ES2305470T3 - Procedimiento para la transmision de informacion en un sistema de comuniccion por radio mimo y sistemas de comunicacion por radio. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la transmisión de información en un sistema de comunicación por radio con al menos una estación (AP) de emisión y al menos dos estaciones (MT) de recepción, estando unidas entre sí la estación (AP) de emisión y las estaciones (MT) de recepción a través de una interfaz de comunicación por radio, y presentando la estación (AP) de emisión una antena emisora con KB elementos de antena con KB >_ 2 y las estaciones (MT) de recepción en cada caso una antena receptora con K M elementos de antena con K M >_ 2, generándose por los elementos de antena de la antena emisora de la estación (AP) de emisión señales de emisión emitidas en un proceso común y adaptándose con respecto a la energía de emisión que ha de aplicarse durante la emisión y detectándose por los elementos de antena de las antenas receptoras de las estaciones (MT) de recepción señales de recepción recibidas en un procesamiento de señales lineal mediante una demodulación teniendo en cuenta propiedades de transmisión espaciales y temporales entre la estación (AP) de emisión y la respectiva estación (MT) de recepción, caracterizado porque una señal de emisión específica de la estación de recepción t0. (k) corresponde a un cociente de Rayleigh.
Description
Procedimiento para la transmisión de información
en un sistema de comunicación por radio MIMO y sistemas de
comunicación por radio.
La invención se refiere a un procedimiento para
generar un vector de señal de emisión en un sistema de comunicación
por radio con al menos una estación de emisión y al menos una
estación de recepción según el preámbulo de la reivindicación
1.
La invención se refiere además a un sistema de
comunicación por radio que comprende al menos una estación de
emisión y al menos dos estaciones de recepción según el preámbulo de
la reivindicación 7.
En sistemas de comunicación por radio se
transmite información (por ejemplo voz, información de imagen,
información de vídeo, SMS [Short Message Service, servicio
de mensajes cortos] u otros datos) mediante ondas electromagnéticas
a través de una interfaz de radiotelefonía entre una estación
emisora y una receptora (estación base o estación de abonado). La
emisión de las ondas electromagnéticas se produce a este respecto
con frecuencias portadoras que se encuentran en la banda de
frecuencia prevista para el sistema respectivo. Para el sistema de
radiotelefonía móvil GSM (Global System for Mobile
Communication, sistema global para comunicación móvil)
establecido se utilizan frecuencias a 900, 1800 y 1900 MHz. Para
sistemas de radiotelefonía móvil futuros con procedimientos de
transmisión CDMA o TD/CDMA, tal como por ejemplo UMTS (Universal
Mobile Telecommunication System, sistema de telecomunicación
móvil universal) u otros sistemas de tercera generación, están
previstas frecuencias en la banda de frecuencia de aproximadamente
2000 MHz.
El acceso de estaciones al mismo medio de
transmisión se regula en estos sistemas de comunicación por radio
mediante procedimientos de acceso múltiple (Multiple Access,
MA). En el caso de estos accesos múltiples, el medio de transmisión
puede dividirse en el dominio del tiempo (Time Division Multiple
Access, TDMA, acceso múltiple por división de tiempo), en el
dominio de la frecuencia (Frequency Division Multiple Access,
FDMA, acceso múltiple por división de frecuencia), en el dominio
del código (Code Division Multiple Access, CDMA, acceso
múltiple por división de código) o en el dominio espacial (Space
Division Multiple Access, SDMA, acceso múltiple por división de
espacio) entre las estaciones. A este respecto tiene lugar a menudo
(por ejemplo en GSM [Global System for Mobile
Communications], TETRA [Terrestrial Trunked Radio,
radiotelefonía terrestre de grupo cerrado], DECT [Digital
Enhanced Cordless Telecommunication, telecomunicación
inalámbrica mejorada digital], UMTS [Universal Mobile
Telecommunication System]) una subdivisión del medio de
transmisión en canales de frecuencia y/o de tiempo conforme a la
interfaz de radiotelefonía. Estos canales se denominan en general
como canales de transmisión o canales de radio. En el caso de
sistemas coordinados de manera descentralizada se decide mediante
mediciones la capacidad de utilización de estos canales de
transmisión. Según la radiopropagación, es decir en función de la
atenuación de campo, es posible también una reutilización de estos
canales de transmisión con una separación espacial corres-
pondiente.
pondiente.
En el caso de la radiotransmisión entre una
estación de emisión y al menos una estación de recepción de un
sistema de transmisión por radio se producen ahora como consecuencia
de la selectividad de frecuencias de los canales de transmisión
apariciones de interferencias, que se conocen como interferencia
entre símbolos e interferencias por acceso múltiple. Estas
interferencias distorsionan las señales de emisión de manera más
intensa cuanto mayor sea el ancho de banda de transmisión del canal
de transmisión.
Normalmente, las señales de emisión se generan
en la estación de emisión sin tener en cuenta los canales de radio
útiles. Las apariciones de interferencias que surgen entonces se
eliminan en una segunda etapa, al menos aproximadamente, mediante
procedimientos adaptados y generalmente muy costosos
correspondientes para detectar los datos transmitidos en las
estaciones de recepción.
Se conocen sistemas de comunicación por radio
con al menos una estación de emisión (punto de acceso AP [Access
point] o estación base) y al menos dos estaciones de recepción
(terminal móvil MT [Mobile Terminal]), estando la estación
de emisión (AP) y las estaciones de recepción (MT) unidas entre sí a
través de una interfaz de comunicación por radio. A este respecto
la estación de emisión presenta una antena emisora con K_{B}
elementos de antena con K_{B} \geq 1 y las estaciones de
recepción en cada caso una antena emisora con K_{M} elementos de
antena con K_{M} \geq 1. Se comunican a través de una
transmisión MIMO (Multiple Input - Multiple Output, MIMO,
entrada múltiple - salida múltiple).
Los dispositivos de transmisión por radio con al
menos una estación de emisión con varios elementos emisores y al
menos una estación de recepción con varios elementos receptores se
denominan en lo sucesivo como sistemas MIMO. En la transmisión por
radio entre al menos una estación de emisión y al menos una estación
de recepción de un sistema MIMO se produce como consecuencia de la
selectividad de frecuencias de los canales de transmisión
apariciones de interferencias, que se conocen como interferencia
entre símbolos e interferencia por acceso múltiple. Con vistas a la
transmisión por radio de al menos una estación de emisión a las
estaciones de recepción en un sistema MIMO han de cumplirse en
principio dos condiciones:
- -
- desde la respectiva estación de emisión deben generarse y emitirse señales de emisión adecuadas para cada una de las antenas emisoras, así como
- -
- desde cada estación de recepción deben detectarse mediante un procesamiento adecuado de las señales de recepción de todas las antenas receptoras los datos de interés en cada caso.
Durante los últimos años se han investigado
conceptos alternativos, tales como por ejemplo la transmisión
conjunta o la predistorsión conjunta, que teniendo en cuenta los
canales de transmisión útiles ya al generar las señales de emisión
en la estación de emisión, eliminan total, esencial o al menos
parcialmente las apariciones de interferencias.
- \bullet
- M. Meurer, P.W. Baier, T. Weber, Y. Lu, A. Papathanassiou, "Joint Transmission, an advantageous downlink concept for CDMA mobile radio system using time division duplexing", IEE Electronics Letters, tomo 36, 2000, págs. 900-901 [1] y
- \bullet
- P.W. Baier, M. Meurer, T. Weber, H. Tröger, "Joint Transmission (JT), an alternative rationale for the downlink of time division CDMA using multi-element transmit antennas", Proc. IEEE 7th International Symposium on Spread Spectrum Techiques & Applications (ISSSTA'2000), Parsippany/New Jersey, 2000, págs. 1-5 [2]
presentan por ejemplo un
procedimiento de transmisión de Transmisión Conjunta (JT, Joint
Transmission), especialmente para el trayecto ascendente de los
sistemas de radiotelefonía móvil de la estación base a las
estaciones de abonado, que posibilita el suministro simultáneo de
varios abonados. Las señales de emisión emitidas por las antenas
emisoras de la estación base o estación de emisión (AP) se generan a
este respecto en un proceso común y se optimizan con respecto a la
energía de emisión que ha de aplicarse para
ello.
En sistemas de transmisión conjunta con al menos
una estación emisora con al menos una antena emisora y al menos una
estación de recepción con al menos una antena receptora el
procesamiento de señales lineal en el lado de recepción, en lo
sucesivo denominado demodulación, se describe mediante matrices de
demodulación específicas de la estación de recepción [2].
En sistemas de transmisión conjunta
convencionales [2], las matrices de demodulación específicas del
abonado se determinan por signaturas fijas, por ejemplo códigos
CDMA. Este modo de proceder es especialmente específico porque no
influye ninguna información sobre las propiedades de transmisión
espaciales y temporales de los canales de radiotelefonía móvil
útiles entre estaciones de emisión y estaciones de recepción en el
diseño de las matrices de demodulación específicas del abonado.
De manera similar al modo de proceder en el caso
del procedimiento de Transmisión Conjunta (JT), en el caso de
utilizar estaciones de recepción con varias antenas receptoras,
empleando
- -
- información sobre los canales de radio útiles e
- -
- información sobre los procedimientos de procesamiento específicos de la estación de recepción establecidos a priori para la detección
pueden generarse tales señales de
emisión, que eliminan a la perfección teóricamente las apariciones
de interferencias resultantes anteriormente mencionadas ya durante
la
emisión.
Por el documento M. Meurer et al.
"Synthesis of joint detection ans joint transmission in CDMA
downlinks", Electronics Letter, 5 de julio de 2001, Vol. 37, nº
14, IEE 2001, pág. 919-920 se conoce una síntesis de
dos conceptos contrarios a saber la "detección conjunta" y la
"transmisión conjunta". La propuesta de éste documento se basa
en la minimización de la energía de la señal transmitida, mientras
que al mismo tiempo la estructura de receptores JD convencionales y
la calidad de los datos detectados se mantienen constantes.
Por el documento EP 0 801 473 se conoce un
sistema de transmisión de datos de alta velocidad adaptativo, en el
que el emisor del sistema utiliza una pluralidad de antenas
emisoras, que presentan una desviación (offset)
controlable.
La invención se basa por tanto en el objetivo de
mostrar un procedimiento y un dispositivo de emisión mejorado que
tienen en cuenta para los canales de transmisión útiles tanto una
minimización de la potencia de emisión como criterios de calidad
adicionales, tales como por ejemplo una característica de dirección
de la señal de emisión.
Este objetivo se soluciona mediante un
procedimiento con las características según la reivindicación 1 y un
sistema de comunicación por radio con las características según la
reivindicación 7.
Configuraciones y perfeccionamientos de la
invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.
Según la invención se generan mediante los
elementos de antena de la antena emisora de la estación de emisión
señales de emisión emitidas en un proceso común y adaptadas con
respecto a la energía de emisión que ha de aplicarse durante la
emisión, detectándose por los elementos de antena de las antenas
receptoras de las estaciones de recepción señales de recepción
recibidas en un procesamiento de señales lineal.
\newpage
Ventajosamente, las señales individuales pueden
calcularse para los elementos de antena de la antena emisora de la
estación de emisión con ayuda de una matriz M de
modulacionantes de la emisión.
A este respecto puede generarse especialmente un
vector de señal de emisión t = M\cdotd mediante modulación
esencialmente lineal de al menos un vector d de datos que ha
de transmitirse con la matriz M de modulación.
Especialmente puede utilizarse en el
procesamiento de señales lineal del lado del receptor matrices
D de demodulación específicas de la estación de
recepción.
Ventajosamente, cada estación (AP) de emisión y
cada estación (MT) de recepción están unidas a través de al menos
un canal de radio caracterizado por una matriz H de
canal.
La matriz B = D\cdotH de sistema contenida en
la matriz M de demodulación viene dada preferiblemente por
el producto de la matriz D de demodulación y la matriz
H de canal.
En el sistema de comunicación por radio según la
invención, en el que la estación de emisión presenta una antena
emisora con KB elementos de antena con KB \geq 2 y las estaciones
de recepción presentan en cada caso una antena emisora con KM
elementos de antena con KM \geq 2, están previstos medios para
generar las señales de emisión emitidas por los elementos de antena
de la antena emisora de la estación (AP) de emisión en un proceso
común y para adaptarlas con respecto a la energía de emisión que ha
de aplicarse en la emisión, así como medios para detectar las
señales de recepción recibidas por los elementos de antena de las
antenas receptoras de las estaciones de recepción en procesamiento
de señales lineal.
El sistema de comunicación por radio según la
invención es especialmente apropiado para la realización de un
procedimiento según la invención.
La invención combina en un sistema de
transmisión MIMO de múltiples abonados
(Multi-User) en una combinación por un
lado:
- la generación de señales de emisión
específicas de la estación de emisión según la transmisión conjunta
y, por otro lado:
- la demodulación, teniendo en cuenta la
información sobre los dispositivos de transmisión espaciales y
temporales, los canales de radiotelefonía móvil útiles entre las
estaciones de emisión y las estaciones de recepción.
Transformaciones técnicas de este procedimiento
novedoso combinado permiten aprovechar convenientemente las
ventajas de ambos modos de proceder.
Puede tenerse en cuenta información sobre las
propiedades de transmisión espaciales y temporales de los canales
de radiotelefonía móvil útiles entre estaciones de emisión y
estaciones de recepción determinando la demodulación específica de
la estación de recepción.
La inclusión de propiedades de canal ofrece
entre otras cosas las siguientes ventajas:
- -
- reducción de la energía de emisión total,
- -
- evitar combinaciones de canales de radiotelefonía móvil y matrices de demodulación adaptadas erróneamente,
- -
- mejora de la situación de interferencia entre células en sistemas de transmisión conjunta celulares,
- -
- reducción de la degradación SNR (véase [3]),
- -
- aumento de la eficacia de transmisión (véase [3]),
- -
- aumento de la capacidad del sistema.
Puede considerarse como lo más aproximado a esto
por ejemplo
\bullet H. Tröger, T. Weber, M.
Meurer, P.W. Baier, "Performance Assessment of Joint
Transmission (JT) Multi-User Downlink with
Multi-Element Transmit Antennas", European
Transmission on Telecommunications, ETT Vol. 12, nº 5,
septiembre-octubre de 2001 [3].
Particularidades y detalles de la invención se
explican a continuación más detalladamente mediante los ejemplos de
aplicación.
\newpage
A este respecto muestran:
la figura 1: un modelo de sistema de un sistema
MIMO JT según la invención,
la figura 2: la estructura de una matriz
\overline{H}_{0}^{k} de canal según la ecuación (21) más
adelante,
la figura 3: la estructura de una matriz
D^{(k)} de canal según la ecuación (38) más adelante.
La transmisión conjunta (JT) es un procedimiento
de transmisión muy prometedor para los trayectos ascendentes [1, 2,
3], que se propone para sistemas de radiotelefonía móvil que
utilizan procedimientos de acceso múltiple híbridos TDMA/CDMA. Con
JT, las señales de transmisión se generan ventajosamente de manera
común para todas las estaciones MT de recepción. La JT se basa en
demoduladores predeterminados [?]. Basándose en las propiedades de
estos demoduladores y en las respuestas de impulso de canal, el
modulador en la estación AP de emisión se determina a
posteriori de tal manera que se eliminan completamente
interferencias entre símbolos (ISI) e interferencias por acceso
múltiple (MAI - Multiple Access Interference). Hasta ahora
sólo se consideraban en las investigaciones de JT, antenas de
varios elementos en la estación AP de emisión. A partir de
investigaciones numéricas [3] resultan evidentes los beneficios de
grupos de antenas emisoras. La presente invención se refiere a una
JT en sistemas de transmisión con varios abonados, en los que se
utilizan antenas de varios elementos tanto en la estación AP de
emisión con en las estaciones MT de recepción. A continuación se
expone un modelo de sistema de un procedimiento
MIMO-JT de este tipo.
En la AP se utiliza un grupo de K_{B}
elementos de antena emisora y en cada MT \mu_{k}, k = 1 ... K se
instala un grupo de K_{M} elementos de antena receptora. Las
respuestas de impulso de canal
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
de dimensión W caracterizan el
canal de radiotelefonía móvil entre el elemento k_{s} de antena
emisora y el elemento k_{M} de antena receptora de la MT
\mu_{k}. En cada uno de los K_{B} elementos de antena emisora
se alimenta la señal de emisión específica de las antenas
emisoras
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
de dimensión S. Las K_{B} señales
t^{(kB)} de emisión específicas de las antenas de (2) pueden
agruparse para formar la señal de emisión
total
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
de dimensión K_{B}S. Con las
respuestas de impulso de canal h^{(k,kB,kM)} de (1) pueden
formarse las matrices de convolución de canal específicas de MT y de
las
antenas
\vskip1.000000\baselineskip
H^{(k,kB,kM)} de (4) tiene la
dimensión (S + W - 1) x
S.
\newpage
Con t^{(kB)} de (2) y H^{(k,kB,kM)} de (4)
puede expresarse la señal recibida en la antena receptora k_{M}
de MT \mu_{k} como vector
r^{(k,kM)} y H^{(k,kM)} tienen
las dimensiones (S + W - 1) x 1 ó (S + W - 1) x (K_{B}S). La
matriz de convolución de canal específica de MT y de las antenas
receptoras se designa como
H^{(k,kM)}.
Las K_{M} señales r^{(k,kM)} de (5)
recibidas en la MT \mu_{k}, k = 1 ... K pueden disponerse en un
vector
de dimensión K_{M}(S + W -
1), que se designa como la señal de recepción específica de MT en
MT
\mu_{k}.
Con las [K_{M}(S + W - 1)] x (K_{B}S)
matrices de convolución de canal específicas de MT
se llega a partir de la señal
r^{(k)} de recepción específica de MT de (6)
a
Las K señales r^{(k)} de recepción específicas
de MT de (6) se combinan para formar la señal de recepción total
\vskip1.000000\baselineskip
r y H de(9)
tienen las dimensiones KK_{M}(S + W - 1) o
[KK_{M}(S + W - 1)] x
(K_{B}S).
Se supone que han de transmitirse N símbolos de
datos en ráfagas TDMA de la AP a la MT \mu_{k}, k = 1 ... K.
Los N símbolos de datos d^{(k)}_{n} k = 1 ... N determinados para
la MT \mu_{k}, k = 1 ... K están dispuestos en el vector de
datos
\vskip1.000000\baselineskip
de dimensión N. Los K vectores
d^{(k)}, k = 1 ...K de datos se combinan, para formar el vector
de datos
total
\vskip1.000000\baselineskip
de dimensión KN. Para la
realización de la transmisión de datos desde la AP a la MT, la señal
t de emisión total de (3) debe expresarse mediante el vector
d de datos total de(11). Suponiendo una modulación
lineal, la operación de modulación puede expresarse
como
\vskip1.000000\baselineskip
La matriz M se designa como matriz de
modulación y tiene la dimensión (K_{B}S) x (KN).
Según las consideraciones indicadas en [3], para
cada K MT \mu_{k}, k = 1 ... K debe predeterminarse una matriz
D^{(k)} de demodulación de dimensión N x [K_{M}(S + W -
1)] y la matriz de demodulación total de dimensión (KN) x [KK_{M}
(S + W - 1)] se obtiene entonces como
\vskip1.000000\baselineskip
En la figura 1 está representado el modelo de
sistema del procedimiento MIMO-JT. En el caso de la
JT, la matriz M de modulación de (12) se determina teniendo en
cuenta la matriz D de demodulación de (13) y la matriz
H de convolución de canal de (9) a posteriori de tal
manera que es cierto que
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Según la representación en [1, 2, 3] hay una
posibilidad de elección
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
En este caso se minimiza para H y
D dadas la energía de emisión total ||t||^{2}/2. Un
problema significativo en el diseño de un procedimiento
MIMO-JT de este tipo consiste en la determinación de
la matriz D de demodulación, para lograr un rendimiento del
sistema ventajoso.
A continuación se considerará, por motivos de
una mejor claridad, un sistema MIMO con sólo un abonado.
En las investigaciones realizadas hasta la fecha
de sistemas JT se han considerado antenas múltiples sólo en la
estación (AP) de emisión y no en las estaciones (MT) de recepción,
es decir las disposiciones de antenas MIMO no se incluyen en las
consideraciones. El punto importante a la hora de adoptar este tipo
de disposiciones de antena en sistemas JT es la definición de una
matriz de demodulación adecuada.
En esta sección se considera un sistema JT
elemental, en el que la AP se comunica con sólo una MT \mu_{k},
k \epsilon {l ... K} de un conjunto de K MT \mu_{k}, k = 1 ...
K y en el que un símbolo de datos individual se transmite a esta
MT. Esta situación con sólo una MT y sólo un símbolo de datos se
indica en lo sucesivo por el índice "0".
La disposición de antenas MIMO considerada
consiste en K_{B} antenas emisoras en la AP y K_{M} antenas
receptoras en cada MT \mu_{k}, k = 1 ... K. Las designaciones y
dimensiones de los vectores y matrices introducidos en el
transcurso de esta sección se resumen en las tablas 1 y 2.
En cada una de las K_{B} antenas emisoras se
alimenta la señal de emisión específica de las antenas emisoras
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
de dimensión S_{0}. Si S_{0} es
mayor que 1, entonces el símbolo de datos transmitido está
ensanchado espectralmente. S_{0} se designa por tanto como factor
de ensanchamiento. Las K_{B} señales t_{0}^{k,kB} de emisión
específicas de las antenas de (16) se componen para dar la señal de
emisión
total
de dimensión
K_{B}S_{0}.
El canal de radio entre la antena k_{B}
emisora y la antena k_{M} receptora de la MT \muk se
caracteriza por la respuesta de impulso de canal
de dimensión W. Con h^{(k,kB,kM)}
de (18) puede formarse la matriz de canal específica de MT y de las
antenas
H_{0}^{(k,kB,kM)} tiene la dimensión
(S_{0} + W - 1) x S_{0}.
Con t_{0}^{(k)} de (17) y
H_{0}^{(k,kB,kM)} de (19), la señal recibida en la antena
receptora k_{M} de MT \mu_{k} puede expresarse como
vector
de dimensión S_{0} + W - 1.
H_{0}^{(k,kM)} en(20) tiene la dimensión (S_{0} + W -
1) x (K_{B}S_{0}). r_{0}^{(k,kM)} de (20) es una señal
específica de MT y de las antenas de recepción. Con
r_{0}^{(k,kM)} se obtiene la señal total recibida en MT
\mu_{k}
como
r_{0}^{(k)} y H_{0}^{(k)}
de (21) tienen las dimensiones K_{M} (S_{0} + W - 1) o
[K_{M}(S_{0} + W - 1) x (K_{B}S_{0}). En la figura 2
está representada la estructura de la matriz
H_{0}^{(k)}.
Con t_{0}^{(k)} de (2) y r_{0}^{(k)} de
(21) la energía transmitida por la AP y recibida por la MT
\mu_{k} pasan a
o
Se requiere ahora que se maximice la relación de
R_{0}^{(k)}/T_{0}^{(k)} de R_{0}^{(k)} de (23) y
T_{0}^{(k)} de (22) mediante la correcta elección de
t_{0}^{(k)} de (17). Para lograr esta maximización,
t_{0}^{(k)} de (17) debería seleccionarse como sigue:
lo que corresponde a un cociente de
Rayleigh. Con H_{0}^{(k)} de (21) la señal t_{0}^{(k)} de
emisión determinada mediante (24) es el vector u_{0}^{(k)}
propio de la matriz H_{0}^{(k)}^{T}, correspondiendo
H_{0}^{(k)} al valor propio mayor de esta matriz, es
decir
Mediante la sustitución de t_{0}^{(k)} de
(25) en (21) se obtiene la señal de recepción total.
El mejor demodulador para esta señal es un
filtro adaptado a la señal, que se dirige con r_{0}^{(k)} de
(21) hacia la matriz de demodulación
de dimensión 1 x [K_{M}
(S_{0}+W - 1)], donde las matrices de demodulación específicas de
las antenas
receptoras
tienen la dimensión 1 x (S_{0} +
W -
1).
Se considera ahora la situación más real de que
la AP se comunique al mismo tiempo con todas las K MT \mu_{k},
k = 1 ... K y de que en lugar de sólo un símbolo de datos por MT se
transmitan N > 1 símbolos de datos, estando cada uno de estos
símbolos de datos ensanchado espectralmente por el factor S_{0}
ya introducido en la sección 2.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Al igual que antes, la AP está equipada con
K_{B} antenas emisoras y cada MT \mu_{k} presenta K_{M}
antenas receptoras. A continuación se adaptan en primer lugar las
descripciones de señales introducidas en la sección 2 a esta nueva
situación. A continuación basándose en las matrices D_{0}^{k)}
de demodulación de (27) se crea una matriz D de
demodulación. Las designaciones y dimensiones de los vectores y
matrices introducidos en el transcurso de la sección 3 se resumen en
las tablas 3 ó 4.
En lugar de t_{0}^{(k,kB)} de (16) se
obtiene la señal de emisión específica de las antenas emisoras
de
dimensión
y en lugar de t_{0}^{(k)} de
(17) se obtiene la señal de emisión
total
de dimensión
K_{B}S.
En lugar de H_{0}^{(k,kB,kM)} de (19), se
obtiene la matriz de canal específica de MT y de las antenas
H_{0}^{(k,kB,M)} de (33) tiene la dimensión
(S + W - 1) x S.
En lugar de r_{0}^{(k,kM)} de (20) se
obtiene la señal de recepción específica de MT y las antenas de
recepción con t de (32) y H_{0}^{(k,kB,M)} de (33)
r^{(k,kM)} y H^{(k,kM)} de (34)
tienen las dimensiones (S + W - 1) o (S + W - 1) x
(K_{B}S).
Con H^{(k,kM)} de (34) y t de (32) la
señal total recibida por la MT \mu_{k} puede escribirse como
sigue:
r^{(k)} y H^{(k)} de (35)
tienen las dimensiones K_{M} (S + W - 1) o [K_{M} (S + W - 1)]
x K_{B}S. Como ampliación de las consideraciones en la sección
precedente se introduce ahora una señal de recepción
total
con las K señales de recepción
r^{(k)} de (34) de todas las K MT \mu_{k}, k = 1 ... K.
r y H de (35) tienen las dimensiones KK_{M}(S
+ W - 1) o [KK_{M}(S + W - 1)] x
K_{B}S.
Según las consideraciones indicadas en [2] debe
determinarse para cada una de las K MT \mu_{k}, k = 1 ... K
una matriz D^{(k)} de demodulación de dimensión N x
[K_{M}(S + W - 1)] y entonces se obtiene la matriz de
demodulación total de dimensión (KN) x [KK_{M}(S + W - 1)]
como
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
El punto decisivo de la propuesta para construir
la matriz D^{(k)} de demodulación teniendo en cuenta las
propiedades de canal se basa en las matrices D_{0}^{(k)} de
demodulación introducidas en (27). Las N filas de D^{(k)} se
obtienen como versiones desplazadas de D_{0}^{(k)} de (27)
conforme al procedimiento
designando
y [] la parte de número entero. La
estructura de D^{(k)} de (38) está representada en la figura
3.
\newpage
Con las K matrices D^{(k)} de (38) puede
formarse D de (37). Con D de (37) y H de (36)
se obtiene la matriz de sistema
de dimensión KN x K_{B}S. Tal
como se representa en [2], ahora puede obtenerse la señal t
de emisión total de (22) y el vector d de datos total [2] de
dimensión KN
como
teniendo la matriz M de
demodulación de (41) la dimensión (K_{B}S) x
(KN).
Claims (7)
1. Procedimiento para la transmisión de
información en un sistema de comunicación por radio con al menos una
estación (AP) de emisión y al menos dos estaciones (MT) de
recepción, estando unidas entre sí la estación (AP) de emisión y
las estaciones (MT) de recepción a través de una interfaz de
comunicación por radio, y presentando la estación (AP) de emisión
una antena emisora con K_{B} elementos de antena con K_{B}
\geq 2 y las estaciones (MT) de recepción en cada caso una antena
receptora con K_{M} elementos de antena con K_{M} \geq 2,
generándose por los elementos de antena de la antena emisora de la
estación (AP) de emisión señales de emisión emitidas en un proceso
común y adaptándose con respecto a la energía de emisión que ha de
aplicarse durante la emisión y detectándose por los elementos de
antena de las antenas receptoras de las estaciones (MT) de
recepción señales de recepción recibidas en un procesamiento de
señales lineal mediante una demodulación teniendo en cuenta
propiedades de transmisión espaciales y temporales entre la estación
(AP) de emisión y la respectiva estación (MT) de recepción,
caracterizado porque una señal de emisión específica de la
estación de recepción t_{0}.^{(k)} corresponde a un cociente de
Rayleigh.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque las señales individuales para los
elementos de antena de la antena emisora de la estación (AP) de
emisión se calculan con ayuda de una matriz M de modulación
antes de la emisión.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque un vector de señal de emisión t =
M\cdotd se genera mediante una modulación lineal de al menos un
vector d de datos que ha de transmitirse con la matriz
M de modulación.
4. Procedimiento según una reivindicación
anterior, caracterizado porque en el procesamiento de señales
lineal del lado de recepción se utilizan matrices D de
demodulación específicas de la estación de recepción.
5. Procedimiento según una reivindicación
anterior, caracterizado porque cada estación (AP) de emisión
y cada estación (MT) de recepción está unida a través de al menos
un canal de radio caracterizado por una matriz H de
canal.
6. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque la matriz de sistema B = D\cdotH
contenida en la matriz M de modulación viene dada por el
producto de una matriz D de demodulación y matriz H
de canal.
7. Sistema de comunicación por radio,
especialmente para la realización de un procedimiento según una de
las reivindicaciones anteriores, que comprende al menos una
estación (AP) de emisión y al menos dos estaciones (MT) de
recepción, estando unidas entre sí la estación (AP) de emisión y las
estaciones (MT) de recepción a través de una interfaz de
comunicación por radio, presentando la estación (AP) de emisión una
antena emisora con K_{B} elementos de antena con K_{B} \geq 2
y las estaciones (MT) de recepción en cada caso una antena
receptora con K_{M} elementos de antena con K_{M} \geq 2,
estando presentes en la estación (AP) de emisión medios para
generar señales de emisión emitidas por los elementos de antena de
la antena emisora de la estación (AP) de emisión en un proceso
común y para adaptarlas en cuanto a la energía de emisión que ha de
aplicarse durante la emisión, y en las estaciones (MT) de recepción
en cada caso medios para detectar señales de recepción recibidas
por los elementos de antena de las antenas receptoras de las
estaciones (MT) de recepción en un procesamiento de señales lineal
mediante una demodulación teniendo en cuenta propiedades de
transmisión espaciales y temporales entre la estación (AP) de
emisión y la estación (MT) de recepción, caracterizado porque
el sistema de comunicación por radio está equipado de tal manera
que una señal de emisión t_{0}^{(k)} específica de la estación
de recepción corresponde a un cociente de Rayleigh.
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