BRPI0822119B1

BRPI0822119B1 - método e equipamento para combinação por razão máxima para sinais duplicados em sistemas ofdma

Info

Publication number: BRPI0822119B1
Application number: BRPI0822119-7A
Authority: BR
Inventors: Jong Hyeon Park; Tae Ryun Chang; Je Woo Kim
Original assignee: Qualcomm Incorporated
Priority date: 2008-01-04
Filing date: 2008-06-16
Publication date: 2020-12-29
Also published as: CN101911627B; RU2455781C2; CN101911627A; ES2547017T3; EP2235901A1; US20090175364A1; BRPI0822119A2; WO2009088527A1; CA2710674A1; JP2014195248A; JP2011509595A; CA2710674C; JP5547088B2; RU2010132686A; US8094735B2; TWI364194B; EP2235901B1; TW200931899A; KR20100096280A; KR101157360B1

Abstract

MÉTODOS E EQUIPAMENTOS PARA COMBINAÇÃO POR RAZÃO MÁXIMA PARA SINAIS DUPLICADOS EM SISTEMAS OFDMA De acordo com um método para processar um sinal de acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA) recebido que compreende um sinal duplicado, as subportadoras dentro do sinal OFDMA podem ser dispostas em um formato duplicado. O sinal OFDMA pode ser equalizado e combinado depois que as subportadoras tiverem sido dispostas no formato duplicato. A equalização e a combinação podem ser efetuadas de acordo com um esquema de combinação por razão máxima (MRC). O sinal OFDMA pode ser demapeado depois que a equalização e a combinação forem efetuadas.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente revelação refere-se de modo geral a sistemas de comunicação sem fio. Mais especificamente, a presente revelação refere-se a métodos e um equipamento para combinação por razão máxima para sinais duplicados em sistemas de acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA).

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR

[0002] Aparelhos de comunicação sem fio têm se tornado menores e mais potentes de modo a atenderem às necessidades dos consumidores e de modo a se aperfeiçoar a portabilidade e a comodidade. Os consumidores têm se tornado dependentes de aparelhos de comunicação sem fio, tais como telefones celulares, assistentes digitais pessoais (PDAs), computadores laptop e semelhantes. Os consumidores têm esperado por serviço confiável, áreas de cobertura expandidas e maior funcionalidade. Os aparelhos de comunicação sem fio podem ser referidos como estações móveis, estações, terminais de acesso, terminais de usuário, terminais, unidades de assinante, equipamento de usuário, etc.

[0003] Um sistema de comunicação sem fio pode suportar simultaneamente comunicação para vários aparelhos de comunicação sem fio. Um aparelho de comunicação sem fio pode comunicar-se com uma ou mais estações base (que podem ser alternativamente referidas como pontos de acesso, Nós B, etc.) através de transmissões no uplink e no downlink. O uplink (ou link reverso) refere-se ao link de comunicação dos aparelhos de comunicação sem fio para as estações base, e o downlink (ou link direto) refere-se ao link de comunicação das estações base para os aparelhos de comunicação sem fio.

[0004] Os sistemas de comunicação sem fio podem ser sistemas de acesso múltiplo capazes de suportar comunicação com vários usuários pelo compartilhamento dos recursos de sistema disponíveis (largura de banda e potência de transmissão, por exemplo). Exemplos de tais sistemas de acesso múltiplo incluem 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), e sistemas de Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDMA).

[0005] Conforme indicado acima, a presente revelação refere-se de maneira geral a sistemas de comunicação sem fio. Mais especificamente, a presente revelação refere-se a métodos e um equipamento para combinação por razão máxima para sinais duplicados em sistemas de acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA).

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0006] A Figura 1 mostra um exemplo de sistema de comunicação sem fio;

[0007] A Figura 2 mostra um exemplo de transmissor para um sistema OFDMA;

[0008] A Figura 3A mostra um exemplo de quadro que pode ser transmitido de uma estação base para um terminal de usuário em um downlink dentro de um sistema OFDMA;

[0009] As Figuras 3B e 3C mostram exemplos de representações no domínio da frequência de um símbolo de preâmbulo;

[0010] A Figura 3D mostra um exemplo de uma representação no domínio da frequência de um símbolo de dados;

[0011] A Figura 4 mostra uma arquitetura de receptor único de sistemas OFDMA típicos;

[0012] A Figura 5 mostra um exemplo de um método de transmissão de uma mensagem de prefixo de quadro de downlink em um canal de cabeçalho de controle de quadros;

[0013] A Figura 6 mostra um exemplo de um sistema para decodificar um sinal OFDMA que inclui um sinal duplicado;

[0014] A Figura 7 mostra uma maneira pela qual pares de duplicação podem ser distribuídos através de subportadoras diferentes;

[0015] A Figura 8 mostra outra maneira pela qual pares de duplicação podem ser distribuídos através de subportadoras diferentes;

[0016] A Figura 9 mostra um exemplo de um método para decodificar um sinal OFDMA que inclui um sinal duplicado;

[0017] A Figura 10 mostra blocos de dispositivo mais função que correspondem ao método mostrado na Figura 9; e

[0018] A Figura 11 mostra diversos componentes que podem ser utilizados em um aparelho sem fio.

RESUMO DA INVENÇÃO

[0019] É revelado um método para processar um sinal de acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA) recebido que compreende um sinal duplicado. O método pode incluir dispor subportadoras dentro do sinal OFDMA em um formato duplicado. O método pode incluir também equalizar e combinar o sinal OFDMA depois que as subportadoras tiverem sido dispostas no formato duplicado. A equalização e a combinação podem ser efetuadas de acordo com um esquema de combinação por razão máxima (MRC). O método pode incluir também desmapear o sinal OFDMA. O desmapeamento pode ser efetuado depois que a equalização e a combinação forem efetuadas.

[0020] É também revelado um aparelho sem fio para processar um sinal de acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA) recebido, que compreende um sinal duplicado. O aparelho sem fio pode incluir um primeiro elemento de disposição de subportadoras de antecipação que é configurado para dispor subportadoras dentro do sinal OFDMA em um formato duplicado. O aparelho sem fio pode incluir também um equalizador e combinador que é configurado para equalizar e combinar o sinal OFDMA depois que as subportadoras tiverem sido dispostas no formato duplicado. A equalização e a combinação podem ser efetuadas de acordo com um esquema de combinação por razão máxima (MRC). O aparelho sem fio pode incluir também um desmapeador que é configurado para desmapear o sinal OFDMA. O desmapeamento pode ser efetuado depois que a equalização e a combinação forem efetuadas.

[0021] É também revelado um equipamento para processar um sinal de acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA) recebido, que compreende um sinal duplicado. O equipamento pode incluir um dispositivo para dispor subportadoras dentro do sinal OFDMA em um formato duplicado. O equipamento pode incluir também um dispositivo para equalizar e combinar o sinal OFDMA depois que as subportadoras tiverem sido dispostas no formato duplicado. A equalização e a combinação podem ser efetuadas de acordo com um esquema de combinação por razão máxima (MRC). O equipamento pode incluir também um dispositivo para desmapear o sinal OFDMA. O desmapeamento pode ser efetuado depois que a equalização e a combinação forem efetuadas.

[0022] É também revelado um produto de programa de computador para processar um sinal de acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA) recebido, que compreende um sinal duplicado. O produto de programa de computador pode incluir um meio passível de computador que tem instruções nele. As instruções podem incluir um código para dispor subportadoras dentro do sinal OFDMA em um formato duplicado. As instruções podem incluir também um código para equalizar e combinar o sinal OFDMA depois que as subportadoras tiverem sido dispostas no formato duplicado. A equalização e a combinação podem ser efetuadas de acordo com um esquema de combinação por razão máxima (MRC). As instruções podem incluir também um código para desmapear o sinal OFDMA. O desmapeamento pode ser efetuado depois que a equalização e a combinação forem efetuadas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0023] A Figura 1 mostra um exemplo de um sistema de comunicação sem fio 100. O sistema de comunicação sem fio 100 pode ser um sistema de comunicação sem fio de banda larga 100. O sistema de comunicação sem fio 100 provê comunicação para várias células 102, cada uma das quais é servida por uma estação base 104. Uma estação base 104 pode ser uma estação fixa que se comunica com terminais de usuário 106. A estação base 104 pode ser alternativamente referida como ponto de acesso, Nó B ou alguma outra terminologia.

[0024] A Figura 1 mostra diversos terminais de usuário 106 dispersos por todo o sistema 100. Os terminais de usuário 106 podem ser fixos (isto é, estacionários) ou móveis. Os terminais de usuário 106 podem ser alternativamente referidos como estações remotas, terminais de acesso, terminais, unidades de assinante, estações móveis, estações, equipamento de usuário, etc. Os terminais de usuário 106 podem ser aparelhos sem fio, tais como telefones celulares, assistentes digitais pessoais (PDAs), aparelhos de mão, modems sem fio, computadores laptop, computadores pessoais, etc.

[0025] Um link de comunicação que facilita a transmissão de uma estação base 104 para um terminal de usuário 106 pode ser referido como downlink 108, e um link de comunicação que facilita a transmissão de um terminal de usuário 106 para uma estação base 104 pode ser referido como uplink 110. Alternativamente, um downlink 108 pode ser referido como link direto ou canal direto, e um uplink 110 pode ser referido como link reverso ou canal reverso.

[0026] Uma célula 102 pode ser dividida em vários setores 112. Um setor 112 é uma área de cobertura física dentro de uma célula 102. As estações base 104 dentro do sistema de comunicação sem fio 100 podem utilizar antenas que concentram o fluxo de potência dentro de um setor 112 específico da célula 102. Tais antenas podem ser referidas como antenas direcionais.

[0027] Os métodos e o equipamento da presente revelação podem ser utilizados em um sistema de comunicação sem fio de banda larga. O termo “sem fio de banda larga” refere-se a uma tecnologia que provê acesso à rede sem fio, voz, Internet e/ou dados dentro de uma dada área.

[0028] A WiMAX, que significa Interoperabilidade Mundial para Acesso a Micro-ondas, é uma tecnologia sem fio de banda larga baseada em padrões que provêem conexões de banda de alta capacidade de transmissão através de longas distâncias. Há dois aplicativos principais da WiMAX hoje: a WiMAX fixa e a WiMAX móvel. Os aplicativos de WiMAX fixa são de ponto para vários pontos, permitindo acesso de banda larga a residências e escritórios comerciais. A WiMAX móvel oferece a mobilidade total de redes celulares a velocidades de banda larga.

[0029] A WiMAX móvel é baseada na tecnologia OFDM (multiplexação por divisão de frequência ortogonal) e OFDMA (acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal). A OFDM é uma técnica de modulação digital de várias portadoras que tem encontrado recentemente ampla aceitação em diversos sistemas de comunicação de alta taxa de dados. Com a OFDM, um fluxo de bits de transmissão é dividido em vários sub-fluxos de taxa mais baixa. Cada sub-fluxo é modulado com uma de várias subportadoras ortogonais e enviado através de uma série de sub-canais paralelos. O OFDMA é uma técnica de acesso múltiplo baseada na OFDM. Com o OFDMA, aos usuários podem ser atribuídas subportadoras em partições de tempo diferentes. O OFDMA é uma técnica de acesso múltiplo flexível que pode acomodar muitos usuários com aplicativos, taxas de dados e requisitos de qualidade de serviço amplamente variáveis.

[0030] O rápido crescimento da internet e comunicações sem fio tem levado a uma demanda crescente por alta taxa de dados no campo dos serviços de comunicação sem fio. Os sistemas OFDMA são atualmente considerados como uma das áreas de pesquisa mais promissoras e como uma tecnologia- chave para a próxima geração de comunicações sem fio. Isto é devido ao fato de que os esquemas de modulação OFDMA podem proporcionar muitas vantagens, tais como eficácia de modulação, eficácia espectral, flexibilidade e grande imunidade a multipercursos através de esquemas de modulação de portadora única convencionais.

[0031] O IEEE 802.16x é uma organização de padrões emergente para definir uma interface aérea para sistemas de acesso sem fio de banda larga fixos e móveis (BWA). O IEEE 802.16x aprovou o documento “IEEE P802.16-REVd/D5-2004” em maio de 2004 para sistemas BWA fixos e publicou o documento “IEEE P802.16e/D12 Out. 2005” em outubro de 2005 para sistemas BWA móveis. Esses dois padrões definiam quatro camadas físicas (PHY) diferentes e uma camada de controle de acesso a meio (MAC). A camada física OFDMA das quatro camadas físicas é a mais popular nas áreas BWA fixas e móveis, respectivamente.

[0032] A Figura 2 mostra um exemplo de um transmissor 202 para um sistema OFDMA. O dado de transmissão Dk 212 é mostrado sendo introduzido em um mapeador 214. O mapeador 214 pode efetuar mapeamento e modulação e pode transmitir um sinal mapeado/modulado Mk 216. O sinal mapeado/modulado Mk 216 é mostrado sendo processado por um componente de transformada de Fourier rápida inversa (IFFT) 218, um componente de inserção de proteção 220, um front-end de radiofrequência (RF) 222 e uma antena 224. O sinal resultante 226 é em seguida mostrado sendo transmitido em um canal sem fio h.

[0033] A Figura 3A mostra um exemplo de um quadro 306 que pode ser transmitido de uma estação base 104 para um terminal de usuário 106 em um downlink 108 dentro de um sistema OFDMA. O quadro OFDMA 306 é mostrado com relação a um eixo geométrico de tempo 308. O quadro OFDMA 306 é mostrado com um símbolo de preâmbulo 310 e vários símbolos de dados 312. Embora apenas um símbolo de preâmbulo 310 seja mostrado na Figura 3A, um quadro OFDMA 306 pode incluir vários símbolos de preâmbulo 310.

[0034] As Figuras 3B e 3C mostram exemplos de representações no domínio da frequência de um símbolo de preâmbulo 310. Estas representações no domínio da frequência são mostradas com relação a um eixo geométrico de subportadora 316. É mostrada uma região de subportadoras utilizadas 318. São também mostradas duas regiões de proteção 320.

[0035] Na Figura 3B, a região de subportadoras utilizadas 318 inclui subportadoras piloto 314a alternadas com subportadoras não moduladas 314b. Na Figura 3C, cada subportadora 314 na região de subportadoras utilizadas 318 é uma subportadora piloto 314a.

[0036] A Figura 3D mostra um exemplo de uma representação no domínio da frequência de um símbolo de dados 312. O símbolo de dados 312 inclui tanto subportadoras de dados 314c quanto subportadoras piloto 314a. Um receptor pode efetuar estimação de canal utilizando subportadoras piloto 314a de um símbolo de preâmbulo 310 e/ou subportadoras piloto 314a de um símbolo de dados 312.

[0037] O número de subportadoras 314 dentro de um sistema OFDMA pode ser igual ao número de pontos de transformada rápida de Fourier (FFT). Todas as subportadoras 314 disponíveis podem não ser utilizadas. Em particular, as subportadoras de proteção 314d nas regiões de proteção 320 podem ser excluídas. Nas Figuras 3B a 3D, as subportadoras de proteção 314d são mostradas em volta das bandas de frequência mais baixa e mais alta. Estas subportadoras de proteção 314d podem não ser alocadas para as subportadoras de dados 314c ou para as subportadoras piloto 314a.

[0038] A Figura 4 mostra uma arquitetura de receptor único 404 de sistemas OFDMA típicos. Uma antena 432 recebe um sinal OFDMA 426a de um canal sem fio h. O sinal OFDMA 426a recebido é processado por um front-end RF 434, um componente de remoção de proteção 436 e um componente de transformada rápida de Fourier (FFT) 438. Isto resulta em um sinal OFDMA no domínio da frequência 426b, que é mostrado como Rk 426b na Figura 4.

[0039] Em seguida, pode ser efetuada uma estimação de canal. O sinal OFDMA no domínio da frequência Rk 426b é mostrado sendo provido como entrada para um estimador de canal 442. A estimação de canal pode ser efetuada utilizando-se tons-piloto e um processo de interpolação. O resultado da estimação de canal é a estimativa de canal 444, que é mostrada como Hk 444.

[0040] É mostrado um equalizador 446. O sinal OFDMA no domínio da frequência Rk 426b pode ser equalizado utilizando-se a estimativa de canal Hk 444 de acordo com a equação (1):

[0041] A saída do equalizador 446 é um sinal equalizado 426c, que é mostrado como Ek 426c. O sinal equalizado Ek 426c pode ser desmapeado e demodulado por um desmapeador 450, obtendo-se como resultado o dado rDk 452.

[0042] Um sistema OFDMA pode ter uma função de transmissão duplicada. Por exemplo, os padrões IEEE 802.16e suportam transmissão duplicada para o canal de cabeçalho de controle de quadro (FCH). Os conteúdos do canal FCH são chamados de prefixo de quadro de downlink (DLFP). O DLFP é uma estrutura de dados que é transmitida no início de cada quadro. O DLFP contém informações referentes ao quadro atual e é mapeado no FCH.

[0043] A Figura 5 mostra um exemplo de um método 500 de transmissão FCH/DLFP. Uma mensagem DLFP de 24 bits 502 pode ser provida 501 e em seguida duplicada 504 de modo a formar um bloco de 48 bits 506. As operações seguintes podem ser então executadas com relação ao bloco de 48 bits 506: codificação convolucional 508, intercalação 510, mapeamento QPSK 512, alocação de partições OFDMA (alocação de subportadoras) 514, aleatorização de subportadoras 516 e operação de transformada rápida inversa de Fourier de Nfft pontos (IFFT) 518.

[0044] O resultado do codificação convolucional 508 pode ser um bloco 520 de 96 bits codificados. O resultado da intercalação 519 pode ser também um bloco 522 de 96 bits codificados. O resultado do mapeamento QPSK 512 pode ser um bloco 524 de 48 símbolos modulados. A alocação de partições (alocação de subportadoras) OFDMA 514 pode envolver a atribuição de partições da primeira 526 que correspondem ao segmento.

[0045] A Figura 6 mostra um exemplo de um sistema 600 para decodificar um sinal OFDMA que inclui um sinal duplicado, tal como uma mensagem DLFP duplicada. Um transmissor 602 é mostrado transmitindo um sinal OFDMA s(t) através de um canal h(t) 616.

[0046] Um receptor 604 é mostrado recebendo um sinal OFDMA r(t) 620a. O sinal OFDMA r(t) 620a recebido pode ser expresso como na equação (2), onde o termo n(t) indica ruído:

[0047] É mostrado um componente de FFT 622. O componente de FFT 622 pode ser configurado para executar uma operação FFT de Nfft pontos no sinal OFDMA r(t) 620a recebido. O resultado da operação FFT de Nfft pontos é um sinal OFDMA no domínio da frequência 620b. O sinal OFDMA no domínio da frequência 620b pode ser definido na equação (3):

[0048] A desaleatorização de subportadoras pode ser executada com relação ao sinal OFDMA no domínio de frequência Rfft(n) 620b para todas as subportadoras úteis (isto é, aquelas na região de subportadoras utilizadas 318). O sinal OFDMA no domínio da frequência Rfft(n) 620b é mostrado sendo fornecido a um desaleatorizador de subportadoras 624. A saída do desaleatorizador de subportadoras 624 é um sinal OFDMA desaleatorizado 620c, que é mostrado como Rsdr(n) 620c.

[0049] Em seguida, pode ser efetuada uma estimação de canal. O sinal desaleatorizado Rsdr(n) 620c é mostrado sendo fornecido como entrada a um componente de estimação de canal 626. A estimativa de canal resultante 630a é mostrada como Hp(n,i) 630a, onde n é conforme indicado acima e i = ...,sym(i-1), sym(i), sym(i+1),

[0050] A desalocação de subportadoras pode ser então efetuada. O sinal OFDMA desaleatorizado Rsdr(n) 620c é mostrado sendo fornecido como entrada a um primeiro componente de desalocação de subportadoras 628a, e a saída do primeiro componente de desalocação de subportadoras é um sinal OFDMA desalocado Rs(s,k) 620d. A estimativa de canal Hp(n,i) é mostrada sendo fornecida como entrada a um segundo componente de desalocação de subportadoras 628b, e a saída do segundo componente de desalocação de subportadoras 628b é uma estimativa de canal desalocada Hs(s,k) 630b.

[0051] O termo s é um índice de partição alocado e s = 1, 2,...,Ns. O termo Ns refere-se ao número de partições alocadas para o bloco de codificação. O termo k é um índice de subportadora e k = 1, 2,..., Nsc. O termo Ns refere-se ao número de subportadoras para uma partição.

[0052] A desalocação de subportadoras pode ser efetuada utilizando-se o mesmo esquema de permuta que foi utilizado no transmissor 602 para fins de alocação de subportadoras. A desalocação de subportadoras pode envolver extrair as subportadoras correspondentes e dispor as subportadoras no formato de base de partição.

[0053] Conforme será explicado a seguir, o receptor 604 pode ser configurado para efetuar equalização e combinação com base em um esquema de combinação por razão máxima (MRC). Entretanto, determinados problemas podem surgir quando se aplica um esquema de combinação MRC para um sinal OFDMA que inclui um sinal duplicado. Por exemplo, a duplicação pode ter sido feita antes da codificação de canal no transmissor 602. (Para um exemplo, favor referir- se ao método 500 de transmissão FCH/DLFP que é mostrado na Figura 5 e que foi discutido acima). Tipicamente, as etapas que são executadas por um transmissor 602 são executadas em ordem inversa por um receptor 604. Assim, é preferível que qualquer processamento que esteja relacionado com o sinal duplicado seja executado após a decodificação de canal (e, portanto, após o desmapeamento) no receptor 604. Em outras palavras, esta pode ser considerada como a ordem de processamento natural, considerando-se o procedimento no transmissor 602. Entretanto, pode ser que a melhor posição para a combinação MRC do sinal duplicado seja antes do desmapeamento.

[0054] Para resolver este problema, pode ser utilizado um esquema de disposição de subportadoras de antecipação. O esquema de disposição de subportadoras de antecipação pode obter o resultado de dispor as subportadoras dentro do sinal OFDMA desalocado Rs(s,k) 620d e a estimativa de canal desalocada Hs(s,k) 630b em um formato duplicado. O esquema de disposição de subportadoras de antecipação pode ser concretizado executando-se um processamento de antecipação. O processamento da antecipação pode incluir investigar/rastrear por inversão o processo de transmissão, isto é, o processo que foi seguido no transmissor 602 (como, por exemplo, duplicação -> codificação de canal -> intercalação -> mapeamento). O processamento de antecipação pode incluir também executar desintercalação antes da equalização e da combinação (e, portanto, antes do desmapeamento).

[0055] O sinal OFDMA desalocado Rs(s,k) 620d é mostrado sendo fornecido a um primeiro elemento de disposição de subportadoras de antecipação 632a. A saída do primeiro elemento de disposição de subportadoras de antecipação 632a é um sinal OFDMA de formato duplicado Rdup(s,k) 620c. A estimativa de canal deslocada Hs(s,k) 630b é fornecida a um segundo elemento de disposição de subportadoras de antecipação 632b. A saída do segundo elemento de disposição de subportadoras de antecipação 632b é uma estimativa de canal de formato duplicado Hdup(s,k) 630c.

[0056] Um equalizador e combinador 634 pode ser configurado para equalizar e combinar o sinal OFDMA de formato duplicado Rdup(s,k) 620c com base em um esquema MRC. Todas as partições e sinais duplicados (subportadoras) correspondentes podem ser combinados utilizando-se o esquema MRC. A saída do equalizador e combinador 634 é mostrada como um sinal OFDMA equalizado Re(u) 620f.

[0057] A equalização e a combinação podem ser efetuadas de acordo com a equação (4):

[0058] Na equação (4), o termo s é conforme indicado N*c acima. O termo u = 1, 2,..., Nu, onde N = , e onde Nsc é u2 conforme indicado acima. O termo ()* refere-se ao conjugado complexo de ().

[0059] Um combinador de informações sobre condição de canal (CSI) 636 pode ser configurado para efetuar combinação de CSI com relação à estimativa de canal de formato duplicado Hdup(s,k) 630c. A combinação de CSI pode ser também baseada em um esquema MRC. A saída do combinador de CSI 636 é mostrada como uma estimativa de CSI He(u) 630d.

[0060] A combinação de CSI pode ser efetuada de acordo com a equação (5):

[0061] É mostrado um componente SSCQ 638, onde o acrônimo SSCQ significa decisão soft (desmapeamento), escalonamento, ponderação e quantificação de CSI. Tanto o sinal OFDMA equalizado Re(u) 620f quanto a estimativa de CSI He(u) 630d são mostrados sendo fornecidos como entrada ao componente SSCQ 638. A saída do componente SSCQ 638 é um sinal OFDMA desmapeado Rd(x) 620g. O termo x = 1, 2,..., Nx. O termo Nmod indica o número de bits submetidos à codificação soft para o bloco de codificação e Nx = Nu x Nmod. O termo Nmod refere-se à ordem de modulação. Por exemplo, Nmod = 2 se a modulação QPSK for utilizada.

[0062] Um decodificador de canal 640 pode ser configurado para efetuar decodificação de canal com relação ao sinal desmapeado Rd(x) 620g. O resultado da decodificação de canal é a carga útil 642.

[0063] Conforme aqui utilizado, o termo “sinal OFDMA” 620 pode referir-se geralmente a qualquer sinal portador de dados que é processado de acordo com técnicas OFDMA. O sinal OFDMA no domínio da frequência Rfft(n) 620b, o sinal OFDMA desaleatorizado Rsdr(n) 620c, o sinal OFDMA desalocado Rs(s,k) 620d, o sinal OFDMA de formato duplicado Rdup(s,k) 620e, o sinal OFDMA equalizado Re(u) 620f e o sinal OFDMA desmapeado Rd(x) representam cada um, um sinal OFDMA 620 em estágios diferentes de processamento pelo receptor 604.

[0064] Conforme aqui utilizado, o termo “sinal de informações sobre condição de canal” 630 pode referir-se geralmente a qualquer sinal que esteja relacionado com o fornecimento de uma estimativa de informações sobre condição de canal. A estimativa de canal Hp(n,i) 630a, a estimativa de canal desalocada Hs(s,k) 630b, a estimativa de canal de formato duplicado Hdup(s,k) 630c e a estimativa de informações sobre condição de canal He(u) 630d representam cada uma, um sinal de estimação de CSI 630 em estágios diferentes de processamento pelo receptor 604.

[0065] A Figura 7 mostra uma maneira pela qual pares de duplicação (isto é, dados que são duplicados dentro de um sinal OFDMA 620) podem ser distribuídos através de subportadoras 712 diferentes. Os pares de a1 e a2, b1 e b2, c1 e c2 e d1 e d2 são duplicados respectivamente. O par de a1 e a2 compreende as partes reais de uma primeira subportadora 712a e de uma segunda subportadora 712b, respectivamente. O par de b1 e b2 compreende as partes imaginárias da primeira subportadora 712a e da segunda subportadora 712b, respectivamente. O par de c1 e c2 compreende as partes reais de uma terceira subportadora 712c e de uma quart subportadora 712d, respectivamente. O par de d1 e d2 compreende as partes imaginárias da terceira subportadora 712c e da quarta subportadora 712d, respectivamente. No caso de pares de duplicação serem distribuídos através de subportadoras 712 diferentes, conforme mostrado na Figura 7, a equalização e a combinação baseadas na MRC e a combinação de CSI podem ser efetuadas de acordo com as equações (4) e (5), respectivamente.

[0066] A Figura 8 mostra outra maneira pela qual pares de duplicação podem ser distribuídos através de subportadoras 812 diferentes. Os pares de a1 e a2, b1 e b2 e c1 e c2 são duplicados respectivamente. O par de a1 e a2 compreende a parte real de uma primeira subportadora 812a e a parte imaginária de uma segunda subportadora 812b, respectivamente. O par de b1 e b2 compreende a parte imaginária da primeira subportadora 812a e a parte real de uma terceira subportadora 812c, respectivamente. O par de c1 e c2 compreende a parte real da segunda subportadora 812b e a parte imaginária da terceira subportadora 812c, respectivamente.

[0067] No caso de um sinal OFDMA 620 recebido incluir pares de duplicação distribuídos, conforme mostrado na Figura 8, a equalização e a combinação baseadas na MRC podem ser efetuadas de acordo com as equações (6) a (8);

[0068] A combinação de CSI pode ser efetuada de acordo com as equações (9) a (11):

[0069] Dados Rdup(s,u) = a1 + jb1 e Rdup(s, Nu + u) = c1 + ja2, então a equalização e a combinação para o par de duplicações a1 e a2 podem ser efetuadas de acordo com a equação (12):

[0070] Dados Rdup(s,u) = a1 + jb1 e Rdup(s, Nu + u) = b2 + jc2, então a equalização e a combinação para o par de duplicações b1 e b2 podem ser efetuadas de acordo com a equação (13);

[0071] Dados Rdup(s,u) = c1 + ja2 e Rdup(s, Nu + u) = b2 + jc2, então a equalização e a combinação para o par de duplicações c1 e c2 podem ser efetuadas de acordo com a equação (14):

[0072] Nas equações (12) a (14), X = Rdup(s,u)Hdup(s,u)* e Y = Rdup(s, Nu + u)Hdup(s,Nu + u)*. Os termos s, k, u e Nu são conforme indicado acima.

[0073] A Figura 9 mostra um exemplo de um método 900 para decodificar um sinal OFDMA que inclui um sinal duplicado. O método 900 pode ser executado por um receptor OFDMA 604.

[0074] Quando um sinal OFDMA 620a é recebido, uma operação FFT de Nfft pontos pode ser executada 904 no sinal OFDMA 620a recebido, obtendo-se como resultado um sinal OFDMA no domínio da frequência 620b. A desaleatorização de subportadoras pode ser efetuada 906 com relação ao sinal OFDMA no domínio da frequência 620b, obtendo-se como resultado um sinal OFDMA desaleatorizado 620c. O sinal OFDMA desaleatorizado 620c pode ser utilizado para efetuar 908 estimação de canal, obtendo-se como resultado uma estimativa de canal 630a.

[0075] A desalocação de subportadoras pode ser efetuada 910 com relação ao sinal OFDMA desaleatorizado 620c, obtendo-se como resultado um sinal OFDMA desalocado 620d. A desalocação de subportadoras pode ser também efetuada 912 com relação à estimação de canal 630a, obtendo-se como resultado uma estimativa de canal desalocada 630b.

[0076] Um esquema de disposição de subportadoras de antecipação pode ser utilizado para dispor 914 as subportadoras dentro do sinal OFDMA desalocado 620d em um formato duplicado 620c, e também para dispor 916 as subportadoras dentro da estimativa de canal desalocada 630b em um formato duplicado 630c. A equalização e a combinação podem ser então efetuadas 918 com relação ao sinal OFDMA de formato duplicado 620e. A combinação de CSI pode ser efetuada 920 com relação à estimativa de canal de formato duplicado 630d.

[0077] O desmapeamento, o escalonamento, a ponderação e a quantificação de CSI podem ser então efetuados 922, obtendo-se como resultado um sinal desmapeado 620g. A decodificação de canal pode ser então efetuada 924 com relação ao sinal desmapeado 620g, obtendo-se como resultado a carga útil 642.

[0078] O método da Figura 9 descrito acima pode ser executado por diversos componentes e/ou módulos de hardware e/ou software que correspondem aos blocos de dispositivo mais função mostrados na Figura 10. Em outras palavras, os blocos 902 a 924 mostrados na Figura 9 correspondem aos blocos de dispositivo mais função 1002 a 1024 mostrados na Figura 10.

[0079] A Figura 11 mostra diversos componentes que podem ser utilizados em um aparelho sem fio 1102. O aparelho sem fio 1102 é um exemplo de um aparelho que pode ser configurado para implementar os diversos métodos aqui descritos. O aparelho sem fio 1102 pode ser uma estação base 104 ou um terminal de usuário 106.

[0080] O aparelho sem fio 1102 pode incluir um processador 1104 que controla o funcionamento do aparelho sem fio 1102. O processador 1104 pode ser também referido como unidade central de processamento (CPU). A memória 1106, que pode incluir tanto uma memória somente de leitura (ROM) quanto uma memória de acesso aleatório (RAM), provê instruções e dados para o processador 1104. Uma parte da memória 1106 pode incluir também uma memória de acesso aleatório não volátil (NVRAM). O processador 1104 executa tipicamente operações lógicas e aritméticas com base em instruções de programa armazenadas dentro da memória 1106. As instruções na memória 1106 são executáveis para implementar os métodos aqui descritos.

[0081] O aparelho sem fio 1102 pode incluir também um alojamento 1108, que pode incluir um transmissor 1111 e um receptor 1112 para permitir a transmissão e a recepção de dados entre o aparelho sem fio 1102 e um local remoto. O transmissor 1111 e o receptor 1112 podem ser combinados em um transceptor 1114. Uma antena 1116 pode ser anexada ao alojamento 1108 e eletricamente acoplada ao transceptor 1114. O aparelho sem fio 1102 pode incluir também vários transmissores, vários receptores, vários transceptores e/ou várias antenas (não mostrados).

[0082] O aparelho sem fio 1102 pode incluir também um detector de sinais 1118 que pode ser utilizado para detectar e quantificar o nível dos sinais recebidos pelo transceptor 1114. O detector de sinais 1118 pode detectar tais sinais como energia total, chips de potência piloto por pseudo-ruído (PN), densidade espectral de potência e outros sinais. O aparelho sem fio 1102 pode incluir também um processador de sinais digitais (DSP) 1120 para utilização no processamento de sinais.

[0083] Os diversos componentes do aparelho sem fio 1102 podem ser acoplados uns aos outros por um sistema de barramento 1122, que pode incluir um barramento de energia, um barramento de sinais de controle e um barramento de sinais de condição além de um barramento de dados. Entretanto, para bem da concisão, os diversos barramentos são mostrados na Figura 11 como o sistema de barramento 1122.

[0084] Conforme aqui utilizado, o termo “determinar” abrange uma ampla variedade de ações e, portanto, “determinar” pode incluir calcular, computar, processar, derivar, investigar, procurar (como, por exemplo, procurar em uma tabela, um banco de dados ou outra estrutura de dados), verificar e semelhantes. Além disto, “determinar” pode incluir receber (receber informações, por exemplo), acessar (acessar dados em uma memória, por exemplo) e semelhantes. Além disto, “determinar” pode incluir resolver, selecionar, escolher, estabelecer e semelhantes.

[0085] A locução “com base em” não significa “com base apenas em”, a menos que expressamente especificado de outro modo. Em outras palavras, a locução “com base em” descreve tanto “com base apenas em” quanto “com base pelo menos em”.

[0086] Os diversos blocos, módulos e circuitos lógicos ilustrativos descritos em conexão com a presente revelação podem ser implementados ou executados com um processador para fins gerais, um processador de sinais digitais (DSP), um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), um arranjo de portas programável em campo (FPGA) ou outro dispositivo lógico programável, porta discreta ou lógica de transistor, componentes de hardware discretos ou qualquer combinação deles projetada para executar as funções aqui descritas. Um processador para fins gerais podem ser um microprocessador, mas alternativamente o processador pode ser qualquer processador, controlador, microcontrolador ou máquina de estado convencional. Um processador pode ser também implementado como uma combinação de dispositivos de computação, como, por exemplo, uma combinação de DSP e microprocessador, uma série de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um núcleo de DSP ou qualquer outra configuração que tal.

[0087] As etapas de método ou algoritmo descritas em conexão com a presente revelação podem ser corporificadas 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 qualquer forma de meio de armazenamento que seja conhecido na técnica. Alguns exemplos de meios de armazenamento que podem ser utilizados incluem memória RAM, memória flash, memória ROM, memória EPROM, memória EEPROM, registradores, um disco rígido, um disco removível, um CD-ROM e assim por diante. Um módulo de software pode compreender uma instrução única, ou muitas instruções, e pode ser distribuído através de vários segmentos de código diferentes, entre programas diferentes e através de vários meios de armazenamento. Um meio de armazenamento pode ser acoplado a um processador de modo que o processador possa ler informações de, e gravar informações no meio de armazenamento. Alternativamente, o meio de armazenamento pode ser integrante com o processador.

[0088] Os métodos aqui revelados compreendem uma ou mais etapas ou ações para executar o descrito. As etapas e/ou ações de método podem ser intercambiadas umas com as outras sem que se abandone o alcance das reivindicações. Em outras palavras, a menos que uma ordem específica de etapas ou ações seja especificada, a ordem e/ou a utilização das etapas e/ou ações específicas podem ser modificadas sem que se abandone o alcance das reivindicações.

[0089] As funções descritas podem ser implementadas em hardware, software, firmware ou qualquer combinação deles. Se implementadas em software, as funções podem ser armazenadas como uma ou mais instruções em um meio legível por computador. Um meio passível de leitura por computador pode ser qualquer meio disponível que possa ser acessado por um computador. A título de exemplo, e não de limitação, um meio legível por computador pode compreender RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM ou outro armazenamento em disco óptico, aparelhos de armazenamento em disco magnético ou qualquer outro meio que possa ser utilizado para portar ou armazenar código de programa desejado sob a forma de instruções ou estruturas de dados que possam ser acessada por um computador. Discos (disc e disk), conforme aqui utilizados, incluem disco compacto (CD), disco a laser, disco óptico, disco versátil digital (DVD), disco flexível e disco Blue- ray®, em que os discos (disks) usualmente reproduzem dados magneticamente, enquanto discos (discs) reproduzem dados opticamente com lasers.

[0090] Softwares ou instruções podem ser também transmitidas através de um meio de transmissão. Por exemplo, se o software for transmitido de um site da Web, servidor ou outra fonte remota utilizando-se cabo coaxial, cabo de fibra óptica, par trançado, linha de assinante digital (DSL) ou tecnologias sem fio tais como infravermelho, rádio e micro-ondas, então o cabo axial, o cabo de fibra óptica, o par trançado, a DSL ou as tecnologias sem fio tais como infravermelho, rádio e micro- onda, são incluídas na definição de meio de transmissão.

[0091] Deve ficar também entendido que os módulos e/ou outros dispositivos para executar os métodos e técnicas aqui descritos, tais como os mostrados nas Figuras 9-10, podem ser baixados e/ou obtidos de outro modo por uma estação de assinante e/ou estação base, conforme aplicável. Por exemplo, tal aparelho pode ser acoplado a um servidor para facilitar a transferência de dispositivos para executar os métodos aqui descritos. Alternativamente, diversos métodos aqui descritos podem ser providos por meio de um dispositivo de armazenamento (como, por exemplo, memória de acesso aleatório (RAM), memória somente de leitura (ROM), um meio de armazenamento físico tal como um disco compacto (CD) ou disco flexível, etc.), de modo que uma estação de assinante e/ou estação base possa obter os diversos métodos mediante acoplamento ou provimento do dispositivo de armazenamento para o aparelho. Além do mais, pode ser utilizada qualquer técnica adequada para prover os métodos e técnicas aqui descritos para um aparelho.

[0092] Deve ficar entendido que as reivindicações não estão limitadas à configuração precisa e aos componentes mostrados acima. Diversas modificações, alterações e variações podem ser introduzidas na disposição, funcionamento e detalhes dos sistemas, métodos e equipamento aqui descritos sem que se abandone o alcance das reivindicações.

Claims

1. Método para processar um sinal de acesso múltiplo por divisão de freqüência ortogonal, OFDMA, recebido que compreende pares de duplicação que são distribuídos através de diferentes subportadoras, caracterizado por compreender: realizar processamento de leitura antecipada para dispor as subportadoras no sinal OFDMA em um formato duplicado compreendendo um primeiro par de duplicação a1 e a2 e um segundo par de duplicação b1 e b2, em que a1 e a2 compreendem as partes reais de uma primeira subportadora e uma segunda subportadora e b1 e b2 compreendem as partes imaginárias da primeira subportadora e da segunda subportadora; equalizar e combinar as subportadoras duplicadas de acordo com um esquema de combinação por razão máxima, MRC; e desmapear o sinal OFDMA, em que o desmapeamento é realizado após a equalização e a combinação serem realizadas.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo processamento de leitura antecipada compreender a execução reversa de um processo de transmissão que é implementado por um transmissor (202) do sinal OFDMA.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo processamento de leitura antecipada compreender realizar a desintercalação antes da equalização e da combinação do sinal OFDMA.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela equalização e combinação serem executadas como

em que s é um índice de partição alocada, em que s = 1, 2,.., Ns, em que u = 1, 2,..., Nu, em que Nu=NSc/2, em que Nsc é o número de subportadoras para uma partição, em que Rdup() é o sinal OFDMA disposto no formato duplicado, e em que Hdup() é um sinal de informação de status do canal (630) disposto no formato duplicado.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por adicionalmente compreender: realizar processamento de leitura antecipada para dispor as subportadoras dentro de um sinal de informação de status do canal, CSI, (630) no formato duplicado; o método adicionalmente compreendendo: realizar a combinação de CSI com relação ao sinal de CSI após as subportadoras terem sido dispostas no formato duplicado.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela combinação de CSI ser executada como

partição alocada, em que s = 1, 2,., Ns, em que u = 1, 2,., em que Nsc é o número de subportadoras para uma partição, e em que Hdup() é o sinal de CSI (630) disposto no formato duplicado.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos pares de duplicação compreenderem um primeiro par de duplicação a1 e a2, um segundo de duplicação par b1 e b2, e de um terceiro par de duplicação c1 e c2, em que Rdup (s, u) = a1 + jb1 e Rdup (s, Nu + u) = c1 + ja2, e em que a equalização e a combinação para o primeiro par de duplicação ai e a2 são executadas como

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos pares de duplicação compreenderem um primeiro par de duplicação ai e a2, um segundo par de duplicação bi e b2, e de um terceiro par de duplicação ci e c2, em que Rdup (5, u) = a1 + jt\ e Rdup (5, Nu + u) = b2 + jc2, e em que a equalização e a combinação para os segundos pares de duplicação bi e b2 são executadas como

9. Método, de acordo com a reivindicação i, caracterizado pelos pares de duplicação compreenderem um primeiro par de duplicação ai e a2, um segundo par de duplicação bi e b2, e de um terceiro par de duplicação ci e c2, em que Rpup (5, u) = c + ja2 e Rpup (5, Nu + u) = b2 + jc2, e em que a equalização e a combinação para os terceiros pares de duplicação ci e c2 são executadas como

10. Método, de acordo com a reivindicação i, caracterizado pelo sinal duplicado compreender uma mensagem de prefixo de quadro de downlink, DLFP.

11. Equipamento para processar um sinal de acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal, OFDMA, recebido que compreende pares de duplicação que são distribuídos através de diferentes subportadoras, caracterizado por compreender: meios para realizar processamento de leitura antecipada para dispor subportadoras no sinal OFDMA em um formato duplicado compreendendo um primeiro par de duplicação a1 e a2 e um segundo para de duplicação b1 e b2, em que a1 e a2 compreendem as partes reais de uma primeira subportadora e uma segunda subportadora e b1 e b2 compreendem as partes imaginárias da primeira subportadora e da segunda subportadora; meios para equalizar e combinar o sinal OFDMA depois que as subportadoras foram dispostas no formato duplicado, em que a equalização e combinação são executadas de acordo com um esquema de combinação por razão máxima, MRC; e meios para desmapear o sinal OFDMA, em que o desmapeamento é executado depois que a equalização e combinação são executadas.

12. Equipamento, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelos meios para dispor compreenderem um primeiro elemento de disposição de subportadoras de leitura antecipada que é configurado para realizar processamento de leitura antecipada para dispor as subportadoras no sinal OFDMA em um formato duplicado; meios para equalizar e combinar compreenderem um equalizador (446) e um combinador (634); e meios para desmapear compreenderem um desmapeador (450).

13. Memória caracterizada por compreender instruções armazenadas na mesma para implementar o método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.