La diversidad de transmisión basada en codificación de bloques de espacio-tiempo ( STTD ) es un método de diversidad de transmisión utilizado en los sistemas celulares UMTS de tercera generación . STTD es opcional en la interfaz aérea de UTRAN pero obligatorio para el equipo de usuario ( UE ). STTD utiliza código de bloque de espacio-tiempo (STBC) para aprovechar la redundancia en múltiples versiones transmitidas de una señal.
STTD es uno de los numerosos esquemas de diversidad de transmisión de bucle abierto que también incluyen la diversidad de transmisión de conmutación de fase (PSTD), la diversidad de conmutación de tiempo (TSTD), la diversidad de transmisión ortogonal (OTD) y la difusión de espacio-tiempo (STS) [1]. El objetivo de todos estos esquemas es suavizar los efectos de desvanecimiento y caída de Rayleigh observados cuando se usa una sola antena en ambos extremos de un enlace de radio en un entorno de propagación por trayectos múltiples . La diversidad mejora la confiabilidad del enlace para cada usuario a lo largo del tiempo, especialmente cerca de los bordes de la celda (en ausencia de transferencia suave), y también el rendimiento medio de un conjunto de usuarios en un instante particular. No depender de la retroalimentación lenta del estado del canal del móvil (es decir, el equipo del usuario) significa que STTD de bucle abierto es casi inmune a los cambios Doppler asociados con altas velocidades de UE y es el método preferido para este escenario. Sin embargo, un esquema de diversidad de transmisión en bucle abierto no debe degradar el rendimiento de un usuario cerca de la estación base, donde los canales pueden estar en la línea de visión y ser casi ideales. Dado que STTD es un sistema de codificación ortogonal, esto también está garantizado.
STTD se puede aplicar a símbolos individuales en QAM, palabras de código CDMA o símbolos de subportadora en OFDM y el método de transmisión se ha estandarizado, especialmente en 3G celular inalámbrico [2] como se describe a continuación. El codificador del transmisor toma pares consecutivos de símbolos de datos {S1, S2}, normalmente enviados directamente desde una antena. Para dos antenas transmisoras, los símbolos {S1, S2} se transmiten sin cambios desde la antena # 1 mientras que simultáneamente desde la antena # 2 se envía la secuencia {-S2 *, S1 *}. En el receptor se necesita algo de álgebra lineal para decodificar. Considere las complejas ganancias del canalentre los elementos TX y el elemento RX único ya se conocen en el receptor. Las señales recibidas en los dos intervalos de tiempo son
con algo de ruido añadido . Al conjugar el segundo símbolo recibido dentro del receptor, podemos escribir la ecuación matricial
y la solución de mínimos cuadrados es resolver S1 y S2 por inversión de matriz:
A esto se le llama la solución de forzamiento cero. Intenta llevar la interferencia entre los símbolos a cero mediante un proceso de ponderación de combinaciones lineales de las señales recibidas en las dos muestras de tiempo y funciona perfectamente en ausencia de errores y ruido.
Tenga en cuenta que en las especificaciones 3G inescrutables, por ejemplo TS125.211, un par consecutivo de símbolos QPSK transmitidos, después de la codificación, entrelazado, etc., se define mediante una cadena binaria lógica de cuatro bits: , que representan componentes en fase y en cuadratura y .
Aquí donde overbar significa inversión lógica.
Para CDMA, STTD se aplica a palabras de código completas en lugar de chips consecutivos. En aplicaciones OFDM como Long Term Evolution (LTE), dos elementos de transmisión STTD se aplican opcionalmente como se indicó anteriormente, mientras que también hay una opción de 4 elementos.
Ver también
Referencias
[1] R. Thomas Derryberry y col. Centro de investigación de Nokia, "Transmitir diversidad en sistemas 3G CDMA" http://users.ece.utexas.edu/~jandrews/ee381k/EE381KTA/td_cdma.pdf
[2] Texas Instruments: "Diversidad de transmisión de enlace descendente de bucle abierto para TDD: STTD para TDD", 1999 http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/wg1_rl1/TSGR1_05/Docs/Pdf/r1-99572.pdf