BRPI0815216B1

BRPI0815216B1 - Método para transmitir e método para receber dados em um sistema de comunicação mimo, aparelho de transmissão e aparelho de recepção para um sistema comunicação mimo e memórialegível por computador

Info

Publication number: BRPI0815216B1
Application number: BRPI0815216-0A
Authority: BR
Inventors: Sandip Sarkar; Byoung-Hoon Kim; Durga Prasad Malladi; Juan Montojo
Original assignee: Qualcomm Incorporated
Priority date: 2007-08-15
Filing date: 2008-08-15
Publication date: 2020-05-12
Also published as: RU2010109402A; HUE036316T2; TW200924410A; JP2010537515A; TWI373220B; RU2439804C2; AU2008286775B2; CN101919171B; EP3255812A1; KR101101039B1; EP2179517A1; CN101919171A; KR20100043097A; US8014265B2; AU2008286775A1; US20090046570A1; EP2179517B1; BRPI0815216A2; WO2009023860A1; ES2642046T3

Abstract

aparelho e método de determinar uma matriz de précodificação em um sistema de múltiplas entradas múltiplas saídas (mimo) são descri tas técnicas para enviar transmissões de múltiplas entradas múltiplas saídas (mimo) em sistemas de comunicação sem fio. em um desenho, um transmissor envia um primeiro sinal de referência através de um primeiro link, por exemplo, um sinal de referência específico de célula através do downlink. o transmissor receber informações de indicador de qualidade de canal (cqi) determinadas por um receptor com base no primeiro sinal de referência. o transmissor também recebe um segundo sinal de referência a partir do receptor através de um segundo link, por exemplo, um sinal de referência de sonorização através do uplink. o transmissor obtém pelo menos uma matriz de canal mimo parra o primeiro link com base no segundo sinal de referência. o transmissor determina pelo menos uma matriz de pré-codificação com base pelo menos em uma matriz de canal mimo, por exemplo, de acordo com auto-formação de feixe ideal ou auto-formação de feixe pseudo. o transmissor então envia uma transmissão de dados para o receptor com base pelo menos em uma matriz de pré-codificação e informações cqi.

Description

“MÉTODO PARA TRANSMITIR E MÉTODO PARA RECEBER DADOS EM UM

SISTEMA DE COMUNICAÇÃO MIMO, APARELHO DE TRANSMISSÃO E

APARELHO DE RECEPÇÃO PARA UM SISTEMA COMUNICAÇÃO MIMO E

MEMÓRIA LEGÍVEL POR COMPUTADOR”

CAMPO DA INVENÇÃO [0001] A presente invenção está de um modo geral relacionada à comunicação e mais especificamente a técnicas para transmitir dados em um sistema de comunicação sem fio.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR [0002] Em um sistema de comunicação sem fio, um transmissor pode utilizar múltiplas antenas de transmissão (T) para transmissão de dados para um receptor equipado com múltiplas antenas de recepção (R). As múltiplas antenas de transmissão e recepção formam um canal de múltiplas-entradas e múltiplas-saídas (MIMO) que podem ser utilizadas para aumentar a capacidade de transmissão e/ou aperfeiçoar a confiabilidade. Por exemplo, o transmissor pode transmitir até T fluxos de símbolos simultaneamente a partir das antenas de transmissão T para aperfeiçoar a capacidade de transmissão. Alternativamente, o transmissor pode transmitir um único fluxo de símbolos de todas as antenas de transmissão T para aperfeiçoar a recepção pelo receptor. Em qualquer caso, é desejável transmitir dados em um modo para obter bom desempenho.

RESUMO DA INVENÇÃO [0003] Técnicas para enviar transmissão MIMO em sistemas de comunicação sem fio são descritas aqui. As técnicas podem ser utilizadas para sistemas duplexados por divisão de frequência (FDD) e duplexados por divisão de

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2/38 tempo (TDD).

[0004] Em um projeto, um transmissor pode enviar um primeiro sinal de referência através de um primeiro link. O transmissor pode ser um Nó B para transmissão de dados no downlink ou um equipamento de usuário (UE) para transmissão de dados no uplink. O transmissor pode receber informações de indicador de qualidade de canal (CQI) determinadas por um receptor baseado no primeiro sinal de referência. O transmissor pode receber também um segundo sinal de referência através de um segundo link a partir do receptor. O transmissor pode obter pelo menos uma matriz de canal MIMO para o primeiro link baseado no segundo sinal de referência recebido através do segundo link. O transmissor pode determinar pelo menos uma matriz de pré-codificação com base pelo menos em uma matriz de canal MIMO. O transmissor pode então enviar uma transmissão de dados para o receptor com base pelo menos em uma matriz de pré-codificação e informações de CQI.

[0005] Em um projeto, o transmissor pode executar decomposição de valor singular de pelo menos uma matriz de canal MIMO para obter pelo menos uma matriz de autovetores. O transmissor pode então determinar pelo menos uma matriz de pré-codificação com base pelo menos em uma matriz de autovetores. Em outro desenho, o transmissor pode formar pelo menos uma matriz pseudo-feixe com base pelo menos em uma matriz de canal MIMO. O transmissor pode executar decomposição QR de pelo menos uma matriz pseudofeixe para obter pelo menos uma matriz de vetores ortogonais. O transmissor pode então determinar pelo menos uma matriz de pré-codificação com base pelo menos em uma

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3/38 matriz de vetores ortogonais.

[0006] Para transmissão de dados no downlink, o primeiro sinal de referência pode ser um sinal de referência específico de célula enviado por um Nó B no downlink, e o segundo sinal de referência pode ser um sinal de referência sonoro enviado por um UE no uplink. Para transmissão de dados no uplink, o primeiro sinal de referência pode ser um sinal de referência sonoro enviado por um UE no uplink, e o segundo sinal de referência pode ser um sinal de referência específico de célula enviado por um Nó B no downlink. Um sinal de referência é um sinal que é conhecido a priori tanto por um transmissor como um receptor. Um sinal de referência pode ser também mencionado como piloto, preâmbulo, sonorização, etc.

[0007] Vários aspectos e características da revelação são descritos em detalhe adicional abaixo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [0008] A figura 1 mostra um sistema de comunicação sem fio.

[0009]	A	figura	2A mostra uma estrutura	de
quadro de exemplo	para	FDD.
[0010]	A	figura	2B mostra uma estrutura	de
quadro de exemplo	para	TDD.
[0011]	A	figura	3A mostra um	sinal	de
referência específico	de célul	a enviado por um Nó	B.
[0012]	A	figura	3B mostra um	sinal	de
referência sonoro	envi	ado por	um UE.
[0013]	A	figura 4	mostra um diagrama	de blocos

de um nó B e um UE.

[0014] A figura 5 mostra um processo para

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enviar uma transmissão	MIMO.	mostra	um aparelho	para
[0015]	A	figura	6
enviar uma transmissão	MIMO.
[0016]	A	figura	7	mostra	um processo	para

receber uma transmissão MIMO.

[0017] A figura 8	mostra um	aparelho	para
receber uma transmissão MIMO.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA	INVENÇÃO
[0018] As técnicas	descritas	aqui podem	ser
utilizadas para vários sistemas	de comunicação sem fio	como
sistemas de Acesso múltiplo por	divisão de	código (CDMA),

sistemas de Acesso Múltiplo por divisão de tempo (TDMA), sistemas de Acesso Múltiplo por divisão de frequência (FDMA), sistemas FDMA ortogonais (OFDMA), sistemas FDMA de portadora única (SC-FDMA) SC-FDMA e outros sistemas. Os termos sistema e rede são frequentemente utilizados de forma intercambiável. Um sistema CDMA pode implementar uma tecnologia de rádio como Acesso de Rádio Terrestre Universal (UTRA), cdma2000, etc. UTRA inclui CDMA de banda larga (WCDMA) e outras variantes de CDMA. Cdma2000 cobre padrões IS-2000, IS-95 e IS-856. Um sistema TDMA pode implementar uma tecnologia de rádio como Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM). Um sistema OFDMA pode implementar uma tecnologia de rádio como UTRA evoluída (EUTRA), Banda Larga Ultra Móvel (UMB), Flash-OFDM®, etc. UTRA e E-UTRA fazem parte do Sistema de Telecomunicações Móvel Universal (UMTS). 3GPP de Evolução a Longo Prazo (LTE) é um lançamento futuro de UMTS que utiliza E-UTRA. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE e GMS são descritos em documentos de uma organização denominada Projeto de Parceria de

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Terceira Geração” (3GPP). Cdma2000 e UMB são descritos em documentos de uma organização denominada “Projeto de Parceria de Terceira Geração 2 (3GPP2). Para clareza, certos aspectos das técnicas são descritos abaixo para WCDMA, e a terminologia de 3GPP é utilizada em grande parte da descrição abaixo.

[0019] A figura 1 mostra um sistema de comunicação sem fio 100, que pode ser um sistema LTE. O sistema 100 pode incluir diversos Nós Bs 110 e outras entidades de rede. Um nó B pode ser uma estação fixa que se comunica com os UEs e também pode ser mencionado como um Nó

B evoluído (eNB), uma estação base, um ponto de acesso, etc. Cada nó B 110 provê cobertura de comunicação para uma área geográfica específica. Para melhorar a capacidade do sistema, a área de cobertura geral de um nó B pode ser dividida em múltiplas áreas menores (por exemplo, três). Cada área menor pode ser servida por um subsistema de nó B respectivo. Em 3GPP, o termo “célula pode se referir à menor área de cobertura de um nó B e/ou um subsistem de nó B que serve essa área de cobertura. Em 3GPP2, o termo “setor pode se referir à menor área de cobertura de uma estação base e/ou um subsistema de estação base que serve a essa área de cobertura. Para clareza, o conceito 3GPP de célula é utilizado na descrição abaixo.

[0020] UEs 120 podem ser dispersos por todo o sistema, e cada UE pode ser estacionário ou móvel. Um UE também pode ser mencionado como uma estação móvel, um terminal, um terminal de acesso, uma unidade de assinante, uma estação, etc. Um UE pode ser um telefone celular, um assistente pessoal digital (PDA), um modem sem fio, um

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6/38 dispositivo de comunicação sem fio, um dispositivo portátil, um computador laptop, um telefone sem fio, etc. Um UE pode se comunicar com um nó B através do downlink e uplink. O downlink (ou link direto) se refere ao link de comunicação do Nó B para o UE, e o uplink (ou link reverso) se refere ao link de comunicação do UE para o Nó B.

[0021] LTE utiliza multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM) no downlink e multiplexação por divisão de frequência de portadora única (SC-FDM) no uplink. OFDM e SC-FDM dividem a largura de banda do sistema em múltiplas subportadoras ortogonais (K), que são também comumente mencionadas como tons, compartimentos, etc. Cada subportadora pode ser modulada com dados. Em geral, os símbolos de modulação são enviados no domínio de frequência com OFDM e no domínio de tempo com SC-FDM. O espaçamento entre subportadoras adjacentes pode ser fixo, e o número total de subportadoras (K) pode ser dependente da largura de banda do sistema. Por exemplo, K pode ser igual a 128, 256, 512, 1024 ou 2048 para largura de banda do sistema de

1,25, 2,5, 5, 10 ou 20 MHz, respectivamente.

[0022] As subportadoras totais K podem ser agrupadas em blocos de recursos. Cada bloco de recurso pode incluir N subportadoras (por exemplo, N = 12 subportadoras) em uma partição. Os blocos de recursos disponíveis podem ser atribuídos a UEs para transmissão de dados de tráfego e informações de controle. As subportadoras totais K também podem ser divididas em sub-bandas. Cada sub-banda pode incluir 72 subportadoras em 6 blocos de recursos e pode cobrir 1,08 MHz.

[0023] O sistema pode utilizar FD ou TDD. Para

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FDD, o downlink e uplink pode ser alocado canais de frequência separados, e a resposta de canal para o downlink pode ser não correlacionada com a resposta de canal para o uplink. Para TDD, o downlink e uplink podem compartilhar o mesmo canal de frequência, e a resposta de canal downlink pode ser correlacionada com a resposta de canal uplink.

[0024] A figura 2A mostra uma estrutura de quadro de exemplo 200 de uma estrutura de quadro tipo 1 (FS1), que pode ser utilizada para FDD em LTE. A linha de tempo de transmissão para cada link pode ser dividida em unidades de quadros de rádio. Cada quadro de rádio pode ter uma duração predeterminada (por exemplo, 10 milissegundos (ms)) e pode ser dividido em 10 subquadros com índices de 0 até 9. Cada subquadro pode incluir duas partições, e cada partição pode incluir L períodos de símbolo, por exemplo, L = 6 períodos de símbolo para um prefixo cíclico estendido ou L = 7 períodos de símbolos para um prefixo cíclico normal.

[0025] Para FDD, 10 subquadros podem estar disponíveis para transmissão downlink e 10 subquadros podem estar disponíveis para transmissão uplink em cada quadro de rádio. As transmissões downlink e uplink são separadas no domínio de frequência.

[0026] A figura 2B mostra uma estrutura de quadro de exemplo 250 de uma estrutura de quadro tipo 2 (FS2), que pode ser utilizada para TDD em LTE. A linha de tempo de transmissão pode ser dividida em unidades de quadros de rádio. Cada quadro de rádio pode ter uma duração de 10 ms e pode ser dividida em 10 subquadros com índices de 0 até 9. LTE suporta múltiplas configurações de

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8/38 downlink-uplink. Os subquadros 0 e 5 podem ser utilizados para o downlink (DL) e o subquadro 2 pode ser utilizado para o uplink (UL) para todas as configurações de downlinkuplink. Os subquadros 3, 4, 7, 8 e 9 podem ser individualmente utilizados para o downlink ou uplink dependendo da configuração de downlink-uplink. O subquadro 1 pode incluir três campos especiais compostos de uma partição de tempo piloto downlink (DwPTS) para dados, sinais de sincronização e controle, um período de proteção (GP) sem transmissão, e uma partição de tempo piloto uplink (UpPTS) para sinais de referência de sonorização e um canal de acesso aleatório (RACH). O subquadro 6 pode incluir somente o DwPTS, ou todos os três campos especiais, ou um subquadro downlink dependendo da configuração downlinkuplink. Os DwPTS, GP e UpPTS podem ter durações diferentes para diferentes configurações de subquadro. Cada subquadro que não é utilizado para os campos especiais pode ser dividido em duas partições, e cada partição pode incluir L períodos de símbolos.

[0027] Estruturas de quadro 200 e 250 são descritas em 3GPP TS 36.211, intitulado “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels e Modulation,” que é disponível ao público.

[0028] O sistema pode suportar vários sinais de referência para o downlink e uplink. Um sinal de referência pode ser utilizado por um receptor para várias finalidades como estimação de canal, demodulação coerente, medição de qualidade de canal, medição de intensidade de sinal, etc. A Tabela 1 lista alguns sinais de referência que podem ser transmitidos no downlink e uplink e fornece

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9/38 uma descrição curta para cada sinal de referência. Um sinal de referência especifico de célula pode ser também mencionado como um piloto comum, um piloto de banda larga, etc.

Tabela 1

LINK	SINAL DE REFERÊNCIA	DESCRIÇÃO
downlink	Sinal de referência especifico de célula	Sinal de referência enviado por um Nó B e utilizado pelos UEs para estimação de canal e medição de qualidade de canal
uplink	Sinal de referência sonoro	Sinal de referência enviado por um UE e utilizado por um nó B para estimação de canal e medição de qualidade de canal

[0029] Os sinais de referência podem ser gerados de vários modos. Em um desenho, uma sequência de sinal de referência especifico de célula pode ser gerada com base em uma sequência pseudo-aleatória, como a seguir:

= -2-c(2b)] + ./-E[1-2._C(2„ + l)] , Eq(l) onde c(n) é uma sequência pseudo-aleatória, e r_CSrs (n) é uma sequência de sinal de referência especifico de célula.

[0030] A sequência pseudo-aleatória c(n) pode ser gerada com um registro de deslocamento de realimentação linear (LFSR) , que pode ser inicializado parra um valor

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10/38 determinado com base em uma identidade de célula (ID) . No desenho mostrado na equação (1), a sequência de sinal de referência especifico de célula r_CSrs (n) é composta de símbolos com valor complexo, com cada símbolo de valor complexo sendo definido por dois símbolos consecutivos da sequência pseudo-aleatória. A sequência r_CSrs (n) pode ser utilizada para gerar o sinal de referência específico de célula.

[0031]

Um sinal de referência sonoro pode ser gerado com base em uma sequência de autocorrelação constante de amplitude zero (CAZAC) tendo boas propriedades de correlação. Em um desenho, a sequência CAZAC é uma sequência Zardoff-Chu que pode ser expressa como:

Eq (2) onde raiz e L é o comprimento da sequência Zardoff-Chu, e raiz de sequência Zardoff-Chu.

[0032]

L pode ser o maior número primo menor do que o comprimento desejado de uma sequência de sinal de referência sonoro. A sequência Zardoff-Chu pode ser repetida conforme necessário para obter uma sequência base rt(n) do comprimento desejado, como a seguir:

r_b(n) = x {n mod L) .

Eq(3) [0033]

Em outro desenho, uma sequência base pode ser definida como a seguir:

Eq(4) onde φ(η) é um conjunto de fases definidas para

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11/38 obter uma sequência CAZAC.

[0034] Para os dois desenhos acima, a sequência de sinal de referência sonoro r_srs (n) pode ser obtida por deslocar ciclicamente a sequência base rb(n) como a seguir:

Eq(5) onde oc é um deslocamento cíclico atribuído ao UE. A sequência r_srs (n) pode ser utilizada para gerar o sinal de referência sonoro.

[0035] Um nó B pode enviar também um sinal de referência específico de UE para um UE. A geração do sinal de referência específico de célula, do sinal de referência sonoro, e outros sinais de referência em LTE é descrita no 3GPP TS 36.211 acima mencionado.

[0036] A figura 3A mostra transmissão de exemplo de um sinal de referência específico de célula de quatro antenas 0 até 3 para uma célula. Em LTE, cada partição inclui sete períodos de símbolos 0 até 6 para um prefixo cíclico normal. O sinal de referência específico de célula pode ser transmitido das antenas 0 e 1 em períodos de símbolo 0 e 4 de cada partição e das antenas 2 e 5 no período de símbolo 1 de cada partição.

[0037]	0 sinal de	referência específico	de
célula pode	ser	transmitido	de	uma	dada antena	em
subportadoras	que	são separadas	por	seis	subportadoras	em
cada período	de símbolo no qual	o	sinal	de referência	é
transmitido.	Além	disso, nenhum	outro	sinal pode ser

transmitido pela célula nas subportadoras utilizadas para o sinal de referência específico de célula para evitar

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12/38 interferência no sinal de referência específico de célula. Como mostrado na figura 3A, o sinal de referência específico de célula pode ser transmitido da antena 0 em um primeiro conjunto de subportadoras no período de símbolo 0 e em um segundo conjunto de subportadoras no período de símbolo 4 de cada partição. As subportadoras no segundo conjunto podem ser deslocadas das subportadoras no primeiro conjunto por três subportadoras. O sinal de referência específico de célula pode ser transmitido da antena 1 no segundo conjunto de subportadoras no período de símbolo 0 e no primeiro conjunto de subportadoras no período de símbolo 4 de cada partição. O sinal de referência especifico de célula pode ser transmitido da antena 2 no primeiro conjunto de subportadoras no período de símbolo 1 de cada partição de número par e no segundo conjunto de subportadoras no período de símbolo 1 de cada partição de número ímpar. O sinal de referência específico de célula pode ser transmitido da antena 3 no segundo conjunto de subportadoras no período e símbolo 1 de cada partição de número par e no primeiro conjunto de subportadoras no período de símbolo 1 de cada partição de número ímpar.

[0038] A figura 3B mostra transmissão de exemplo de um sinal de referência sonoro no uplink. O sinal de referência sonoro pode ser transmitido em subportadoras alternadas em um conjunto de subportadoras que pode cobrir uma única sub-banda, múltiplas sub-bandas, ou a largura de banda do sistema inteiro. O sinal de referência sonoro pode ser transmitido no último período de símbolo de um subquadro. O sinal de referência sonoro pode ser transmitido em diferentes sub-bandas em diferentes

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13/38 subquadros, por exemplo, por ciclagem através das subbandas e transmissão do sinal de referência sonoro em uma sub-banda diferente em cada subquadro no qual o sinal de referência sonoro é transmitido. O sinal de referência sonoro também pode ser transmitido de antenas diferentes em um UE em diferentes subquadros, por exemplo por ciclagem através das antenas e transmissão do sinal de referência sonoro de uma antena diferente em cada subquadro no qual o sinal de referência sonoro é transmitido.

[0039] A transmissão do sinal de referência específico de célula e do sinal de referência sonoro é descrita no 3GPP TS 36.211 acima mencionado.

[0040] A figura 4 mostra um diagrama de blocos de um desenho de um nó B 110 e um UE 120, que pode ser um dos nós Bs e um dos UEs na figura 1. O nó B 110 é equipado com múltiplas antenas (T) 434a até 434t. O UE 120 é equipado com múltiplas antenas (R) 452 até 452r. Grande parte da descrição abaixo assume que cada antena pode ser utilizada para transmissão e recepção de dados.

[0041] No nó B 110, um processador de transmissão 420 pode receber dados de tráfego para um ou mais UEs de uma fonte de dados 412, processar (por exemplo, codificar e modular) os dados de tráfego para cada UE com base em um ou mais esquemas de codificação e modulação (MCSs) para aquele UE, e fornecer símbolos de dados para todos os UEs. O processador de transmissão 420 pode também gerar símbolos de controle para sinalização/informações de controle. O processador de transmissão 420 pode ainda gerar símbolos de referência para um ou mais sinais de referência, por exemplo, um sinal de referência específico

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14/38 de célula. Um processador MIMO 430 pode executar précodificação para os símbolos de dados, os símbolos de controle, e os símbolos de referência, como descrito abaixo, e pode fornecer T fluxos de símbolos de saída para T moduladores (MOD) 432a até 432t. Cada modulador 432 pode processar seu fluxo de símbolos de saída (por exemplo, para OFDM) para obter um fluxo de amostra de saída. Cada modulador 432 pode condicionar ainda (por exemplo, converter em analógico, filtrar, amplificar e converter ascendentemente) seu fluxo de amostra de saída e gerar um sinal downlink. T sinais downlink dos moduladores 432a até 432t podem ser transmitidos através das antenas 434a até 434t, respectivamente.

	[0042]	No UE 12 0,	antenas	R 452a até	452r
podem	receber os	sinais downlink T do	Nó B 110, e	cada
antena	452 pode	fornecer um	sinal	recebido para	um
demodulador assoc	iado (DEMOD)	454. Cada demodulador	454

pode condicionar (por exemplo, filtrar, amplificar, converter descendentemente, e digitalizar) seu sinal recebido para obter amostras e pode processar adicionalmente as amostras (por exemplo, para OFDM) para obter símbolos recebidos. Cada demodulador 454 pode fornecer símbolos de dados recebidos e símbolos de controle recebidos a um detector MIMO 460 e pode fornecer símbolos de referência recebidos a um processador de canal 494. O processador de canal 494 pode estimar o canal MIMO downlink do Nó B 110 para UE 120 com base nos símbolos de referência recebidos e pode fornecer uma estimativa de canal MIMO downlink para o detector MIMO 460. O detector MIMO 460 pode executar detecção MIMO nos símbolos de dados recebidos e os

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15/38 símbolos de controle recebidos com base na estimativa de canal MIMO downlink e fornecer estimativas de símbolos, que são estimativas dos símbolos transmitidos. Um processador de recepção 470 pode processar (por exemplo, demodular e decodificar) as estimativas de símbolos, fornecer dados de tráfego decodificados para um depósito de dados 472, e fornecer informações de controle decodificadas para um processador/controlador 490.

[0043] O UE 120 pode estimar a qualidade de canal downlink e gerar informações de realimentação, que podem compreender vários tipos de informações descritas abaixo. As informações de realimentação, dados de tráfego de uma fonte de dados 478, e um ou mais sinais de referência (por exemplo, um sinal de referência sonoro) podem ser processados (por exemplo, codificados e modulados) por um processador de transmissão 480, précodificado por um processador MIMO 482, e processado adicionalmente por moduladores 454a até 454r para gerar sinais uplink R, que podem ser transmitidos através de antenas 452a até 4542r. No nó B 110, os sinais uplink R do UE 120 podem ser recebidos por antenas 454a até 434t e processados por demoduladores 432a até 432t. Um processador de canal 444 pode estimar o canal MIMO uplink do UE 120 para o nó B 110 e pode fornecer uma estimativa de canal MIMO uplink para o detector MIMO 436. O detector MIMO 436 pode executar detecção MIMO com base na estimativa de canal MIMO uplink e fornecer estimativas de símbolos. Um processador de recepção 438 pode processar as estimativas de símbolos, fornecer dados de tráfego decodificados para um depósito de dados 439, e fornecer informações de

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16/38 realimentação decodificadas para um processador/controlador

440. 0 processador/controlador 440 pode controlar transmissão de dados para o UE 120 com base nas informações de realimentação.

[0044] Os controladores/processadores 440 e 490 podem orientar a operação no Nó B 110 e UE 120, respectivamente. Memórias 442 e 492 podem armazenar dados e códigos de programa para o Nó B 110 e UE 120, respectivamente. Um programador 446 pode selecionar o UE 120 e/ou outros UEs para transmissão de dados no downlink e/ou uplink com base nas informações de realimentação recebidas dos UEs. O programador 446 também pode alocar recursos para os UEs programados.

[0045] O canal MIMO downlink formado pelas antenas T no nó B 110 e as antenas R no UE 120 podem ser caracterizados por uma matriz de canal MIMO R χ T HoL(k) para cada subportadora k. HoL(k) pode ser expresso como:

H_dl(ã) =

h_2l(k)	h^(k) - ^2,2(^)	' ^_1T(Ã)
^hR,i(k)	^hR,i(k) ·	M*)

Eq(6) onde a entrada hi,j (k) , para i = l, ..., Rej = 1, . . .,T, é um ganho complexo entre a antena do nó B j e a antena UE i para a subportadora k.

[0046] O canal MIMO uplink formado pelas antenas R no UE 120 e as antenas T no nó B 120 pode ser caracterizado por uma matriz de canal MIMO T x R HuL(k) parra cada subportadora k. HuL(k) pode ter a forma mostrada na equação (6).

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17/38 [0047] Para FDD, a matriz de canal MIMO downlink HDL(k) pode não ser correlacionada com a matriz de canal MIMO uplink HUL(k). O nó B pode estimar HUL(k) com base no sinal de referência sonoro transmitido pelo UE. O nó B pode enviar informações de indicador de matriz de précodificação (PMI) obtidas de HUL(k) para o UE para précodificação no uplink. Similarmente, o UE pode estimar HDL(k) com base no sinal de referência específico de célula transmitido pelo Nó B. O UE pode enviar informações de PMI obtidas de HDL(k) ao nó B para pré-codificação no downlink.

[0048] Para TDD, a matriz de canal MIMO downlink HDL(k) pode ser correlacionada com a matriz de canal MIMO uplink HUL(k) e pode ser assumida como sendo

Him, recíproca entre si, de modo que HYK(k) = onde T indica uma transposta. Nesse caso, o nó B pode estimar HUL(k) com base no sinal de referência sonoro transmitido pelo UE. O nó B pode estimar HDL(k) com base no HUL(k) estimado por assumir reciprocidade de canal. O nó B pode então utilizar HDL(k) para obter informações de PMI para o downlink. Similarmente, o UE pode estimar HDL(k) com base no sinal de referência específico de célula transmitido pelo nó B. O UE pode estimar HUL(k) com base no HDL(k) estimado por assumir reciprocidade de canal. O UE pode então utilizar HUL(k) para obter informações de PMI para o uplink.

[0049] Um canal MIMO downlink geral é composto das cadeias de transmissão para as antenas T no Nó B, o canal MIMO downlink, e as cadeias de recepção para as antenas R no UE. Um canal MIMO uplink geral é composto das

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18/38 cadeias de transmissão para as antenas R no UE, o canal MIMO uplink, e as cadeias de recepção para as antenas T no Nó B. Para FDD, o canal MIMO downlink geral para cada link pode ser estimado com base em um sinal de referência recebido através daquele link. Para TDD, o canal MIMO downlink geral pode não ser recíproco do canal MIMO uplink geral, mesmo se Hl (k) = Hl (k) devido a diferenças entre as respostas das cadeias de transmissão e recepção no nó B e UE. A calibragem pode ser executada para determinar uma matriz de calibragem que pode ser aplicada (por exemplo, no nó B) para considerar as diferenças entre as respostas das cadeias de transmissão e recepção no nó B e UE. A calibragem pode ser executada como descrito no pedido de patente US comumente cedido número de série 10/693169, intitulado “CHANNEL CALIBRATION FOR A TIME DIVISION DUPLEXED COMMUNICATION SYSTEM,” depositado em 23 de outubro de 2003. Com a matriz de calibragem aplicada, o canal MIMO downlink geral pode ser assumido como sendo recíproco do canal MIMO uplink geral. Para simplicidade, a seguinte descrição assume que as cadeias de transmissão e recepção têm respostas planas, a matriz de cálculo é uma matriz de identidade I, a matriz de canal MIMO downlink geral é HDL(k), a matriz de canal MIMO uplink geral é HUL(k), e Hl(k) = Hl(k) para TDD.

[0050] Para FDD e TDD, o Nó B pode transmitir

M fluxos de símbolos em camadas M para o UE, onde em geral 1 < M < min {T, R}. As camadas podem ser vistas como canais espaciais de um canal MIMO. Similarmente, o UE pode transmitir M fluxos de símbolos nas camadas M para o nó B.

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19/38 número de fluxos de símbolos a enviar no uplink pode ser ou não igual ao número de fluxos de símbolos a enviar no downlink. Para clareza, transmissão de dados no downlink é descrita abaixo.

[0051] Bom desempenho pode ser obtido por transmissão dos dados em automodos de um canal MIMO. Os automodos podem ser vistos como canais espaciais ortogonais. Para transmitir dados em automodos, o nó B pode obter uma matriz de pré-codif icação com base na autoformação de feixe ideal ou pseudo auto-conformação de feixe e pode então executar pré-codificação com a matriz de pré-codificação. A Tabela 2 resume as características de auto-conformação de feixe ideal e pseudo auto-conformação de feixe.

Tabela 2

TIPO DE CONFORMAÇÃO DE FEIXE	DESCRIÇÃO
Auto-conformação de feixe ideal	Matriz de pré-codificação é derivada com base em uma matriz de canal MIMO
Pseudo Autoconformação de feixe	Matriz de pré-codificação é derivada com base em uma matriz de pseudo feixe

[0052] Para auto-conformação de feixe ideal, a matriz de canal MIMO downlink HoL(k) pode ser diagonalizada com decomposição de valor singular, como a seguir:

H_DL(A) = U(A)Z(A)V⁷⁷(A) , Eq(7) onde U(k) é uma matriz unitária R x R de autovetores esquerdos de HoL(k),

V(k) é uma matriz unitária T χ T de

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20/38 autovetores direitos de HDL(k),

L(k) é uma matriz diagonal R x T de valores singulares de HDL(k), e

H indica uma transposta conjugada ou Hermitiana.

[0053] Uma matriz unitária tem colunas que são ortogonais entre si, e cada coluna tem potência unitária. Uma matriz diagonal tem valores não zero possíveis ao longo da diagonal e zeros em outro lugar. Os valores singulares em L(k) são indicativos dos ganhos de canal dos automodos de HDL(k) obtidos através de decomposição de valor singular. A matriz V(K) também pode ser mencionada como uma matriz de auto-feixe, uma matriz de formação de feixe, etc. A matriz de auto-feixe V(k) pode ser obtida também por executar decomposição de autovalor de uma matriz de covariância de HDL(k). A decomposição de autovalor pode ser

H_l(£) H_dl(£) = V(k) A(£) V^H(k), expressa como onde A(k) =

L^H(k) Σ (k) e A(k) é uma matriz diagonal de autovalores de HDL(k).

[0054] O nó B pode transmitir dados em M automodos parra o UE, onde 1 < M < min {T, R}. O número de automodos (M) a utilizar para transmissão de dados pode ser também mencionado como a classificação da transmissão de dados.

[0055] Uma matriz de pré-codificação WIBF(k) pode ser formada com base em M colunas de V(k) parra os M automodos. Em um desenho, WIBF(k) pode ser formado como a seguir:

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21/38

W_ibf(£) = [v,(£), ..., v_M(*)] , Eq (8) onde v_m(k) é a coluna de V(k) para o m-ésimo automodo selecionado, para m = 1, ..., M, e

WiBF(k) é uma matriz de pré-codificação T x M para auto-conformação de feixe ideal (IBF).

[0056] Em outro desenho, um livro-código de matrizes de pré-codificação pode ser suportado. WiBr(k) pode ser formado com base em uma matriz de pré-codificação no livro-código que mais estreitamente casa com V(k), por exemplo, tem a distância mais próxima a V(k).

[0057] O nó B pode executar escalonamento de símbolos e pré-codificação para auto-conformação de feixe ideal como a seguir:

x^W^WW , Eq(9)

	onde	d(k)	é	um vetor	M	x 1	de	símbolos	de
dados	a enviar	na subportadora k,
		G(k)	é	uma matriz	diagonal	. M x M	de
ganhos	para os	símbolos	de	dados, e
		X(k)	é	um vetor	T	x 1	de	símbolos	de

saída para a subportadora k.

[0058] O UE pode obter símbolos recebidos das antenas R, que podem ser expressos como:

^rW =H_DL(£)x_[BFd) + n(D = H_DI (£) W_IB1.(Á)G(A)d(&) + n(A:)

Eq(10) = H_EDL(£)d(£)+n(fc) onde HEDL(k) = Hdl (k) Wibf (k) G (k) é uma matriz de canal MIMO efetiva R x M para auto-conformação de feixe

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22/38 ideal, r(k) é um vetor R χ 1 de símbolos recebidos para a subportadora k, e n(k) é um vetor R χ 1 de ruído e interferência para a subportadora k.

[0059] O ruído e interferência pode ter uma matriz de covariância de Rnn(k) = E {n (k) n^H (k) }, onde E{ } indica uma expectativa. O ruído e interferência podem ser assumidos como sendo ruído Gaussiano branco aditivo (AWGN) com um vetor médio zero e uma matriz de covariância de σ; I ,

Rnn(k) = onde e a variancia do ruído e interferência.

[0060] O UE pode executar detecção MIMO com base em erro quadrado médio mínimo (MMSE), equalização de forçar zero, MMSE com cancelamento de interferência sucessiva, ou alguma outra técnica de detecção MIMO. Para MMSE, o UE pode derivar uma matriz de detecção Μ x R M(k) para cada subportadora k, como a seguir:

Μ(λ') = D(£) [Hf_DL(£) H_edl(£) + RJ!)] ' Hf_DL(£) , Eq (11) onde

Z(/c) = [H_EDL (k) H_edl (k) + R_m (fc)]¹ H_edl (k) H_edl (k), e

D(k) = [diagZ(k)]¹ é uma matriz diagonal de valores escalonamento para obter estimativas de símbolo normalizado.

[0061] O UE pode executar detecção MIMO como a seguir:

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23/38 d(fc) = M(£)r(fc) , Eq (12) onde ^àW é um vetor Μ χ 1 de estimativas de símbolo para a subportadora k.

d(£) é uma estimativa de d(k) enviado pelo Nó B.

[0062] Uma relação de sinal para e ruído e interferência (SINR) para cada automodo pode ser expressa como:

SINRJfr)= m = Eq(13) onde z_m(k) é o m° elemento diagonal de Z(k), e

SINRm(k) é o SINR de automodo m para a subportadora k.

[0063] Em geral, a SINR pode ser dependente da técnica de detecção MIMO utilizada pelo UE. Técnicas de detecção MIMO diferentes podem ser associadas a diferentes equações para computar SINR.

[0064] A predição de classificação pode ser executada (por exemplo, pelo UE) para determinar M automodos a utilizar para transmissão de dados. Em um desenho de predição de classificação, uma capacidade de transmissão geral pode ser computada para cada combinação possível de automodos que pode ser utilizada para transmissão de dados. Para uma dada combinação de automodo ou hipótese, a potência de transmissão disponível de Pavaíi pode ser alocada aos M automodos naquela combinação baseado em alocação de potência uniforme, de modo que P_m = Pavaíi /M

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24/38 e Pm é a potência de transmissão alocada a automodo m. A alocação de potência também pode ser baseada em preenchimento de água ou alguma outra técnica. A matriz de ganho G(k) pode ser computada com base na potência de transmissão alocada aos M automodos. A matriz de ganho G(k) pode incluir um ganho não zero para cada automodo selecionado e um ganho zero para cada automodo não selecionado. A matriz de canal MIMO efetiva HEDL(k) pode ser então determinada com base na matriz de canal MIMO HDL(k), a matriz de pré-codificação WIBF(k), e a matriz de ganho G(k). As SINRs dos M automodos podem ser determinadas com base na matriz de canal MIMO efetiva HEDL(k) e a matriz de covariância de ruído Rnn(k), como descrito acima. A capacidade de transmissão geral para a hipótese atual pode ser então determinada com base nas SINRs dos m automodos.

[0065] A computação descrita acima pode ser repetida para cada combinação possível de automodos para obter uma capacidade de transmissão geral para aquela combinação. A combinação de automodos com a capacidade de transmissão geral mais elevada pode ser selecionada para transmissão de dados. A predição de classificação é descrita no pedido de patente US comumente cedido número de série 11/449.893, intitulado “ROBUST RANK PREDICTION FOR A MIMO SYSTEM,” depositado em 9 de junho de 2006.

[0066] Para transmissão downlink, o UE pode converter a SINR de cada dos M automodos em um valor CQI com base em um mapeamento predeterminado. O UE pode obter informações de CQI para os M automodos, que pode compreender (i) um valor de CQI para cada automodo ou (ii) um CQI de base para o primeiro automodo e um CQI delta para

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25/38 a diferença entre os valores de CQI de automodos sucessivos. 0 UE pode enviar as informações de CQI para o

Nó B. 0 Nó B pode selecionar um esquema de modulação e codificação (MCS) para cada automodo com base no valor CQI para aquele automodo.

[0067] Para pseudo auto-conformação de feixe, uma matriz pseudo-feixe pode ser formada para cada subportadora k, como a seguir:

B(£) = [h_DL>1(*), .	··’ ^DL.r(^)’ ^R+l(^)’	b._r(£)] , um vetor de canal T	X	Eq(14) 1 para
	onde	h_DL,i (	k)	é
a antena	UE i,
		bi (k)	é	um	vetor aleatório T x	1,	e
		B(k)	é	uma	matriz pseudo-feixe	T	χ T.

[0068] Em geral, B(k) pode ser formado com zero ou mais vetores de canal em JoL(k) para zero ou mais antenas UE. Cada vetor de canal hnL,í(k) pode corresponder a uma linha de HoL(k) . As colunas restantes de B(k) podem ser vetores aleatórios, que podem ser colunas de uma matriz de transformada Fourier discreta (DFT), uma matriz Hadamard ou Walsh, ou alguma outra matriz.

[0069] A decomposição de QR da matriz pseudofeixe B(k) pode ser realizada como a seguir:

B(£) = Q(A)R(£) , Eq (15) onde Q(k) é uma matriz ortonormal T χ T contendo T vetores ortogonais, e

R(k) é uma matriz triangular superior T χ T com zeros abaixo da diagonal.

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26/38 <Uk) =

Q(k) pode incluir um vetor hpL..W l|h_DL#)H para cada vetor de canal utilizado para B(k).

[0070]

Uma matriz de pré-codificação

WpBF ( k) pode ser formado com base em colunas M de Q(k) para M automodos.

Em um desenho, WpBp(k) pode ser formado como a seguir:

W_PBF(Âr) = [q₁(A:), .... q_M(fc)] ,

Eq(16) onde g_m(k) é a coluna de Q(k) para o m° automodo selecionado, para m = 1, ..., M, e

WpBp(k) é uma matriz de pré-codificação T x M para pseudo auto-conformação de feixe (PBF).

[0071] Em outro desenho, um livro-código de matrizes de pré-codificação pode ser suportado. WpBp(k) pode ser formado com base em uma matriz de pré-codificação no livro-código que mais estreitamente casa com Q(k).

[0072] O nó B pode executar escalonamento de símbolo e pré-codificação para pseudo auto-conformação de feixe como a seguir:

x_PBF(&) = W_PBF(&) G(£) d(£) ,

Eq(17) onde xpBp(k) é um vetor T x 1 de símbolos de saída para a subportadora k.

[0073] O UE pode obter símbolos recebidos das antenas R, que podem ser expressos como:

-H_DL(£)x_PBF(£) + n(Â;) = H_dl(£) W_pef(à) G(£) d(£) + n(£) = H_EDL(*)d(/0 + n(£)

Eq(18)

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H_EDL(£) = H_DL(£)W_PBF(£)G(£) onde é uma matriz de canal MIMO efetiva R x M para pseudo auto-conformação de feixe.

[0074] O UE pode executar detecção MIMO com base em MMSE. O UE pode derivar uma matriz de detecção M(k) para cada subportadora k como mostrado na equação (11). O UE pode então executar detecção MIMO nos símbolos recebidos como mostrado na equação (12) para obter estimativas de símbolo.

[0075] A seleção de classificação pode ser executada (por exemplo, pelo UE) para selecionar M automodos a utilizar para transmissão de dados no downlink. A predição de classificação pode ser executada como descrito acima, embora com a matriz de pré-codificação WPBF(k) obtida com base em Q(k) em vez de V(k). A SINR de cada automodo pode ser estimada como descrito acima, embora com a matriz de pré-codificação WPBF(k) em vez de WIBF(k). O UE pode obter informações e CQI para os M automodos com base nas SINRs dos automodos e pode enviar as informações de CQI para o nó B. O nó B pode selecionar um esquema de modulação e codificação para cada automodo com base no valor CQI para aquele automodo.

[0076] A Tabela 3 resume sinais de referência e informações de realimentação enviadas pelo Nó B e UE para transmissão MIMO no downlink para auto-conformação de feixe ideal e pseudo auto-conformação de feixe nos sistemas tanto FDD como TDD. O nó B pode transmitir um sinal de referência específico de célula no downlink. O UE pode estimar o canal MIMO downlink com base no sinal de referência específico de

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28/38 célula. O UE pode obter uma matriz de pré-codificação para auto-conformação de feixe ideal ou pseudo auto-conformação de feixe com base na estimativa de canal MIMO downlink. O UE pode também executar predição de classificação e determinar o número de camadas ou fluxos de símbolos (M) a enviar e o valor CQI de cada camada com base na matriz de pré-codificação e outras informações. Para FDD, o UE pode enviar informações de realimentação compreendendo informações CQI e informações de PMI. A classificação M pode ser (i) explicitamente fornecida nas informações de realimentação ou (ii) implicitamente fornecida pela dimensão da matriz de pré-codificação e/ou pelo número de valores CQI enviados pelo UE. Para TDD, o UE pode enviar a mesma informação de realimentação que para FDD. Alternativamente, o UE pode enviar um sinal de referência sonoro, que pode ser utilizado pelo Nó B para determinar a matriz de pré-codificação.

Tabela 3

FDD - auto-conformação de feixe ideal	TDD - auto-conformação de feixe ideal
O Nó B transmite sinal de referência específico de célula em downlink	O Nó B transmite sinal de referência específico de célula em downlink
UE envia CQI, classificação e PMI	UE envia CQI, classificação, e sinal de referência sonoro ou PMI

FDD - pseudo autoconformação de feixe	TDD - pseudo autoconformação de feixe

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29/38

O Nó B transmite sinal de referência específico de célula em downlink	O Nó B transmite sinal de referência específico de célula em downlink
UE envia CQI, classificação e PMI	UE envia CQI, classificação, e sinal de referência sonoro ou PMI

[0077] A transmissão MIMO no uplink com autoconformação de feixe ideal e pseudo auto-conformação de feixe em sistemas FDD e TDD pode ser executada em um modo análogo à transmissão MIMO no downlink. O UE pode transmitir um sinal de referência sonoro, que pode ser utilizado pelo Nó B para estimar o canal MIMO uplink. Para FDD, o Nó B pode enviar informações de realimentação compreendendo informações CQI e PMI. Para TDD, o Nó B pode enviar informações de CQI e informações PMI ou um sinal de referência específico de célula.

[0078] A figura 5 mostra um desenho de um processo 500 para enviar dados em um sistema de comunicação sem fio. O processo 500 pode ser executado por um transmissor, que pode ser um Nó B para transmissão de dados no downlink, um UE para transmissão de dados no uplink, ou alguma outra entidade.

[0079] O transmissor pode enviar um primeiro sinal de referência através de um primeiro link para um receptor (bloco 512). O transmissor pode receber informações CQI determinadas pelo receptor com base no primeiro sinal de referência (bloco 514). O transmissor também pode receber um segundo sinal de referência através de um segundo link a partir do receptor (bloco 516). O transmissor pode obter pelo menos uma matriz de canal MIMO

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H(k) para o primeiro link com base no segundo sinal de referência recebido através do segundo link, por assumir reciprocidade de canal (bloco 518). O transmissor pode determinar pelo menos uma matriz de pré-codificação com base pelo menos em uma matriz de canal MIMO (bloco 520). O transmissor pode então enviar uma transmissão de dados para o receptor com base pelo menos em uma matriz de précodificação e as informações CQI (bloco 522).

[0080] Em um desenho do bloco 520, o transmissor pode executar decomposição de valor singular de pelo menos uma matriz de canal MIMO H(k) para obter pelo menos uma matriz V(k) de autovetores, por exemplo, como mostrado na equação (7). O transmissor pode determinar pelo menos uma matriz de pré-codificação WIBF(k) com base pelo menos em uma matriz de autovetores, por exemplo, como mostrado na equação (8). Em outro desenho do bloco 520, o transmissor pode formar pelo menos uma matriz pseudo-feixe B(k) com base pelo menos em uma matriz de canal MIMO, por exemplo como mostrado na equação (14). O transmissor pode executar decomposição QR de pelo menos uma matriz pseudofeixe para obter pelo menos uma matriz Q(k) de vetores ortogonais, por exemplo, como mostrado na equação (15). O transmissor pode então determinar pelo menos uma matriz de pré-codificação WPBF(k) com base pelo menos em uma matriz de vetores ortogonais, por exemplo, como mostrado na equação (16).

[0081]	Em um desenho	do bloco	522,	o
transmissor	pode	executar codificação	e modulação	parar	a
transmissão	de	dados com base nas	informações	CQI.	O
transmissor	pode executar pré-codificação	para	a

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31/38 transmissão de dados com base pelo menos em uma matriz de pré-codificação, por exemplo, como mostrado na equação (9) ou (17).

[0082] A figura 6 mostra um desenho de um aparelho 600 para enviar dados em um sistema de comunicação sem fio. O aparelho 600 inclui um módulo 612 para enviar um primeiro sinal de referência através de um primeiro link para um receptor, um módulo 614 para receber informações CQI determinadas pelo receptor com base no primeiro sinal de referência, um módulo 616 para receber um segundo sinal de referência através de um segundo link do receptor, um módulo 618 parra obter pelo menos uma matriz de canal MIMO para o primeiro link com base no segundo sinal de referência recebido através do segundo link, um módulo 620 para determinar pelo menos uma matriz de pré-codificação com base pelo menos em uma matriz de canal MIMO, e um módulo 622 para enviar uma transmissão de dados para o receptor com base pelo menos em uma matriz de précodificação e informações CQI.

[0083] A figura 7 mostra um desenho de um processo 700 para receber dados em um sistema de comunicação sem fio. O processo 700 pode ser executado por um receptor, que pode ser um UE para transmissão de dados no downlink, um nó B para transmissão de dados no uplink, ou alguma outra entidade.

[0084] O receptor pode receber um primeiro sinal de referência através de um primeiro link de um transmissor (bloco 712). O receptor pode determinar informações CQI com base no primeiro sinal de referência (bloco 714) e pode enviar as informações CQI parra o

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32/38 transmissor (bloco 716). O receptor também pode enviar um segundo sinal de referência através de um segundo link (bloco 718). O receptor pode receber uma transmissão de dados enviada pelo transmissor com base nas informações de

CQI e pelo menos uma matriz de pré-codificação, que pode ser determinada pelo transmissor com base no segundo sinal de referência (bloco 720). O receptor pode obter pelo menos uma matriz de canal MIMO H(k) para o primeiro link com base no primeiro sinal de referência (bloco 722). O receptor pode determinar pelo menos uma matriz de detecção M(k) com base pelo menos em uma matriz de canal MIMO, por exemplo como mostrado na equação (11) (bloco 724). O receptor pode executar detecção MIMO para a transmissão de dados recebida com base pelo menos em uma matriz de detecção, por exemplo, como mostrado na equação (12) (bloco 726).

[0085] Em um desenho, o receptor pode executar decomposição de valor singular de pelo menos uma matriz de canal MIMO H(k) para obter pelo menos uma matriz V(k) de autovetores. O receptor pode determinar pelo menos uma matriz de pré-codificação WIBF(k) com base em pelo menos uma matriz de autovetores. Em outro desenho, o receptor pode formar pelo menos uma matriz pseudo-feixe B(k) com base pelo menos em uma matriz de canal MIMO. O receptor pode executar decomposição QR de pelo menos uma matriz pseudofeixe para obter pelo menos uma matriz Q(k) de vetores ortogonais. O receptor pode determinar então pelo menos uma matriz de pré-codificação WPBF(k) com base pelo menos em uma matriz de vetores ortogonais. Para os dois desenhos, o receptor pode determinar pelo menos uma matriz de detecção M(k) com base ainda pelo menos em uma matriz de préPetição 870190107781, de 24/10/2019, pág. 39/61

33/38 codificação. O receptor pode determinar também as informações CQI com base pelo menos em uma matriz de précodificação.

[0086] As figuras 5 e 7 podem ser utilizadas para transmissão de dados no downlink ou uplink. Para transmissão de dados no downlink, o primeiro sinal de referência pode ser um sinal de referência específico de célula enviado no downlink, e o segundo sinal de referência pode ser um sinal de referência sonoro enviado no uplink. As informações CQI podem ser enviadas pelo menos em um símbolo SC-FDMA no uplink. Pelo menos um símbolo OFDMA pode ser enviado no downlink para transmissão de dados. Para transmissão de dados no uplink, o primeiro sinal de referência pode ser um sinal de referência sonoro enviado no uplink, e o segundo sinal de referência pode ser um sinal de referência específico de célula enviado no downlink. As informações CQI podem ser enviadas pelo menos em um símbolo OFDMA no downlink. Pelo menos um símbolo SCFDMA pode ser enviado no uplink para a transmissão de dados. As informações CQI podem ser também mencionadas como informações MCS, informações de formato de transporte, informações de formato de pacote, informações de velocidade, informações de realimentação, etc.

[0087] Para transmissão de dados no downlink ou uplink, um dos sinais de referência (por exemplo, o sinal de referência específico de célula) pode ser gerado com base em uma sequência pseudo-aleatória, por exemplo, como mostrado na equação (1). O outro sinal de referência (por exemplo, o sinal de referência sonoro) pode ser gerado com base em uma sequência CAZAC, por exemplo, como mostrado

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34/38 na equação (2) ou (4). Os sinais de referência também podem ser gerados em outros modos. O primeiro sinal de referência pode ser enviado em subportadoras separadas por um primeiro espaçamento. O segundo sinal de referência pode ser enviado em subportadoras separadas por um segundo espaçamento diferente do primeiro espaçamento, por exemplo, como mostrado nas figuras 3A e 3B.

[0088] A figura 8 mostra um desenho de um aparelho 800 para receber dados em um sistema de comunicação sem fio. O aparelho 800 inclui um módulo 812 para receber um primeiro sinal de referência através de um primeiro link de um transmissor, um módulo 814 pra determinar informações CQI com base no primeiro sinal de referência, um módulo 816 para enviar as informações CQI para o transmissor, um módulo 818 para enviar um segundo sinal de referência através de um segundo link, um módulo 820 para receber uma transmissão de dados do transmissor, com a transmissão de dados sendo enviada com base nas informações CQI e pelo menos uma matriz de pré-codificação determinada pelo transmissor com base no segundo sinal de referência, um módulo 822 para obter pelo menos uma matriz de canal MIMO para o primeiro link com base no primeiro sinal de referência, um módulo 824 para determinar pelo menos uma matriz de detecção com base pelo menos em uma matriz de canal MIMO, e um módulo 826 para executar detecção MIMO para a transmissão de dados recebidos com base pelo menos em uma matriz de detecção.

[0089] Os módulos nas figuras 6 e 8 podem compreender processadores, dispositivos eletrônicos, dispositivos hardware, componentes eletrônicos, circuitos

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35/38 lógicos, memórias, etc., ou qualquer combinação dos mesmos.

[0090] As técnicas de auto-conformação de feixe descritas aqui podem fornecer certas vantagens. Primeiramente, a auto-conformação de feixe pode fornecer SINR mais elevada, o que pode resultar em velocidade de dados de pico mais elevada, melhor cobertura, etc. Em segundo lugar, as técnicas podem reduzir a quantidade de realimentação enviada pelo receptor para o transmissor.

[0091] Aqueles versados na técnica entenderíam que informações e sinais podem ser representados utilizando qualquer de uma variedade de técnicas e tecnologias diferentes. Por exemplo, dados, instruções, comandos, informações, sinais, bits, símbolos e chips que podem ser referenciados por toda a descrição acima podem ser representados por voltagens, correntes, ondas eletromagnéticas, partículas ou campos magnéticos, partículas ou campos ópticos, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0092] Aqueles versados reconheceriam ainda que os vários blocos lógicos ilustrativos, módulos, circuitos e etapas de algoritmo descritos com relação à revelação da presente invenção podem ser implementados como hardware eletrônico, software de computador, ou combinações de ambos. Para ilustrar claramente essa capacidade de intercâmbio de hardware e software, vários componentes ilustrativos, blocos, módulos, circuitos e etapas foram descritos acima genericamente em termos de sua funcionalidade. O fato de se tal funcionalidade é implementada como hardware ou software depende da aplicação específica e de limitações de desenho impostas sobre o

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36/38 sistema geral. Técnicos especializados podem implementar a funcionalidade descrita de vários modos para cada aplicação específica, porém tais decisões de implementação não devem ser interpretadas como causando afastamento do escopo da presente revelação.

[0093] Os vários blocos lógicos ilustrativos, módulos e circuitos descritos com relação à revelação da presente invenção podem ser implementados ou executados com um processador de propósito geral, um processador de sinais digitais (DSP), um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), uma disposição de porta programável em campo (FPGA), ou outro dispositivo de lógica programável, porta discreta ou lógica de transistor, componentes de hardware discretos, ou qualquer combinação dos mesmos projetada para executar as funções descritas aqui. Um processador de propósito geral pode ser um microprocessador, porém na alternativa, o processador pode ser qualquer processador convencional, controlador, microcontrolador ou máquina de estado. Um processador também pode ser implementado como uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, uma pluralidade de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em combinação com um núcleo DSP, ou qualquer outra configuração.

[0094] As etapas de um método ou algoritmo descrito com relação à revelação da presente invenção podem ser incorporadas diretamente em hardware, em um módulo de software executado por um processador ou em uma combinação dos dois. Um módulo de software pode residir em memória

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RAM, memória flash, memória ROM, memória EPROM, memória EEPROM, registros, disco rígido, um disco removível, um CDROM, ou qualquer outra forma de meio de armazenagem conhecido na técnica. Um meio de armazenagem exemplar é acoplado ao processador de tal modo que o processador possa ler informações de, e gravar informações para o meio de armazenagem. Na alternativa, o meio de armazenagem pode ser integrado ao processador. O processador e o meio de armazenagem podem residir em um ASIC. O ASIC pode residir em um terminal de usuário. Na alternativa, o processador e o meio de armazenagem podem residir como componentes discretos em um terminal de usuário.

[0095] Em um ou mais desenhos exemplares, as funções descritas podem ser implementadas em hardware, software, firmware ou qualquer combinação dos mesmos. Se implementado em software, as funções podem ser armazenadas em ou transmitidas como uma ou mais instruções ou código em um meio legível por computador. Mídia legível por computador inclui também mídia de armazenagem de computador como mídia de comunicação que inclui qualquer meio que facilita transferência de um programa de computador de um lugar para outro. Uma mídia de armazenagem pode ser qualquer mídia disponível que pode ser acessada por um computador de propósito geral ou propósito especial. Como exemplo, e não limitação, tal mídia legível por computador pode compreender RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM ou outra armazenagem de disco óptico, armazenagem de disco magnético ou outros dispositivos de armazenagem magnéticos, ou qualquer outro meio que pode ser utilizado para transportar ou armazenar meios de código de programa desejados na forma

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38/38 de instruções ou estruturas de dados e que podem ser acessados por um computador de propósito geral ou propósito especial, ou um processador de propósito geral ou propósito especial. Também qualquer conexão é adequadamente denominada um meio legível por computador. Por exemplo, se o software for transmitido de um website, servidor ou outra fonte remota utilizando um cabo coaxial, cabo de fibra óptica, par torcido, linha de assinante digital (DSL), ou tecnologias sem fio como infravermelho, rádio e microondas, então o cabo coaxial, cabo de fibra óptica, par torcido, DSL ou tecnologias sem fio como infravermelho, rádio e microondas são incluídos na definição de meio. Disk e disco, como utilizado aqui, inclui compact disc (CD), disco laser, disco óptico, disco versátil digital (DVD), disco flexível e disco blu-ray onde discos normalmente reproduzem dados magneticamente enquanto discs reproduzem dados opticamente com lasers. Combinações do acima também devem ser incluídos no escopo de mídia legível por computador.

[0096] A descrição anterior da revelação é fornecida para permitir que qualquer pessoa versada na técnica faça ou utilize a revelação. Várias modificações na revelação serão prontamente evidentes para aqueles versados na técnica, e os princípios genéricos definidos aqui podem ser aplicados a outras variações sem se afastar do escopo da revelação. Desse modo, a revelação não pretende ser limitada aos exemplos e desenhos descritos aqui, porém deve ser acordada o escopo mais amplo compatível com os princípios e características novas aqui reveladas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para transmitir dados em um sistema de comunicação MIMO, caracterizado pelo fato de que compreende:

enviar (512) um primeiro sinal de referência, através de um primeiro link para um receptor;

receber (514) informação de indicador de qualidade de canal, CQI, determinada pelo receptor com base no primeiro sinal de referência;

receber (516) um segundo sinal de referência através de um segundo link a partir do segundo receptor;

obter (518) pelo menos uma matriz de canal de múltiplas-entradas e múltiplas-saídas, MIMO, para o primeiro link com base no segundo sinal de referência recebido através do segundo link;

determinar (520) pelo menos uma matriz de précodificação com base na pelo menos uma matriz de canal MIMO; e enviar (522) uma transmissão de dados para o

receptor com base na pelo menos uma matriz de pré- codificação e na informação CQI. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que determinar a pelo menos uma matriz de pré- codificação compreende: realizar decomposição de valor singular da pelo menos uma mat riz de canal MIMO para obter pelo menos uma matriz de auto-vetores, e determinar a pelo menos uma matriz de pré- codificação com base na pelo menos uma matriz de auto-

vetores.

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3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que determinar a pelo menos uma matriz de pré-codificação compreende:

formar, pelo menos uma matriz de pseudo-feixe com base na pelo menos uma matriz de canal MIMO, realizar decomposição QR da pelo menos uma matriz de pseudo-feixe para obter pelo menos uma matriz de vetores ortogonais, e determinar a pelo menos uma matriz de précodificação com base na pelo menos uma matriz de vetores ortogonais.

4. Método , de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que enviar a transmissão de dados compreende: realizar codificação e modulação para a transmissão de dados com base na informação CQI, e realizar pré-codificação para a transmissão de

dados com base na pelo menos uma matriz de pré-codificação.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que enviar o primeiro sinal de referência através do primeiro link compreende enviar um sinal de referência específico de célula através de downlink, e em que receber o segundo sinal de referência através do segundo link compreende receber um sinal de referência sonoro através de uplink.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que enviar o primeiro sinal de referência através do primeiro link compreende enviar um sinal de referência sonoro através de uplink, e em que receber o segundo sinal de referência através do segundo

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3/7 link compreende receber um sinal de referência específico de célula através de downlink.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um entre o primeiro e o segundo sinais de referência é gerado com base em uma sequência pseudo-aleatória, e em que o outro entre o primeiro e o segundo sinais de referência é gerado com base em uma sequência de autocorrelação constante de amplitude zero, CAZAC.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que enviar o primeiro sinal de referência compreende enviar o primeiro sinal de referência em sub-portadoras separadas por um primeiro espaçamento, e em que receber o segundo sinal de referência compreende receber o segundo sinal de referência em sub-portadoras separadas por um segundo espaçamento diferente do primeiro espaçamento.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que receber a informação CQI compreende receber pelo menos um símbolo de Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal de Portadora Única, SCFDMA, compreendendo a informação CQI, e em que enviar a transmissão de dados compreende enviar pelo menos um símbolo de Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal, OFDMA, para a transmissão de dados.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que receber a informação CQI compreende receber pelo menos um símbolo de Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal, OFDMA, compreendendo a informação CQI, e em que enviar a transmissão de dados

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4/7 compreende enviar pelo menos um símbolo de Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal de Portadora Única, SCFDMA, para a transmissão de dados.

11. Aparelho de transmissão para um sistema comunicação MIMO, caracterizado pelo fato de que compreende:

meios (612) para enviar um primeiro sinal de referência através do primeiro link para um receptor;

meios para receber (614) informação de indicador de qualidade de canal, CQI, determinada pelo receptor com base no primeiro sinal de referência;

meios para receber (616) um segundo sinal de referência através do segundo link do receptor;

meios para obter (618) pelo menos uma matriz de canal de múltiplas-entradas e múltiplas-saídas, MIMO, para o primeiro link com base no segundo sinal de referência recebido através do segundo link;

meios para determinar (620) pelo menos uma matriz de pré-codificação com base na pelo menos uma matriz de canal MIMO; e meios para enviar (622) uma transmissão de dados para o receptor com base na pelo menos uma matriz de précodificação e na informação CQI.

12. Memória legível por computador caracterizada pelo fato de que contém gravado na mesma método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.

13. Método para receber dados em um sistema de comunicação MIMO, caracterizado pelo fato de que compreende: receber (712) um primeiro sinal de referência

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5/7 através do primeiro link a partir de um transmissor;

determinar (714) informação de indicador de qualidade de canal, CQI, com base no primeiro sinal de referência;

enviar (716) a informação CQI para o transmissor;

enviar (718) um segundo sinal de referência através de um segundo link; e receber (720) uma transmissão de dados enviada pelo transmissor com base na informação CQI e em pelo menos uma matriz de pré-codificação determinada pelo transmissor com base em pelo menos uma matriz de canal MIMO obtida com base no segundo sinal de referência.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

obter (722) pelo menos uma matriz de canal de múltiplas-entradas e múltiplas-saídas, MIMO, com base no primeiro sinal de referência;

determinar (724) pelo menos uma matriz de detecção com base na pelo menos uma matriz de canal MIMO; e realizar (726) detecção MIMO para a transmissão de dados recebidos com base na pelo menos uma matriz de detecção.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

obter (722) pelo menos uma matriz de canal de múltiplas-entradas e múltiplas-saídas, MIMO, com base no primeiro sinal de referência;

realizar decomposição de valor singular da pelo menos uma matriz de canal MIMO para obter pelo menos uma matriz de auto-vetores; e

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6/7 determinar pelo menos uma matriz de précodificação com base na pelo menos uma matriz de autovetores, e em que determinar a informação CQI compreende determinar a informação CQI com base na pelo menos uma matriz de pré-codificação.

16. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

obter (722) pelo menos uma matriz de canal de múltiplas-entradas e múltiplas-saídas, MIMO, com base no primeiro sinal de referência;

formar pelo menos uma matriz de pseudo-feixe com base na pelo menos uma matriz de canal MIMO;

realizar decomposição QR da pelo menos uma matriz de pseudo-feixe para obter pelo menos uma matriz de vetores ortogonais; e determinar pelo menos uma matriz de précodificação com base na pelo menos uma matriz de vetores ortogonais, e em que determinar a informação CQI compreende determinar a informação CQI com base na pelo menos uma matriz de pré-codificação.

17. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que um entre o primeiro e o segundo sinais de referência compreende um sinal de referência específico-célula enviado por um Nó B, e em que o outro entre o primeiro e o segundo sinais de referência compreende um sinal de referência sonoro enviado por um equipamento de usuário, UE.

18. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que um entre o primeiro e o segundo sinais de referência é gerado com base em uma

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7/7 sequência pseudo-aleatória, e em que o outro entre o primeiro e segundo sinais de referência é gerado com base em uma sequência de autocorrelação constante de amplitude zero, CAZAC.

19. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que enviar a informação CQI compreende enviar pelo menos um símbolo de Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal de Portadora-Única, SCFDMA, compreendendo a informação CQI, e em que receber a transmissão de dados compreende receber pelo menos um símbolo de Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal, OFDMA, para a transmissão de dados.

20. Aparelho de recepção para um sistema de comunicação MIMO, caracterizado pelo fato de que compreende:

pelo menos um processador configurado para receber (812) um primeiro sinal de referência através do primeiro link a partir de um transmissor, para determinar (814) informação de indicador de qualidade de canal, CQI, com base no primeiro sinal de referência, para enviar (816) a informação CQI para o transmissor, para enviar (818) um segundo sinal de referência através de um segundo link, e para receber (820) uma transmissão de dados enviada pelo transmissor com base na informação CQI e em pelo menos uma matriz de pré-codificação determinada pelo transmissor com base em pelo menos uma matriz de canal MIMO obtida com base no segundo sinal de referência.