisión realiza procesamiento espacial para cada sub-banda de la siguiente forma: X iso,pm (/i,k~) — üpm(fc) ' S(fi,k). Ecuación (6) Un conjunto de vectores de orientación {Vjpm{k) } se utiliza a través de todos los símbolos OFDM en la PDU. Los símbolos recibidos en la entidad de recepción se pueden expresar como: rtd(n,k) = h(k) ·xmiS0,Pm («,k) + z(n,k) = hk) ¦vpm(k) ¦ s(n,k) + z(n,k) Ecuación (7) La respuesta de canal SISO efectiva heff/td(k) para cada sub-banda es determinada por la respuesta de canal MISO real h(k) para esa sub-banda y el vector de orientación Ypm(k) utilizado para la sub-banda. La respuesta de canal SISO efectiva heff,td(k) para cada sub-banda k es constante a través de la PDU debido a que la respuesta de canal real h{k) se asume como constante a través de la PDU y el mismo vector se orientación Vpm(k) se utiliza a través de la PDU. La entidad de recepción recibe la PDU transmitida y deriva un estimado de respuesta de canal SISO efectivo, heff ld(k) , para cada sub-banda de datos basada en el preámbulo. La entidad de recepción entonces utiliza los estimados de respuesta de canal SISO efectivos, , para realizar la detección en los símbolos recibidos en la porción de señalización/datos de la PDÜ, como se muestra en la ecuación (5) , donde fieff ld(k) sustituye a heff sm{k) ¦ Para diversidad de transmisión, la entidad de recepción no necesita saber si una sola antena o múltiples antenas están siendo utilizadas para la transmisión de datos, y no necesita conocer el vector de orientación utilizado para cada sub-banda. Sin embargo, la unidad de recepción puede disfrutar los beneficios de la diversidad de transmisión debido a que se utilizan diferentes vectores de orientación a través de las sub-bandas y se forman diferentes canales SISO efectivos para estas sub-bandas. Cada PDÜ entonces observaría un ensamble de canales SISO seudo-aleatorios a través de las sub-bandas utilizadas para transmitir la PDÜ.

C. Modo PRTS para esparcimiento espacial El esparcimiento espacial se puede utilizar para aleatorizar una transmisión de datos a través de la dimensión espacial. El esparcimiento espacial se puede utilizar para asegurar la transmisión de datos entre una entidad de transmisión y una entidad de recepción de destinatario para evitar la recepción no autorizada de la transmisión de datos por otras entidades de recepción. Para el esparcimiento espacial en el modo PRTS, la entidad de transmisión utiliza diferentes vectores de orientación a través de la porción orientada seudo-aleatoria de una PDU para cada sub-banda k. Los vectores de orientación entonces serian una función tanto de la sub-banda como del periodo de símbolo, o Vpm(n,k) . En general, es deseable utilizar tantos vectores de orientación diferentes como sea posible a través de las sub-bandas y de los periodos de símbolo para lograr un grado superior de esparcimiento espacial. Por ejemplo, se puede utilizar un vector de orientación diferente para cada sub-banda de datos durante un periodo de símbolos determinado, y se puede utilizar un vector de orientación diferente para cada periodo de símbolo para una sub-banda determinada. Se puede utilizar un conjunto de ND vectores de orientación, denotado como {y_{n,k)}r para el procesamiento espacial de las ND sub-bandas de datos durante un periodo de símbolo, y se puede utilizar un conjunto diferente para cada periodo de símbolo a través de la PDU. Mínimo, se utilizan diferentes conjuntos de vectores de orientación para el preámbulo y la porción de señalización/datos de la PDÜ, en donde un conjunto puede incluir vectores donde todos son unos. Los conjuntos de vectores de orientación pueden ser los mismos o pueden cambiar de PDU a PDU.

La entidad de transmisión ejecuta procesamiento espacial para cada sub-banda de cada periodo de símbolo, de la siguiente forma: Xmisojs(n,k) = vpm(n,k) · sn,k). Ecuación (8) Los símbolos recibidos en la entidad de recepción se pueden expresar como: rss(n,k) = h(k) · xm¡8¿s(n,k) + z(n,k) = h(k) ¦vpm(n,k) ¦ s(n,k) + z(n,k) = heff,ss("»k) ¦ s(n,k) + z(n,k). Ecuación (9) La respuesta de canal SISO efectiva hefffSS{n, k) para cada sub-banda de cada periodo de símbolo es determinada por la respuesta de canal MISO real h(k) para esa sub-banda y el vector de orientación v(n,k) utilizado para la sub-banda y el periodo de símbolo. La respuesta de canal SISO efectiva heff,ss (n, k) para cada sub-banda k varía a través de la PDU si se utilizan diferentes vectores de orientación Vpm (z¡,Je) a través de la PDU. La entidad de recepción de destinatario tiene conocimiento de los vectores de orientación utilizados por la entidad de transmisión y puede realizar el aglutinamiento espacial complementario para recuperar la PDU transmitida. La entidad de recepción de destinatario puede obtener esta información de varias formas, tal como se describe a continuación. Las otras entidades de recepción no tienen conocimiento de los vectores de orientación, y la transmisión de la PDU parece espacialmente aleatoria para estas entidades. Por lo tanto, la probabilidad de recuperar correctamente la PDU se ve tremendamente reducida para estas entidades de recepción. La entidad de recepción de destinatario recibe la PDU transmitida y utiliza el preámbulo para la estimación de canal. Para cada sub-banda, la entidad de recepción de destinatario puede derivar un estimado de la respuesta de canal MISO real (en lugar de la respuesta de canal SISO efectiva) para cada antena de transmisión, o hj(k) para j=l ... NT, con base en el preámbulo. Para simplicidad, a continuación se describe la estimación de canal para un caso con dos antenas de transmisión. La figura 3 muestra un modelo para la transmisión piloto en una sub-banda k desde una entidad de transmisión de dos antenas a una entidad de recepción de una sola antena. Un símbolo piloto p(k) es espacialmente procesado con dos elementos v±(n,k) y v2(.n,./c) de un vector de orientación Vj>m{nrk) para obtener dos símbolos de transmisión, los cuales son entonces enviados desde las dos antenas de transmisión. Los dos símbolos de transmisión observan respuestas de canal de hi { k) y ]¾(.¾¦), los cuales se asumen como constantes a través de la PDU. Si el símbolo piloto p { k) es transmitido en dos periodos de símbolo utilizando dos conjuntos de vectores de orientación, pm(l /¦·¾") y yj,m { 2 ,k) , entonces los símbolos piloto recibidos en la entidad de recepción se pueden expresar como: r (1, k) = A, (k) ¦ v, (1, k) ¦ p{k) + /¾(*) · v2 (1, k) ¦ p(k) + z(l, k), y r (2, k) = hl (k) ¦ v, (2, k) ¦ p(k) + h2 (k) · v2 (2, *) · p{k) + z(2, ¿). los cuales se pueden expresar en la forma de matriz como: VP{k) - h (k) - p(k) + z(k), Ecuación (10) donde rp(k) = rp(2,k)f es un vector con dos símbolos piloto recibidos para la sub-banda k, donde denota la transpuesta; Vp(jf) es una matriz con los dos vectores de orientación vpm (l,k) = (2,k) v2(2,k)J utilizados para la sub-banda J; h(k) = [/z, (k) h2 (k)] es un vector de fila de respuesta de canal para la sub-banda k; y z(k) = [z(l,k) z(2,k)J es un vector de ruido para la sub-banda k. La entidad de recepción puede derivar un estimado de la respuesta de canal MISO, ñ(k) , de la siguiente forma: ñ(k) = Vr¿(k)-rp(k)-p*(k). Ecuación (11) La entidad de recepción de destinatario puede calcular V~p(k) debido a que conoce todos los elementos de Vp(k). Las otras entidades de recepción no conocen Vp(k), no pueden calcular V~p(k) , y no ¦ pueden derivar un estimado lo suficientemente preciso de h(k) . La descripción anterior es para el caso simple con dos antenas de transmisión. En general, el número de antenas de transmisión determina el número de símbolos OFDM para el piloto (la longitud de la transmisión piloto) y el tamaño de Kp(k) . En particular, los símbolos piloto son transmitidos durante un mínimo de NT periodos de símbolo, y la matriz Vp(k) es típicamente de dimensión NTxNT. La entidad de recepción de destinatario puede entonces derivar un estimado de la respuesta de canal SISO efectiva, fieffss(n,k) , para cada símbolo OFDM posterior en la PDÜ, de la siguiente forma: Kff,ss("»*) = fe · pm(n,k). Ecuación (12) El vector de orientación Vpffl (n, A:) puede cambiar de periodo de símbolo a periodo de símbolo para cada sub-banda. Sin embargo, la entidad de recepción de destinatario conoce el vector de orientación utilizada para cada sub-banda y cada periodo de símbolo. La entidad de recepción utiliza el estimado de respuesta de canal SISO efectivo, ñeffss(n,k), para cada sub-banda de cada periodo de símbolo para realizar la detección en el símbolo recibido para esa sub-banda y el periodo de símbolo, por ejemplo, como se muestra en la ecuación (5) , donde heff ss(n,k) sustituye a fiejf¿m(k) Y varía a través de la PDU. La entidad de transmisión también puede transmitir el piloto "en libertad" sin ningún procesamiento espacial, pero multiplicando los símbolos piloto para cada antena de transmisión con una secuencia ortogonal diferente (por ejemplo, una secuencia Walsh) de longitud NT o un múltiplo entero de NT. En este caso, la entidad de recepción puede estimar la respuesta de canal MISO h{k) directamente multiplicando los símbolos piloto recibidos con cada secuencia ortogonal utilizada para la transmisión piloto e integrando la longitud de la secuencia, tal como se conoce en la técnica. Alternativamente, la entidad de transmisión puede transmitir el piloto utilizando un vector de orientación Vpm(l,A:), y la entidad de recepción puede estimar la respuesta de canal MISO efectiva como: íeff Q.,k) = h k) - vpm ({,k) . La entidad de transmisión puede entonces transmitir datos utilizando otro vector de orientación Vpm{2,k), y la entidad de recepción puede entonces estimar la respuesta de canal MISO efectiva para los datos como: ñeff (2,k) = hejp } (k)-Vpm (l,k) - ypm (2,k) . La transmisión piloto y la estimación de canal se pueden entonces realizar en varias formas para esparcimiento espacial. La entidad de transmisión puede realizar el esparcimiento espacial tanto en el preámbulo como en la porción de señalización/datos de la PDU. La entidad de transmisión también puede ejecutar esparcimiento espacial solo en el preámbulo, o solo en la porción de señalización/datos. En cualquier caso, el esparcimiento espacial es tal que el estimado de canal obtenido con base en el preámbulo no es preciso o válido para la porción de señalización/datos. El rendimiento mejorado se puede lograr realizando el esparcimiento espacial por lo menos en la porción de señalización/datos de la PDU de manera que esta porción parezca espacialmente aleatoria a las otras entidades de recepción sin tener conocimiento de los vectores de orientación. Para el esparcimiento espacial, la entidad de recepción de destinatario sabe que se utilizan múltiples antenas para la transmisión de datos y además sabe que el vector de orientación se utiliza para cada sub-banda en cada periodo de símbolo. El aglutinamiento espacial esencialmente se logra utilizando los vectores de orientación adecuados para derivar los estimados de respuesta de canal SISO efectivos, los cuales se utilizan posteriormente para la detección de datos . La entidad de recepción de destinatario también disfruta los beneficios de la diversidad de transmisión debido a que se utilizan diferentes vectores de orientación a través de la PDÜ. Las otras entidades de recepción no conocen los vectores de orientación utilizados por la entidad de transmisión. Por lo tanto, sus estimados de respuesta de canal MISO no son válidos para la porción de señalización/datos y, cuando se utilizan para la detección de datos, proveen símbolos detectados degradados o corrompidos. En consecuencia, la probabilidad de recuperar la PDU transmitida se puede ver sustancialmente impactada para estas otras entidades de recepción. Debido a que la entidad de recepción necesita realizar un procesamiento especial para la estimación de canal y la detección para el esparcimiento espacial, las entidades de recepción de legado, las cuales están diseñadas para la operación SISO únicamente, tampoco pueden recuperar una transmisión de datos espacialmente esparcidos . El esparcimiento espacial también se puede realizar para el modo orientado y el modo PRTS girando la fase de cada símbolo de datos en una forma seudo-aleatoria que es conocida tanto por las entidades de transmisión como de recepción. La figura 4 muestra un diagrama de flujo de un proceso 400 para transmitir datos desde una entidad de transmisión a una entidad de recepción utilizando el modo orientado o PRTS. Cada PDU de datos es procesada (por ejemplo, codificada, intercalada y mapeada en símbolos) para obtener un bloque correspondiente de símbolos de datos (bloque 412) . El bloque de símbolos de datos y símbolos piloto es desmultiplexado en ND sub-bandas- de datos para obtener ND secuencias de símbolos de datos y piloto para las ND sub-bandas de datos (bloque 414) . El procesamiento espacial es entonces ejecutado en la secuencia de símbolos de datos y piloto para cada sub-banda de datos por lo menos con un vector de orientación seleccionado para la sub-banda (bloque 416) . Para el modo orientado, se utiliza un vector de orientación para cada sub-banda de datos, y el procesamiento espacial con este vector de orientación orienta la transmisión hacia la entidad de recepción. Para diversidad de transmisión en el modo PRTS, se utiliza un vector de orientación seudo-aleatorio para cada sub-banda de datos, y la entidad- de recepción no necesita tener conocimiento del vector de orientación. Para esparcimiento espacial en el modo PRTS, se utiliza por lo menos un vector de orientación seudo-aleatorio para cada sub-banda de datos, en donde se aplica una orientación diferente al preámbulo y a la porción de señalización/datos, y únicamente las entidades de transmisión y recepción tienen conocimiento de los vectores de orientación. Para el modo PRTS, el procesamiento espacial con los vectores de orientación seudo-aleatorios aleatoriza los ND canales SISO efectivos observados por las ND secuencias de símbolos de datos y piloto enviados en las ND sub-bandas. La entidad de recepción pudiera no tener la capacidad para procesar de manera adecuada una transmisión de datos enviada utilizando el modo PRTS. Este puede ser el caso, por ejemplo, si la entidad de recepción asume que la respuesta de canal está, de cierta forma, correlacionada a través de las sub-bandas y utiliza cierta forma de interpolación a través de las sub-bandas para la estimación de canal. En este caso, la entidad de transmisión puede transmitir utilizando un modo "libre" sin ningún procesamiento espacial. La entidad de transmisión también puede definir y/o seleccionar los vectores de orientación en una forma para facilitar la estimación de canal para dicha entidad de recepción. Por ejemplo, la entidad de transmisión puede utilizar el mismo vector de orientación para cada conjunto de Nx sub-bandas, en donde Nx > 1. Como otro ejemplo, los vectores de orientación se pueden definir como correlacionados (por ejemplo, versiones giradas de uno y otro) a través de las sub-bandas.

D. Operación de modo múltiple La entidad de transmisión también puede transmitir datos a la entidad de recepción utilizando los modos orientado y PRTS. La entidad de transmisión puede utilizar el modo PRTS cuando la respuesta de canal no es conocida y cambia al modo orientado una vez que se conoce la respuesta del canal. Para un sistema TDD, las respuestas de enlace descendente y enlace ascendente se pueden asumir como reciprocas entre si. Es decir, si h(k) representa el vector de fila de respuesta de canal de la entidad de transmisión a la entidad de recepción, entonces un canal reciproco implica que la respuesta del canal de la entidad de recepción a la entidad de transmisión es proporcionada por hT(k) . La entidad de transmisión puede estimar la respuesta de canal para un enlace (por ejemplo, enlace descendente) con base en una transmisión piloto enviada por la entidad de recepción en el otro enlace (por ejemplo, enlace ascendente) . La figura 5 muestra un diagrama de flujo de un proceso 500 para transmitir datos desde una entidad de transmisión a una entidad de recepción utilizando los modos orientado y PRTS. Inicialmente, la entidad de transmisión transmite datos a la entidad de recepción utilizando el modo PRTS debido a que no tiene estimados de respuesta de canal para la entidad de recepción (bloque 512) . La entidad de transmisión deriva estimados de respuesta de canal para el enlace entre las entidades de transmisión y recepción (bloque 514) . Por ejemplo, la entidad de transmisión puede (1) estimar la respuesta de canal para un primer enlace (por ejemplo, el enlace ascendente) con base en un piloto enviado por la entidad de recepción y (2) derivar estimados de respuesta de canal para un segundo enlace (por ejemplo, el enlace descendente) con base en (por ejemplo, como reciproco de) los estimados de respuesta de canal para el primer enlace. Posteriormente, la entidad de transmisión transmite datos a la entidad de recepción utilizando el modo orientado, con vectores de orientación derivados de los estimados de respuesta de canal para el segundo enlace, una vez que los estimados de respuesta de canal para la entidad de recepción están disponibles (bloque 516) . La entidad de transmisión puede oscilar entre los modos orientado y PRTS, dependiendo si los estimados de respuesta de canal están o no disponibles. La entidad de recepción ejecuta el mismo procesamiento para la estimación y detección de canal para ambos modos y no necesita tener conocimiento de cuál canal está siendo utilizado por la entidad de transmisión para ninguna PDU determinada. Típicamente, con el modo orientado se puede lograr un mejor rendimiento, y la entidad de transmisión puede utilizar una velocidad más elevada para el modo orientado. En cualquier caso, la entidad de transmisión puede señalizar la velocidad utilizada para cada PDU en la porción de señalización de la PDU. La entidad de recepción entonces procesaría cada PDU con base en los estimados de canal obtenidos para esa PDU y de acuerdo con la velocidad indicada. 2. Transmisión MIMO En el sistema 100, existe un canal MIMO entre una entidad de transmisión de múltiples antenas y una entidad de recepción de múltiples antenas. Para un sistema basado en OFDM, el canal MIMO formado por las NT antenas en la entidad de transmisión y las NR antenas en la entidad de recepción se pueden caracterizar por un conjunto de NF matrices de respuesta de canal, cada una de dimensión NR x NT, la cual se puede expresar como: (13) en donde la entrada h±rj{k) , para i = 1 ... NR y j = 1 ... NT, denota el acoplamiento entre la antena de transmisión j y la antena de recepción i para la sub-banda k. Para simplicidad, la respuesta de canal MIMO E{k) se asume como constante sobre cada PDÜ. La matriz de respuesta de canal E(k) para cada sub-banda se puede descomponer en Ns canales espaciales, donde Ns < min{NT,NR}. Los Ns canales espaciales se pueden utilizar para transmitir datos en una forma para lograr mayor conflabilidad y/o mayor rendimiento general. Por ejemplo, Ns símbolos de datos pueden ser transmitidos simultáneamente desde las NT antenas de transmisión en cada periodo de símbolo para lograr mayor rendimiento. Alternativamente, un solo símbolo de datos puede ser transmitido desde las NT antenas de transmisión en cada periodo de símbolo para lograr mayor conflabilidad. Para simplicidad, la siguiente descripción asume que Ns = NT < NR. La entidad de transmisión puede transmitir datos a la entidad de recepción utilizando el modo orientado o PRTS. En el modo orientado para MIMO, la entidad de transmisión realiza procesamiento espacial para transmitir símbolos de datos en los "modos propios" del canal MIMO, tal como se describe a continuación. EN el modo PRTS, la entidad de transmisión realiza procesamiento espacial tal de manera que los símbolos de datos observan canales MIMO efectivos aleatorios. Los modos orientado y PRTS utilizan diferentes matrices de orientación y requieren un procesamiento espacial diferente por parte de la entidad de recepción. El modo PRTS también se puede utilizar para diversidad de transmisión y esparcimiento espacial.

A. Modo orientado para MIMO Para el modo orientado para MIMO, la entidad de transmisión deriva matrices de orientación _S {k) realizando descomposición de valor singular de la matriz de respuesta de canal ñ(k) para cada sub-banda, de la siguiente forma: H{k) = U{k) {k)VsHm{k), Ecuación donde U(J) es una matriz unitaria NR x NR de vectores propios izquierdos de ñ{k) ; ?{k) es una matriz diagonal NR x NT de valores singulares de E(k) ; y Vsm(k) es una matriz unitaria NT x NT de vectores propios derechos de ñ(k) . Una matriz unitaria M se caracteriza por la propiedad MHM=I, donde I es la matriz de identidad. Las columnas de una matriz unitaria son ortogonales entre sí. Debido a que la respuesta de canal R(k) se asume como constante a través de una PDU, las matrices de orientación V_sm{k) también son constantes a través de la PDU y es una función de la sub-banda k únicamente. La entidad de transmisión ejecuta procesamiento espacial para cada sub-banda de la siguiente manera: miso,sm Vsm(k) - s(n, k), Ecuación (15) donde s{n,k) es un vector NT x 1 con NT símbolos de datos que van a ser enviados en la sub-banda k en el periodo de símbolo n; y 2£mim0/sra (n,k) es un vector NT x 1 con NT símbolos de transmisión que van a ser enviados desde las NT antenas de transmisión en la sub-banda k en el periodo de símbolo n.

El procesamiento espacial con las matrices de orientación _sm{k) produce como resultado que los NT símbolos de datos en s(n,k) sean transmitidos en NT modos propios del canal MIMO, los cuales pueden ser vistos como canales espaciales ortogonales. Los símbolos recibidos en la entidad de recepción se pueden expresar como: rsm (n, k) = H(k) ¦ xm¡So,sm (n, k) + z(n, k) = H(k) · Y_sm (k) ¦ s(n, k) + z(n, k), Ecuación (16) donde rsjn (n^Jc) es un vector NR x 1 con NR símbolos recibidos para la sub-banda k en el periodo de símbolo n; y z(n,k) es un vector de ruido para la sub-banda k en el periodo de símbolo n. Para simplicidad, el ruido se asume como ruido blanco Gaussiano aditivo (AWGN) con un vector de media cero y una matriz de covarianza de ? = s2·?, donde s2 es la varianza del ruido observado por la entidad de recepción. La entidad de recepción ejecuta procesamiento espacial para el modo orientado de la siguiente forma: ™(n,k) = 2 1(n,k) ¦ UH(n,k) · rsm(n,k) = (n,k)+ ¿(n,k), Ecuación (17) donde Ssm(n,k) es un vector con NT símbolos detectados para el modo orientado, el cual es un estimado de s_(n,k) , y z {n,k) es un vector de ruido de post-detección .

B. Modo orientado con esparcimiento espacial El esparcimiento espacial también se puede realizar en combinación con el modo orientado. En este caso, la entidad de transmisión primer realiza el procesamiento espacial en el vector de símbolo de datos s_(n,k) para esparcimiento espacial y después realiza procesamiento espacial en los símbolos de esparcimiento resultantes para el modo orientado. Para esparcimiento espacial, la entidad de transmisión utiliza diferentes matrices de orientación a través de la porción orientada seudo-aleatoria de una PDU para cada sub-banda k. Es deseable utilizar tantas matrices de orientación diferentes como sea posible a través de las sub-bandas y de los periodos de símbolo para lograr un grado superior de esparcimiento espacial. Por ejemplo, se puede utilizar un conjunto diferente de matrices de orientación { pm{n,k) } para cada periodo de símbolos a través de la PDU. Mínimo se utiliza un conjunto de matriz de orientación para el preámbulo y otro conjunto de matriz de orientación para el. resto de la PDU, en donde un conjunto de matriz de orientación puede incluir matrices de identidad. La entidad de transmisión realiza procesamiento espacial para cada sub-banda de cada periodo de símbolo, de la siguiente manera: (n, k) = V_sm(£) ·-pm (n, k) ¦ s(n, k), Ecuación (18) donde es V_pm(n,k) es una matriz de orientación seudo-aleatoria NT x NT para la sub-banda k en el periodo de símbolo n. Como se muestra en la ecuación (18), la entidad de transmisión ejecuta esparcimiento espacial con la matriz de orientación seudo-aleatoria {Vpm (nrk) } primero, seguido por el procesamiento espacial para el modo orientado con la matriz de orientación {Vsm(k) } derivada de la matriz de respuesta del canal MIMO R(k) . Los símbolos de esparcimiento (en lugar de los símbolos de datos) son entonces transmitidos en los modos propios del canal MIMO. Los símbolos recibidos en la entidad de recepción se pueden expresar como: = H{k) - Vsm(k) - Vpm{n,k) - s{n, k) + z{n,k), _ . A , , 1 Q .

La entidad de recepción ejecuta procesamiento espacial para el modo orientado y aglutinamiento espacial de la siguiente manera: Lm,ss (n, k) = V"m (n, k) · ?_1 (n, k) ¦ U_H (n, k) ¦ rsm,ss (n, k) = s(n, k) + ¿(n, k), Ecuación (20) Como se muestra en la ecuación (20) , la entidad de recepción puede recuperar los símbolos de datos transmitidos realizando primero el procesamiento espacial del receptor para el modo orientado seguido por el aglutinamiento espacial con la matriz de orientación seudo-aleatoria {V™, {n, k) } . Para el modo orientado con esparcimiento espacial, el canal MIMO efectivo observado por los símbolos de datos para cada sub-banda incluye ambas matrices vsm(Jc) y pm(n,k) utilizadas por la entidad de transmisión.

C. Modo PRTS para diversidad de transmisión Para el modo PRTS de MIMO, la entidad de transmisión utiliza matrices de orientación seudo-aleatorias para procesamiento espacial. Estas matrices de orientación se derivan para tener algunas propiedades deseables, tal como se describe a continuación. Para lograr la diversidad de transmisión con el modo PRTS, la entidad de transmisión utiliza diferentes matrices de orientación a través de las sub-bandas pero la misma matriz de orientación a través de la porción orientada seudo-aleatoria de una PDU para cada sub-banda k.

Es deseable utilizar tantas matrices de orientación diferentes como sea posible a través de las sub-bandas para lograr una mayor diversidad de transmisión. La entidad de transmisión ejecuta procesamiento espacial para cada sub-banda de la siguiente manera: Ecuación (21) donde Ypmik) es una matriz de orientación NT x NT para la sub-banda k en el periodo de símbolo n; y ^mimo, td{n,k) es un vector NT x 1 con NT símbolos de transmisión que van a ser enviados desde las NT antenas de transmisión en la sub-banda k en el periodo de símbolo n. ün conjunto de matrices de orientación {Vpm(n,k) } se utiliza a través de todos los símbolos OFD en la PDü. Los símbolos recibidos en la entidad de recepción se pueden expresar como: rtd (n,k) = H(k) · xmimo,,d (n,k) + z(n,k) = H{k) ·Vpm (k) · s(n,k) + z(n,k) = effjd(k)- s{n,k) + z(n,k). Ecuación (22) donde rtd{n,k) es un vector de símbolos recibidos para el modo PRTS; y Keff, td ( k) es un matriz de respuesta de canal MIMO efectivo NT x NT para la sub-banda k en el periodo de símbolo n, la cual es U_eff, td ( k) = H (k) · Vpm (k) . El procesamiento espacial con la matriz de orientación seudo-aleatoria Vpm(A") produce como resultado los símbolos de datos en s(n,k) observando una respuesta de canal MIMO efectiva .eff, t i k) , la cual incluye la respuesta de canal real E ( k) y la matriz de orientación pm { k) . La entidad de recepción puede estimar la respuesta de canal MIMO efectiva B.efff td ( k) , por ejemplo, con base en los símbolos piloto recibidos desde la entidad de transmisión. La entidad de recepción puede entonces ejecutar procesamiento espacial en los símbolos recibidos en x_td { n r k) con el estimado de respuesta de canal MIMO efectivo ÉLeff,td{k) , para obtener los símbolos detectados §id(n,k) . El estimado de respuesta de canal MIMO efectivo £Leff,td(k) , para cada sub-banda k es una constante a través de la PDÜ debido a que (1) la respuesta de canal MIMO real R { k) se asume como una constante a través de la PDU y (2) la misma matriz de orientación Vpm ( k) se utiliza a través de la PDU . La entidad de recepción puede derivar los símbolos detectados utilizando varias técnicas de procesamiento de receptor incluyendo (1) una técnica de inversión de matriz de correlación de canal (CCMI) , la cual también se denomina comúnmente como' una técnica de cero forzado, y (2) una técnica de mínimo error cuadrático medio (MMSE) . El cuadro 1 resume el procesamiento espacial en la entidad de recepción para las técnicas CCMI y MMSE. En el cuadro 1, MCcn¡i , td { k) es una matriz de filtro espacial para la técnica CCMI, ^mmse, td ( k) es una matriz de filtro espacial para la técnica MMSE, y Dmseítd ( k) es una matriz diagonal para la técnica MMSE (la cual contiene los elementos diagonales de Mmmse^d i k) .effjd(k) ) .

CUADRO 1 Como se muestra en el cuadro 1, para diversidad de transmisión, las matrices de filtro espacial Mcani,td W y Mnunse,td W para cada sub-banda k son constantes a través de la PDU debido a que el estimado de respuesta de canal MIMO efectivo, £Leff,id (k) , es constante a través de la PDU. Para diversidad de transmisión, la entidad de recepción no necesita conocer la matriz de orientación utilizada para cada sub-banda. Sin embargo, la entidad de recepción puede disfrutar de los beneficios de la diversidad de transmisión debido a que se utilizan diferentes matrices de orientación a través de las sub-bandas y se forman diferentes canales MIMO efectivos para estas sub-bandas.

D. Modo PRTS para esparcimiento espacial Para esparcimiento espacial en el modo PRTS, la entidad de transmisión utiliza diferentes matrices de orientación a través de la porción orientada seudo-aleatoria de una PDÜ para cada sub-banda k. Las matrices de orientación seudo-aleatorias para el esparcimiento espacial se pueden seleccionar como se describió anteriormente para el modo orientado. La entidad de transmisión realiza el procesamiento espacial para cada sub-banda de cada periodo de símbolo, de la siguiente forma: Xmio,ss(n, k) = Vpm(n, k) · s(n, k). Ecuación (23) Los símbolos recibidos en la entidad de recepción se pueden expresar como: rss (n, k) = H(k) ¦ mimo¿s (n, k) + z(n, k) = H(k) · Vpm(w, k) ¦ s(n, k) + z(n, k) - HeffiSS(n,k) - s(n,k) + z(n,k). Ecuación (24) La respuesta de canal MIMO efectiva Hefí,ss [n,k) para cada sub-banda de cada periodo de símbolo es determinada por la respuesta de canal real E(k) para la sub-banda y la matriz de orientación V_pm(n,k) utilizada para esa sub-banda y periodo de símbolo. La respuesta de canal MIMO efectiva Heff,ss (n,k) para cada sub-banda k varia a través de la PDU debido a que se utilizan diferentes matrices de orientación V_pm{n,k) a través de la PDU. La entidad de recepción del destinatario recibe la PDU transmitida y utiliza el preámbulo para la estimación de canal. Para cada sub-banda, la entidad de recepción del destinatario puede derivar un estimado de la respuesta de canal MIMO real ñ{k) (en lugar de la respuesta de canal MIMO efectiva) con base en el preámbulo. La entidad de recepción del destinatario puede entonces derivar un estimado de la matriz de respuesta de canal MIMO efectiva, ñeff,ss(n,k) , para cada sub-banda de cada periodo de símbolo, de la siguiente forma: ñeffAn,k) = ñ(kyVpm(n,k) Ecuación (25) La matriz de orientación V_pm[n,k) puede cambiar de periodo de símbolo a periodo de símbolo para cada sub-banda. La entidad de recepción utiliza el estimado de respuesta de canal MIMO efectivo, £Leff,ssn,k) , para cada sub-banda de cada periodo de símbolo para realizar el procesamiento espacial en los símbolos de recepción para esa sub-banda y periodo de símbolo, por ejemplo, utilizando la técnica CCMI o MMSE.

Por ejemplo, la matriz ñeff,ss(n,k) se puede utilizar para derivar la matriz de filtro espacial para la técnica CCMI o MSE, tal como se muestra en el cuadro 1, en donde ñeff,ss(n,k) sustituye a ÉLeff,tdn,k) . Sin embargo, debido a que la matriz ñeff,ss(n,k) varia a través de la PDU, la matriz de filtro espacial también varia a través de la PDU. Para esparcimiento espacial, la entidad de recepción del destinatario tiene conocimiento de la matriz de orientación utilizada por la entidad de transmisión para cada sub-banda en cada periodo de símbolo y puede ejecutar el aglutinamiento espacial complementario para recuperar la PDU transmitida. El aglutinamiento espacial se logra utilizando las matrices de orientación adecuadas para derivar los estimados de respuesta de canal MIMO efectivos, los cuales se utilizan posteriormente para procesamiento espacial. Las otras entidades de recepción no tienen conocimiento de las matrices de orientación y la transmisión PDU parece espacialmente aleatoria para esas entidades. Como resultado, estas otras entidades de recepción tienen una baja probabilidad de recuperar la PDU transmitida .

E. Operación de modo múltiple La entidad de transmisión también puede transmitir datos a la entidad de recepción utilizando tanto el modo PRTS como el modo orientado. La entidad de transmisión puede utilizar el modo PRTS cuando la respuesta de canal no está disponible, y cambiar al modo orientado una vez que la respuesta del canal está disponible. 3. Vector de orientación y generación de matriz Las matrices y vectores de orientación utilizados para el modo PRTS se pueden generar en varias formas. A continuación se describen algunos esquemas ejemplares para generar estas matrices/vectores de orientación. Las matrices/vectores de orientación se pueden calcular previamente y almacenar en las entidades de transmisión y recepción y, posteriormente, recuperar para uso según sea necesario. Alternativamente, estas matrices/vectores de orientación se pueden calcular en tiempo real según sea necesario. En la siguiente descripción, se genera y selecciona un conjunto de L matrices o vectores de orientación para uso para el modo PRTS.

A. Generación de vector de orientación Los vectores de orientación utilizados para el modo PRTS deberían tener las siguientes propiedades para lograr un buen rendimiento. La adherencia estricta a estas propiedades no es necesaria. Primero, cada vector de orientación debería tener energía de unidad de manera que la potencia de transmisión utilizada para los símbolos de datos no sea modificada por la orientación de transmisión seudo-aleatoria . Segundo, los NT elementos de cada vector de orientación se pueden definir como elementos que tienen igual magnitud de manera que se puede utilizar la potencia de transmisión completa de cada antena. Tercero, los diferentes vectores de orientación deberían estar razonablemente no correlacionados de manera que, la correlación entre cualesquiera dos vectores de orientación en el conjunto' sea cero o un valor bajo. Esta condición se puede expresar como: c(Ü) = Vp„,(i)-vpm(j)80, para i = 1 ... L, j = 1... L, e i?j, Ecuación (26) donde c(if) es la correlación entre vectores de orientación El conjunto de L vectores de orientación {Vpm(i)} se puede generar utilizando varios esquemas. En un primer esquema, los L vectores de orientación son generados con base en las matrices NTxNT G de variables aleatorias Gausianas complejas idénticamente distribuidas independientes (IID) , cada una con media cero y varianza de unidad. Una matriz de correlación de cada matriz G es calculada como R=GH-G y se descompone como R=E"D-HH para obtener una matriz unitaria E. Cada columna de E se puede utilizar como un vector de orientación Vpm(i) si cumple con el criterio de baja correlación con cada uno de los vectores de orientación ya en el conjunto. En un segundo esquema, los L vectores de orientación son generados girando sucesivamente un vector de orientación unitario inicial Vpm(l) de la siguiente forma : vpm (i + 1) = eJl clL · vpm (i), para i = 2 ... L, donde L = NT.

Ecuación (27) En un tercer esquema, los L vectores de orientación son generados de manera que los elementos de estos vectores tienen la misma magnitud pero diferentes fases. Para un vector de orientación determinado Vpro (i) - [ i (i) v2(i) ... vNT(i)], el cual puede ser generado de cualquier forma, un vector de orientación normalizado Vpm (i) se puede formar como: Ecuación (28; donde A es una constante (por ejemplo -i Im{v (Q} ej(i) = ZVj i) es la fase del j-avo elemento de Re{vy. (/)} Vpffl(i). El vector de orientación normalizado Vpni (i) permite que se utilice para transmisión la potencia de transmisión completa disponible para cada antena.

También se pueden utilizar otros esquemas para generar el conjunto de L vectores de orientación, y esto se encuentra dentro del alcance de la invención.

B. Generación de matriz de orientación Las matrices de orientación utilizadas para el modo PRTS deberían tener las siguientes propiedades para lograr un buen rendimiento. No es necesaria la estricta adherencia a estas propiedades. Primero, las matrices de orientación deberían ser matrices unitarias y satisfacer la siguiente condición: Vpm(i)-Vpm(í) = L, para z' = l. . . Z. Ecuación (29) La ecuación (29) indica que cada columna de Vpm(i) debería tener energía unitaria y el producto interno de hermite de cualesquiera dos columnas de Vpffi(i) debería ser cero. Esta condición garantiza que los NT símbolos de datos enviados simultáneamente utilizando la matriz de orientación Vpm(i) debería tienen la misma potencia y son ortogonales entre sí antes de la transmisión. Segundo, la correlación entre cualesquiera dos matrices de orientación en el conjunto debería ser cero o un valor bajo. Esta condición se puede expresar como: Q(Ü) = Vpm(i)-Vpm (j)80, para i = 1 ... L, j = 1... L, e i ? j, Ecuación (30) donde {if) es la matriz de correlación para Vpm(i) y_Vpjn'(j) y 0 es una matriz donde todos son ceros. La L matrices de orientación se pueden generar para que se reduzca al mínimo la energía máxima de las matrices de correlación para todos los pares posibles de matrices de orientación. El conjunto de L matrices de orientación {Vpm(i)} se pueden generar utilizando varios esquemas. En un primer esquema, las L matrices de orientación se generan con base en las matrices de variables aleatorias. Inicialmente se genera una matriz G de variables aleatorias, y una matriz de correlación de G es calculada y descompuesta para obtener una matriz unitaria E, tal como se describió anteriormente. Si existe una baja correlación entre E y cada una de las matrices de orientación ya generadas, entonces E se puede utilizar como una matriz de orientación Vpm(i) y agregar al conjunto. El proceso se repite hasta que se generan todas las L matrices de orientación. En un segundo esquema, las L matrices de orientación son generadas girando sucesivamente una matriz unitaria inicial V(l) en un NT espacio complejo dimensional, de la siguiente forma: Vpm(i + l) = & -Vpm(Y), para i = \...L-\, Ecuación (31) donde T' es una NT x NT matriz unitaria diagonal con elementos que son L-avas raices de unidad. El segundo esquema es descrito por B.M. Hochwald et al. en "Systematic Design of ünitary Space-Time Constellations", IEEE Transaction on Information Theory, Vol. 46, Número 6, Septiembre 2000. También se pueden utilizar otros esquemas para generar el conjunto de L matrices de orientación, y esto está dentro del alcance de la presente invención. En general, las matrices de orientación se pueden generar en una forma seudo-aleatoria o deterministica .

C. Selección de Matriz/Vector de orientación Las L matrices/vectores de orientación en el conjunto se pueden seleccionar para uso en varias formas.

Un vector de orientación puede ser visto como una matriz de orientación degenerada que contiene una sola columna. Por lo tanto, tal como se utiliza en la presente invención, una matriz puede contener una o múltiples columnas. En una modalidad, las matrices de orientación son seleccionadas del conjunto de L matrices de orientación en una forma deterministica. Por ejemplo, las L matrices de orientación pueden ser cicladas a través de, y seleccionadas en orden secuencial, empezando con V(l), después V(2), y asi sucesivamente, y después V(L) . En otra modalidad, las matrices de orientación son seleccionadas a partir del conjunto en una forma seudo-aleatoria . Por ejemplo, la matriz de orientación a utilizar para cada sub-banda k se puede seleccionar con base en una función f (k) que de manera seudo-aleatoria selecciona una de las L matrices de orientación, o V(f(k)). En otra modalidad todavía, las matrices de orientación son seleccionadas a partir del conjunto en una forma "permutada". Por ejemplo, las L matrices de orientación se pueden ciclar, y seleccionar para uso en orden secuencial. Sin embargo, la matriz de orientación de inicio para cada ciclo se puede seleccionar en una forma seudo-aleatoria, en lugar de siempre ser la primera matriz de orientación V(l). Las L matrices de orientación también se pueden seleccionar de otras formas. La selección de la matriz de orientación también puede depender del número de matrices de orientación (L) en el conjunto y el número de sub-bandas (NM) para aplicar orientación de transmisión seudo-aleatoria, por ejemplo, NM = ND + NP. En general, L puede ser mayor que, igual a, o menor que NM. Si L = NM, entonces se puede seleccionar una matriz de orientación diferente para cada una de las NM sub-bandas . Si L < NM, entonces las matrices de orientación son reutilizadas para cada periodo de símbolo. Si L > NM, entonces un sub-conjunto de las matrices de orientación se utiliza para cada periodo de símbolo. Para todos los casos, las NM matrices de orientación para las NM sub-bandas se pueden seleccionar en una forma determinística, seudo-aleatoria o permutada, tal como se describió anteriormente. Para -diversidad de transmisión, NM matrices de orientación son seleccionadas para las NM sub-bandas para cada PDU. Para esparcimiento espacial, NM matrices de orientación pueden ser seleccionadas para las NM sub-bandas para cada periodo de símbolo de la PDU. Se puede seleccionar un conjunto diferente de NM matrices de orientación para cada periodo de símbolo, en donde el conjunto puede incluir una permutación diferente de las L matrices de orientación. Para esparcimiento espacial tanto para MISO como para MIMO, solo las entidades de transmisión y recepción conocen las matrices de orientación seudo-aleatorias utilizadas para procesamiento espacial. Esto se puede lograr de varias formas. En una modalidad, las matrices de orientación son seleccionadas de manera seudo-aleatoria a partir del conjunto de L matrices de orientación, con base en ün algoritmo pueden ser bombardeadas con información segura (por ejemplo, una clave, un número, un identificador, o un número de serie) intercambiada entre las entidades de transmisión y recepción (por ejemplo, a través de señalización segura sobre-el-aire o a través de algún otro medio) . Esto produce como resultado que el conjunto de matrices de orientación se permute en una manera conocida únicamente para las entidades de transmisión y recepción. En otra modalidad, las entidades de transmisión y recepción modifican las matrices de orientación comunes conocidas para todas las entidades que utilizan una matriz única üu que es conocida únicamente para las dos entidades. Esta operación se puede expresar como: ó Vpffl,u (i) U) . Las matrices de orientación modificadas entonces se utilizan para procesamiento espacial. En otra modalidad todavía, las entidades de transmisión y recepción permutan las columnas de las matrices de orientación comunes en una forma conocida únicamente para estas dos entidades. En otra modalidad todavía, las entidades de transmisión y recepción generan las matrices de orientación según resulte necesario, con base en alguna información segura conocida únicamente para estas dos entidades. Las matrices de orientación seudo-aleatorias utilizadas para esparcimiento espacial se pueden generar y/o seleccionar de otras formas, y esto se ubica dentro del alcance de la invención. 4. IEEE 802.11 Las técnicas aquí descritas se pueden utilizar para varios sistemas OFDM, por ejemplo, para sistemas que ejecutan IEEE 802.11a y 802. llg. La estructura OFDM para 802.11a/g divide el ancho de banda del sistema global en 64 sub-bandas ortogonales (o NF = 64), a las cuales se les asignan índices de -32 a +31. De estas 64 sub-bandas, 48 sub-bandas (con índices de +{1,..., 6, 8, 20, 22, 26}) se utilizan para transmisión piloto, y la sub-banda DC (con índice de 0) y las sub-bandas restantes no se utilizan y sirven como sub-bandas de guardia. Para IEEE 802.11a/g, cada símbolo OFDM está compuesto de un símbolo transformado de 64 chips y un prefijo cíclico de 16 chips . IEEE 802.11a/g utiliza un ancho de banda de sistema de 20 MHz . Por lo tanto, cada chip tiene una duración de 50 nsegundos, y cada símbolo OFDM tiene una duración de 4.0 pseg, lo cual es un periodo de símbolo OFDM para este sistema. Esta estructura OFDM se describe en un documento para la Norma IEEE 802.11a titulado "Part 11: Wireless LAN Médium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications : High-speed Physical Layer in the 5 GHz Band, " Septiembre 1999, el cual está públicamente disponible. La figura 6A muestra un formato PDÜ 600 definido por IEEE802.il. El formato 600 soporta tanto el modo orientado como el modo PRTS (tanto para diversidad de transmisión como para esparcimiento espacial) para transmisión MISO. En una capa física (PHY) en la pila de protocolo para IEEE 802.11, los datos son procesados como unidades de datos de servicio de la sub-capa PHY (PSDU) . Cada PSDU 630 es codificada y modulada por separado con base en un esquema de codificación y modulación seleccionado para esa PSDU. Cada PSDU 630 además tiene un encabezado PLCP 610 que incluye seis campos. Un campo de velocidad 612 indica la velocidad para la PSDU. Un campo reservado 614 incluye un bit reservado. Un campo de longitud 616 indica la longitud de la PSDU en unidades de octetos. Un campo de paridad 618 porta una paridad par de 1-bit para los tres campos precedentes. Un campo de cola 620 porta seis ceros utilizados para purgar el codificador. Un campo de servicio 622 incluye siete bits nulos utilizados para inicializar un mezclador para la PSDU y nueve bits reservados. Un campo de cola 632 está anexo en el extremo de la PSDU 630 y porta seis ceros utilizados para purgar el codificador. Un campo de almohadilla de longitud variable 634 porta un número suficiente de bits de almohadilla para hacer que la PSDU se ajuste a un número entero de símbolos OFDM. Cada PSDU 630 y sus campos asociados son transmitidos en una unidad de datos de protocolo PHY (PPDU) 640 que incluye tres secciones. Una sección de preámbulo 642 tiene una duración de cuatro periodos de símbolo OFDM y porta diez símbolos de entrenamiento corto 642a y dos símbolos de entrenamiento largo 642b, los cuales son utilizados para AGC, adquisición de temporización, adquisición de frecuencia gruesa y fina, estimación de canal, y otros propósitos por una entidad de recepción. Los diez símbolos de entrenamiento cortos son generados con 12 símbolos piloto específicos en 12 sub-bandas designadas y abarcan dos periodos de símbolo OFDM. Los dos símbolos de entrenamiento largos son generados con 52 símbolos piloto específicos en 52 sub-bandas designadas y también abarcan dos periodos de símbolo OFDM. Una sección de señal 644 porta un símbolo OFDM para los primeros cinco valores del encabezado. Una sección de datos 648 porta un número variable de símbolos OFDM para el campo de servicio del encabezado, la PSDÜ, y los campos de cola y almohadilla posteriores. PPDU 640 también se puede denominar como un paquete o con alguna otra terminología. La figura 6B muestra un formato PDÜ ejemplar 602 que soporta tanto el modo orientado como el modo PRTS para las transmisiones MISO y MIMO. Una PPDU 650 para este formato incluye una sección de preámbulo 652, una sección de señal 654, una sección piloto MIMO 656, y una sección de datos 658. La sección de preámbulo 652 porta diez símbolos de entrenamiento cortos 652a y dos símbolos de entrenamiento largos 652b, similar a la sección de preámbulo 642. La sección de señal 654 porta señalización para PPDU 650 y se puede definir como se muestra en el cuadro 2.

CUADRO 2 Campo Longitud Descripción (bits) Indicador de 2 Velocidad para canal de Vel. CCH control (CCH) . Longitud de 1 Longitud de sección piloto Piloto MIMO MIMO (por ejemplo, 2 ó 4 periodos de símbolo OFDM) . Indicador 1 Indica el encabezado PLCP del MIMO formato 602. QoS 2 Calidad de Servicio (video/voz) Indicador de 10 Longitud de sección de datos Longitud (por ejemplo, en múltiplos de la longitud del prefijo cíclico, u 800 nsegundos para IEEE 802.11) . Vector de 16 Velocidades utilizadas para Velocidad canales espaciales 1,2,3,4. Reservado 2 Reservado para futuro uso. CRC 8 Valor CRC para el encabezado PLCP Cola 6 Seis ceros para purgar el codificador El cuadro 2 muestra un formato ejemplar para la sección de señal 654 para cuatro antenas de transmisión (NT = 4) . Hasta cuatro canales espaciales pueden estar disponibles para la transmisión de datos dependiendo del número de antenas de recepción. La velocidad de cada canal espacial es indicada por el campo de vector de velocidad. La entidad de recepción puede determinar y enviar de regreso las velocidades máximas soportadas por los canales espaciales. La entidad de transmisión puede entonces seleccionar las velocidades para la transmisión de datos con base en (por ejemplo, menor que, o igual a) estas velocidades máximas. También se pueden utilizar otros formatos con campos diferentes para la sección de señal 654. La sección piloto MIMO 656 porta un piloto MIMO utilizado por la entidad de recepción para estimar el canal MIMO. El piloto MIMO es un piloto transmitido desde todas las NT antenas de transmisión (1) "en libertad" sin ningún procesamiento espacial, (2) con orientación seudo-aleatoria, como se muestra en la ecuación (21) ó (23) , ó (3) en los modos propios del canal MIMO tal como se muestra en la ecuación (18) . Los símbolos de transmisión para cada antena de transmisión para el piloto MIMO se multiplican adicionalmente (o cubren) con una secuencia ortogonal de NT chips (por ejemplo, un código Walsh de 4 chips) asignados a esa antena de transmisión. La sección de datos 658 porta un número variable de símbolos OFDM para los datos, bits de almohadilla, y bits de cola, similar a la sección de datos 648. La orientación de transmisión seudo-aleatoria se puede realizar de varias formas para formatos 600 y 602. En una modalidad para el modo PRTS, la orientación de transmisión seudo-aleatoria se aplica a través de toda la PDÜ. En otra modalidad para el modo PRTS, la orientación de transmisión seudo-aleatoria se aplica a través de una porción de la PDÜ. Por ejemplo, se puede aplicar orientación de transmisión seudo-aleatoria a través de toda la PDÜ excepto para los diez símbolos de entrenamiento cortos para formatos 600 y 602. La orientación de transmisión seudo-aleatoria en los diez símbolos de entrenamiento cortos puede impactar de manera adversa la detección de señal, AGC, la adquisición de temporización, y la adquisición de frecuencia gruesa, y por lo tanto, no se aplica en estos símbolos si ese es el caso. Para diversidad de transmisión, para cada sub-banda, el mismo vector/matriz de orientación seudo-aleatoria se utiliza a través de la porción orientada seudo-aleatoria de la PDÜ. Para esparcimiento espacial, para cada sub-banda, se pueden utilizar diferentes vectores/matrices a través de la porción orientada seudo-aleatoria de la PDÜ. Mínimo, se utilizan diferentes vectores/matrices de orientación para la porción de preámbulo/piloto utilizada para la estimación de canal (por ejemplo, los dos símbolos de entrenamiento largos) y la sección de datos de la PDU. Para el formato 600, se pueden utilizar diferentes vectores de orientación para los dos símbolos de entrenamiento largos en la sección de preámbulo y la sección de datos de la PPDU 640, en donde el vector de orientación para una sección puede constar de unos. Para el formato 602, se pueden utilizar diferentes matrices de orientación para la sección piloto MIMO y la sección de datos de PPDU 650, en donde la matriz de orientación para una sección puede ser la matriz de identidad. La entidad de recepción típicamente procesa cada PDU por separado. La entidad de recepción puede utilizar (1) los símbolos de entrenamiento cortos para AGC, la selección de diversidad, la adquisición de temporización, y la adquisición de frecuencia gruesa, y (2) los símbolos de entrenamiento largos para adquisición de frecuencia fina. La entidad de recepción puede utilizar los símbolos de entrenamiento largos para la estimación de canal MISO y el piloto MIMO para la estimación de canal MIMO. La entidad de recepción puede derivar los estimados de respuesta de canal efectivos de manera directa o indirecta a partir del preámbulo, o el piloto MIMO y puede utilizar los estimados de canal para la detección o procesamiento espacial, tal como se describió anteriormente. 5. Sistema La figura 7 muestra un diagrama en bloques de una entidad de transmisión de múltiples antenas 710, una entidad de recepción de una sola antena 750x, y una entidad de recepción de múltiples antenas 750y en el sistema 100. La entidad de transmisión 710 puede ser un punto de acceso o una terminal de usuario de múltiples antenas. Cada entidad de recepción 750 también puede ser un punto de acceso o una terminal de usuario. En la entidad de transmisión 710, un procesador de datos de transmisión (TX) 720 procesa (por ejemplo, codifica, intercala, y mapea en símbolos) cada paquete de datos para obtener un bloque correspondiente de símbolos de datos. Un procesador espacial TX 730 recibe y desmultiplexa símbolos piloto y de datos en las sub-bandas apropiadas, ejecuta procesamiento espacial para el modo orientado y/o PRTS, y provee NT corrientes de símbolos de transmisión a las NT unidades transmisoras (TMTR) 732a a 732t. Cada unidad transmisora 732 procesa su corriente de símbolos de transmisión para generar una señal modulada. Las unidades transmisoras 732a a 732t proveen NT señales moduladas para la transmisión de NT antenas 734a a 734t, respectivamente.

En la entidad de recepción de una sola antena 750x, una antena 752x recibe las NT señales transmitidas y provee una señal recibida a una unidad receptora (RCVR) 754x. La unidad receptora 754x ejecuta procesamiento complementario a aquel ejecutado por las unidades transmisoras 732 y provee (1) símbolos de datos recibidos a un detector 760x y (2) símbolos piloto recibidos a un estimador de canal 784x dentro de un controlador 780x. El estimador de canal 784x deriva estimados de respuesta de canal para los canales SISO efectivos entre la entidad de transmisión 710 y la entidad de recepción 750x para todas las sub-bandas de datos. El detector 760x ejecuta la detección en los símbolos de datos recibidos para cada sub-banda con base en el estimado de respuesta de canal SISO efectivo para esa sub-banda y provee una corriente de símbolos detectados para todas las sub-bandas. Un procesador de datos de recepción (RX) 770x entonces procesa (por ejemplo, desmapea en símbolos, desintercala y decodifica) la corriente de símbolos detectada y provee los datos decodificados para cada paquete de datos. En la entidad de recepción de múltiples antenas 750y, NR antenas 752a a 752r recibe las NT señales transmitidas, y cada antena 752 provee una señal recibida a una unidad receptora respectiva 754. Cada unidad receptora 754 procesa una señal recibida respectiva y provee (1) símbolos de datos recibidos a un procesador espacial de recepción (RX) 760y y (2) símbolos piloto recibidos a un estimador de canal 784y dentro de un controlador 780y. El estimador de canal 784y deriva estimados de respuesta de canal para los canales MIMO reales o efectivos entre la entidad de transmisión 710 y la entidad de recepción 750y para todas las sub-bandas de datos. El controlador 780y deriva matrices de filtro espacial con base en los estimados de respuesta de canal MIMO y las matrices de orientación y de acuerdo con, por ejemplo, la técnica CCMI ó MMSE. El procesador espacial RX 760y realiza procesamiento espacial en los símbolos de datos recibidos para cada sub-banda con la matriz de filtro espacial derivada para esa sub-banda y provee los símbolos detectados para la sub-banda. Un procesador de datos RX 770y entonces procesa los símbolos detectados para todas las sub-bandas y provee datos decodificados para cada paquete de datos. Los controladores 740, 780x, y 780y controlan la operación de las unidades de procesamiento en la entidad de transmisión 710 y las entidades de recepción 750x y 750y, respectivamente. Las unidades de memoria 742, 782x y 782y almacenan datos y/o código de programa utilizados por los controladores 740, 780x, y 780y, respectivamente. Por ejemplo, estas unidades de memoria pueden almacenar el conjunto de L vectores de orientación seudo-aleatorios (SV) y/o matrices de orientación (SM) . La figura 8 muestra una modalidad de las unidades de procesamiento en la entidad de transmisión 710. Dentro del procesador de datos TX 720, un codificador 822 recibe y codifica cada paquete de datos por separado con base en un esquema de codificación y provee bits de código. La codificación aumenta la conflabilidad de la transmisión de datos. El esquema de codificación puede incluir chequeo de redundancia cíclica (CRC) , convolucional, Turbo, chequeo de paridad de baja densidad (LDPC) , bloque, y otra codificación, o una combinación de los mismos. En el modo PRTS, la SNR puede variar a través de un paquete de datos incluso si el canal inalámbrico es plano a través de todas las sub-bandas y estático sobre el paquete de datos. Se puede utilizar un esquema de codificación lo suficientemente potente para combatir la variación SNR a través del paquete de datos, de manera que el rendimiento codificado sea proporcional a la SNR promedio a través del paquete de datos. Un intercalador 824 intercala o reordena los bits de código para cada paquete de datos con base en un esquema de intercalación para lograr diversidad de frecuencia, tiempo y/o espacial. Una unidad de mapeo de símbolos 826 mapea los bits intercalados para cada paquete de datos con base en un esquema de modulación (por ejemplo, QPSK, M-PSK, o M-QAM) y provee un bloque de símbolos de datos para el paquete de datos. Los esquemas de codificación y modulación utilizados para cada paquete de datos quedan determinados por la velocidad seleccionada para ese paquete. Dentro del procesador espacial TX 730, un desmultiplexor (Demux) 832 recibe y desmultiplexa el bloque de símbolos de datos para cada paquete de datos en ND secuencias de símbolos de datos para las ND sub-bandas de datos. Para cada sub-banda de datos, un multiplexor (Mux) 834 recibe símbolos piloto y de datos para la sub-banda, provee los símbolos piloto durante el preámbulo y porciones piloto MIMO, y provee los símbolos de datos durante las porciones de señalización y datos. Para cada paquete de datos, ND multiplexores 834a a 834nd proveen ND secuencias de símbolos piloto y de datos para las ND sub-bandas de datos a los ND procesadores espaciales de sub-banda TX 840a a 8 0nd. Cada procesador espacial 840 ejecuta procesamiento espacial para el modo orientado o PRTS para una sub-banda de datos respectiva. Para transmisión MISO, cada procesador espacial 840 ejecuta procesamiento espacial en su secuencia de símbolos de datos y piloto con uno o más vectores de orientación seleccionados para la sub-banda y provee NT secuencias de símbolos de transmisión para las NT antenas de transmisión a NT multiplexores 842a a 842t. Para transmisión MIMO, cada procesador espacial 840 desmultiplexa su secuencia de símbolos de datos y piloto en Ns sub-secuencias para Ns canales espaciales, ejecuta el procesamiento espacial en las Ns sub-secuencias de símbolos de datos y piloto con una o más matrices de orientación seleccionadas para la sub-banda, y provee NT secuencias de símbolos de transmisión a los NT multiplexores 842a a 842t. Cada multiplexor 842 provee una secuencia de símbolos de transmisión para todas las sub-bandas a una unidad transmisora respectiva 732. Cada unidad transmisora 732 incluye (1) un modulador OFDM (MOD) 852 que ejecuta modulación OFDM en una corriente respectiva de símbolos de transmisión y (2) una unidad RF TX 854 que acondiciona (por ejemplo, convierte a análogo, filtra, amplifica y sobre-convierte en frecuencia) la corriente de símbolos OFDM a partir del modulador OFDM 852 para generar una señal modulada . La figura 9A muestra una modalidad de las unidades de procesamiento en una entidad de recepción de una sola antena 750x. La unidad receptora 754x incluye (1) una unidad RF RX 912 que acondiciona y digitaliza la señal recibida desde la antena 752x y provee muestras y (2) un desmodulador OFDM (DEMOD) 914 que ejecuta desmodulación OFDM en las muestras, provee símbolos de datos recibidos al detector 760x, y provee símbolos piloto recibidos al estimador de canal 784x. El estimador de canal 784x deriva los estimados de respuesta de canal para los canales SISO efectivos con base en los símbolos piloto recibidos y posiblemente los vectores de orientación. Dentro del detector 760x, un desmultiplexor 922 desmultiplexa los símbolos de datos recibidos para cada paquete de datos en ND secuencias de símbolos de datos recibidas para las ND sub-bandas de datos y provee las ND secuencias a ND detectores de sub-banda 924a a 924nd. Cada detector de sub-banda 924 ejecuta detección en los símbolos de datos recibidos para su sub-banda con el estimado de respuesta SISO efectivo para esa sub-banda y provee símbolos detectados. Un multiplexor 926 multiplexa los símbolos detectados para todas las sub-bandas de datos y provee un bloque de símbolos detectados para cada paquete de datos al procesador de datos RX 770x. Dentro del procesador de datos RX 770x, una unidad de desmapeo de símbolos 932 desmapea los símbolos detectados para cada paquete de datos de acuerdo con el esquema de modulación utilizado para ese paquete. Un desintercalador 934 desintercala los datos desmodulados en una forma complementaria a la intercalación ejecutada en el paquete de datos. Un decodificador 936 decodifica los datos desintercalados en una forma complementaria a la codificación ejecutada en el paquete de datos. Por ejemplo, se puede utilizar un decodificador Turbo o un decodificador Viterbi para el decodificador 936 si codificación Turbo o convolucional, respectivamente, es ejecutada por la entidad de transmisión 710. La figura 9B muestra una modalidad de las unidades de procesamiento en la entidad de recepción de múltiples antenas 750y. Las unidades de receptor 754a a 754r acondicionan, digitalizan y desmodulan en OFDM las NR señales recibidas, proveen símbolos de datos recibidos al procesador espacial RX 760y, y proveen símbolos piloto recibidos al estimador de canal 784y. El estimador de canal 784y deriva estimados de respuesta de canal para los canales MIMO con base en los símbolos piloto recibidos. El controlador 780y deriva matrices de filtro espacial con base en los estimados de respuesta de canal MIMO y las matrices de orientación. Dentro del procesador espacial RX 760y, NR desmultiplexores 942a a 942r obtienen los símbolos de datos recibidos de las NR unidades de receptor 754a a 754r. Cada desmultiplexor 942 desmultiplexa los símbolos de datos recibidos para cada paquete de datos en ND secuencias de símbolos de datos recibidas para las ND sub-bandas de datos y provee las ND secuencias a ND procesadores espaciales de sub-banda RX 944a a 944nd. Cada procesador espacial 944 ejecuta procesamiento espacial de receptor en los símbolos de datos recibidos para su sub-banda con la matriz de filtro espacial para esa sub-banda y provee símbolos detectados. Un multiplexor 946 multiplexa los símbolos detectados para todas las sub-bandas y provee un bloque de símbolos detectados para cada paquete de datos al procesador de datos RX 770y, lo cual se puede ejecutar con el mismo diseño como procesador de datos RX 770x en la figura 9?. Las técnicas de transmisión de datos aquí descritas se pueden ejecutar a través de varios medios. Por ejemplo, estas técnicas se pueden ejecutar en hardware, software, o una combinación de los mismos. Para una ejecución de hardware, las unidades de procesamiento, utilizadas para ejecutar o soportar las técnicas de transmisión de datos en las entidades de transmisión y recepción, se pueden ejecutar dentro de uno o más circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) , procesadores de señal digital (DSP) , dispositivos de procesamiento de señal digital (DSPD) , dispositivos de lógica programable (PLD) , arreglos de puerta programable en campo (FPGA), procesadores, controladores, micro-controladores, microprocesadores, otras unidades electrónicas diseñadas para ejecutar las funciones aquí descritas, o una combinación de los mismos. Para una ejecución en software, las técnicas de transmisión de datos se pueden ejecutar con módulos (por j ejemplo, procedimientos, funciones y asi sucesivamente) que ejecutan las funciones aqui descritas. El código de software se puede almacenar en una unidad de memoria (por ejemplo, unidades de memoria 742, 782x y 782y en la figura 7) y ejecutar a través de un procesador (por ejemplo, los controladores 740, 780x y 780y en la figura 7) . La unidad de memoria se puede ejecutar dentro del procesador o fuera del procesador, en cuyo caso se puede acoplar de manera comunicativa al procesador a través de varios medios, tal como se conoce en la técnica. Los encabezados se incluyen aqui para referencia y para ayudar en la ubicación de algunas secciones. Estos encabezados no pretenden limitar el alcance de los conceptos en ellos descritos, y estos conceptos pueden tener aplicación en otras secciones en toda la descripción. La descripción previa de las modalidades mostradas se provee para permitir a aquellos expertos en la técnica realizar o utilizar la presente invención. Varias modificaciones a estas modalidades serán fácilmente aparentes para aquellos expertos en la técnica, y los principios genéricos aqui definidos se pueden aplicar a otras modalidades sin apartarse del espíritu o alcance de la invención. Por lo tanto, la presente invención no pretende quedar limitada a las modalidades aquí mostradas sino que se le acordará el alcance más amplio consistente con los principios características novedosas agui descritas .

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1.- Un método para transmitir datos desde una entidad de transmisión a una entidad de recepción en un sistema de comunicación inalámbrica de múltiples antenas utilizando multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) , que comprende: procesar un paquete de datos para obtener un bloque de símbolos de datos; desmultiplexar símbolos piloto y el bloque de símbolos de datos en una pluralidad de sub-bandas para obtener, para el paquete de datos, una pluralidad de secuencias de símbolos piloto y de datos para la pluralidad de sub-bandas; y ejecutar procesamiento espacial en la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda por lo menos con un vector de orientación seleccionado para la sub-banda, el procesamiento espacial aleatoriza una pluralidad de canales efectivos de una sola entrada una sola salida (SISO) observados por la pluralidad de secuencias de símbolos piloto y de datos enviados en la pluralidad de sub-bandas .

2. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda es espacialmente procesada con un vector de orientación seleccionado para la sub-banda.

3. - El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque se utiliza una pluralidad de diferentes vectores de orientación para la pluralidad de sub-bandas .

4. - El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el vector de orientación que se utiliza para el procesamiento espacial para cada sub-banda es desconocido para la entidad de recepción.

5. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda es espacialmente procesada por lo menos con dos vectores de orientación seleccionados para la sub-banda.

6. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un símbolo piloto o de datos es enviado en cada sub-banda en cada periodo de símbolo, y en donde la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda es espacialmente procesada con un vector de orientación diferente para cada periodo de símbolo .

7. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos el vector de orientación utilizado para el procesamiento espacial para cada sub-banda es conocido únicamente para la entidad de transmisión y la entidad de recepción.

8.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el procesamiento espacial por lo menos con un vector de orientación para cada sub-banda se realiza únicamente en los símbolos de datos .

9.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los símbolos piloto se utilizan para estimación de canal por parte de la entidad de recepción.

10.- El método de . conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el procesamiento de un paquete de datos incluye: codificar el paquete de datos de acuerdo con un esquema de codificación para obtener datos codificados; intercalar los datos codificados para obtener datos intercalados; y mapear en símbolos los datos intercalados de acuerdo con un esquema de modulación para obtener el bloque de símbolos de datos.

11. - El método de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende: seleccionar por lo menos un vector de orientación para cada sub-banda de entre un conjunto de L vectores de orientación, en donde L es un entero mayor que uno.

12. - El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque los L vectores de orientación son tales que cualquier par de vectores de orientación entre los L vectores de orientación tienen baja correlación .

13. - El método de conformidad con la reivindicación 6, que además comprende: seleccionar un vector de orientación para cada sub-banda en cada periodo de símbolos de entre un conjunto de L vectores de orientación, donde L es un entero mayor que uno .

14.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada vector de orientación incluye T elementos que tienen la misma magnitud pero diferentes fases, donde T es el número de antenas de transmisión en la entidad de transmisión y es un entero mayor que uno.

15.- Un aparato en un sistema de comunicación inalámbrica de múltiples antenas que utiliza multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) , que comprende: un procesador de datos que opera para procesar un paquete de datos para obtener un bloque de símbolos de datos; un desmultiplexor que opera para desmultiplexar símbolos piloto y el bloque de símbolos de datos en una pluralidad de sub-bandas para obtener, para el paquete de datos, una pluralidad de secuencias de símbolos piloto y de datos para la pluralidad de sub-bandas; y un procesador espacial que opera para realizar procesamiento espacial en la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda por lo menos con un vector de orientación seleccionado para la sub-banda, el procesamiento espacial aleatoriza una pluralidad efectiva de canales de una sola entrada una sola salida (SISO) observada por la pluralidad de secuencias de símbolos piloto y de datos enviada en la pluralidad de sub-bandas.

16.- El aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el procesador espacial opera para procesar espacialmente la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda con un vector de orientación seleccionado para la sub-banda.

17.- El aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el procesador espacial opera para procesar espacialmente la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda por lo menos con dos vectores de orientación seleccionados para la sub-banda.

18. - El aparato de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque por lo menos los dos vectores de orientación para cada sub-banda son conocidos únicamente para una entidad de transmisión y una entidad de recepción para el paquete de datos.

19. - El aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque cada vector de orientación incluye T elementos que tienen la misma magnitud pero diferentes fases, en donde T es el número de antenas utilizadas para transmitir el paquete de datos y es un entero mayor que uno.

20. - Un aparato en un sistema de comunicación inalámbrica de múltiples antenas utilizando multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) , que comprende: medios para procesar un paquete de datos para obtener un bloque de símbolos de datos; medios para desmultiplexar símbolos piloto y el bloque de símbolos de datos en una pluralidad de sub-bandas para obtener, para el paquete de datos, una pluralidad de secuencias de símbolos piloto y de datos para la pluralidad de sub-bandas; y medios para ejecutar procesamiento espacial en la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda por lo menos con un vector de orientación seleccionado para la sub-banda, el procesamiento espacial aleatoriza una pluralidad de canales efectivos de una sola entrada una sola salida (SISO) observados por la pluralidad de secuencias de símbolos piloto y de datos enviados en la pluralidad de sub-bandas.

21.- El aparato de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda es espacialmente procesada con un vector de orientación seleccionado para la sub-banda.

22.- El aparato de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda es espacialmente procesada por lo menos con dos vectores de orientación seleccionados para la sub-banda.

23.- El aparato de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque por lo menos los dos vectores de orientación para cada sub-banda son conocidos únicamente para una entidad de transmisión y una entidad de recepción para el paquete de datos.

24.- El aparato de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque cada vector de orientación incluye T elementos que tienen la misma magnitud pero diferentes fases, en donde T es el número de antenas utilizadas para transmitir el paquete de datos y es un entero mayor que uno.

25. - Un método para transmitir datos desde una entidad de transmisión a una entidad de recepción en un sistema de comunicación inalámbrico de múltiples entradas múltiples salidas (MIMO) que utiliza multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) , que comprende: procesar un paquete de datos para obtener un bloque de símbolos de datos; desmultiplexar símbolos piloto y el bloque de símbolos de datos en una pluralidad de sub-bandas; y ejecutar procesamiento espacial en la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda por lo menos con una matriz de orientación seleccionada para la sub-banda, el procesamiento espacial aleatoriza una pluralidad de canales efectivos MIMO para la pluralidad de sub-bandas observadas por los símbolos piloto y de datos enviados en la pluralidad de sub-bandas.

26. - El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque los símbolos piloto y de datos para cada sub-banda son espacialmente procesados con una matriz de orientación seleccionada para la sub-banda .

27. - El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la matriz de orientación que se utiliza para el procesamiento espacial para cada sub-banda es desconocido para la entidad de recepció .

28. - El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque los símbolos piloto y de datos para cada sub-banda son espacialmente procesados con una matriz de orientación diferente para cada periodo de símbolos.

29. - El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque por lo menos una matriz de orientación utilizada para el · procesamiento espacial para cada sub-banda es conocido únicamente para la entidad de transmisión y la entidad de recepción.

30. - El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el procesamiento espacial por lo menos con una matriz de orientación para cada sub-banda se realiza únicamente en los símbolos de datos .

31. - El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque los símbolos piloto se utilizan para estimación de canal por parte de la entidad de recepción.

32. - El método de conformidad con la reivindicación 25, que además comprende: multiplicar los símbolos de esparcimiento para cada sub-banda, obtenidos del procesamiento espacial por lo menos con una matriz de orientación, para transmitir los símbolos de esparcimiento en los modos propios del canal MIMO para la sub-banda.

33. - El método de conformidad con la reivindicación 25, que además comprende: seleccionar por lo menos una matriz de orientación para cada sub-banda de entre un conjunto de L matrices de orientación, en donde L es un entero mayor que uno .

34. - El método de conformidad con la reivindicación 28, que además comprende: seleccionar una matriz de orientación para cada sub-banda en cada periodo de símbolos de entre un conjunto de L matrices de orientación, donde L es un entero mayor que uno .

35.- El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque las L matrices de orientación en el conjunto son tales que, cualquier par de matrices de orientación entre las L matrices de orientación tienen baja correlación.

36.- Un aparato en un sistema de comunicación inalámbrica de múltiples entradas múltiples salidas (MIMO) que utiliza multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM), que comprende: un procesador de datos que opera para procesar un paquete de datos para obtener un bloque de símbolos de datos; un desmultiplexor que opera para desmultiplexar símbolos piloto y el bloque de símbolos de datos en una pluralidad de sub-bandas; y un procesador espacial que opera para realizar procesamiento espacial en los símbolos piloto y de datos para cada sub-banda por lo menos con una matriz de orientación seleccionada para la sub-banda, el procesamiento espacial aleatoriza una pluralidad de canales MIMO efectivos para la pluralidad de sub-bandas observada por los símbolos piloto y de datos enviadas en la pluralidad de sub-bandas.

37.- Un método para transmitir datos desde una entidad de transmisión a una entidad de recepción en un sistema de comunicación inalámbrica de múltiples antenas que utiliza multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM), que comprende: transmitir datos a la entidad de recepción utilizando un primer modo si los estimados de respuesta de canal para la entidad de recepción no están disponibles para la entidad de transmisión, en donde símbolos de datos son especialmente procesados con vectores o matrices de orientación seudo-aleatorias en el primer modo; y transmitir datos a la entidad de recepción utilizando un segundo modo si los estimados de respuesta de canal para la entidad de recepción están disponibles para la entidad de transmisión, en donde símbolos de datos son espacialmente procesados con vectores o matrices de orientación derivados de los estimados de respuesta de canal en el segundo modo.

38.- El método de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque la transmisión de datos a la entidad de recepción utilizando un primer modo incluye : procesar un primer paquete de datos para obtener un primer bloque de símbolos de datos; desmultiplexar símbolos piloto y el primer bloque de símbolos de datos en una pluralidad de sub-bandas; y ejecutar procesamiento espacial en los símbolos piloto y de datos para cada sub-banda por lo menos con un vector de orientación seudo-aleatorio seleccionado para la sub-banda, el procesamiento espacial aleatoriza una pluralidad de canales efectivos de una sola entrada múltiples salidas (SISO) observados por los símbolos piloto y de datos enviados en la pluralidad de sub-bandas.

39.- El método de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque la transmisión de datos a la entidad de recepción utilizando un segundo modo incluye : procesar un segundo paquete de datos para obtener un segundo bloque de símbolos de datos; desmultiplexar símbolos piloto y el segundo bloque de símbolos de datos en una pluralidad de sub-bandas; y ejecutar procesamiento espacial en los símbolos piloto y de datos para cada sub-banda con un vector de orientación, derivado de un estimado de respuesta de canal para un canal de múltiples entradas una sola salida (MISO) para la sub-banda, para orientar la transmisión de los símbolos piloto y de datos hacia la entidad de recepción.

40.- El método de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque la transmisión de datos a la entidad de recepción utilizando un primer modo incluye : procesar un primer paquete de datos para obtener un primer bloque de símbolos de datos; desmultiplexar símbolos piloto y el primer bloque de símbolos de .datos en una pluralidad de sub-bandas; y ejecutar procesamiento espacial en los símbolos piloto y de datos para cada sub-banda por lo menos con una matriz de orientación seudo-aleatoria seleccionada para la sub-banda, el procesamiento espacial aleatoriza una pluralidad de canales efectivos de múltiples entradas múltiples salidas (MIMO) para la pluralidad de sub-bandas observadas por los símbolos piloto y de datos enviados en la pluralidad de sub-bandas.

41. - El método de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la transmisión de datos a la entidad de recepción utilizando un segundo modo incluye: procesar un segundo paquete de datos para obtener un segundo bloque de símbolos de datos; desmultiplexar símbolos piloto y el segundo bloque de símbolos de datos en una pluralidad de sub-bandas; y ejecutar procesamiento espacial en los símbolos piloto y de datos para cada sub-banda con una matriz de orientación, derivada de un estimado de respuesta de canal para un canal MIMO para la sub-banda, para transmitir los símbolos piloto y de datos en modos propios del canal MIMO para la sub-banda.

42. - Un aparato en un sistema de comunicación inalámbrico de múltiples antenas que utiliza multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) , que comprende: un controlador que opera para seleccionar un primer modo para transmisión de datos a una entidad de recepción si los estimados de respuesta de canal para la entidad de recepción no están disponibles y seleccionar un segundo modo para la transmisión de datos a la entidad de recepción si los estimados de respuesta de canal están disponibles, en donde los símbolos de datos son espacialmente procesados con vectores de orientación seudo-aleatorios en el primer modo y con vectores de orientación derivados de los estimados de respuesta de canal en el segundo modo; y un procesador espacial que opera para realizar procesamiento espacial para cada bloque de símbolos de datos de acuerdo con el modo seleccionado para el bloque.

43.- Un método para recibir una transmisión de datos enviada por una entidad de transmisión a una entidad de recepción en un sistema de comunicación inalámbrica de múltiples antenas utilizando multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) , que comprende: obtener, a través de una sola antena de recepción, S secuencias de símbolos recibidos para S secuencias de símbolos piloto y de datos transmitidos a través de las S sub-bandas por la entidad de transmisión, en donde S es un entero mayor que uno, y en donde las S secuencias de símbolos piloto y de datos son espacialmente procesadas con una pluralidad de vectores de orientación en la entidad de transmisión para aleatorizar S canales efectivos de una sola entrada una sola salida (SISO) observados por las S secuencias de símbolos piloto y de datos; derivar los estimados de respuesta de canal para los S canales SISO efectivos con base en los símbolos piloto recibidos en las S secuencias de símbolos recibidos; y ejecutar detección en los símbolos de datos recibidos en las S secuencias de símbolos recibidos con base en los estimados de respuesta de canal para los S canales SISO efectivos para obtener los símbolos detectados .

44.- El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda es espacialmente procesada en la entidad de transmisión con un vector de orientación seleccionado para la sub-banda.

45.- El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque el vector de orientación utilizado para procesamiento espacial para cada sub-banda es desconocido para la entidad de recepción.

46.- El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda es espacialmente procesada en la entidad de transmisión por lo menos con dos vectores de orientación seleccionados para la sub-banda .

47. - El método de conformidad con la reivindicación 46, caracterizado porque por lo menos dos vectores de orientación utilizados para procesamiento espacial para cada sub-banda son conocidos únicamente para la entidad de transmisión y la entidad de recepción.

48. - Un aparato receptor en un sistema de comunicación inalámbrico de múltiples antenas utilizando multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) , que comprende : un desmodulador que opera para proveer S secuencias de símbolos recibidos, obtenidos a través de una sola antena de recepción, para S secuencias de símbolos piloto y de datos transmitidas a través de S sub-bandas por una entidad de transmisión, en donde S es un entero mayor que uno, y en donde las S secuencias de símbolos piloto y de datos son espacialmente procesadas con una pluralidad de vectores de orientación en la entidad de transmisión para aleatorizar S canales efectivos de una sola entrada una sola salida (SISO) observados por las S secuencias de símbolos piloto y de datos; un estimador de canal que opera para derivar estimados de respuesta de canal para los S canales SISO efectivos con base en los símbolos piloto recibidos en las S secuencias de símbolos recibidos; y un detector que opera para ejecutar detección en los símbolos de datos recibidos en las S secuencias de símbolos recibidos con base en los estimados de respuesta de canal para los S canales SISO efectivos para obtener símbolos detectados.

49.- El aparato de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda es espacialmente procesada en la entidad de transmisión con un vector de orientación seleccionado para la sub-banda.

50. - El aparato de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda es espacialmente procesada en la entidad de transmisión por lo menos con dos vectores de orientación seleccionados para la sub-banda .

51. - El aparato de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque por lo menos los dos vectores de orientación utilizados para procesamiento espacial para cada sub-banda son conocidos únicamente para la entidad de transmisión y una entidad de recepción para el paquete de datos.

52.- Un aparato receptor en un sistema de comunicación inalámbrica de múltiples antenas utilizando multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) , que comprende : medios para obtener, a través de una sola antena de recepción, S secuencias de símbolos recibidos para S secuencias de símbolos piloto y de datos transmitidos a través de las S sub-bandas por una entidad de transmisión, en donde S es un entero mayor que uno, y en donde las S secuencias de símbolos piloto y de datos son espacialmente procesadas con una pluralidad de vectores de orientación en la entidad de transmisión para aleatorizar S canales efectivos de una sola entrada una sola salida (SISO) observados por las S secuencias de símbolos piloto y de datos ; medios para derivar los estimados de respuesta de canal para los S canales SISO efectivos con base en los símbolos piloto recibidos en las S secuencias de símbolos recibidos; y medios para ejecutar detección en los símbolos de datos recibidos en las S secuencias de símbolos recibidos con base en los estimados de respuesta de canal para los S canales SISO efectivos para obtener los símbolos detectados .

53.- El aparato de conformidad con la reivindicación 52, caracterizado porque la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda es espacialmente procesada en la entidad de transmisión con un vector de orientación seleccionado para la sub-banda.

54.- El aparato de conformidad con la reivindicación 52, caracterizado porque la secuencia de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda es espacialmente procesada en la entidad de transmisión por lo menos con dos vectores de orientación seleccionados para la sub-banda.

55.- El aparato de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado porque por lo menos los dos vectores de orientación utilizados para procesamiento espacial para cada sub-banda son conocidos únicamente para la entidad de transmisión y una entidad de recepción para el paquete de datos.

56.- Un método para recibir una transmisión de datos enviada por una entidad de transmisión a una entidad de recepción en un sistema de comunicación inalámbrica de múltiples entradas múltiples salidas (MIMO) utilizando multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) , que comprende : obtener, a través de R antenas de recepción en la entidad de recepción, S conjuntos de R secuencias de símbolos recibidos para S conjuntos de T secuencias de símbolos piloto y de datos transmitidas en S sub-bandas de T antenas de transmisión por la entidad de transmisión, un conjunto de R secuencias de símbolos recibidos y un conjunto de T secuencias de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda, en donde R, S y T son enteros mayores que uno, y en donde el conjunto de T secuencias de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda es espacialmente procesado por lo menos con una matriz de orientación en la entidad de transmisión para aleatorizar un canal MIMO efectivo observado por el conjunto de T secuencias de símbolos piloto y de datos; derivar un estimado de respuesta de canal para el canal MIMO efectivo para cada sub-banda con base en los símbolos piloto recibidos en los S conjuntos de R secuencias de símbolos recibidos; y ejecutar procesamiento espacial de receptor en los símbolos de datos recibidos en el conjunto de R secuencias de símbolos recibidos para cada sub-banda con el estimado de respuesta de canal para el canal MIMO efectivo para que la sub-banda obtenga símbolos detectados para la sub-banda.

57.- El método de conformidad con la reivindicación 56, caracterizado porque el procesamiento espacial de receptor se basa en una técnica de inversión de matriz de correlación de canal (CCMI) .

58.- El método de conformidad con la reivindicación 56, caracterizado porque el procesamiento espacial de receptor se basa en una técnica de mínimo error cuadrático medio ( MSE) .

59.- El método de conformidad con la reivindicación 56, caracterizado porque el conjunto de T secuencias de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda es espacialmente procesada en la entidad de transmisión con una matriz de orientación seleccionada para la sub-banda.

60.- El método de conformidad con la reivindicación 59, caracterizado porque la matriz de orientación utilizada para el procesamiento espacial para cada sub-banda es desconocida para la entidad de recepción.

61.- El método de conformidad con la reivindicación 56, caracterizado porque el conjunto de T secuencias de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda es espacialmente procesada en la entidad de transmisión por lo menos con dos matrices de orientación seleccionadas para la sub-banda.

62. - El método de conformidad con la reivindicación 61, caracterizado porque por lo menos dos matrices de orientación utilizadas para el procesamiento espacial para cada sub-banda son conocidas únicamente para la entidad de transmisión y la entidad de recepción.

63.- Un aparato receptor! en un sistema de comunicación inalámbrica de múltiples entradas múltiples salidas (MIMO) utilizando multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) , que comprende: una pluralidad de (R) desmoduladores que operan para proveer símbolos piloto recibidos y símbolos de datos recibidos que se obtienen para R antenas de recepción, en donde se obtienen S conjuntos de R secuencias de símbolos recibidos, a través de las R antenas de recepción, para S conjuntos de T secuencias de símbolos piloto y de datos transmitidas en S sub-bandas de T antenas de transmisión por una entidad de transmisión, un conjunto de R secuencias de símbolos recibidos y un conjunto de T secuencias de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda, en donde R, S y T son enteros mayores que uno, y en donde el conjunto de T secuencias de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda es espacialmente procesado por lo menos con una matriz de orientación en la entidad de transmisión para aleatorizar un canal MIMO efectivo observado por el conjunto de T secuencias de símbolos piloto y de datos; un estimador de canal que opera para derivar un estimado de respuesta de canal para un canal MIMO efectivo para cada sub-banda con base en los símbolos piloto recibidos y matrices de orientación utilizadas para la transmisión de datos por la entidad de transmisión; y un procesador espacial que opera para ejecutar procesamiento espacial de receptor en los símbolos de datos recibidos para cada sub-banda con base en el estimado de respuesta de canal para el canal MIMO efectivo para que la sub-banda obtenga símbolos detectados para la sub-banda.

64. - Un aparato receptor en un sistema de comunicación inalámbrica de múltiples entradas múltiples salidas (MIMO) utilizando multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) , que comprende: medios para obtener, a través de R antenas de recepción, S conjuntos de R secuencias de símbolos recibidos para S conjuntos de T secuencias de símbolos piloto y de datos transmitidos en las S sub-bandas de T antenas de transmisión por una entidad de transmisión, un conjunto de R secuencias de símbolos recibidos y un conjunto de T secuencias de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda, en donde R, S y T son enteros mayores que uno, y en donde el conjunto de T secuencias de símbolos piloto y de datos para cada sub-banda es espacialmente procesado por lo menos con una matriz de orientación en la entidad de transmisión para aleatorizar un canal MIMO efectivo observado por el conjunto de T secuencias de símbolos piloto y de datos; medios para derivar un estimado de respuesta de canal para un canal MIMO efectivo para cada sub-banda con base en los símbolos piloto recibidos en los S conjuntos de R secuencias de símbolos recibidos; y medios para realizar procesamiento espacial de receptor en los símbolos de datos recibidos en el conjunto de R secuencias de símbolos recibidos para cada sub-banda con el estimado de respuesta de canal para el canal MIMO efectivo para que la sub-banda obtenga símbolos detectados para la sub-banda.