ES2712913T3 - Procedimiento de generación de libro de códigos y aparato de generación de un libro de códigos para sistemas de entrada múltiple salida múltiple (MIMO) de múltiple polarización - Google Patents

Abstract

Un terminal que comprende: una unidad de almacenamiento de libro de códigos para almacenar un libro de códigos que incluye cada una de las matrices Wi en la que i es un número natural de 1 a 8:**Fórmula** un selector para seleccionar una matriz objetivo de las matrices Wi; y una unidad de realimentación de información para realimentar información asociada con la matriz objetivo a una estación base.

Description

DESCRIPCION

Procedimiento de generacion de libro de codigos y aparato de generacion de un libro de codigos para sistemas de entrada multiple salida multiple (MIMO) de multiple polarizacion

Campo tecnico

Aspectos de la presente invencion se refieren a un sistema de entrada multiple salida multiple (MIMO) y, mas particularmente, a un libro de codigos de matrices de precodificacion para su uso en sistemas de MIMO y un procedimiento de generacion de un libro de codigos para su uso en tales sistemas de MIMO.

Antecedentes de la tecnica

En la actualidad, se estan expandiendo las tecnologfas de comunicacion inalambrica para la provision de una diversidad de servicios multimedia en entornos de comunicacion inalambrica. Se necesita transmision de datos a alta velocidad para proporcionar servicios multimedia de alta calidad en sistemas de comunicacion inalambrica. Por consiguiente, se han realizado diversas investigaciones para soportar transmision de datos a alta velocidad en tales sistemas de comunicacion inalambrica. Una propuesta reciente para conseguir una transmision de datos a alta velocidad se refiere al uso de multiples antenas tanto en el transmisor como el receptor, conocido como sistemas de entrada multiple salida multiple (MIMO).

La tecnologfa de MIMO ofrece aumentos significativos en capacidades de canal con recursos de frecuencia limitados y en tasas de transmision de datos usando multiples antenas tanto en el transmisor como el receptor. En tales sistemas de MIMO, se usan un numero de antenas cuando las condiciones de dispersion son sustanciales, y teoricamente, sistemas de MIMO proporcionan capacidades de canal proporcionales al numero de antenas. Tal tecnologfa de MIMO puede servir como un componente importante de los sistemas de comunicacion movil de proxima generacion, tal como Proyecto Comun de Tecnologfas Inalambricas de la 3a Generacion (3GPP), Super 3G (o Evolucion a Largo Plazo "LTE" 3G), 3GPP2 y los proximos sistemas 4G, particularmente, para el enlace descendente desde una unica estacion base a multiples equipos de usuario.

Sin embargo, cuando se despliega la tecnologfa de MIMO, el espacio ffsico y area para la instalacion de antenas puede ser limitado. Sistemas de comunicacion usando tecnologfa de MIMO se afectan enormemente mediante la separacion entre antenas. Espedficamente, a medida que la separacion entre antenas se vuelve mas pequena, puede generarse una mayor correlacion entre canales inalambricos. Particularmente, cuando las antenas tienen la misma polarizacion, puede generarse una mayor correlacion entre canales inalambricos. La correlacion generada entre canales inalambricos reduce la fiabilidad para comunicacion de datos y tambien reduce tasas de transmision de datos.

Por consiguiente, se necesitan diversos procedimientos de uso de la direccion de polarizacion de antenas para reducir un area de instalacion de multiples antenas y tambien para aumentar capacidades de canal. Cuando se usan antenas de multiple polarizacion en sistemas de MIMo , puede reducirse la correlacion entre canales inalambricos. Se necesitan operaciones de codificacion, denominadas como una precodificacion, para transmitir datos de forma efectiva, a traves de canales inalambricos, en sistemas de MIMO para maximizar el rendimiento y capacidad de sistema. Precodificacion representa conformacion de haz de multiples capas en la que se emite una senal de transmision (datos) desde cada una de las antenas de acuerdo con una regla de precodificacion de datos, es decir, ponderacion de fase apropiada (y ganancia) de tal forma que la potencia de senal se maximiza en la entrada de receptor y el efecto de desvanecimiento por trayectos multiples se minimiza. La ponderacion puede expresarse en terminos de una matriz de precodificacion (es decir, un conjunto de vectores de conformacion de haz) y se selecciona de un conjunto de matrices de precodificacion en un libro de codigos.

En la actualidad, existen diversos tipos de libros de codigos disenados para los casos particulares de esquemas de MIMO de unica polarizacion en los que la polarizacion de antenas es una unica polarizacion. Sin embargo, no se ha ofrecido ningun libro de codigos efectivo en asociacion con casos de esquemas de MIMO de multiple polarizacion en los que la polarizacion de antenas es de polarizacion multiple. Libros de codigos existentes disenados para esquemas de MIMO de unica polarizacion no pueden optimizarse para esquemas de MIMO de multiple polarizacion. LG ELECTRONICS Y COL: "CDD-based Precoding for E-UTRA downlink MIMO", borrador de 3GPP; R1-063345 desvela un terminal o una estacion base que almacena una matriz de Walsh-Hadmard.

Por consiguiente, existe una necesidad de un procedimiento y aparato de generacion de un libro de codigos para un sistema de MIMO con baja complejidad y excelente rendimiento, incluso cuando la polarizacion de antenas es polarizacion multiple.

Divulgacion de la invencion

Problema tecnico

Aspectos de la presente invencion proporcionan un procedimiento y aparato de generacion de un libro de codigos para un sistema de entrada multiple salida multiple (MIMO) de multiple polarizacion que puede generar una matriz de precodificacion usando una matriz de precodificacion de unica polarizacion incluso cuando la polarizacion de antenas es polarizacion multiple, y de este modo obtener una excelente matriz de precodificacion que se genera facilmente.

Aspectos adicionales y/o ventajas de la invencion se expondran en parte en la descripcion que sigue a continuacion y, en parte, sera obvia a partir de la descripcion, o puede aprenderse mediante practica de la invencion.

Aspectos de la presente invencion tambien proporcionan un procedimiento y aparato de generacion de un libro de codigos en un sistema de MIMO de multiple polarizacion que puede reconstruir una matriz de precodificacion de acuerdo con una clasificacion de transmision.

Aspectos de la presente invencion tambien proporcionan un procedimiento y aparato de generacion de un libro de codigos en un sistema de MIMO de multiple polarizacion que puede generar una matriz rotada cuando se rota la direccion de polarizacion de antenas de transmision, que puede hacer frente de forma flexible con un cambio en la direccion de polarizacion.

Solucion tecnica

La invencion se define mediante las reivindicaciones independientes. Realizaciones preferidas de la invencion se estipulan en las reivindicaciones dependientes. Mientras varias realizaciones y/o ejemplos se han desvelado en esta descripcion, la materia objeto para la que se busca proteccion se limita estricta y solamente a aquellas realizaciones y/o ejemplos incluidos por el alcance de las reivindicaciones adjuntas. Realizaciones y/o ejemplos mencionados en la descripcion que no pertenecen al ambito de las reivindicaciones son utiles para el entendimiento de la invencion. De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, se proporciona un procedimiento de generacion de un libro de codigos para su uso en un MIMO de multiple polarizacion, incluyendo el procedimiento: asignar una matriz de precodificacion de unica polarizacion a cada uno de bloques diagonales entre una pluralidad de bloques dispuestos en una estructura diagonal de bloques en la que un numero de bloques diagonales corresponde a un numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision; y asignar una matriz cero a cada uno de bloques restantes excluyendo los bloques diagonales dentro de la estructura diagonal de bloques.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, el procedimiento de generacion de libro de codigos puede incluir adicionalmente: generar una matriz de precodificacion para MIMO de multiple polarizacion combinando las matrices de precodificacion de unica polarizacion asignadas a los bloques diagonales y las matrices cero asignadas a los bloques restantes dentro de la estructura diagonal de bloques.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, el procedimiento de generacion de libro de codigos puede incluir adicionalmente: reconstruir la matriz de precodificacion seleccionando, de la matriz de precodificacion, al menos un vector de columna de acuerdo con una clasificacion de transmision que corresponde a un numero de flujos de datos a transmitir.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, el procedimiento de generacion de libro de codigos puede incluir adicionalmente: generar una matriz de precodificacion rotada usando la matriz de precodificacion y una matriz rotada que corresponde a un angulo rotado de la direccion de polarizacion cuando se rota la direccion de polarizacion de antenas de transmision.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, el procedimiento de generacion de libro de codigos puede incluir adicionalmente: ajustar una fase de cada uno de elementos incluidos en la matriz reordenada usando una matriz diagonal.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, se proporciona un aparato de generacion de un libro de codigos para MIMO de multiple polarizacion, incluyendo el aparato: una unidad de asignacion de matriz de precodificacion de unica polarizacion para asignar una matriz de precodificacion de unica polarizacion a cada uno de bloques diagonales entre una pluralidad de bloques dispuestos en una estructura diagonal de bloques en la que un numero de bloques diagonales corresponde a un numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision; y una unidad de asignacion de matriz cero para asignar una matriz cero a cada uno de bloques restantes excluyendo los bloques diagonales dentro de la estructura diagonal de bloques.

Ademas de las realizaciones y aspectos de ejemplo como se ha descrito anteriormente, aspectos y realizaciones adicionales seran evidentes mediante referencia a los dibujos y mediante el estudio de las siguientes descripciones. Breve descripcion de los dibujos

Un mejor entendimiento de la presente invencion sera evidente a partir de la siguiente descripcion detallada de realizaciones de ejemplo y las reivindicaciones cuando se lean en conexion con los dibujos adjuntos, formando todos una parte de la divulgacion de la presente invencion. Mientras la siguiente divulgacion escrita e ilustrada se centra en la divulgacion de ejemplos de realizaciones de la invencion, debena entenderse claramente que la misma es por medio de ilustracion y ejemplo unicamente y que la invencion no se limita a la misma. El espmtu y alcance de la presente invencion estan limitados unicamente por los terminos de las reivindicaciones adjuntas. Lo siguiente representa breves descripciones de los dibujos, en los que:

las Figuras 1-3 ilustran antenas de transmision/recepcion de multiple polarizacion en un sistema de MIMO de acuerdo con realizaciones de ejemplo de la presente invencion;

la Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de generacion de un libro de codigos de matrices de precodificacion para su uso en un sistema de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion;

la Figura 5 ilustra una matriz de precodificacion para su uso en un sistema de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion;

la Figura 6 ilustra matrices de precodificacion en las que una matriz de transformada de Fourier discreta (DFT) de precodificacion se asigna a bloques diagonales en un sistema de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion; y

la Figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra un aparato de generacion de libro de codigos de generacion de un libro de codigos de matrices de precodificacion para su uso en un sistema de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion.

Modo para la invencion

Se hara ahora referencia en detalle a presentes realizaciones de la presente invencion, cuyos ejemplos se ilustran en los dibujos adjuntos, en los que numeros de referencia similares hacen referencia a elementos similares a lo largo de todo el documento. Las realizaciones se describen a continuacion para explicar la presente invencion haciendo referencia a las figuras.

Antes de describir las realizaciones de la presente invencion en detalle, a continuacion en el presente documento se proporcionan ejemplos de libros de codigos actuales disenados para MIMO de unica polarizacion que incluyen un libro de codigos de transformada de Fourier discreta (DFT) y un libro de codigos de DFT rotado para ayudar en el entendimiento de la construccion del nuevo libro de codigos para el caso particular de MIMO de multiple polarizacion. Por ejemplo, un libro de codigos de DFT que proporciona una matriz de precodificacion de DFT para su uso en un sistema de MIMO de unica polarizacion puede representarse como se indica a continuacion:

: Conjunto de matriz de precodificacion

: b^ésima matriz de precodificacion

: m^ésimo vector de columna en la matriz

en la que B es el numero de bits necesarios para indicar una de esas

matrices de precodificacion de DFT, M es un numero de antenas de transmision, y es un libro de codigos de DFT que es un conjunto de matrices de precodificacion de DFT, y

es la b^ésima matriz de precodificación de DFT. El m^ésimo vector de columna en la matriz

puede representarse como

Espedficamente, el libro de codigos de DFT incluye

matrices de precodificacion de DFT. Cada una de las

matrices de precodificacion de DFT incluye M vectores de columna.

Tambien, cada una de las matrices de precodificacion de DFT es una matriz de M x M, y

es un vector que tiene m elementos y puede ser un vector de columna que tiene un tamano de M x 1.

En el libro de codigos de DFT,

puede definirse como se indica a continuacion:

Es decir,

matrices de precodificacion de DFT existen en el libro de codigos de DFT. Cada matriz de precodificacion de DFT es una matriz de M x M. Tambien, cada una de las matrices de precodificacion de DFT de M x M incluye M vectores de columna. Cada vector de columna puede ser un vector de columna de M x 1, y elementos del vector de columna pueden determinarse como en la ecuacion anterior 2.

Por ejemplo, cuando la polarizacion de dos (2) antenas de transmision son polarizacion unica, la matriz de precodificacion de DFT puede incluir dos matrices dadas como se indica a continuacion,

En contraste al libro de codigos de DFT actual para sistema de MIMO de unica polarizacion, un libro de codigos de DFT rotado es un conjunto de matrices de precodificacion de DFT rotadas para su uso en un sistema de MIMO de unica polarizacion. Un libro de codigos de DFT rotado de este tipo puede representarse como se indica a continuacion:

: de tal forma que

Una iesima matriz de precodificacion de DFT rotada puede representarse como se indica a continuacion:

| Ecuacion 5]

en la que

es una matriz de precodificacion de DFT en el sistema de MIMO de unica polarizacion. La matriz de precodificacion de DFT rotada

se genera rotando todos los elementos, incluidos en cada una de las filas de la matriz de precodificacion de DFT, mediante una fase particular.

Tambien, en un sistema de MIMO, una antena de transmision ubicada en un lado de transmisor transmite una senal de datos, a traves de un canal inalambrico, a una antena de recepcion ubicada en un lado de receptor. El canal inalambrico puede denominarse como una matriz de canal H. En un sistema de MIMO de multiple polarizacion, la matriz de canal H puede modelarse como

En el presente documento, el sfmbolo"

©

" indica un producto de Hadamard de matrices y tiene una regla de calculo, segun viene dada por:

En lo sucesivo, la presente invencion se describira en detalle con referencia a los dibujos adjuntos.

Volviendo ahora a las Figuras 1-3, se ilustran diversas combinaciones de antenas de transmision/recepcion de doble polarizacion para canales de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con realizaciones de ejemplo de la presente invencion.

Haciendo referencia a la Figura 1, un sistema 110 de MIMO incluye dos antenas 111 y 112 de transmision (2Tx) dispuestas en un lado de transmisor, y dos antenas 113 y 114 de recepcion (2Rx) dispuestas en un lado de receptor. Las dos antenas 111 y 112 de transmision son perpendiculares entre sn Por consiguiente, las direcciones de polarizacion de senales transmitidas, a traves de un canal inalambrico (es decir, matriz de canal H), por las antenas 111 y 112 de transmision son ortogonales entre sl

Para 2Tx-2Rx: Matriz de precodificacion X puede representarse como se indica a continuacion:

El parametro

x

, llamado factor de depolarizacion, puede considerarse como una XPD global (discriminacion de polarizacion cruzada) de las antenas y el canal. El valor exacto del factor de depolarizacion puede ser diffcil de cuantificar ya que depende de muchos factores y variara de un entorno inalambrico a otro. Un factor de depolarizacion de este tipo puede cubrir un amplio intervalo de valores de valores

De manera similar, otro sistema de MIMO 120, como se muestra en la Figura 2, incluye cuatro antenas 121, 122, 123 y 124 de transmision (4Tx) dispuestas en un lado de transmisor, y dos antenas 125 y 126 de recepcion (2Rx) dispuestas en un lado de receptor. Las direcciones polarizadas de senales transmitidas, a traves de un canal inalambrico (es decir, matriz de canal H), mediante dos antenas 121 y 122 de transmision y restantes dos antenas 123 y 124 de transmision son ortogonales entre sl

Para 4Tx-2Rx: Matriz de precodificacion X puede representarse como se indica a continuacion:

Tambien, aun otro sistema 130 de MIMO, como se muestra en la Figura 3, incluye cuatro antenas 131, 132, 133 y 134 de transmision (4Tx) dispuestas en un lado de transmisor, y cuatro antenas 135, 136, 137 y 138 de recepcion (4Rx) dispuestas en un lado de receptor.

Para 4Tx-4Rx: Matriz de precodificacion X puede representarse como se indica a continuacion:

,

en la que

x

es un numero real, y

Haciendo referencia a la Ecuacion 7, la primera columna y la segunda columna de la matriz X corresponden a dos antenas 121 y 122 de transmision (2Tx), y la tercera columna y la cuarta columna de la matriz X corresponden a otras dos antenas 123 y 124 de transmision (2Tx).

Espedficamente, la matriz de canal H puede modelarse como:

H=X©H* .

Tambien, cuando se disponen cuatro antenas de transmision (4Tx) y cuatro antenas de recepcion (4Rx) en el sistema 130 de MIMO, mostrado en la Figura 3, la matriz de precodificacion X puede ser una matriz de 4x4, como se muestra en la Ecuacion 7. Tambien, las cuatro antenas 131, 132, 133 y 134 de transmision (4Tx) transmiten senales en dos direcciones de polarizacion. Como resultado, la matriz X puede modelarse como una matriz de precodificacion que tiene los dos bloques en una direccion diagonal.

Cuando una distancia entre antenas de transmision (Tx) y antenas de recepcion (Rx) es pequena, es decir, por ejemplo, cuando el equipo de usuario (UE) esta cerca de la estacion base (BS), el parametro

x,

llamado factor de depolarizacion, puede modelarse cercano a cero "0". A la inversa, cuando una distancia entre antenas de transmision (Tx) y antenas de recepcion (Rx) es grande, es decir, por ejemplo, cuando existen grandes celulas dentro de las redes inalambricas,

x

puede modelarse cercano a uno "1". Por consiguiente, cuando

x

cambia de "0" a "1", es decir, dentro del intervalo de 0<X<1, el libro de codigos debena tener un rendimiento excelente tanto en un sistema de MIMO de unica polarizacion y un sistema de MIMO de multiple polarizacion.

La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de generacion de un libro de codigos para su uso en un sistema de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion. Un libro de codigos de este tipo esta provisto de un conjunto de matrices unitarias disenadas no unicamente para esquemas de MIMO de multiple polarizacion, sino tambien esquemas de MIMO de unica polarizacion sin ninguna degradacion de rendimiento significativa. El libro de codigos para tal MIMO de multiple polarizacion puede construirse en una estructura diagonal de bloques, conocida como un libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal. De manera similar, una matriz de precodificacion para su uso en un MIMO de multiple polarizacion en una estructura diagonal de bloques de este tipo puede expresarse en terminos de M x N, donde M indica un numero de antenas de transmision en un lado de transmisor y N indica un numero de flujos de datos en la matriz X. El tamano de una matriz de este tipo puede determinarse de acuerdo con una clasificacion de transmision (tasa de multiplexacion espacial) que corresponde a al menos uno del numero de antenas de transmision y el numero de flujos de datos a transmitir, a traves de los canales inalambricos. Por ejemplo, si el numero de antenas de transmision (Tx) es cuatro (4) y la clasificacion de transmision, es decir, el numero de flujos de datos es tambien cuatro (4), entonces el tamano de la matriz puede ser de 4 x 4.

Una matriz de este tipo (libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal) puede organizarse o modelarse como que tiene una pluralidad de bloques de acuerdo con un numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision dentro de una estructura diagonal de bloques. Bloques en una direccion diagonal se conocen como bloques diagonales. En una matriz de M x N, la expresion "direccion diagonal" se refiere a una direccion desde un elemento de una primera columna y una primera fila hasta un elemento es una Mesima columna y Nesima fila. Por ejemplo, cuando una matriz de 4 x 4 se divide en cuatro conjuntos de 2 x 2 matrices, una matriz de 2 x 2 que incluye elementos, incluidos en o bien la primera (1a) o bien segunda (2a) columna y tambien incluidos en o bien la primera (1a) o bien segunda (2a) fila de la matriz, y otra matriz de 2 x 2 que incluye elementos, incluidos en o bien la tercera (3a) o bien cuarta (4a) columna y tambien incluidos en o bien la tercera (3a) o bien cuarta (4a) fila de la matriz, se caracterizan como "bloques diagonales."

En este caso, cuando el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision es dos (2), el numero total de bloques diagonales puede ser dos (2) y el numero total de bloques restantes dentro de la estructura diagonal de bloques puede ser dos (2). De manera similar, cuando el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision es tres (3), el numero total de bloques diagonales puede ser tres (3) y el numero total de bloques restantes puede ser seis (6).

Haciendo referencia a la Figura 4, en la operacion S210, se asigna una matriz de precodificacion de unica polarizacion a cada uno de bloques diagonales entre una pluralidad de bloques dentro de la estructura de bloque diagonal. Una matriz de precodificacion de unica polarizacion de este tipo es una matriz de precodificacion disenada para MIMO de unica polarizacion.

Por ejemplo, la matriz de precodificacion de unica polarizacion asignada a los bloques diagonales en un libro de codigos de este tipo de multiple polarizacion de bloque diagonal puede incluir una matriz de precodificacion de DFT o una matriz de precodificacion de DFT rotada seleccionada en un libro de codigos de matriz disenado para MIMO de unica polarizacion, por ejemplo, el libro de codigos de DFT o el libro de codigos de DFT rotado o cualquier otro libro de codigos de matriz. Una cualquiera de la matriz de precodificacion de DFT y la matriz de precodificacion de DFT rotada puede asignarse a bloques diagonales.

Ademas, el tamano de la matriz de precodificacion de unica polarizacion puede determinarse de acuerdo con el numero de antenas de transmision (Tx) que tiene la misma direccion de polarizacion. Por ejemplo, se supone que el numero total de antenas de transmision (Tx) es ocho (8), y la direccion de polarizacion por dos antenas de transmision (2Tx) es una direccion x y la direccion de polarizacion por las restantes seis antenas de transmision (6Tx) es una direccion y. En este caso, la direccion x es perpendicular a la direccion y. Tambien, el numero de direcciones de polarizacion es dos (2), es decir, las direcciones x y y. Por consiguiente, la matriz de precodificacion para MIMO de multiple polarizacion puede tener dos bloques diagonales.

Tambien, el numero de filas de la matriz de precodificacion de unica polarizacion que se asignan a un bloque diagonal puede ser seis (6) y el numero de filas de la matriz de precodificacion de unica polarizacion que se asignan al restante un bloque diagonal puede ser dos (2). En este caso, si la clasificacion de transmision es ocho (8), mas espedficamente, si la clasificacion de transmision de dos antenas que tiene la direccion x como la direccion de polarizacion es dos (2) y la clasificacion de transmision de seis antenas que tiene la direccion y como la direccion de polarizacion es seis (6), una matriz de precodificacion de polarizacion unica de 2 x 2 puede asignarse a uno cualquiera de dos bloques diagonales y una matriz de precodificacion de polarizacion unica de 6 x 6 puede asignarse al otro de los dos bloques diagonales.

En la operacion S220, se asigna una matriz cero a cada uno de las bloques restantes, excluyendo los bloques diagonales, dentro de la estructura diagonal de bloques.

Espe^d ficamente, la matriz cero de la que todos los elementos son '0' se asigna a bloques que no son los bloques diagonales entre los bloques que se obtienen dentro de la estructura diagonal de bloques de acuerdo con el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision.

En la operacion S230, se genera a continuacion una matriz de precodificacion para MIMO de multiple polarizacion, es decir, un libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal combinando las matrices de precodificacion de unica polarizacion asignadas a los bloques diagonales y las matrices cero asignadas a los bloques restantes dentro de la estructura diagonal de bloques.

Por ejemplo, si existen cuatro antenas de transmision (4Tx), y dos antenas de transmision (2Tx) de las mismas tienen la direccion x como la direccion de polarizacion y las restantes dos antenas de transmision (2Tx) tienen la direccion y como la direccion de polarizacion, el libro de codigos para el sistema de MIMO de multiple polarizacion puede incluir una matriz de 4 x 4 como se proporciona, por ejemplo, mediante:

Las dos matrices de precodificacion de multiple polarizacion de la Ecuacion 8 son unicamente un ejemplo de la presente invencion. Matrices de precodificacion de multiple polarizacion pueden generarse combinando aleatoriamente las dos matrices de precodificacion de DFT de la Ecuacion 3, por ejemplo, asignadas a los bloques diagonales con las dos matrices cero asignadas a los bloques restantes dentro de la estructura diagonal de bloques . Espe^d ficamente, la matriz de precodificacion para el sistema de MIMO de multiple polarizacion pueden generarse organizando la matriz de precodificacion en la pluralidad de bloques de acuerdo con el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision, y asignando la matriz de precodificacion de unica polarizacion a los bloques diagonales entre todos los bloques. La matriz cero se asigna a continuacion a cada uno de las bloques restantes dentro de la estructura diagonal de bloques.

Por ejemplo, cuando se supone que existen cuatro antenas de transmision y el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision es dos (2), el tamano de la matriz de precodificacion para MIMO de multiple polarizacion puede ser 4 x 4. Tambien, ya que el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision es dos (2), la matriz de precodificacion puede organizarse en un total de cuatro (4) bloques de acuerdo con el numero de direcciones de polarizacion. La matriz de precodificacion para MIMO de multiple polarizacion (libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal) se genera a continuacion asignando la matriz de precodificacion de unica polarizacion a cada uno de los dos (2) bloques diagonales y asignando la matriz cero a cada uno de los dos (2) bloques restantes que no son los dos (2) bloques diagonales dentro de la estructura diagonal de bloques.

En la operacion S240, la matriz de precodificacion (libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal) se reconstruye a continuacion seleccionando, de la misma matriz de precodificacion, al menos un vector de columna de acuerdo con una clasificacion de transmision que corresponde a un numero de flujos de datos a transmitir, a traves del canal inalambrico.

Por ejemplo, puede suponerse que si cuatro antenas de transmision tienen una multiple polarizacion, se genera una matriz de precodificacion de 4 x 4. La matriz de precodificacion de 4 x 4 viene dada por:

Haciendo referencia a la Ecuacion 9, cuando la clasificacion de transmision es dos (2), la matriz de precodificacion (libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal) puede reconstruirse seleccionando dos vectores de columna de los cuatro vectores de columna incluidos en la matriz de precodificacion. Espedficamente, la matriz de precodificacion de la Ecuacion 9 puede reconstruirse para generar seis matrices de precodificacion que tiene un tamano de 4 x 2, segun viene dada por:

Cuando el numero de antenas de transmision es M y la clasificacion de transmision es r, puede generarse una matriz de precodificacion de M x M. Tambien, puede generarse una matriz de precodificacion de M x r seleccionando vectores de columna de acuerdo con la clasificacion de transmision y reconstruyendo la matriz de precodificacion. Espedficamente, de acuerdo con la presente invencion, pueden eliminarse vectores de columna innecesarios de la matriz de precodificacion reconstruyendo la matriz de precodificacion de acuerdo con la clasificacion de transmision, y por lo tanto puede generarse un libro de codigos de forma eficiente.

En la operacion S250, cuando se rota la direccion de polarizacion de antenas de transmision, se genera una matriz de precodificacion rotada usando la matriz de precodificacion y una matriz rotada. La matriz rotada puede corresponder a un angulo rotado de direccion de polarizacion de antenas de transmision (Tx).

La estructura de red de antenas de transmision puede incorporarse de diferentes formas. Por ejemplo, en el sistema de MIMO de multiple polarizacion, las antenas de transmision que corresponden a una direccion de polarizacion pueden instalarse verticalmente con respecto a un plano de referencia y las antenas de transmision que corresponden a otra direccion de polarizacion pueden instalarse horizontalmente con respecto al plano de referencia. Tambien, las antenas de transmision que corresponden a una direccion de polarizacion pueden instalarse en una direccion de 45 grados con respecto al plano de referencia y las antenas de transmision que corresponden a la otra direccion de polarizacion pueden instalarse en una direccion de -45 grados con respecto al plano de referencia.

^Esped ^{ficamente, cuando se rota la direccion de polarizacion de antenas de transmision mediante un angulo} particular con respecto al plano de referencia, un flujo de datos debe modificarse mediante conformacion de haz usando la matriz de precodificacion rotada. La matriz de precodificacion rotada pueden generarse rotando la matriz ^{de precodificacion. Espe}d ^{ficamente, la matriz de precodificacion rotada pueden generarse multiplicando la matriz de} precodificacion y la matriz rotada.

Por ejemplo, cuando se supone que se instalan dos respectivas antenas de transmision entre cuatro antenas de transmision en una direccion de 45 grados y en una direccion de -45 grados con respecto al plano de referencia, la matriz rotada puede representarse como se indica a continuacion:

La matriz rotada

puede multiplicarse por un valor complejo aleatorio. La estructura resultante cuando se multiplica la matriz rotada

por el valor escalar aleatorio pertenece al alcance de la presente invencion.

Cuando la matriz de precodificacion se denomina como

la matriz de precodificacion rotada

que se genera rotando la matriz de precodificacion

puede representarse como se indica a continuación:

Haciendo referencia a la Ecuacion 12, la matriz rotada

puede determinarse para corresponder al angulo rotado de direccion de polarizacion de antenas de transmision. De acuerdo con la presente invencion, incluso cuando se proporcionan diversos tipos de redes, tal como antenas de transmision con una direccion de polarizacion rotada, la matriz de precodificacion rotada puede generarse facilmente usando la matriz rotada.

En la operacion S250, se obtiene una matriz reordenada reordenando vectores de columna que se incluyen en la matriz de precodificacion, y la matriz reordenada y la matriz rotada se usan para generar una matriz de precodificacion rotada.

Por ejemplo, se supone que cuando se instalan dos respectivas antenas de transmision entre cuatro antenas de transmision en una direccion de 45 grados y en una direccion de -45 grados con respecto al plano de referencia, la matriz de precodificacion

se genera. En este caso, la matriz rotada

es la misma que la Ecuacion 11. La matriz de precodificacion

se representa como se indica a continuacion:

Cuando vectores de columna incluidos en la matriz de precodificacion

de la Ecuacion 13 se reordenan, la matriz reordenada

puede representarse como se indica a continuacion

Usando la matriz reordenada

y la matriz rotada

de la Ecuacion 11, la matriz de precodificacion rotada

pueden generarse y un flujo de datos puede modificarse mediante conformacion de haz usando la matriz de precodificacion rotada

representada como se indica a continuacion:

Haciendo referencia a la Ecuacion 15, puede observarse que cuando se instalan dos respectivas antenas de transmision entre cuatro antenas de transmision en una direccion de 45 grados y en una direccion de -45 grados con respecto al plano de referencia, la matriz de precodificacion rotada

que corresponde a la matriz de precodificacion

de la Ecuacion 13 pueden generarse como la Ecuacion 15.

En la operacion S260, se ajusta una fase de cada uno de elementos incluidos en la matriz reordenada. La fase de cada uno de elementos incluidos en la matriz reordenada puede ajustarse usando una matriz diagonal. En este caso, la matriz diagonal incluye elementos diagonales. Tambien, la fase de cada uno de los elementos diagonales puede ser la misma o diferente entre sf. La amplitud de cada elemento diagonal se establece a '1'. La amplitud de cada uno de los restantes elementos, excluyendo los elementos diagonales, se establece a '0'.

La matriz diagonal se asocia con un esquema de modulacion de sfmbolos de datos, en lugar de aumentar capacidades de canal del sistema de MIMO y similares. Por ejemplo, cuando el sfmbolo de datos se modula usando modulacion por desplazamiento de fase cuaternaria(QPSK), la matriz diagonal puede cambiar unicamente la fase del sfmbolo de datos, pero puede no afectar a las capacidades de canal del sistema de MIMO.

En este caso, se supone que la matriz de precodificacion

y la matriz reordenada

w _reorden.BD

se proporcionan por:

En este caso, la fase de cada elemento incluido en la matriz reordenada

W_{rT reorden,BD}

puede ajustarse como la Ecuacion 17 a continuacion, y sfmbolos de datos pueden modificarse mediante conformacion de haz usando

W reorden, £D

La Ecuacion 17 viene dada por:

Aspectos de la presente invencion pueden grabarse en medio legible por ordenador que incluye instrucciones de programa para implementar diversas operaciones incorporadas mediante un ordenador. El medio tambien puede incluir, solo o en combinacion con las instrucciones de programa, archivos de datos, estructuras de datos y similares. Ejemplos de medio legible por ordenador incluyen medios magneticos tal como discos duros, discos flexibles y cinta magnetica; medios opticos tal como discos de CD ROM y DVD; medios magneto-opticos tal como discos opticos; y dispositivos de hardware que se configuran especialmente para almacenar y realizar instrucciones de programa, tal como memoria de solo lectura (ROM), Memoria de Acceso Aleatorio (RAM), memoria flash y similares. Ejemplos de instrucciones de programa incluyen tanto codigo de maquina, tal como producido mediante un compilador, como archivos que contienen codigo de nivel superior que pueden ejecutarse mediante el ordenador usando un interprete. Los dispositivos de hardware descritos pueden configurarse para actuar como uno o mas modulos de software para realizar las operaciones de las realizaciones anteriormente descritas de la presente invencion.

La Figura 5 ilustra una matriz de precodificacion para su uso en un sistema de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion.

Haciendo referencia a la Figura 5, cuando el numero de antenas de transmision es cuatro (4) y el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision es dos (2), U indica una matriz de precodificacion para el sistema de MIMO de multiple polarizacion. Matrices tal como una matriz 310 'A' y una matriz 320 'B', como se muestra en la Figura 5, indican una matriz de precodificacion de unica polarizacion, es decir, una matriz de precodificacion seleccionada a partir de un libro de codigos de matriz disenado para MIMO de unica polarizacion, por ejemplo, libro de codigos de DFT o libro de codigos de DFT rotado o cualquier otro libro de codigos de matriz, y dos matrices 330 y 340 'O' indican matrices cero.

Ya que el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision es dos (2), existen dos bloques diagonales y dos bloques restantes. La matriz 310 'A' y la matriz 320 'B', es decir, matrices de precodificacion de unica polarizacion, se asignan a los bloques diagonales respectivamente. Las matrices 330 y 340 'O', es decir, matrices cero, se asignan a los bloques restantes respectivamente.

El tamano de la matriz 310 'A' y la matriz 320 'B' puede determinarse de acuerdo con el numero de antenas de transmision que tienen la misma direccion de polarizacion.

Por ejemplo, cuando las direcciones de polarizacion de antenas de transmision son una direccion x y una direccion y, el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision puede ser dos (2). Tambien, puede suponerse que cuando un numero total de antenas de transmision es cuatro (4), la direccion de polarizacion de dos antenas de transmision es la direccion x y la direccion de polarizacion de las restantes dos antenas de transmision es la direccion y. En este caso, la matriz 310 'A' puede ser una matriz de precodificacion de unica polarizacion que corresponde a la direccion de polarizacion de la direccion x. Ya que el numero de antenas de transmision que tiene una direccion de polarizacion en la direccion x es dos (2), el numero de filas de la matriz 310 'A' puede ser dos (2). Tambien, el numero de filas de la matriz 320 'B' puede ser dos (2).

Cuando la clasificacion de transmision para la direccion x es dos (2), el numero de filas de la matriz 310 'A' puede ser dos (2). Tambien, cuando la clasificacion de transmision para la direccion y es dos (2), el numero de filas de la matriz 320 'B' puede ser dos (2).

La Figura 6 ilustra matrices de precodificacion de unica polarizacion, tal como, matrices de precodificacion de DFT asignadas a bloques diagonales en un sistema de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion.

Haciendo referencia a la Figura 6,

y

W _SD.2

son matrices de precodificacion cuando el numero de antenas de transmision es cuatro (4), el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision es dos (2), y el numero de antenas de transmision que tiene la misma direccion de polarizacion es dos (2).

Las matrices de precodificacion de DFT que se asignan a bloques diagonales de las matrices de precodificacion

y

pueden representarse como se indica a continuacion:

Un ejemplo de matrices reordenadas

y

que se generan reordenando vectores de columna incluidos en las matrices de precodificacion

y

pueden representarse como se indica a continuacion:

Las matrices reordenadas pueden multiplicarse por una matriz diagonal. En este caso, elementos diagonales de la matriz diagonal son numeros complejos que tienen el tamano de 1, y elementos restantes son 0. La matriz diagonal no afecta a capacidades de canal o rendimiento de conformacion de haz, y se asocia con un esquema de modulacion de sfmbolos de datos.

Por ejemplo, la fase de cada elemento incluido en las matrices reordenadas usando matrices diagonales aleatorias puede ajustarse como se muestra en la Ecuacion 20. En este caso, elementos diagonales de una matriz diagonal

pueden ser numeros complejos aleatorios que tienen la magnitud de 1.

[Ecuacion 20]

Tambien, una matriz de precodificacion rotada

pueden generarse a partir de

que se genera usando la matriz reordenada

y la matriz diagonal

D. .

Mas espedficamente, la matriz de precodificacion rotada

pueden generarse a traves de una transformacion matematica de las matrices de precodificacion

y

En este caso, cuando una matriz reordenada se genera de la matriz de precodificacion, y

se genera multiplicando la matriz reordenada y la matriz diagonal, la matriz de precodificacion rotada

puede darse por:

(Ecuacion 21]

Usando la Ecuacion 21, la matriz de precodificacion rotada

con respecto a

W _{C ,i}

incluida en la Ecuacion 20 puede representarse como se indica a continuacion:

[Ecuacion 22]

Haciendo referencia a la Ecuacion 22, cuando se instalan antenas de transmision que corresponden a una direccion de polarizacion en una direccion de 45 grados con respecto al plano de referencia y se instalan antenas de transmision que corresponden a otra direccion de polarizacion en una direccion de -45 grados con respecto al plano de referencia, pueden generarse cuatro (4) matrices de precodificacion rotadas usando la matriz rotada. En este caso, aunque se expresan cuatro matrices de precodificacion rotadas en la Ecuacion 22, sera evidente a los expertos en la tecnica que diversos tipos de matrices de precodificacion rotadas pueden generarse usando los espmtus tecnicos de la presente invencion.

Tambien, la matriz de precodificacion rotada

puede representarse como se indica a continuacion:

Cuando se calcula la matriz de precodificacion rotada

usando la Ecuacion 22 y la Ecuacion 23, puede representarse como se indica a continuacion:

Por consiguiente, diversos tipos de aparatos de comunicacion que transmiten/reciben datos de acuerdo con un esquema de acceso multiple por division del espacio (SDMA) pueden realizar comunicacion usando al menos una de las matrices de precodificacion desveladas en la Ecuacion 24. SDMA indica una tecnologfa que habilita que una estacion base transmita (o reciba) senal (es decir, al menos un flujo de datos) a (o desde) multiples usuarios en el mismo ancho de banda y momento simultaneamente, a traves de multiples antenas para maximizar una tasa de transmision de datos y capacidad total. En el presente documento, las matrices de precodificacion desveladas en la Ecuacion 24 se basan en cuando una clasificacion de transmision es 4, pero es posible generar matrices de precodificacion que corresponden a diversos tipos de clasificaciones de transmision seleccionando vectores de columna de las matrices de precodificacion desveladas en la Ecuacion 24.

Tambien, la estacion base (BS) y terminales pueden almacenar el libro de codigos de matrices de la Ecuacion 24 en un medio de grabacion legible por ordenador, etc. Cuando la estacion base (BS) transmite una senal piloto, cada uno de los terminales puede seleccionar una cualquiera de las matrices almacenadas en respuesta a la senal piloto. En este caso, cada uno de los terminales puede seleccionar una matriz cualquiera a base del estado de un canal inalambrico formado entre cada uno de los terminales y la estacion base, y tambien puede seleccionar una matriz cualquiera a base de una tasa de transmision de datos alcanzable. Tambien, cada uno de los terminales puede seleccionar un cualquier vector de color de los vectores de columna incluidos en la matriz seleccionada.

Tambien, los terminales pueden realimentar a la estacion base informacion asociada con la matriz seleccionada, o informacion asociada con el vector de columna seleccionado. La informacion asociada con la matriz seleccionada puede ser informacion de mdice de la matriz seleccionada y la informacion asociada con el vector de columna seleccionado puede ser informacion de mdice del vector de columna seleccionado.

En este caso, la estacion base (BS) puede seleccionar una cualquiera de las matrices desvelado en la Ecuacion 24, como una matriz de precodificacion, a base de la informacion realimentada desde los terminales. En particular, la estacion base puede seleccionar la matriz de precodificacion de acuerdo con un esquema de Control de Tasa Unitaria por Usuario (PU2RC). La estacion base (BS) puede realizar precodificacion (conformacion de haz) en un flujo de datos a transmitir, a traves de antenas de transmision, usando la matriz de precodificacion seleccionada. Espedficamente, un terminal de acuerdo con un aspecto de la presente invencion puede incluir un receptor de senales para recibir una senal piloto transmitida desde una estacion base; incluyendo una unidad de almacenamiento de libro de codigos para almacenar un libro de codigos al menos una

w,

en la que i es un numero natural de 1 a 8,:

un selector para seleccionar una matriz objetivo de la al menos una almacenada

en respuesta a la senal piloto; y una unidad de realimentacion de informacion para realimentar informacion asociada con la matriz objetivo a la estacion base.

En este caso, el selector puede seleccionar la matriz objetivo del libro de codigos almacenado que incluye al menos una

w,

a base del estado de un canal inalambrico formado entre el terminal y la estacion base. Tambien, el selector puede seleccionar la matriz objetivo del libro de codigos almacenado que incluye al menos una

a base de una tasa de transmision de datos alcanzable. Y el selector selecciona la matriz objetivo del libro de codigos almacenado que incluye al menos una

w,

en respuesta a la senal piloto, y selecciona al menos un vector de columna de vectores de columna incluidos en la matriz objetivo seleccionada. En este caso, la unidad de realimentacion de informacion puede realimentar a la estacion base informacion asociada con la matriz objetivo seleccionada e informacion asociada con el al menos un vector de columna seleccionado.

Tambien, una estacion base de acuerdo con un aspecto de la presente invencion puede incluir una unidad de almacenamiento de libro de codigos para almacenar un libro de codigos que incluye al menos una

en la que i es un numero natural de 1 a 8,:

un receptor de informacion para recibir informacion asociada con una matriz seleccionada por un terminal del libro de codigos almacenado que incluye al menos una

W s :

un selector de matriz para seleccionar una matriz de precodificacion a base de informacion asociada con la matriz seleccionada; y un precodificador para realizar precodificacion en un flujo de datos a transmitir usando la matriz de precodificacion seleccionada.

En este caso, el receptor de informacion puede recibir informacion asociada con matrices que corresponden a una pluralidad de terminales, en los que se seleccionan las matrices por la pluralidad de terminales respectivamente, el selector de matriz puede seleccionar la matriz de precodificacion a base de informacion asociada con las matrices que corresponden a la pluralidad de terminales.

Volviendo ahora a la Figura 7, se ilustra un diagrama de bloques de un aparato de generacion de libro de codigos de generacion de un libro de codigos de matrices de precodificacion para su uso en un sistema de MIMO de multiple polarizacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion. Haciendo referencia a la Figura 7, el aparato de generacion de libro de codigos incluye una unidad 510 de asignacion de matriz de precodificacion de unica polarizacion, una unidad 520 de asignacion de matriz cero, una unidad 530 de generacion de matriz de precodificacion, una unidad 540 de reconstruccion de matriz de precodificacion, una unidad 550 de generacion de matriz de precodificacion rotada y una unidad 560 de ajuste de fase.

La unidad 510 de asignacion de matriz de precodificacion de unica polarizacion asigna una matriz de precodificacion de unica polarizacion a cada uno de bloques diagonales entre una pluralidad de bloques dentro de una estructura diagonal de bloques. Los bloques se organizan de acuerdo con un numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision.

La unidad 520 de asignacion de matriz cero asigna una matriz cero a bloques restantes excluyendo los bloques diagonales dentro de la estructura diagonal de bloques.

La unidad 530 de generacion de matriz de precodificacion genera una matriz de precodificacion para MIMO de multiple polarizacion (es decir, un libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal) combinando las matrices de precodificacion de unica polarizacion asignadas a los bloques diagonales y las matrices cero asignadas a los bloques restantes dentro de la estructura diagonal de bloques.

La unidad 540 de reconstruccion de matriz de precodificacion reconstruye la matriz de precodificacion seleccionando, de la matriz de precodificacion, al menos un vector de columna de acuerdo con una clasificacion de transmision que corresponde a un numero de flujos de datos a transmitir.

La unidad 550 de generacion de matriz de precodificacion rotada genera una matriz de precodificacion rotada usando la matriz de precodificacion y una matriz rotada que corresponde a un angulo rotado de la direccion de polarizacion cuando se rota la direccion de polarizacion de antenas de transmision.

La unidad 550 de generacion de matriz de precodificacion rotada puede generar una matriz reordenada reordenando vectores de columna que se incluyen en la matriz de precodificacion, y genera la matriz de precodificacion rotada usando la matriz reordenada y la matriz rotada.

La unidad 560 de ajuste de fase ajusta una fase de cada uno de elementos incluidos en la matriz reordenada usando una matriz diagonal.

Descripciones no hechas en relacion con el aparato de la Figura 7 seran las mismas que las descripciones hechas con referencia a las Figuras 1 a 6, y por lo tanto se omitiran.

Matrices incluidas en una matriz de precodificacion (libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal) que se generan de acuerdo con un aspecto de la presente invencion se almacenaran en diversos tipos de aparatos de comunicacion y usaran. Por ejemplo, un aparato de comunicacion puede transmitir y recibir datos en un sistema de comunicacion de acceso multiple por division del espacio (SDMA) usando una matriz que se genera de acuerdo con un aspecto de la presente invencion. El aparato de comunicacion puede incluir diversos tipos de dispositivos para el sistema de comunicacion de SDMA, tal como una estacion base, un repetidor, un terminal y similares.

Espedficamente, un aparato de comunicacion de acuerdo con un aspecto de la presente invencion puede almacenar una matriz de precodificacion (libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal) que se genera asignando una matriz de precodificacion de unica polarizacion a bloques diagonales entre una pluralidad de bloques dentro de una estructura diagonal de bloques que se dividen u organizan de acuerdo con el numero de direcciones de polarizacion de antenas de transmision, y asignar una matriz cero a bloques restantes excluyendo los bloques diagonales dentro de la estructura diagonal de bloques.

De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, la matriz de precodificacion (libro de codigos de multiple polarizacion de bloque diagonal) puede generarse combinando las matrices de precodificacion de unica polarizacion asignadas en bloques diagonales y las matrices cero asignadas en bloques restantes dentro de la estructura diagonal de bloques.

Tambien, un aparato de comunicacion de acuerdo con un aspecto de la presente invencion puede almacenar una matriz que se reconstruye seleccionando, de la matriz de precodificacion, al menos un vector de columna de acuerdo con una clasificacion de transmision que corresponde a un numero de flujos de datos a transmitir.

Tambien, un aparato de comunicacion de acuerdo con un aspecto de la presente invencion puede almacenar una matriz de precodificacion rotada que se genera usando la matriz de precodificacion y una matriz rotada que corresponde a un angulo rotado de la direccion de polarizacion cuando se rota la direccion de polarizacion de antenas de transmision.

Tambien, un aparato de comunicacion de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion puede generar una matriz reordenada reordenando vectores de columna que se incluyen en la matriz de precodificacion, y almacenar una matriz que se genera usando la matriz reordenada y la matriz rotada.

Cuando el aparato de comunicacion es una estacion base (BS) usada para soportar multiples equipos de usuario (UE) en una red inalambrica, tal como 3GPP, Super 3G (Evolucion a Largo Plazo "LTE" 3G), 3GPP2 y proximos sistemas 4G, la estacion base (BS) puede transmitir una senal de transmision que modifica mediante conformacion de haz un flujo de datos usando matrices incluidas en la estacion base (BS). Espedficamente, la estacion base (BS) puede incluir una unidad de almacenamiento de libro de codigos que almacena un libro de codigos de matrices de acuerdo con la presente invencion y un conformador de haz que modifica mediante conformacion de haz flujos de datos usando las matrices almacenadas.

A la inversa, cuando el aparato de comunicacion es un terminal, el terminal puede generar datos de realimentacion usando matrices seleccionadas de un libro de codigos almacenado en el terminal. Los datos de realimentacion se usan cuando la estacion base (BS) realiza conformacion de haz en la que multiples flujos de datos se emiten desde antenas de transmision de acuerdo con matrices seleccionadas de un libro de codigos almacenado en el terminal. Espedficamente, el terminal puede incluir una unidad de almacenamiento de libro de codigos que almacena un libro de codigos de matrices de acuerdo con la presente invencion y una unidad de generacion de datos de realimentacion que genera datos de realimentacion que corresponden a un canal inalambrico de la estacion base usando las matrices almacenadas.

De acuerdo con aspectos de la presente invencion, se proporciona un procedimiento y aparato de generacion de un libro de codigos para un sistema de MIMO de multiple polarizacion que puede generar una matriz de precodificacion usando una matriz de precodificacion de unica polarizacion incluso cuando la polarizacion de antenas es polarizacion multiple, y de este modo generar una matriz de precodificacion excelente que se genera facilmente. Un libro de codigos de este tipo puede compartirse por un extremo de transmisor y un extremo de receptor.

Tambien, de acuerdo con aspectos de la presente invencion, se proporciona un procedimiento y aparato de generacion de un libro de codigos en un sistema de MIMO de multiple polarizacion que puede reconstruir una matriz de precodificacion de acuerdo con una clasificacion de transmision y de este modo puede generar de forma mas efectiva un libro de codigos.

Tambien, de acuerdo con aspectos de la presente invencion, se proporciona un procedimiento y aparato de generacion de un libro de codigos en un sistema de MIMO de multiple polarizacion que puede generar una matriz rotada cuando se rota la direccion de polarizacion de antenas de transmision, y de este modo puede hacer frente de forma mas flexible a un cambio en la direccion de polarizacion.

Como se describe a partir de lo anterior, puede obtenerse ventajosamente un libro de codigos con baja complejidad y excelente rendimiento y robustez para su uso en esquemas de MIMO de multiple polarizacion. Tal diseno de libro de codigos tambien puede usarse para esquemas de MIMO de unica polarizacion sin ninguna degradacion de rendimiento significativa.

Diversos componentes del aparato de generacion de libro de codigos, como se muestra en la Figura 7, tal como, la unidad 510 de asignacion de matriz de precodificacion de unica polarizacion, la unidad 520 de asignacion de matriz cero, la unidad 530 de generacion de matriz de precodificacion, la unidad 540 de reconstruccion de matriz de precodificacion, la unidad 550 de generacion de matriz de precodificacion rotada y la unidad 560 de ajuste de fase pueden integrarse en una unica unidad de control, tal como un procesador de banda base o controlador ubicado en un lado de transmisor, por ejemplo, una estacion base, o como alternativa, pueden implementarse en software o hardware, tal como, por ejemplo, un campo de matriz de puertas programables (FPGA) y un circuito integrado de aplicacion espedfica (ASIC). Como tal, se concibe que los procedimientos descritos en el presente documento se interpreten ampliamente como que se realizan de forma equivalente mediante software, hardware o una combinacion de los mismos. Como se ha analizado anteriormente, pueden escribirse modulos de software, a traves de una diversidad de lenguajes de software, incluyendo C, C++, Java, Visual Basic y muchos otros. Estos modulos de software pueden incluir datos e instrucciones que tambien pueden almacenarse en uno o mas medios de almacenamiento legible por maquina, tal como memorias de acceso aleatorio dinamicas o estaticas (DRAM o SRAM), memorias de solo lectura borrables y programables (EPROM), memorias de solo lectura electricamente borrables y programables (EEPROM) y memorias flash; discos magneticos tal como fijos, flexibles y discos extrafbles; otros medios magneticos que incluyen cinta; y medios opticos tal como discos compactos (CD) o discos de video digitales (DVD). Instrucciones de las rutinas o modulos de software tambien pueden cargarse o transportarse en las tarjetas inalambricas o cualquier dispositivo informatico en la red inalambrica de una de muchas formas diferentes. Por ejemplo, segmentos de codigo que incluyen instrucciones almacenadas en discos flexibles, medios de CD o DVD, un disco duro, o transportada a traves de una Tarjeta de Interfaz de Red, modem, u otro dispositivo de interfaz pueden cargarse en el sistema y ejecutarse como correspondientes rutinas o modulos de software. En el procedimiento de carga o transporte, senales de datos que se incorporan como ondas portadoras (transmitidas a traves de lmea de telefono, lmeas de red, enlaces inalambricos, cables y similares) pueden comunicar los segmentos de codigo, incluyendo instrucciones, al nodo de red o elemento. Tales ondas portadoras pueden ser en forma de senales electricas, opticas, acusticas, electromagneticas u otros tipos de senales.

Ademas, el procedimiento de generacion de libro de codigos como se muestra en la Figura 4 puede grabarse en medio legible por ordenador que incluye instrucciones de programa para implementar diversas operaciones incorporadas mediante un ordenador. El medio tambien puede incluir, solo o en combinacion con las instrucciones de programa, archivos de datos, estructuras de datos y similares. Ejemplos de medios legibles por ordenador incluyen medio magnetico tal como discos duros, discos flexibles y cinta magnetica; medios opticos tal como discos de CD ROM y DVD; medios magneto-opticos tal como discos opticos; y dispositivos de hardware que se configuran especialmente para almacenar y realizar instrucciones de programa, tal como memoria de solo lectura (ROM), memoria de acceso aleatorio (RAM), memoria flash y similares. El medio tambien puede ser un medio de transmision tal como lmeas opticas o metalicas, grnas de ondas y similares, incluyendo una onda portadora que transmite senales que especifican las instrucciones de programa, estructuras de datos y similares. Ejemplos de instrucciones de programa incluyen tanto codigo de maquina, tal como producido mediante un compilador, como archivos que contienen codigo de nivel superior que pueden ejecutarse mediante el ordenador usando un interprete. Los dispositivos de hardware descritos pueden configurarse para actuar como uno o mas modulos de software para realizar las operaciones de las realizaciones anteriormente descritas de la presente invencion.

Mientras se han ilustrado y descrito lo que se consideran que son realizaciones de ejemplo de la presente invencion, se entendera por los expertos en la materia que diversos cambios y modificaciones pueden hacerse a las realizaciones descritas siempre que pertenezcan al ambito de las reivindicaciones. Por ejemplo, la disposicion de antena, mostrada en las Figuras 1-3, habitualmente incluye un lado de transmisor provisto de antenas de transmision Xⁱ ...X^m y un lado de receptor provisto de N antenas receptoras Yⁱ ...Yⁿ para comunicar, a traves de un canal inalambrico (matriz de canal H). Para sistemas de comunicacion movil, una estacion base (BS), conocida como "Nodo-B" como se especifica de acuerdo con especificaciones de 3GPP, 3GPP2 y 4G, se usa en el extremo de transmisor para transmitir datos, a traves de canales inalambricos. Equipos de usuario (UE), habitualmente estaciones moviles (MS), se usan en el extremo de receptor para recibir datos, a traves de los canales inalambricos. Tales equipos de usuario (UE) pueden ser, por ejemplo, telefonos moviles (microtelefonos), asistentes digitales personales(PDA) u otros dispositivos tal como tarjetas inalambricas en ordenadores portatiles u ordenadores con conectividad inalambrica a internet, aparatos WiFi y WiMAX etc. La red inalambrica puede ser la de cualquiera de las tecnologfas de comunicacion inalambrica, incluyendo, pero sin limitacion GSM (Sistema Global para Comunicaciones Moviles), CDMA (Acceso Multiple por Division de Codigo), WLL (Bucle Local Inalambrico), WAN (Red de Area Extensa), WiFi y WiMAX (Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas a base de normas IEEE 802.16), y es aplicable con muchas normas inalambricas existentes y emergentes tal como IEEE 802.11 (para redes de area local inalambricas), IEEE 802.16 (para redes de area metropolitana inalambricas) y IEEE 802.02 (para acceso inalambrico de banda ancha movil). La estacion base (BS) tambien puede ser un punto de acceso (AP) de IEEE 802.11 y el UE tambien puede ser cualquier estacion cliente. Como alternativa, la estacion base tambien puede implementarse con una GERAN (tecnologfa de acceso de radio de GSM/EDGE) en una UTRAN (Red de Acceso de Radio Terrestre de UMTS) usando una tecnologfa de acceso multiple por division de codigo de banda ancha (WCDMA). Sin embargo, la invencion no se limita a esas tecnologfas de acceso radioelectrico, sino que tambien puede aplicarse a las siguientes tecnologfas de acceso radioelectrico: GSM (Sistema Global para Comunicaciones Moviles), GPRS (Servicio General de Paquetes de Radio), E-GPRS (EDGE GPRS), CDMA2000 (CDMA, Acceso Multiple por Division de Codigo), US-TDMA (Acceso Multiple por Division en el Tiempo de Estados Unidos) e IS-95. Por consiguiente, se concibe, por lo tanto, que la presente invencion no se limita a las diversas realizaciones de ejemplo desveladas, sino que la presente invencion incluye todas realizaciones que pertenecen al alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un terminal que comprende:

una unidad de almacenamiento de libro de codigos para almacenar un libro de codigos que incluye cada una de las matrices Wi en la que i es un numero natural de 1 a 8:

un selector para seleccionar una matriz objetivo de las matrices Wi; y

una unidad de realimentacion de informacion para realimentar informacion asociada con la matriz objetivo a una estacion base.

2. El terminal de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el selector selecciona la matriz objetivo del libro de codigos almacenado que incluye las matrices Wi a base del estado de un canal inalambrico formado entre el terminal y la estacion base.

3. El terminal de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el selector selecciona la matriz objetivo del libro de codigos almacenado que incluye las matrices Wi a base de una tasa de transmision de datos alcanzable.

4. El terminal de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que Wi es una matriz de precodificacion rotada.

5. El terminal de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el selector selecciona la matriz objetivo del libro de codigos almacenado que incluye las matrices Wi, y selecciona al menos un vector de columna de vectores de columna incluidos en la matriz objetivo seleccionada, y la unidad de realimentacion de informacion realimenta a la estacion base informacion asociada con la matriz objetivo seleccionada e informacion asociada con el al menos un vector de columna seleccionado.

6. El terminal de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que la unidad de realimentacion de informacion realimenta a la estacion base informacion de mdice de la matriz objetivo seleccionada e informacion de mdice del al menos un vector de columna seleccionado.

7. Un procedimiento de operacion de un terminal, que comprende:

recibir una senal piloto transmitida desde una estacion base

almacenar un libro de codigos que incluye cada una de las matrices Wi en la que i es un numero natural de 1 a 8:

seleccionar una matriz objetivo del libro de codigos almacenado que incluye las matrices Wi en respuesta a la senal piloto; y

realimentar informacion asociada con la matriz objetivo a la estacion base.

8. Una estacion base que comprende:

una unidad de almacenamiento de libro de codigos para almacenar un libro de codigos que incluye cada una de las matrices Wi en la que i es un numero natural de 1 a 8:

un receptor de informacion para recibir informacion asociada con una matriz seleccionada por un terminal del libro de codigos almacenado que incluye las matrices Wi;

un selector de matriz para seleccionar una matriz de precodificacion a base de informacion asociada con la matriz seleccionada; y

un precodificador para realizar precodificacion en un flujo de datos a transmitir usando la matriz de precodificacion seleccionada.

9. La estacion base de acuerdo con la reivindicacion 8, en la que:

el receptor de informacion recibe informacion asociada con matrices que corresponden a una pluralidad de terminales, en los que se seleccionan las matrices por la pluralidad de terminales respectivamente, y

el selector de matriz selecciona la matriz de precodificacion a base de informacion asociada con las matrices que corresponden a la pluralidad de terminales.

10. La estacion base de acuerdo con la reivindicacion 9, en la que el selector de matriz selecciona la matriz de precodificacion de acuerdo con un esquema de Control de Tasa Unitaria por Usuario (PU2RC).

11. Un procedimiento de operacion de una estacion base, que comprende:

almacenar un libro de codigos que incluye cada una de las matrices Wi en la que i es un numero natural de 1 a 8:

seleccionar una matriz de precodificacion del libro de codigos almacenado que incluye las matrices Wi; y realizar precodificacion en un flujo de datos a transmitir usando la matriz de precodificacion seleccionada.

12. Un sistema de comunicacion que comprende:

un terminal configurado para almacenar un libro de codigos que incluye cada una de las matrices Wi en la que i es un numero natural de 1 a 8:

y configurado para seleccionar una matriz objetivo del libro de codigos almacenado que incluye las matrices Wi en respuesta a una senal piloto, y para realimentar informacion asociada con la matriz objetivo; y

una estacion base configurada para almacenar cada una de las matrices Wk en la que k es un numero natural de 1 a 8:

y configurada para recibir informacion asociada con la matriz objetivo seleccionada por el terminal, y para seleccionar una matriz de precodificacion del libro de codigos almacenado que incluye las matrices Wk, a base de la informacion asociada con la matriz objetivo seleccionada, y para realizar precodificacion en un flujo de datos a transmitir usando la matriz de precodificacion seleccionada.