PT1790089E

PT1790089E - Espalhamento espacial com esquemas de diversidade de transmissão espaço-tempo e espaço-frequência para um sistema de comunicação sem fios

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Publication number: PT1790089E
Application number: PT57940041T
Authority: PT
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2004-09-03
Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2015-01-14
Also published as: PL1790089T3; AR050795A1; US7894548B2; EP2802087B1; HUE024175T2; HUE032598T2; KR100945956B1; US20060067421A1; DK1790089T3; JP4564060B2; CA2579215C; ES2527862T3; KR100945957B1; ES2628541T3; EP1790089B1; TWI366996B; WO2006029050A3; WO2006029050A2; CA2579215A1; EP1790089A2

Description

DESCRIÇÃO "ESPALHAMENTO ESPACIAL COM ESQUEMAS DE DIVERSIDADE DE TRANSMISSÃO ESPAÇO-TEMPO E ESPAÇO-FREQUÊNCIA PARA UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO SEM FIOS"

ANTECEDENTES II. Campo A presente divulgação refere-se, genericamente, a comunicação e, mais especificamente, a técnicas para a transmissão de dados num sistema de comunicação com múltiplas antenas. III. Antecedentes

Um sistema de comunicação com múltiplas antenas emprega múltiplas (NT) antenas de transmissão e uma ou mais (NR) antenas de recepção para transmissão de dados. As NT antenas de transmissão podem ser utilizadas para aumentar o tráfego do sistema ao transmitirem dados diferentes das antenas ou para melhorar a fiabilidade ao transmitirem dados de forma redundante.

No sistema de comunicação com múltiplas antenas, existe um caminho de propagação entre cada par de antenas de transmissão e recepção. NT.NR caminhos de propagação diferentes são formados entre as NT antenas de transmissão e as NR antenas de recepção.

Esses caminhos de propagação podem ser submetidos a diferentes condições de canal (e. g., desvanecimento e multipercurso diferentes, e efeitos de interferência) e podem obter diferentes relações de sinal-interferência mais ruido (SNR). As respostas de canal dos NT.NR caminhos de propagação podem, assim, variar de caminho para caminho, e podem, ainda, variar ao longo do tempo para um canal sem fios variável no tempo e através da frequência para um canal sem fios dispersivo. A natureza variável dos caminhos de propagação é um desafio no que se refere à transmissão de dados de forma eficiente e fiável. A diversidade de transmissão refere-se a transmissão redundante de dados através do espaço, frequência, tempo ou de uma combinação destas dimensões para melhorar a fiabilidade da transmissão de dados. Um dos objectivos da diversidade de transmissão é maximizar a diversidade para a transmissão de dados através de tantas dimensões quanto possível para obter um desempenho robusto. Outro objectivo é o de simplificar o processamento da diversidade de transmissão num transmissor e num receptor.

Existe, portanto, uma necessidade na técnica de técnicas para transmitir dados com diversidade de transmissão num sistema de comunicação de múltiplas antenas. 0 documento US 2004/0136349 (Al) divulga um sistema MIMO que suporta múltiplos modos de multiplexagem espacial para melhorar o desempenho e aumentar a flexibilidade. Estes modos podem incluir (1) um modo direccionado para um único utilizador, que transmite múltiplos fluxos de dados em canais espaciais ortogonais para um único receptor, (2) um modo não-direccionado para um único utilizador que transmite múltiplos fluxos de dados desde múltiplas antenas para um único receptor, sem processamento espacial num transmissor, (3) um modo direccionado para múltiplos utilizadores que transmite múltiplos fluxos de dados, simultaneamente, para múltiplos receptores com processamento espacial num transmissor e (4) um modo não-direccionado que transmite múltiplos fluxos de dados desde múltiplas antenas (co-localizadas ou não co-localizadas) sem processamento espacial no ou nos transmissores para o ou os receptores tendo múltiplas antenas. Para cada conjunto de terminais de utilizador seleccionados para transmissão de dados na ligação descendente e/ou ligação ascendente, é seleccionado um modo de multiplexagem espacial para o conjunto de terminais de utilizador de entre os múltiplos modos de multiplexagem espacial suportados pelo sistema. 0 documento US 2004/0146018 (Ai) divulga um terminal de utilizador que suporta múltiplos modos de multiplexagem espacial (SM), tais como um modo direccionado e um modo não-direccionado. Para a transmissão de dados, múltiplos fluxos de dados são codificados e modulados de acordo com as suas velocidades seleccionadas para a obtenção de múltiplos fluxos de símbolos de dados. Estes fluxos são, depois, processados espacialmente de acordo com um modo de SM seleccionado (e. g., com uma matriz de vectores directores para o modo direccionado e com a matriz de identidade para o modo não-direccionado) para obter múltiplos fluxos de símbolos de transmissão para transmissão desde múltiplas antenas. Para a recepção de dados, múltiplos fluxos de símbolos recebidos são processados espacialmente de acordo com o modo de SM seleccionado (e. g., com uma matriz de vectores próprios para o modo direccionado e com uma matriz de filtragem espacial para o modo não-direccionado) para obter múltiplos fluxos de símbolos de dados recuperados. Estes fluxos são desmodulados e descodificados de acordo com as suas velocidades seleccionadas para se obterem múltiplos fluxos de dados descodificados.

SUMÁRIO

Descrevem-se aqui técnicas para a transmissão de dados utilizando uma combinação de esquemas de diversidade de transmissão. Estes esquemas de diversidade de transmissão incluem, como descrito abaixo, espalhamento espacial, formação continua de feixes, diversidade por atraso cíclico, diversidade de transmissão espaço-tempo (STTD), diversidade de transmissão espaço-frequência (SFTD) e diversidade de transmissão ortogonal (OTD). A invenção está definida nas reivindicações independentes.

Numa forma de realização, uma entidade transmissora processa (e. g., codifica, entrelaça e mapeia símbolos) um ou mais (Nd) fluxos de dados para gerar ND fluxos de símbolos de dados. A entidade transmissora processa, ainda, os ND fluxos de símbolos de dados com base num esquema de diversidade de transmissão (e. g., STTD, SFTD ou OTD) para gerar múltiplos (Nc) fluxos de símbolos codificados. Cada fluxo de símbolos de dados pode ser enviado como um único fluxo de símbolos codificado ou como múltiplos (e. g., dois) fluxos de símbolos codificados utilizando STTD, SFTD ou OTD. A entidade transmissora pode realizar espalhamento espacial sobre os Nc fluxos de símbolos codificados com diferentes matrizes para gerar múltiplos (NT) fluxos de símbolos de transmissão para transmissão desde NT antenas. Além disso ou em alternativa, a entidade transmissora pode realizar uma formação continua de feixes nos NT fluxos de símbolos de transmissão, no domínio do tempo ou no domínio da frequência. Uma entidade receptora realiza o processamento complementar para recuperar os ND fluxos de dados.

Diversos aspectos e formas de realização da invenção são descritos abaixo em maior detalhe.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A FIG. 1 mostra um diagrama de blocos de uma entidade transmissora com múltiplas antenas. A FIG. 2 mostra um diagrama de blocos de um processador de dados de transmissão (TX) , um processador STTD de TX e um espalhador espacial na entidade transmissora. A FIG. 3 mostra um diagrama de blocos de NT moduladores na entidade transmissora. A FIG. 4 mostra um diagrama de blocos de uma entidade receptora com uma única antena e de uma entidade receptora com múltiplas antenas.

DESCRIÇÃO DETALHADA A palavra "exemplificativo/a" é aqui utilizada com o significado de "servir como um exemplo, caso ou ilustração". Qualquer forma de realização aqui descrita como "exemplificativa" não significa, necessariamente, que seja preferida ou vantajosa em relação a outras formas de realização.

As técnicas de transmissão aqui descritas podem ser utilizadas para transmissões com múltiplos meios de transmissão e um único meio de recepção (MISO) e múltiplos meios de transmissão e múltiplos meios de recepção (MIMO). Uma transmissão MISO utiliza múltiplas antenas de transmissão e uma única antena de recepção. Uma transmissão MIMO utiliza múltiplas antenas de transmissão e múltiplas antenas de recepção.

As técnicas de transmissão podem ser utilizadas para sistemas de comunicação de monoportadora e multiportadora. Um sistema de multiportadora pode utilizar multiplexagem por divisão ortogonal de frequência (OFDM), algum outro esquema de modulação de multiportadora ou alguma outra construção. A OFDM compartimenta de forma eficaz a largura de banda total do sistema em múltiplas (NF) sub-bandas de frequência ortogonal, que são também denominadas tons, subportadoras, intervalos, canais de frequência e assim por diante. Com a OFDM, cada sub-banda é associada a uma respectiva subportadora que pode ser modulada com dados. Um sistema de monoportadora pode utilizar acesso múltiplo por divisão de frequência em monoportadora (SC-FDMA), acesso múltiplo por divisão de código (CDMA) ou algum outro esquema de modulação de monoportadora. Um sistema SC-FDMA pode utilizar (1) FDMA entrelaçado (IFDMA) para transmitir dados e piloto em sub-bandas que são distribuídas por toda a largura de banda do sistema global (2) FDMA localizado (LFDMA) para transmitir dados e piloto num grupo de sub-bandas adjacentes ou (3) FDMA melhorado (EFDMA) para transmitir dados e piloto em múltiplos grupos de sub-bandas adjacentes. Em geral, símbolos de modulação são enviados no domínio do tempo com SC-FDMA (e. g., IFDMA, LFDMA e EFDMA) e no domínio da frequência com OFDM. Para maior clareza, a maior parte da descrição que se segue diz respeito a um sistema que utiliza OFDM, estando todas as NF sub-bandas disponíveis para transmissão. A diversidade de transmissão pode ser conseguida utilizando vários esquemas incluindo STTD, SFTD, OTD, espalhamento espacial, formação contínua de feixes e assim por diante. A STTD transmite um par de símbolos de dados desde duas antenas numa sub-banda, em dois períodos de símbolos, para conseguir diversidade de espaço e tempo. A SFTD transmite um par de símbolos de dados desde duas antenas em duas sub-bandas, num período de símbolo, para conseguir diversidade de espaço e frequência. A OTD transmite múltiplos (No) símbolos de dados desde No antenas numa sub-banda, em No períodos de símbolos, utilizando No códigos ortogonais para conseguir diversidade de espaço e tempo, em que No > 2. Um símbolo de dados é, como aqui utilizado, um símbolo de modulação para dados de tráfego/em pacotes, um símbolo de piloto é um símbolo de modulação para piloto (que são dados que são conhecidos a priori, tanto pelas entidades transmissoras como pelas receptoras), um símbolo de modulação é um valor complexo para um ponto numa constelação de sinal para um esquema de modulação (e. g., M-PSK ou M-QAM) , um símbolo de transmissão (e. g., um símbolo OFDM) é uma sequência de amostras no domínio do tempo geradas por um esquema de modulação de monoportadora ou multiportadora para um período de símbolo, e um símbolo é, tipicamente, um valor complexo.

Espalhamento espacial refere-se à transmissão de um símbolo desde múltiplas antenas de transmissão em simultâneo, possivelmente, com diferentes amplitudes e/ou fases determinadas por um vector director utilizado para esse símbolo. Espalhamento espacial também pode ser denominado diversidade de direcção, direcção de transmissão, direcção de transmissão pseudo-aleatória, encriptação de espaço-tempo e assim por diante. Espalhamento espacial pode ser utilizado em combinação com STTD, SFTD, OTD e/ou formação contínua de feixes para melhorar o desempenho e/ou para prolongar a operação normal destes esquemas de diversidade de transmissão. Por exemplo, a STTD transmite, normalmente, um fluxo de símbolos de dados desde duas antenas. Espalhamento espacial pode ser utilizado com STTD para transmitir mais do que um fluxo de símbolos de dados de mais do que duas antenas, simultaneamente.

Uma formação contínua de feixes refere-se à utilização de diferentes feixes abrangendo as NF sub-bandas. A formação de feixes é contínua na medida em que os feixes se alteram de forma gradual e não abrupta ao longo das sub-bandas. A formação contínua de feixes pode ser realizada no domínio da frequência pela multiplicação dos símbolos para cada sub-banda por uma matriz de formação de feixes para essa sub-banda. A formação contínua de feixes também pode ser realizada no domínio do tempo pela aplicação de diferentes atrasos cíclicos a diferentes antenas de transmissão. A formação contínua de feixes no domínio do tempo é também denominada diversidade por atrasos cíclicos. A diversidade de transmissão pode ser conseguida utilizando uma combinação de esquemas de diversidade de transmissão. Por exemplo, a diversidade de transmissão pode ser conseguida utilizando uma combinação de STTD, SFTD ou OTD com espalhamento espacial ou formação contínua de feixes. Noutro exemplo, a diversidade de transmissão pode ser conseguida utilizando uma combinação de STTD, SFTD ou OTD com espalhamento espacial e diversidade por atrasos cíclicos. Para maior clareza, a maior parte da descrição que se segue assume a utilização de STTD. A FIG. 1 mostra um diagrama de blocos de uma forma de realização de uma entidade 110 transmissora com múltiplas antenas, que pode ser parte de um ponto de acesso ou de um terminal de utilizador. Um ponto de acesso também pode ser denominado estação base, sistema de emissor-receptor de base ou alguma outra terminologia. Um terminal de utilizador também pode ser denominado estação móvel, dispositivo sem fios ou alguma outra terminologia.

Na forma de realização mostrada na FIG. 1, a entidade 110 transmissora pode utilizar uma combinação de STTD, espalhamento espacial e formação continua de feixes para transmissão de dados. Um processador 112 de dados TX recebe e processa ND fluxos de dados e fornece ND fluxos de símbolos de dados, em que ND > 1. O processador 112 de dados TX pode processar cada fluxo de dados de forma independente ou pode processar múltiplos fluxos de dados em conjunto. Por exemplo, o processador 112 de dados TX pode formatar, encriptar, codificar, entrelaçar e mapear símbolos de cada fluxo de dados de acordo com um esquema de codificação e modulação escolhido para esse fluxo de dados. Um processador 120 STTD TX recebe os ND fluxos de símbolos de dados, realiza codificação STTD em zero, um ou múltiplos fluxos de símbolo de dados e fornece Nc fluxos de símbolos codificados, em que Nc > ND. Em geral, o processador 120 STTD TX pode processar qualquer número de fluxos de símbolos de dados com STTD, SFTD, OTD ou algum outro esquema de diversidade de transmissão. Cada fluxo de símbolos de dados pode ser enviado como um fluxo de símbolos codificado ou múltiplos fluxos de símbolos codificados, como descrito abaixo.

Um espalhador 130 espacial recebe e multiplexa os símbolos codificados com símbolos piloto, realiza espalhamento espacial pela multiplicação dos símbolos codificados e símbolos piloto com diferentes matrizes de direccionamento e fornece NT fluxos de símbolos transmissão às NT antenas de transmissão, em que NT > Nc. Cada símbolo de transmissão é um valor complexo a enviar desde uma antena de transmissão numa sub-banda, num período de símbolo. NT moduladores (MOD), 132a a 132nt, recebem os NT fluxos de símbolos de transmissão. Num sistema com base em OFDM, cada modulador 132 executa modulação OFDM no seu fluxo de símbolos de transmissão e fornece um fluxo de amostras no domínio do tempo. Cada modulador 132 também pode aplicar um atraso cíclico diferente à sua antena, como descrito abaixo. NT moduladores, 132a a 132nt, fornecem NT fluxos de amostras a NT unidades 134a a 134nt de transmissor (TMTR), respectivamente. Cada unidade 134 de transmissor condiciona (e. g., converte para analógico, amplifica, filtra e aumenta os valores de frequência) o seu fluxo de amostras e gera um sinal modulado. NT sinais modulados provenientes de NT unidades 134a a 134nt de transmissor, são transmitidos desde NT antenas 136a a 136nt de transmissão, respectivamente. 0 controlador 140 controla a operação na entidade 110 transmissora. A memória 142 armazena dados e/ou códigos de programa para a entidade 110 transmissora. A entidade 110 transmissora pode transmitir um qualquer número de fluxos de símbolo de dados com STTD e um qualquer número de fluxos de símbolos de dados sem STTD, dependendo do número de antenas transmissoras e receptoras disponíveis para a transmissão de dados. A codificação STTD para um fluxo de símbolos de dados pode ser realizada do seguinte modo. Para cada par de símbolos de dados, sa e sb, a enviar em dois períodos de símbolo, o processador 120 STTD TX gera dois vectores ερ = [ sa sb] T e -2_ ’ em que "*" indica o conjugado complexo e

"T" indica a transposição. Em alternativa, o processador 120 STTD TX pode gerar dois vectores -i= IA e ^-ΙΛ íaJ para o par de símbolos de dados sa e sb. Em ambos os esquemas de codificação STTD, cada vector ερ, para t = 1, 2, inclui dois símbolos codificados a enviar desde NT antenas de transmissão num período de símbolo, em que NT > 2. O vector ερ é enviado no primeiro período de símbolo e o vector s_2 é enviado no período de símbolo seguinte. Cada símbolo de dados é incluído em ambos os vectores e é, assim, enviado em dois períodos de símbolo. O m-ésimo fluxo de símbolos codificado é formado pelo m-ésimo elemento dos dois vectores ερ e s2. Para maior clareza, a descrição que se segue é para o esquema de codificação STTD com Si = [sa sb] T e -2~ΙΑ "sa] · Para este esquema de codificação STTD, o primeiro fluxo de símbolos codificado inclui símbolos codificados, sa e sb*, e o segundo fluxo de símbolos codificado inclui símbolos codificados, sb e -sa*. A Tabela 1 apresenta quatro configurações que podem ser utilizadas para a transmissão de dados. Uma configuração ND x Nc indica a transmissão de ND fluxos de símbolos de dados na qualidade de Nc fluxos de símbolos codificados, em que ND > 1 e Nc > ND. A primeira coluna identifica as quatro configurações. Em cada configuração, a segunda coluna indica o número de fluxos de símbolos de dados a enviar e a terceira coluna indica o número de fluxos de símbolos codificados. A quarta coluna mostra os ND fluxos de símbolos de dados para cada configuração, a quinta coluna mostra o ou os fluxos de símbolos codificados para cada fluxo de símbolos de dados, a sexta coluna contém o símbolo codificado a enviar no primeiro período de símbolo (t = 1) para cada fluxo de símbolos codificado e a sétima coluna apresenta o

símbolo codificado a enviar no segundo período de símbolo (t = 2) para cada fluxo de símbolos codificado. 0 número de símbolos de dados enviados em cada intervalo de 2-símbolos é igual a duas vezes o número de fluxos de símbolos de dados ou 2Nd. A oitava coluna indica o número de antenas de transmissão necessárias para cada configuração e a nona coluna indica o número de antenas de recepção necessárias para cada configuração.

Tabela 1

Como mostrado na tabela 1, um fluxo de símbolos de dados pode ser enviado como dois fluxos de símbolos codificados com STTD ou um fluxo de símbolos codificado sem STTD. Na forma de realização mostrada na Tabela 1, para cada fluxo de símbolos de dados enviados sem STTD, o símbolo de dados enviado no segundo período de símbolo (t = 2) é conjugado para coincidir com a conjugação realizada no ou nos fluxos de símbolos de dados enviados com STTD.

Na configuração 1x2, um fluxo de símbolos de dados é codificado com STTD para gerar dois fluxos de símbolos codificados. Para cada intervalo de 2 símbolos,

_ r * T

Si = [sa sb]r e -2"1·0 “^J são gerados com símbolos de dados sa e sb. 0 vector ερ é transmitido por, pelo menos, duas antenas de transmissão no primeiro período de símbolo e o vector s2 é transmitido pelas mesmas antenas no segundo período de símbolo. Uma entidade receptora utiliza, pelo menos, uma antena de recepção para recuperar o fluxo de símbolos de dados.

Na configuração 2x3, dois fluxos de símbolos de dados são enviados como três fluxos de símbolos codificados. 0 primeiro fluxo de símbolos de dados é codificado com STTD para gerar dois fluxos de símbolos codificados. 0 segundo fluxo de símbolos de dados é enviado sem STTD como terceiro fluxo de símbolos codificado. Para cada intervalo de 2 símbolos, vectores Sí = [ sa sb sc] T e -2~IA _sa JdJ | são gerados com símbolos de dados sa, sb, sc e sd, em que sa e sb são do primeiro fluxo de símbolos de dados e sc e sd são do segundo fluxo de símbolos de dados. 0 vector Sb é transmitido por, pelo menos, três antenas de transmissão no primeiro período de símbolo e o vector ευ é transmitido pelas mesmas antenas no segundo período de símbolo. Uma entidade receptora utiliza, pelo menos, duas antenas de recepção para recuperar os dois fluxos de símbolos de dados.

Na configuração 2x4, dois fluxos de símbolos de dados são enviados como quatro fluxos de símbolos codificados. Cada fluxo de símbolos de dados é codificado com STTD para gerar dois fluxos de símbolos codificados. Para cada intervalo de r * * * * τ Γ 2 símbolos, sq = [ sa sb sc sd] T e -sa ~scJ | são gerados com símbolos de dados sa, sb, sc e sd, em que sa e sb são do primeiro fluxo de símbolos de dados e sc e sd são do segundo fluxo de símbolos de dados. 0 vector sq é transmitido por, pelo menos, quatro antenas de transmissão no primeiro período de símbolo e o vector S2 é transmitido pelas mesmas antenas no segundo período de símbolo. Uma entidade receptora utiliza, pelo menos, duas antenas de recepção para recuperar os dois fluxos de símbolos de dados.

Na configuração 3x4, três fluxos de símbolos de dados são enviados como quatro fluxos de símbolos codificados. 0 primeiro fluxo de símbolos de dados é codificado com STTD para gerar dois fluxos de símbolos codificados. 0 segundo fluxo de símbolos de dados é enviado sem STTD como o terceiro fluxos de símbolo codificado e o terceiro fluxo de símbolos de dados é enviado sem STTD como o quarto fluxo de símbolos codificado. Para cada Γ * * * *ίΓ| τ S — I iV *lÇ .? ί intervalo de 2 símbolos, Si = [ sa sb sc se] e -2 L b a d fj |são gerados com símbolos de dados sa, sb, sc, sd, se e sf, em que sa e sb são do primeiro fluxo de símbolos de dados, sc e sd são do segundo fluxo de símbolos de dados e se e sf são do terceiro fluxo de símbolos de dados. 0 vector Si é transmitido por, pelo menos, quatro antenas de transmissão no primeiro período de símbolo e o vector s? é transmitido pelas mesmas antenas no segundo período de símbolo. Uma entidade receptora utiliza, pelo menos, três antenas de recepção para recuperar os três fluxos de símbolos de dados. A Tabela 1 mostra quatro configurações exemplificativas que podem ser utilizadas para transmissão de dados, tendo cada configuração, pelo menos, um fluxo de símbolos de dados enviado com STTD. Também se podem utilizar outras configurações para transmissão de dados. Uma configuração também pode utilizar uma combinação de STTD, SFTD e OTD.

Em geral, um qualquer número de fluxos de símbolos de dados pode ser enviado como um qualquer número fluxos de símbolos codificados desde um qualquer número de antenas de transmissão, em que ND > 1, Nc ú nd, Nt > Nc e Nr > Nd. Cada fluxo de símbolos de dados pode ou não ser codificado com STTD, SFTD, OTD ou algum outro esquema de diversidade de transmissão. Cada fluxo de símbolos de dados pode ser enviado como um fluxo de símbolos codificados ou múltiplos (e. g., dois) fluxos de símbolos codificados. A entidade transmissora pode processar os símbolos codificados para espalhamento espacial e formação contínua de feixes como se segue: Χ|(&) = Β(£)·ν(&)·G(fc)-s((/c) 7 para t = 1, 2, Eq (1) em que St (k) é um vector Ncxl com Nc símbolos codificados a enviar na sub-banda k no período de símbolo t; G(A) é uma matriz diagonal Nc x Nc com Nc valores de ganho ao longo da diagonal para os Nc símbolos codificados em st (k) e zeros nos outros locais; V(k) é uma matriz de direccionamento NT x Nc para espalhamento espacial para a sub-banda k; B(A) é uma matriz diagonal NT x NT para formação contínua de feixes para a sub-banda k; e xt (k) é um vector NT x 1 com NT símbolos de transmissão a enviar desde as NT antenas de transmissão na sub-banda k, no período de símbolo t. 0 vector £2 contém Nc símbolos codificados a enviar no primeiro período de símbolo e o vector £2 contém Nc símbolos codificados a enviar no segundo período de símbolo. Os vectores Sb e £2 podem ser formados como mostrado na Tabela 1 para as quatro configurações no quadro. A matriz de ganho G(k) determina a quantidade de potência de transmissão a utilizar para cada um dos Nc fluxos de símbolos codificados. A matriz de ganho pode ser uma função do índice k de sub-banda, como mostrado na equação (1), ou pode ser uma função que é independente do índice k. A potência de transmissão total disponível para transmissão pode ser indicada por Ptotai · Numa forma de realização, utiliza-se uma potência de transmissão igual para os Nc fluxos de símbolos codificados e os elementos da diagonal de G(k) têm o mesmo valor de V^totai^c· Noutra forma de realização, utiliza-se uma potência de transmissão igual para os Nd fluxos de símbolos de dados e os Nc valores de ganho ao longo da diagonal de G(k) são definidos de modo a obter uma potência de transmissão igual para os ND fluxos de símbolos de dados. Os Nc valores de ganho podem ou não ser iguais, dependendo da configuração. Como um exemplo, para a configuração 2x3, o primeiro fluxo de símbolos de dados é enviado como dois fluxos de símbolos codificados e o segundo fluxo de símbolos de dados é enviado como um fluxo de símbolos codificados. Para obter uma potência de transmissão igual para os dois fluxos de símbolos de dados, uma matriz G(k) de ganho 3x3 pode incluir valores de /p /4 /p /4 /p f2\ ganho de ’ totaI ’ ’ lotal 1 e^ t0,al lao longo da diagonal para os três fluxos de símbolos codificados. Cada símbolo codificado no terceiro fluxo de símbolos codificado é depois redimensionado /p /2 por * iotal e é transmitido com o dobro da potência dos outros dois símbolos codificados enviados no mesmo período de símbolo. Em ambas as formas de realização, os Nc símbolos codificados para cada período de símbolo podem ser redimensionados para utilizar a potência máxima de transmissão disponível para cada antena de transmissão. Em geral, os elementos da diagonal de G(k) podem ser seleccionados para utilizar quaisquer quantidades de potência de transmissão para os Nc fluxos de símbolos codificados e para alcançar quaisquer SNR desejadas para os ND fluxos de símbolos de dados. 0 redimensionamento de energia para os Nc fluxos de símbolos codificados também pode ser alcançado ao redimensionar as colunas da matriz V(k) de direccionamento com ganhos apropriados.

Um fluxo de símbolos de dados determinado (que é designado por {s}) pode ser enviado como um fluxo de símbolos codificado (que é designado por {£}) de várias formas. Numa forma de realização, a matriz de ganho G(k) contém uns ao longo da diagonal e o fluxo de símbolos codificado {^} é transmitido com o mesmo nível de potência que o de outros fluxos de símbolos codificados. Nesta forma de realização, o fluxo {s} de símbolos de dados é transmitido com uma potência de transmissão mais baixo do que um fluxo de símbolos de dados codificado com STTD e, consequentemente, consegue uma SNR recebida inferior na entidade receptora. A codificação e modulação para o fluxo {s} de símbolos de dados podem ser seleccionadas de modo a obter o desempenho desejado, e. g., a taxa de erro de pacotes desejada. Noutra forma de realização, cada símbolo de dados no fluxo {s} de símbolos de dados é repetido e transmitidos em dois períodos de símbolo. Como um exemplo, para a configuração 2x3, símbolos sc de dados, podem ser enviados em dois períodos de símbolo e, então, símbolos sd de dados, podem ser enviados em dois períodos de símbolo e assim por diante. Esta forma de realização pode atingir SNR recebidas semelhantes para os ND fluxos de símbolos de dados, o que pode simplificar a codificação e modulação na entidade transmissora e a desmodulação e descodificação na entidade receptora. A matriz de direccionamento V(A) espalha espacialmente os Nc símbolos codificados para cada período de símbolo, de modo que cada símbolo codificado seja transmitido por todas as NT antenas de transmissão e se obtenha diversidade espacial. 0 espalhamento espacial pode ser realizado com diferentes tipos de matrizes de direccionamento, tal como matrizes de Walsh, matrizes de Fourier, matrizes pseudo-aleatórias e assim por diante, que podem ser geradas como descrito abaixo. A mesma matriz de direccionamento V (k) é utilizada para os dois vectores S1(k) e S2(k) para cada sub-banda k. Podem utilizar-se diferentes matrizes de direccionamento para diferentes sub-bandas e/ou

diferentes intervalos de tempo, em que cada intervalo de tempo pode abranger um número inteiro múltiplo de dois períodos de símbolo para STTD. A matriz B(A) realiza formação continua de feixes no domínio da frequência. Num sistema com base em OFDM, pode utilizar-se uma matriz de formação de feixes diferente para cada sub-banda. A matriz de formação de feixes para cada sub-banda k pode ser uma matriz diagonal tendo a seguinte forma:

B(J

em que b± (k) é uma ponderação para a sub-banda k da antena i de transmissão. A ponderação b±(k) pode ser definida como:

em que AIÇ é o atraso de tempo na antena i de transmissão; Δ/ é o espaçamento de frequência entre sub-bandas adjacentes; e ( (k) bf é a frequência que corresponde, na prática, ao índice k de sub-banda.

Por exemplo, se NF = 64, então, o índice k de sub-banda pode ir de 1 a 64, e ( (k) pode ser igual a k-33 e pode variar de -32 a +31. Se a largura de banda total do sistema for de 20 MHz e Nf=64, então Δ/ = 20 MHz/64 = 3,125 kHz. i (k)· bf dá a frequência real (em Hertz) para cada valor de k. As ponderações b±(k) mostradas na equação (3) correspondem a um deslocamento de fase progressivo abrangendo as NF sub-bandas totais para cada antena de transmissão, alterando-se o deslocamento de fase a velocidades diferentes para as NT antenas de transmissão. Estas ponderações formam, efectivamente, um feixe diferente para cada sub-banda. A formação continua de feixes também pode ser realizada no domínio do tempo como se segue. Em cada período de símbolo, uma transformada de Fourier inversa discreta de NF pontos (IDFT) ou transformada rápida de Fourier inversa (IFFT) podem ser realizadas em NF símbolos de transmissão a enviar em NF sub-bandas de cada antena i de transmissão para gerar NF amostras no domínio do tempo para essa antena de transmissão. As NF amostras no domínio do tempo para cada antena i de transmissão podem ser ciclicamente ou circularmente atrasadas por TF. Por exemplo, TF pode ser definido como: TF = (i - 1) .ΔΤ, para i = l,..., NT, em que ΔΤ pode ser igual a um período de amostra, uma fracção de um período de amostra ou mais do que um período de amostra. As amostras no domínio do tempo para cada antena são, depois, ciclicamente atrasadas por um valor diferente.

Na equação (1), o redimensionamento realizado pela matriz de ganho G(k) pode ser omitido ao definir G(b)=I, o espalhamento espacial pode ser omitido ao definir V(k) =_I e a formação contínua de feixes pode ser omitida ao definir B(A)=I, em que I é a matriz identidade contendo uns ao longo da diagonal e zeros nos outros locais. A entidade transmissora pode, assim, realizar, selectivamente, redimensionamento, espalhamento espacial e formação contínua de feixes utilizando matrizes adequadas. As matrizes para espalhamento espacial e formação contínua de feixes também podem ser combinadas como VB (k)=B(k) -V(k) . As matrizes para redimensionamento, espalhamento espacial e formação contínua de feixes também podem ser combinadas como VBG (k)=B(k) -V(k) ·G(k) . A entidade transmissora pode, em seguida, realizar processamento espacial sobre o vector st (A) de dados com νΒ(λ) ou VBG(k) . A entidade transmissora também pode utilizar uma combinação de SFTD, espalhamento espacial e, possivelmente, formação continua de feixes. Na SFTD, a entidade transmissora pode gerar dois vectores, Si e s2, como descrito acima para a STTD, e pode enviar esses vectores em duas sub-bandas num período de símbolo.

Na configuração 1x2, dois vectores Si=[sa sB] T e -2 _ ^A “-I podem ser gerados para cada par de símbolos de dados a enviar em duas sub-bandas num período de símbolo para um fluxo de símbolos de dados. Na configuração 2x3, dois vectores de símbolos de dados r * » τ ç —' 1 r «X' 5 í

Si = [sa sb sc] e -2 L b 4 podem ser gerados para dois pares de símbolos de dados a enviar em duas sub-bandas num período de símbolo, para dois fluxos de símbolos de dados. Na configuração 2x4, dois vectores Si=[sa sb sc sd] T e -2“*A "A A "AJ podem ser gerados para dois pares de símbolos de dados a enviar em duas sub-bandas num período de símbolo, para dois fluxos de símbolos de dados. Na configuração 3x4, dois vectores s2 = [ sa sb sc se]T e A ~ Ia Ά A 5f 31 podem ser gerados para três pares de símbolos de dados a enviar em duas sub-bandas num período de símbolo, para três fluxos de símbolos de dados. Em todas as configurações, a entidade transmissora pode espalhar espacialmente e transmitir o vector St numa sub-banda, num período de símbolo, e pode espalhar espacialmente e transmitir o vector s2 noutra sub-banda, no mesmo período de símbolo. As duas sub-bandas são, tipicamente, adjacentes uma à outra. A entidade transmissora também pode utilizar uma combinação de OTD, espalhamento espacial e, possivelmente, formação continua de feixes. Na OTD, a entidade transmissora pode gerar múltiplos (No) vectores ερ e £No e pode enviar estes vectores numa sub-banda em No períodos de símbolo. Para No = 2, a entidade transmissora pode gerar dois vectores Si e s2 para dois símbolos de dados, sa e sb, (1) multiplicando o símbolo de dados sa por um primeiro código ortogonal de {+1 +1} para gerar dois símbolos codificados sa e sa para uma antena de transmissão, (2) multiplicando o símbolo de dados sb por um segundo código ortogonal de {+1 +1} para gerar dois símbolos codificados sb e — sb para outra antena de transmissão, e (3) formando

Si = [ sa sb] T and s2 = [ sa -sb] T. Em geral, No símbolos de dados podem ser multiplicados por No códigos ortogonais diferentes para gerar No sequências de símbolos codificados para No antenas de transmissão. Cada sequência de símbolos codificada contém No símbolos codificados e é gerada multiplicando um símbolo de dados por um código ortogonal específico de comprimento No. Os códigos ortogonais podem ser códigos de Walsh, códigos OVSF e assim por diante.

Em geral, a diversidade de transmissão pode ser conseguida de várias formas e nos domínios do tempo, da frequência e/ou espacial. Numa forma de realização, a diversidade de transmissão é obtida por multiplicação do vector st(A) pela matriz de direccionamento V(A) para gerar o vector de transmissão xt(k), como mostrado na equação (1). Noutra forma de realização, diversidade de transmissão é obtida ao atrasar ciclicamente as amostras no domínio do tempo para cada antena de transmissão. Ainda noutra forma de realização, a diversidade de transmissão é obtida com uma combinação de processamento espacial com V(A) e atraso cíclico das amostras no domínio do tempo. Em todas as formas de realização, o vector st (k) pode ser formado com STTD, SFTD, OTD ou algum outro esquema de diversidade de transmissão. A FIG. 2 mostra um diagrama de blocos de uma forma de realização do processador 112 de dados TX, do processador 120 STTD TX e espalhador 130 espacial na entidade 110 transmissora. Na forma de realização mostrada na FIG. 2, o processador 112 de dados TX inclui ND processadores 210a até 210nd de fluxos de dados que processam de forma independente os ND fluxos de dados. Dentro de cada processador 210 de fluxo de dados, um codificador 212 codifica dados de tráfego de acordo com um esquema de codificação e gera bits de código. O esquema de codificação pode incluir um código convolucional, um código Turbo, um código de verificação de paridade de baixa densidade (LDPC), um código de verificação de redundância cíclica (CRC), um código de bloco e assim por diante, ou uma sua combinação. Um entrelaçador 214 entrelaça (ou reordena) os bits de código com base num esquema de entrelaçamento. Um mapeador 216 de símbolos mapeia os bits entrelaçados de acordo com um esquema de modulação e fornece dados de símbolos. A codificação e modulação para cada fluxo de dados pode ser determinada por uma taxa seleccionada para esse fluxo de dados. Os processadores 210a a 210nd de fluxos de dados fornecem ND fluxos de símbolos de dados.

Noutra forma de realização, que não é mostrada na FIG. 2, o processador 112 de dados TX processa, conjuntamente, o ou os fluxos de símbolos de dados a enviar com STTD e o ou os fluxos de símbolos de dados a enviar sem STTD. Por exemplo, o processador 112 de dados TX pode receber um único fluxo de dados, codificar o fluxo de dados com base num esquema de codificação, desmultiplexar os bits de código em ND fluxos de bits codificados e executar o entrelaçamento e mapeamento de símbolos separadamente para os ND fluxos de bits codificados para gerar ND fluxos de símbolos de dados. Ainda noutra forma de realização, que também não é mostrada na FIG. 2, o processador 112 de dados TX processa de forma independente o ou os fluxos de símbolos de dados a enviar com STTD e o ou os fluxos de símbolos de dados a enviar sem STTD. Por exemplo, o processador 112 de dados TX pode receber um primeiro fluxo de dados a enviar com STTD e um segundo fluxo de dados a enviar sem STTD. 0 processador 112 de dados TX pode codificar, entrelaçar, mapear símbolos e desmultiplexar o primeiro fluxo de dados para gerar (NC-ND) fluxos de símbolos de dados a enviar com STTD. 0 processador 112 de dados TX também pode codificar, entrelaçar, mapear símbolos e desmultiplexar o segundo fluxo de dados para gerar (2 ND-Nc) fluxos de símbolos de dados a enviar sem STTD. 0 processador 112 de dados TX também pode processar o ou os fluxos de dados de outras formas e isso está abrangido pelo âmbito da invenção.

Na forma de realização mostrada na FIG. 2, o processador 120 STTD TX inclui ND codificadores 220a até 220nd STTD para os ND fluxos de símbolos de dados. Cada codificador 220 STTD executa codificação STTD no seu fluxo de símbolos de dados e fornece dois fluxos de símbolos codificados a um multiplexador (Mux) 222. O multiplexador 222 recebe os ND fluxos de símbolos de dados do processador 112 de dados TX e os ND pares de fluxos de símbolos codificados dos codificadores 220a até 220nd STTD. Para cada fluxo de símbolos de dados, o multiplexador 222 fornece esse fluxo de símbolos de dados ou o par associado de fluxos de símbolos codificados. Multiplicadores 224a até 224nc recebem e redimensionam os Nc fluxos de símbolos do multiplexador 222 com ganhos g^ a gwc, respectivamente, e fornecem Nc fluxos de símbolos codificados. 0 redimensionamento também pode ser realizado em outros locais dentro do caminho de transmissão.

Na forma de realização mostrada na FIG. 2, o espalhador 130 espacial inclui NF processadores 230a até 230nf espaciais para as Nf sub-bandas. Um desmultiplexador (Demux) 228 recebe os Nc fluxos de símbolos codificados e símbolos piloto, fornece os símbolos codificados em sub-bandas e períodos de símbolos utilizados para transmissão de dados e fornece símbolos piloto em sub-bandas e períodos de símbolos utilizados para transmissão de pilotos. Cada processador 230 espacial recebe Nc símbolos codificados e/ou símbolos piloto a enviar na sub-banda k associada num período de símbolo, multiplica o símbolo codificado e/ou símbolos piloto por uma matriz de direccionamento V(k) e fornece NT símbolos de transmissão a enviar pela NT antena de transmissão na sub-banda k. Um multiplexador 232 recebe os símbolos de transmissão de todos os NF processadores 230a até 230nf espaciais e mapeia os NT símbolos de transmissão de cada processador 230 espacial nos NT fluxos de símbolos de transmissão. Cada fluxo de símbolos de transmissão inclui NF símbolos de transmissão dos NF processadores 230a a 230nf espaciais para uma antena de transmissão. A FIG. 3 mostra um diagrama de blocos de uma forma de realização de moduladores 132a até 132nt na entidade 110 transmissora. Dentro de cada modulador 132, uma unidade 312 IDFT realiza uma IDFT de NF pontos ou IFFT sobre NF símbolos de transmissão a enviar nas NF sub-bandas num período de símbolo e fornece NF amostras no domínio do tempo. Um conversor 314 paralelo-série (P/S Conv) serializa as NF amostras no domínio do tempo. Uma unidade 316 de deslocamento circular executa um deslocamento cíclico ou circular das NF amostras no domínio do tempo por TF=(i-l) .ΔΤ, em que ΔΤ é um período fixo (e. g., um período de amostra) e TF é a quantidade de deslocamento cíclico para a antena i de transmissão. Um gerador 318 de prefixos cíclicos recebe as NF amostras deslocadas circularmente da unidade 316, acrescenta um prefixo cíclico de Ncp amostras e fornece um símbolo OFDM (ou símbolo de transmissão) contendo NF+Ncp amostras. A formação contínua de feixes no domínio do tempo pode ser desactivada ao fazer com que unidades 316a até 316nt de deslocamento cíclico passem, simplesmente, as amostras no domínio do tempo de P/S conversores 314a até 3164nt para geradores 318a até 3168nt de prefixos cíclicos, respectivamente. As unidades 316a até 316nt de deslocamento circulares também podem, apenas, atrasar (em vez de atrasar circularmente) as amostras no domínio do tempo de P/S conversores 314a a 3164nt com valores diferentes, de modo a que as transmissões das antenas 136a até 136nt sejam atrasadas com valores diferentes. A FIG. 4 mostra um diagrama de blocos de uma forma de realização de uma entidade 150x receptora com uma única antena e uma entidade 150m receptora com múltiplas antenas. Cada entidade receptora pode fazer parte de uma estação base ou de um terminal de utilizador.

Na entidade 150x receptora com uma única antena, uma antena 152x recebe os NT sinais modulados transmitidos pela entidade 110 transmissora e fornece um sinal recebido para uma unidade 154x de receptor (RCVR). A unidade 154x receptora condiciona (e. g., amplifica, filtra converte para valores de frequência inferiores e digitaliza) o sinal recebido e fornece um fluxo de amostras recebidas a um desmodulador (Desmod) 156x. Num sistema com base em OFDM, o desmodulador 156x realiza desmodulação OFDM sobre as amostras recebidas para obter símbolos recebidos, fornece símbolos de dados recebidos a um detector 158 e fornece símbolos piloto recebidos a um estimador 162 de canal. 0 estimador 162 de canal deriva uma estimativa de resposta do canal efectiva para um canal de uma única entrada-uma única saída (SISO) entre a entidade 110 transmissora e a entidade 150x receptora para cada sub-banda utilizada para transmissão de dados. O detector 158 executa detecção de dados (e. g., equalização) sobre os símbolos de dados recebidos para cada sub-banda com base na estimativa de resposta de canal SISO efectiva para essa sub-banda e fornece símbolos de dados recuperados para a sub-banda. Um processador 160 de dados RX processa (e. g.f inverte o mapeamento de símbolos, desentrelaça e descodifica) os símbolos de dados recuperados e fornece dados descodificados.

Na entidade 150y receptora com múltiplas antenas, NR antenas 152a até 152nr recebem os NT sinais modulados e cada antena 152 fornece um sinal recebido a uma respectiva unidade 154 receptora. Cada unidade 154 receptora condiciona o seu sinal recebido e fornece um fluxo de amostras recebido a um desmodulador (Desmod) 156 associado. Cada desmodulador 156 executa desmodulação OFDM (se aplicável) no seu fluxo de amostras recebido, fornece símbolos de dados recebidos a um processador 170 espacial RX e fornece símbolos piloto recebidos a um estimador 166 de canal. O estimador 166 de Canal obtém símbolos piloto recebidos para todas as NR antenas de recepção e deriva uma estimativa de resposta de canal para o canal MIMO real ou efectivo entre a entidade 110 transmissora e a entidade 150y receptora para cada sub-banda utilizada para transmissão de dados. Se a entidade 110 transmissora executar processamento espacial nos símbolos piloto da mesma forma que nos símbolos de dados, como mostrado na FIG. 1, então, as matrizes de direccionamento podem ser vistas como fazendo parte do canal sem fios. Neste caso, a entidade 150y receptora pode derivar uma estimativa do canal MIMO efectivo, que inclui a resposta do canal MIMO real, bem como os efeitos das matrizes de direccionamento. Se a entidade 110 transmissora não executar processamento espacial nos símbolos piloto, então, a entidade 150y receptora pode derivar uma estimativa do canal MIMO real e, em seguida, pode derivar uma estimativa do canal MIMO efectivo com base na estimativa de resposta de canal MIMO real e nas matrizes de direccionamento.

Um gerador 168 de filtragem adaptada deriva uma matriz M(k) de filtragem espacial para cada sub-banda utilizada para transmissão com base na estimativa de resposta de canal para essa sub-banda. O processador 170 espacial RX obtém símbolos de dados recebidos para todas as NR antenas de recepção e realiza um pré-processamento nos símbolos de dados recebidos para ter em conta o esquema STTD utilizado pela entidade 110 transmissora. O processador 170 espacial RX executa, ainda, um processamento espacial de recepção (ou filtragem espacial adaptada) sobre os símbolos de dados pré-processados para cada sub-banda com a matriz de filtragem espacial para essa sub-banda e fornece símbolos detectados para a sub-banda. Um processador 172 STTD RX executa um pós-processamento sobre os símbolos detectados com base no esquema STTD utilizado pela entidade 110 transmissora e fornece os símbolos de dados recuperados. Um processador 174 de dados RX processa (e. g., inverte o mapeamento de símbolos, desentrelaça e descodifica) os símbolos de dados recuperados e fornece dados descodificados.

Controladores 180x e 180y controlam o funcionamento nas entidades 150x e 150y receptoras, respectivamente. Memórias 182x e 182y armazenam dados e/ou códigos de programa para as entidades 150X e 150y receptoras, respectivamente. Vários tipos de matrizes de direccionamento podem ser utilizados para espalhamento espacial. Por exemplo, a matriz de direccionamento V(k) pode ser uma matriz de Walsh, uma matriz de Fourier ou alguma outra matriz. Uma matriz de Walsh 2x2, W2x2/· 1 1 —2x2 1 _ i pode ser expressa como L -> . Uma matriz de Walsh de tamanho maior, W2Nx2N, pode ser formada a partir de uma matriz de Walsh de tamanho menor, WNxN, do seguinte modo:

Eq(4)

Uma matriz de Fourier, DNxNf tem um elemento dn,m na enésima linha da m-ésima coluna, o que pode ser expresso como:

Eq(5)

Podem formar-se matrizes de Fourier de qualquer dimensão quadrada (e. g., 2, 3, 4, 5 e assim por diante).

Uma matriz de Walsh, WNxN, uma matriz de Fourier, DNxN, ou alguma outra matriz podem ser utilizadas como uma matriz de base, BNxN, para formar outras matrizes de direccionamento. Numa matriz de base NxN, cada uma das linhas de 2 até N da matriz de base pode ser multiplicada, independentemente, por um de M escalares possíveis diferentes. MN_1 diferentes matrizes de direccionamento podem ser obtidas a partir de MN_1 diferentes permutações dos M escalares para as N-l linhas. Por exemplo, cada uma das linhas de 2 a N pode ser multiplicada, independentemente, por um escalar de +1, -1, +j ou -j, em que e j = Para N=4, podem gerar-se 64 diferentes matrizes de direccionamento a partir de uma matriz de base B4x4 com os quatro escalares diferentes. Matrizes de direccionamento adicionais podem ser geradas com outros escalares, e. g.f e±j3n/i, e±Jn/4, e±Jn/8 e assim por diante. Em geral, cada linha da matriz de base pode ser multiplicada por um qualquer escalar tendo a forma de eje, em que Θ pode ser um qualquer valor de fase. Um conjunto NxN matrizes de direccionamento pode ser gerado a partir da matriz de base NxN como —BnxN’| em que gN - 1/λ/ν| θ BNxN| θ a i-ésima matriz de direccionamento gerada com a matriz de base BNxN. 0 redimensionamento por “•^'/-^'Igarante que cada coluna de V(i) tem uma potência unitária. As matrizes de direccionamento no conjunto podem ser utilizadas para diferentes sub-bandas e/ou intervalos de tempo.

As matrizes de direccionamento também podem ser geradas de uma forma pseudo-aleatória. As matrizes de direccionamento são, tipicamente, matrizes unitárias tendo colunas que são ortogonais entre si. As matrizes de direccionamento também podem ser matrizes ortonormais tendo colunas ortogonais e uma potência unitária para cada coluna, de modo a que VH-V=I. Uma matriz de direccionamento cuja dimensão não seja quadrada pode ser obtida por eliminação de uma ou mais colunas de uma matriz de direccionamento quadrada.

Podem utilizar-se diferentes matrizes de direccionamento para diferentes intervalos de tempo. Por exemplo, podem utilizar-se diferentes matrizes de direccionamento para diferentes períodos de símbolos para SFTD e para diferentes intervalos de 2 símbolos para STTD e DTA. Para um sistema com base em OFDM, podem utilizar-se diferentes matrizes de direccionamento para diferentes sub-bandas para STTD e DTA, e para diferentes pares de sub-bandas para SFTD. Também se podem utilizar diferentes matrizes de direccionamento para diferentes sub-bandas e diferentes períodos de símbolos. A aleatoriedade proporcionada por uma diversidade de direccionamento (ao longo do tempo e/ou frequência) com a utilização de diferentes matrizes de direccionamento pode mitigar os efeitos prejudiciais de um canal sem fios.

As técnicas de transmissão aqui descritas podem ser aplicadas por vários meios. Por exemplo, estas técnicas podem ser implementadas em hardware, firmware, software ou uma sua combinação. Na implementação de hardware, as unidades de processamento na entidade transmissora podem ser implementadas dentro de um ou mais circuitos integrados de aplicação específica (ASIC), processadores de sinais digitais (DSP), dispositivos de processamento de sinais digitais (DSPD) , dispositivos lógicos programáveis (PLD), redes de portas lógicas programáveis (FPGA), processadores, controladores, microcontroladores, microprocessadores, outras unidades electrónicas concebidas para realizar as funções aqui descritas ou uma sua combinação.

Numa aplicação de software, as técnicas podem ser implementadas com módulos (e. g., procedimentos, funções e assim por diante) que desempenham as funções aqui descritas. Os códigos de software podem ser armazenados numa memória e executados por um processador. A memória pode ser implementada dentro do processador ou no exterior do processador, caso em que pode ser acoplada de modo comunicativo ao processador por vários meios, como é conhecido na técnica. A descrição anterior das formas de realização divulgadas é proporcionada para permitir que qualquer especialista na técnica possa fazer ou utilizar a presente invenção. Várias modificações a estas formas de realização serão facilmente evidentes para os especialistas na técnica e os princípios genéricos aqui definidos poderão ser aplicados a outras formas de realização sem se divergir do âmbito da invenção. Assim, não se pretende que a presente invenção esteja limitada às formas de realização aqui apresentadas, mas deve ser-lhe atribuída o mais amplo âmbito consistente com as reivindicações.

Lisboa, 30 de Dezembro de 2014

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método compreendendo: o processamento de múltiplos fluxos de símbolos de dados com base num esquema de diversidade de transmissão para gerar múltiplos fluxos de símbolos codificados; e a realização de processamento espacial nos múltiplos fluxos de símbolos codificados para gerar símbolos de transmissão para transmissão através de uma pluralidade de antenas (136); em que a realização de processamento espacial nos múltiplos fluxos de símbolos codificados compreende a realização de espalhamento espacial com uma pluralidade de matrizes, e sendo o método caracterizado por: se utilizarem diferentes matrizes para diferentes sub-bandas de frequência e diferentes intervalos de tempo, em que cada intervalo de tempo abrange um múltiplo inteiro de dois períodos de símbolos para diversidade de transmissão de espaço-tempo; compreendendo, ainda a aplicação de diferentes atrasos (316) cíclicos à pluralidade de antenas (136) .
2. Método da reivindicação 1, em que o processamento dos símbolos de dados com base no esquema de diversidade de transmissão compreende o processamento dos símbolos de dados com base num esquema de diversidade de transmissão espaço-tempo (STTD), um esquema de diversidade de transmissão espaço-frequência (SFTD) ou um esquema de diversidade de transmissão ortogonal (OTD) para gerar os símbolos codificados.
3. Aparelho (110) compreendendo: meios para o processamento (120) de múltiplos fluxos de símbolos de dados com base num esquema de diversidade de transmissão para gerar múltiplos fluxos de símbolos codificados; e meios para a realização (130) de processamento espacial nos múltiplos fluxos de símbolos codificados para gerar símbolos de transmissão para transmissão através de uma pluralidade de antenas (136); em que os meios para a realização (130) de processamento espacial nos múltiplos fluxos de símbolos codificados compreendem meios para a realização de espalhamento espacial com uma pluralidade de matrizes, e sendo o aparelho caracterizado por compreender: meios para a utilização de diferentes matrizes para diferentes sub-bandas de frequência e diferentes intervalos de tempo, em que cada intervalo de tempo abrange um múltiplo inteiro de dois períodos de símbolos para diversidade de transmissão de espaço-tempo; compreendendo, ainda, meios para a aplicação (132) de diferentes atrasos (316) cíclicos à pluralidade de antenas (136) .
4. Aparelho da reivindicação 3, em que os meios para processar os símbolos de dados com base no esquema de diversidade de transmissão compreendem meios para processar os símbolos de dados com base num esquema de diversidade de transmissão espaço-tempo (STTD), um esquema de diversidade de transmissão espaço-frequência (SFTD) ou um esquema de diversidade de transmissão ortogonal (OTD) para gerar os símbolos codificados.
5. Aparelho da reivindicação 3, em que os meios compreendem, pelo menos, um processador configurado para processar símbolos de dados com base num esquema de diversidade de transmissão para gerar símbolos codificados e para realizar processamento espacial nos símbolos codificados para gerar símbolos de transmissão para transmissão através de uma pluralidade de antenas; compreendendo, ainda, uma memória acoplada ao, pelo menos um, processador.
6. Aparelho da reivindicação 5, em que o, pelo menos um, processador é configurado para realizar espalhamento espacial com uma pluralidade de matrizes e para utilizar matrizes diferentes para diferentes sub-bandas de frequência, diferentes intervalos de tempo ou ambos.
7. Aparelho da reivindicação 5, em que o, pelo menos um, processador é configurado para realizar formação de feixes com uma pluralidade de matrizes e para utilizar matrizes diferentes para diferentes sub-bandas de frequência.
8. Aparelho da reivindicação 5, em que o, pelo menos um, processador é configurado para processar os símbolos de dados com base num esquema de diversidade de transmissão espaço-tempo (STTD) para gerar os símbolos codificados.
9. Aparelho da reivindicação 5, em que o, pelo menos um, processador é configurado para processar os símbolos de dados com base num esquema de diversidade de transmissão espaço-frequência (SFTD) para gerar os símbolos codificados.
10. Aparelho da reivindicação 5, em que o, pelo menos um, processador é configurado para processar os símbolos de dados com base num esquema de diversidade de transmissão ortogonal (OTD) para gerar os símbolos codificados.
11. Aparelho da reivindicação 5, em que o, pelo menos um, processador é configurado para obter, pelo menos, dois símbolos de dados a enviar numa sub-banda de frequências em dois períodos de símbolo, para processar os, pelo menos dois, símbolos de dados com base no esquema de diversidade de transmissão para gerar dois conjuntos de símbolos codificados, e para fornecer os dois conjuntos de símbolos codificados para transmissão na sub-banda de frequências em dois períodos de símbolo.
12. Aparelho da reivindicação 5, em que o, pelo menos um, processador é configurado para obter, pelo menos, dois símbolos de dados a enviar em duas sub-bandas de frequências num período de símbolo, para processar os, pelo menos dois, símbolos de dados com base no esquema de diversidade de transmissão para gerar dois conjuntos de símbolos codificados, e para fornecer os dois conjuntos de símbolos codificados para transmissão nas duas sub-bandas de frequências no período de símbolo.
13. Aparelho da reivindicação 5, em que o, pelo menos um, processador é configurado para realizar modulação por multiplexagem por divisão ortogonal de frequência (OFDM) nos símbolos de transmissão para cada antena, para gerar símbolos de transmissão para a antena.
14. Aparelho da reivindicação 5, em que o, pelo menos um, processador é configurado para realizar modulação por acesso múltiplo por divisão de frequência em monoportadora (SC-FDMA) nos símbolos de transmissão para cada antena, para gerar símbolos de transmissão para a antena.
15. Aparelho da reivindicação 5, em que o, pelo menos um, processador é configurado para aplicar diferentes atrasos cíclicos à pluralidade de antenas.
16. Aparelho da reivindicação 5, em que o, pelo menos um, processador é configurado para gerar símbolos de transmissão para a pluralidade de antenas com base nos símbolos de transmissão e para atrasar ciclicamente os símbolos de transmissão para a pluralidade de antenas em diferentes números inteiros não-negativos de amostras. Lisboa, 30 de Dezembro de 2014