BR112019016164A2

BR112019016164A2 - Sistema de comunicações mimo de múltiplos sítios com formação de feixe híbrido em arquitetura dividida em camadas l1

Info

Publication number: BR112019016164A2
Application number: BR112019016164-3A
Authority: BR
Inventors: Ah Lee Jung
Original assignee: Altiostar Networks, Inc.
Priority date: 2017-02-06
Filing date: 2018-02-06
Publication date: 2020-03-24
Also published as: AU2022246449A1; US20200266864A1; US20180227028A1; RU2019127983A; CN110537337A; RU2019127983A3; AU2018215660B2; AU2018215660C1; WO2018145062A3; AU2018215660A1; US10673502B2; KR20190129856A; US11228354B2; JP7175903B2; WO2018145062A2; EP3577790A2; EP4007182A1; JP2020507286A; RU2756893C2; CA3052785A1

Abstract

a presente invenção refere-se a um sistema, um método e um produto de programa de computador para transmissão de dados usando um sistema de comunicações de entrada múltipla, saída múltipla com formação de feixe hibrido em uma arquitetura dividida em camadas de 1 camada. uma primeira porção de um sinal é processada em uma primeira porção de uma camada física localizada em uma primeira porção de uma estação base. uma compressão de domínio de frequência com multiplexação estatística é aplicada à primeira porção processada do sinal. uma primeira porção comprimida do sinal é gerada. a primeira porção comprimida do sinal e a segunda porção do sinal são transmitidas para uma segunda porção da camada física localizada em uma segunda porção da estação base.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA DE COMUNICAÇÕES MIMO DE MÚLTIPLOS SÍTIOS COM FORMAÇÃO DE FEIXE HÍBRIDO EM ARQUITETURA DIVIDIDA EM CAMADAS L1

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS [001] O presente pedido reivindica prioridade para o Pedido de Patente Provisório U.S. N^Q. 62/455.315 para Lee, depositado em 6 de fevereiro de 2017, e intitulado Multi-Site MIMO Communications System With Hybrid Beamforming In L1-Split Architecture, e incorpora sua descrição aqui a título de referência em sua totalidade.

CAMPO DA TÉCNICA [002] A presente invenção refere-se a sistemas de telecomunicações e, em particular, a um sistema de comunicações de entrada múltipla, saída múltipla (MIMO) com formação de feixe híbrido em uma arquitetura dividida em uma camada, onde o sistema de comunicações pode incluir sistemas de comunicações de Novo Rádio (NR) 5G.

ANTECEDENTES [003] No mundo de hoje, redes de celular proveem capacidades de comunicações sob demanda para indivíduos e entidades de negócios. Tipicamente, uma rede celular é uma rede sem fio que pode ser distribuída em áreas de terra, que são chamadas células. Cada tal célula é servida por pelo menos um transceptor de localização fixa, que é referido como um local de célula ou uma estação base. Cada célula pode usar um conjunto diferente de frequências de suas células vizinhas a fim de evitar interferência e provê serviço aperfeiçoado dentro de cada célula. Quando as células são reunidas, elas proveem cobertura de rádio em uma ampla área geográfica, o que permite que um grande número de telefones móveis, e/ou outros dispositivos sem fios ou transceptores portáteis, se comuniquem uns com os outros e com

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 5/85

2/42 transceptores e telefones fixos em qualquer lugar na rede. Tais comunicações são realizadas através de estações base e são realizadas mesmo se transceptores móveis estiverem se movendo através de mais de uma célula durante transmissão. Provedores de comunicações sem fio grandes implantaram tais sítios de célula em todo o mundo, desta maneira permitindo que telefones móveis de comunicações e dispositivos de computação móveis sejam conectados à rede pública de telefônica comutada e Internet pública.

[004] Um telefone móvel é um telefone portátil que é capaz de receber e/ou fazer chamadas telefônicas e/ou de dados através de um local de célula ou uma torre de transmissão usando ondas de rádio para transferir sinais para e a partir do telefone móvel. Em vista de um grande número de usuários de telefone móvel, redes telefônicas móveis atuais proveem um recurso limitado e compartilhado. Com relação a isso, sítios de célula e aparelhos podem mudar a frequência e usar transmissores de baixa potência para permitir uso simultâneo das redes por muitos ligadores com menos interferência. Cobertura por um local de célula pode depender de uma localização geográfica particular e/ou um número de usuários que pode usar potencialmente a rede. Por exemplo, em uma cidade, um local de célula pode ter uma faixa de até aproximadamente 804,672 m (½ milha); em áreas rurais, a faixa pode ser tanto quando 8046,72 m (5 milhas); e em algumas áreas, um usuário pode receber sinais de um local de célula 40233,6 m (25 milhas) distante.

[005] O que segue são exemplos de algumas das tecnologias celulares digitais que estão em uso pelos provedores de comunicações: Sistema Global para Comunicações Móveis (Global System for Mobile Communications - GSM), Serviços Gerais de Pacote por Rádio (General Packet Radio Service - GPRS), cdmaOne, CDMA2000, Evolução de Dados Otimizados (Evolution Data Optimized - EV-DO),

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 6/85

3/42

Taxas de Dados Aperfeiçoadas para Evolução GSM (Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE)), Sistema Universal de Telecomunicações Móveis (Universal Mobile Telecommunications System (UMTS)), Telecomunicações Sem fio Digitais Aperfeiçoadas (Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT)), AMPS Digital (Digital AMPS - IS-136/TDMA)) e Rede Digital Ampliada e Integrada (Integrated Digital Enhanced Network (iDEN)). A Evolução de Longo Prazo, ou 4G LTE, que foi desenvolvida pelo corpo de normas do Third Generation Partnership Project (3GPP), é um padrão para uma comunicação sem fio de dados de alta velocidade para telefones móveis e terminais de dados. Um padrão 5G LTE está sendo atualmente desenvolvido. LTE é baseada nas tecnologias celulares digitais GSM/EDGE e UMTS/HSPA e permite capacidade e velocidade aumentadas através do uso de uma interface de rádio diferente junto com melhorias de rede de núcleo.

[006] Dispositivos móveis são usados para recebimento e transmissão de vários tipos de dados, tais como dados de voz (por exemplo, chamadas telefônicas), e-mails, mensagens de texto, navegação na Internet, dados de vídeo (por exemplo, vídeos, chamada de vídeo, realidade aumentada/virtual, etc.), dados de áudio (por exemplo, streaming de músicas), etc. Tipos diferentes de dados podem requerer largura de banda de transmissão diferente. Por exemplo, a fim de reproduzir um vídeo de alta definição em um dispositivo móvel tendo uma boa qualidade, uma largura de banda maior pode ser requerida comparado com transmissão de um e-mailou uma mensagem de texto para o dispositivo móvel.

SUMÁRIO [007] Em algumas implementações, a presente invenção refere-se a um método implementado por computador para transmissão de dados usando um sistema de comunicações de entrada múltipla, saída múltipla

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 7/85

4/42 com formação de feixe híbrido em uma arquitetura dividida em 1 camada. O método pode incluir processamento de uma primeira porção de um sinal em uma primeira porção de uma camada física localizada em uma primeira porção de uma estação base, aplicação de uma compressão de domínio de frequência com multiplexação estatística à primeira porção processada do sinal, geração de uma primeira porção comprimida do sinal e transmissão da primeira porção comprimida do sinal e uma segunda porção do sinal para uma segunda porção da camada física localizada em uma segunda porção da estação base.

[008] Em algumas implementações, a presente invenção pode incluir uma ou mais das características opcionais que seguem. A primeira porção da estação base pode incluir uma unidade remota e a segunda porção da estação base pode incluir uma unidade digital. A primeira porção e a segunda porção podem ser comunicativamente acopladas usando um link fronthaul.

[009] Em algumas implementações, transmissão pode incluir ainda transmissão da primeira porção comprimida do sinal e da segunda porção do sinal usando processamento de entrada múltipla saída múltipla. O processamento de entrada múltipla saída múltipla pode incluir pelo menos um dos que seguem: um processamento de entrada múltipla saída múltipla de sítio único, um processamento de entrada múltipla saída múltipla de múltiplos sítios e um processamento de entrada múltipla saída múltipla distribuído.

[0010] Em algumas implementações, transmissão pode incluir ainda realização de formação de feixe híbrido do sinal durante transmissão a partir da primeira porção da estação base para a segunda porção da estação base. Em algumas implementações, formação de feixe híbrido pode incluir combinar digitalmente um ou mais sinais usando pelo menos uma da primeira porção e da segunda porção da estação base e geração, com base nos sinais digitalmente combinados,

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 8/85

5/42 de um ou mais sinais analógicos formados por feixe para transmissão por uma ou mais antenas acopladas comunicativamente à estação base.

[0011] Em algumas implementações, a formação de feixe híbrido inclui ainda modulação da primeira porção dos sinais, mapeamento da primeira porção modulada dos sinais para pelo menos uma porção da camada física, pré-codificação da primeira porção modulada mapeada dos sinais usando pelo menos um indicador de matriz de pré-codificação de sub-banda, onde o indicador de matriz de pré-codificação de subbanda pode ser selecionado de cada feixe para transmissão dos sinais, atribuição de um ou mais recursos à primeira porção pré-codificada dos sinais, realização de formação de feixe digital de um ou mais feixes digitais de sinais correspondendo à primeira porção pré-codificada dos sinais com base nos recursos atribuídos e realização de formação de feixe analógico da primeira porção pré-codificada digitalizada dos sinais para gerar um ou mais feixes de sinal analógicos para transmissão por pelo menos uma antena.

[0012] Em algumas implementações, a realização da formação de feixe digital pode incluir realização de pré-codificação em banda larga da primeira porção dos sinais. Ainda, a realização da formação de feixe digital pode incluir geração os feixes digitais e combinação dos feixes digitais para gerar um ou mais feixes digitais combinados.

[0013] Em algumas implementações, pelo menos uma antena pode incluir uma ou mais subdisposições de antena. Cada subdisposição de antena pode gerar um ou mais feixes para transmissão dos sinais usando uma matriz de formação de feixe entre uma ou mais subdisposições de antena.

[0014] Em algumas implementações, a estação base pode incluir pelo menos uma das que seguem: uma estação base eNodeB, uma estação base gNodeB e qualquer combinação das mesmas. Pelo

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 9/85

6/42 menos uma da primeira porção e da segunda porção da estação base pode incluir pelo menos um dos que seguem: um transmissor de rádio e um receptor de rádio. A estação base pode ser uma estação base operando em pelo menos um dos sistemas de comunicações que seguem: um sistema de comunicações de evolução de longo prazo e um sistema de comunicações por novo rádio.

[0015] Produtos de programa de computador não transitórios (isto é, produtos de programa de computador fisicamente corporificados) são também descritos, os quais armazenam instruções, que quando executadas por um ou mais processadores de dados de um ou mais sistemas de computação, fazem com que um processador de dados realize operações. Similarmente, sistemas de computador são também descritos, os quais podem incluir um ou mais processadores de dados e memória acoplada a um ou mais processadores de dados. A memória pode armazenar temporariamente ou permanentemente instruções que fazem com que pelo menos um processador realize uma ou mais das operações descritas aqui. Ainda, podem ser implementados métodos por um ou mais processadores de dados ou dentro de um sistema de computação único ou distribuídos dentre dois ou mais sistemas de computação. Tais sistemas de computação podem ser conectados e podem trocar dados e/ou comandos ou outras instruções ou similar através de uma ou mais conexões, incluindo, mas não limitado a, uma conexão com uma rede (por exemplo, a Internet, uma rede de área ampla sem fio, uma rede de área local, uma rede de área ampla, uma rede com fio ou similar), através de uma conexão direta entre um ou mais sistemas de computação múltiplos, etc.

[0016] Os detalhes de uma ou mais variações da invenção descrita aqui são mostrados nos desenhos acompanhantes e descrição abaixo. Outras características e vantagens da invenção descrita aqui serão aparentes a partir da descrição e desenhos e a partir das reivindicações.

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 10/85

7/42

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0017] Os desenhos acompanhantes, que são incorporados ao e constituem uma parte do presente pedido, mostram certos aspectos da invenção aqui revelada e, junto com a descrição, ajudam a explicar alguns dos princípios associados com a implementações reveladas. Nos desenhos, [0018] a Figura 1 a ilustra um sistema de comunicações de evolução de longo prazo (LTE) convencional exemplar;

[0019] a Figura 1b. ilustra detalhe adicional do sistema LTE exemplar mostrado na Figura 1a;

[0020] a Figura 1c ilustra detalhe adicional do núcleo de pacote evoluído do sistema LTE exemplar mostrado na Figura 1a;

[0021] a Figura 1d ilustra um Nó B evoluído exemplar do sistema LTE exemplar na Figura 1a;

[0022] a Figura 2 ilustra detalhe adicional de um Nó B evoluído mostrado nas Figuras 1 a-d;

[0023] a Figura 3 ilustra uma rede de acesso por rádio virtual exemplar, de acordo com algumas implementações da presente invenção;

[0024] a Figura 4 ilustra uma arquitetura de divisão da 3GPP exemplar;

[0025] a Figura 5a ilustra uma arquitetura de divisão de L1 exemplar junto com um gráfico de comparação mostrando necessidades de largura de banda de transporte reduzida da arquitetura, de acordo com algumas implementações da presente invenção;

[0026] a Figura 5b ilustra uma arquitetura dividida em camada inferior exemplar;

[0027] a Figura 5c ilustra uma arquitetura dividida em camadas L1 exemplar para um uplink, de acordo com algumas implementações da presente invenção;

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 11/85

8/42 [0028] a Figura 5d ilustra funcionalidades exemplares realizadas durante uma comunicação uplink em uma arquitetura dividida em camada inferior exemplar, de acordo com algumas implementações da presente invenção;

[0029] a Figura 6a ilustra uma outra arquitetura de formação de feixe exemplar para um sistema de comunicação sem fio;

[0030] a Figura 6b ilustra uma arquitetura de formação de feixe híbrido de novo rádio exemplar;

[0031] a Figura 6c ilustra detalhe adicional com relação ao componente de formação de feixe mostrado na Figura 6b;

[0032] a Figura 6d ilustra uma arquitetura de disposição de formação de feixe de subdisposições exemplar;

[0033] a Figura 6e ilustra uma arquitetura exemplar para formação de feixe híbrido de novo rádio no ambiente MU-MIMO, de acordo com algumas implementações da presente invenção;

[0034] a Figura 6f ilustra uma arquitetura exemplar para formação de feixe híbrido de novo rádio no ambiente MU-MIMO, de acordo com algumas implementações da presente invenção;

[0035] a Figura 7 é um gráfico ilustrando comparação de várias opções para implementação de um pré-codificador;

[0036] a Figura 8 ilustra uma comparação de capacidades-chave entre sistemas IMG-Avançado (4G) e IMT-2020 (5G);

[0037] a Figura 9 ilustra um sistema de comunicação MIMO de múltiplos sítios exemplar de acordo com algumas implementações da presente invenção;

[0038] a Figura 10 ilustra uma arquitetura de multiconectividade MIMO distribuída (D-MIMO) exemplar, de acordo com algumas implementações da presente invenção;

[0039] a Figura 11 ilustra uma arquitetura de sistema de antena

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 12/85

9/42 ativa exemplar, de acordo com algumas implementações da presente invenção;

[0040] a Figura 12 ilustra um sistema exemplar, de acordo com algumas implementações da presente invenção; e [0041] a Figura 13 ilustra um método exemplar de acordo com algumas implementações da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0042] A presente invenção pode prover sistemas e métodos que podem ser implementados em arquitetura dividida em 1 camada para sistemas de comunicações sem fio. Tais sistemas podem incluir sistemas de comunicações sem fio de evolução de longo prazo e/ou sistemas de comunicações de Novo Rádio. A presente invenção incorpora uso de técnicas de entrada múltipla, saída múltipla (MIMO) junto com formação de feixe analógico/digital híbrido em uma arquitetura dividida em 1 camada. Um processamento em camada física superior centralizado (PHY) pode ser implementado. A camada 1 pode ser dividida e compressão de domínio de frequência pode ser implementada (tal como, por exemplo, para reduzir largura de banda). Sinais a partir de equipamento(s) de usuário podem ser recebidos de múltiplos sítios.

[0043] Um ou mais aspectos da presente invenção podem ser incorporados a componentes transmissores e/ou receptores de estações base em tais sistemas de comunicações. Um sistema de comunicações de evolução de longo prazo exemplar é descrito abaixo.

Sistema de Comunicações de Evolução de Longo Prazo [0044] As FIGURAS 1a-c e 2 ilustram um sistema de comunicação de evolução de longo prazo (LTE) convencional exemplar 100 junto com seus vários componentes. Um sistema LTE ou um 4G LTE, como ele é comercialmente conhecido, é governado por um padrão para comunicação sem fio de dados de alta velocidade para telefones móveis

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 13/85

10/42 e terminais de dados. O padrão é baseado nas tecnologias de rede GSM/EDGE (Sistema Global para Comunicações Móveis7Taxas de Dados Aperfeiçoadas para Evolução GSM) bem como UMTS/HSPA (Sistema de Telecomunicações Móvel Universal/ Acesso de Pacote de Alta Velocidade). O padrão é desenvolvido pela 3GPP (3rd Generation Partnership Project).

[0045] Como mostrado na Figura 1 a, o sistema 100 pode incluir uma rede de acesso de rádio terrestre universal evoluída (EUTRAN) 102, um núcleo de pacote evoluído (EPC) 108 e uma rede de dados de pacote (PDN) 101, onde EUTRAN 102 e EPC 108 proveem comunicação entre um equipamento de usuário 104 e a PDN 101. A EUTRAN 102 pode incluir uma pluralidade de nós B's evoluídos (eNodeB ou ENODEB ou eNodeB ou eNB) ou estações base 106 (a, b, c) (como mostrado na Figura 1b) que proveem capacidades de comunicação a uma pluralidade de equipamento de usuário 104 (a, b,

c). O equipamento de usuário 104 pode ser um telefone móvel, um smartphone, um tablet, um computador pessoal, um assistente digital pessoal (PDA), um servidor, um terminal de dados e/ou qualquer outro tipo de equipamento de usuário e/ou qualquer combinação dos mesmos. O equipamento de usuário 104 pode conectar o EPC 108 e, eventualmente, a PDN 101, através do eNodeB 106. Tipicamente, o equipamento de usuário 104 pode se conectar ao mais próximo, em termos de distância, eNodeB 106. No sistema LTE 100, a EUTRAN 102 e o EPC 108 trabalham juntos para prover conectividade, mobilidade e serviços para o equipamento de usuário 104.

[0046] A Figura 1b ilustra detalhe adicional da rede 100 mostrada na Figura 1a. Como declarado acima, a EUTRAN 102 inclui uma pluralidade de eNodeBs 106, também conhecidos como locais de célula. Os eNodeBs 106 proveem funções de rádio e realizam funções de controle-chave incluindo escalonamento de recursos de link aéreo ou

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 14/85

11/42 gerenciamento de recurso de rádio, mobilidade em modo ativo ou transferência, e controle de admissão para serviços. Os eNodeBs 106 são responsáveis por selecionar quais entidades de gerenciamento de mobilidade (MMEs, como mostrado na Figura 1c) servirão o equipamento de usuário 104 e pelas características de protocolo tais como compressão de cabeçalhos e encriptação. Os eNodeBs 106 que formam uma EUTRAN 102 colaboram uns com os outros para gerenciamento de recurso de rádio e transferência.

[0047] Comunicação entre o equipamento de usuário 104 e o eNodeB 106 ocorre através de uma interface aérea 122 (também conhecida como interface LTE-Uu). Como mostrado na Figura 1b, a interface aérea 122 provê comunicação entre equipamento de usuário 104b e o eNodeB 106a. A interface aérea 122 usa Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDMA) e Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência de Portadora Única (SC-FDMA), uma variante de OFDMA, no downlinke uplink, respectivamente. OFDMA permite uso de técnicas de antena múltipla conhecidas, tal como Entrada Múltipla Saída Múltipla (MIMO).

[0048] A interface aérea 122 usa vários protocolos, que incluem um controle de recurso de rádio (RRC) para sinalização entre o equipamento de usuário 104 e eNodeB 106 e estrato de não acesso (NAS) para sinalização entre o equipamento de usuário 104 e MME (como mostrado na Figura 1c). Em adição à sinalização, tráfego de usuário é transferido entre o equipamento de usuário 104 e eNodeB 106. Ambos sinalização e tráfego no sistema 100 são realizados por canais de camada física (PHY).

[0049] eNodeBs 106 múltiplos podem ser interconectados uns com os outros usando uma interface X2 130(a, b, c). Como mostrado na Figura 1a, interface X2 130a provê interconexão entre eNodeB 106a e eNodeB 106b; interface 130b provê interconexão entre eNodeB 106a e

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 15/85

12/42 eNodeB 106c; e interface X2 130c provê interconexão entre eNodeB 106b e eNodeB 106c. A interface X2 pode ser estabelecida entre dois eNodeBs a fim de prover uma troca de sinais, que pode incluir uma informação relacionada à carga ou interferência bem como informação relacionada à transferência. Os eNodeBs 106 se comunicam com o núcleo de pacote evoluído 108 através de uma interface S1 124(a, b, c). A interface S1 124 pode ser dividida em duas interfaces: uma para o plano de controle (mostrada como interface de plano de controle (interface S1-MME) 128 na Figura 1c) e a outra para o plano de usuário (mostrada como interface de plano de usuário (interface S1-U) 125 na Figura 1c).

[0050] O EPC 108 estabelece e aplica Qualidade de Serviço (QoS) para serviços de usuário e permite que o equipamento de usuário 104 mantenha um endereço de protocolo de Internet (IP) consistente enquanto se movendo. Deve ser notado que cada nó na rede 100 tem seu próprio endereço de IP. O EPC 108 é projetado para interagir com redes sem fio legadas. O EPC 108 também é projetado para separar plano de controle (isto é, sinalização) e plano de usuário (isto é, tráfego) na arquitetura de rede de núcleo, que permite mais flexibilidade em implementação e escalabilidade independente das funções de dados de controle e usuário.

[0051] A arquitetura de EPC 18 é dedicada a dados de pacote e é mostrada em mais detalhes na Figura 1c. O EPC 108 inclui um gateway de serviço (S-GW) 110, um gateway de PDN (P-GW) 112, uma entidade de gerenciamento de mobilidade (MME) 114, um servidor de assinante doméstico (HSS) 116 (um banco de dados de assinante para o EPC 108) e uma função de regras de controle de política e tarifas (PCFR) 118. Alguns desses (tais como S-GW, P-GW, MME e HSS) são frequentemente combinados em nós de acordo com a implementação do fabricante.

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 16/85

13/42 [0052] O S-GW 110 funciona como um roteador de dados de pacote de IP e é a âncora de caminho da portadora do equipamento do usuário no EPC 108. Desta maneira, conforme o equipamento do usuário se move de um eNodeB 106 para um outro durante operações de mobilidade, o S-GW 110 permanece o mesmo e o caminho da portadora em direção à EUTRAN 102 é comutado para falar com o eNodeB 106 novo servindo o equipamento de usuário 104. Se o equipamento de usuário 104 se mover para o domínio de um outro S-GW 110, a MME 114 transferirá todos os caminhos da portadora do equipamento do usuário para o novo S-GW. O S-GW 110 estabelece caminhos de portadora para o equipamento de usuário para um ou mais P-GWs 112. Se dados a jusante forem recebidos para um equipamento de usuário ocioso, o SGW 110 armazena os pacotes a jusante e solicita à MME 114 localizar e restabelecer os caminhos da portadora para e através da EUTRAN 102.

[0053] O P-GW 112 é o gateway entre o EPC 108 (e o equipamento de usuário 104 e a EUTRAN 102) e PDN 101 (mostrado na Figura 1a). O P-GW 112 funciona como um roteador para tráfego de usuário bem como realiza funções em nome do equipamento de usuário. Essas incluem alocação de endereço de IP para o equipamento de usuário, filtragem de pacote de tráfego de usuário a jusante para assegurar que ele seja posto no caminho de portadora apropriado, aplicação de QoS a jusante, incluindo taxa de dados. Dependendo dos serviços que um assinante esteja usando, pode haver caminhos de portadora de dados de usuário múltiplos entre o equipamento de usuário 104 e P-GW 112. O assinante pode usar serviços em PDNs servidos por P-GWs diferentes, caso em que o equipamento de usuário tem pelo menos um caminho de portadora estabelecido para cada P-GW 112. Durante transferência do equipamento de usuário de um eNodeB para um outro, se o S-GW 110 estiver também mudando, o caminho de portadora do P-GW 112 é comutado para o novo S-GW.

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 17/85

14/42 [0054] A MME 114 gerencia equipamento de usuário 104 dentro do EPC 108, incluindo gerenciamento de autenticação de assinante, mantendo um contexto para equipamento de usuário 104 autenticado, estabelecendo caminhos de portadora de dados na rede para tráfego de usuário e mantendo rastro da localização de móveis ociosos que não se desconectaram da rede. Para equipamento de usuário ocioso 104 que precisa ser reconectado à rede de acesso para receber dados a jusante, a MME 114 inicia paginação para localizar o equipamento de usuário e restabelecer os caminhos da portadora para e através da EUTRAN 102. A MME 114 para um equipamento de usuário 104 particular é selecionada pelo eNodeB 106 a partir do qual o equipamento de usuário 104 inicia acesso ao sistema. A MME é tipicamente parte de uma coleção de MMEs no EPC 108 para os propósitos de compartilhamento de carga e redundância. No estabelecimento dos caminhos da portadora de dados do usuário, a MME 114 é responsável por seleção do P-GW 112 e do S-GW 110, que formarão as extremidades do caminho de dados através do EPC 108.

[0055] O PCFR 118 é responsável por tomada de decisão de controle de política, bem como para controle das funcionalidades de tarifas com base em fluxo na função de aplicação de controle de política (PCEF), que reside no P-GW 110. O PCRF 118 provê a autorização QoS (identificador de classe QoS (QCI) e taxas de bit) que decide como um certo fluxo de dados será tratado no PCEF e assegura que isso está de acordo com o perfil de assinante do usuário.

[0056] Como declarado acima, os serviços de IP 119 são providos pela PDN 101 (como mostrado na Figura 1a).

II. eNodeB [0057] A Figura 1d ilustra uma estrutura exemplar de eNodeB 106. O eNodeB 106 pode incluir pelo menos uma cabeça de rádio remota (RRH) 132 (tipicamente, pode haver três RRH 132) e uma unidade de

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 18/85

15/42 banda base (BBU) 134. A RRH 132 pode ser conectada a antenas 136. A RRH 132 e a BBU 134 podem ser conectadas usando uma interface óptica que é compatível com especificação padrão de interface de rádio pública comum (CPRI) 142. A operação do eNodeB 106 pode ser caracterizada usando os parâmetros padrão (e especificações) que seguem: banda de radiofrequência (Banda4, Banda9, Banda17), largura de banda (5, 10, 15, 20 MHz), esquema de acesso (downlink·. OFDMA; uplink'. SC-OFDMA), tecnologia de antena (downlink'. 2x2 MIMO; uplink'. 1x2 entrada única saída múltipla (SIMO)), número de setores (máximo de 6), potência de transmissão máxima (60 W), taxa de transmissão máxima (downlink·. 150 Mb/s; uplink·. 50 Mb/s), interface S1/X2 (1000Base-SX, 1000Base-T) e ambiente móvel (até 350 km/h). A BBU 134 pode ser responsável por processamento de sinal de banda base digital, terminação de linha S1, terminação de linha X2, processamento de chamada e processamento de controle de monitoramento. Pacotes de IP que são recebidos de EPC 108 (não mostrado na Figura 1d) podem ser modulados em sinais de banda base digitais e transmitidos para a RRH 132. Por outro lado, os sinais de banda base digitais recebidos da RRH 132 podem ser desmodulados em pacotes de IP para transmissão para EPC 108.

[0058] A RRH 132 pode transmitir e receber sinais sem fio usando antenas 136. A RRH 132 pode converter (usando conversor (CONV) 140) sinais de banda base digitais a partir da BBU 134 para sinais de radiofrequência (RF) e amplificá-los em potência (usando amplificador (AMP) 138) para transmissão para equipamento de usuário 104 (não mostrado na Figura 1d). Por outro lado, os sinais de RF que são recebidos do equipamento de usuário 104 são amplificados (usando AMP 138) e convertidos (usando CONV 140) em sinais de banda base digitais para transmissão para a BBU 134.

[0059] A Figura 2 ilustra um detalhe adicional de um eNodeB 106

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 19/85

16/42 exemplar. O eNodeB 106 inclui uma pluralidade de camadas: camada 1 de LTE 202, camada 2 de LTE 204 e camada 3 de LTE 206. A camada 1 de LTE inclui uma camada física (PHY). A camada 2 de LTE inclui um controle de acesso de meio (MAC), um controle de link de rádio (RLC), um protocolo de convergência de dados de pacote (PDCP). A camada 3 de LTE inclui várias funções e protocolos, incluindo um controle de recurso de rádio (RRC), uma alocação de recurso dinâmico, configuração e provisão de medição de eNodeB, um controle de admissão de rádio, um controle de mobilidade de conexão e gerenciamento de recurso de rádio (RRM). O protocolo de RLC é um protocolo de fragmentação de solicitação de repetição automática (ARQ) usado em uma interface aérea celular. O protocolo de RRC manipula sinalização de plano de controle da camada 3 de LTE entre o equipamento de usuário e a EUTRAN. RRC inclui funções para estabelecimento e liberação de conexão, transmissão de informação de sistema, estabelecimento/reconfiguração e liberação de portadora de rádio, procedimentos de mobilidade de conexão de RRC, notificação e liberação de paginação e controle de potência de loop externo. O PDCP realiza compressão e descompressão de cabeçalho de IP, transferência de dados de usuário e manutenção de números de sequência para Portadoras de Rádio. A BBU 134, mostrada na Figura 1 d, pode incluir camadas L1-L3 de LTE.

[0060] Uma das funções principais do eNodeB 106 é gerenciamento de recurso de rádio, que inclui escalonamento de ambos recursos de interface aérea de uplink e downlink para equipamento de usuário 104, controle de recursos de portadora e controle de admissão. O eNodeB 106, como um agente para o EPC 108, é responsável pela transferência de mensagens de paginação que são usadas para localizar móveis quando eles estão ociosos. O eNodeB 106 também comunica informação de canal de controle comum pelo ar, compressão de

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 20/85

17/42 cabeçalho, encriptação e descriptação dos dados de usuário enviados pelo ar e estabelecendo critérios de relato e ativação de envio. Como declarado acima, o eNodeB 106 pode colaborar com outro eNodeB 106 na interface X2 para os propósitos de gerenciamento de envio e interferência. Os eNodeBs 106 se comunicam com a MME de EPC's através da interface S1-MME e com o S-GW com a interface S1-U. Ainda, o eNodeB 106 troca dados de usuário com o S-GW na interface S1-U. O eNodeB 106 e o EPC 108 têm um relacionamento muitos para muitos para apoiar compartilhamento de carga e redundância dentre MMEs e S-GWs. O eNodeB 106 seleciona uma MME de um grupo de MMEs de maneira que a carga pode ser compartilhada por múltiplas MMEs para evitar congestionamento.

III. Redes de Comunicações Sem Fio de Arquitetura Dividida em 1 Camada [0061] Em algumas implementações, a presente invenção refere-se a um sistema de comunicações de novo radio (NR) 5G. 5G NR é um próximo padrão de telecomunicações proposto além dos padrões 4GIMT-Avançado atuais. Redes 5G são projetadas para oferecer em capacidade maior do que 4G atual, permitir número maior de usuários de banda larga móvel por unidade de área e permitir consumo de quantidades de dados maiores e/ou ilimitadas em gigabyte por mês e usuário. Isso pode permitir que os usuários stream meios em alta definição muitas horas por dia usando dispositivos móveis, mesmo quando não redes Wi-Fi. Redes 5G são projetadas para ter um suporte melhor de comunicação dispositivo-para-dispositivo, custo menor, latência menor do que equipamento 4G e consumo de batería menor, etc. Tais redes são projetadas para ter taxas de dados de dezenas de megabits por segundo para um número grande de usuários, taxas dedados de 100 Mb/s para áreas metropolitanas, 1 Gb/s simultaneamente para usuários dentro de uma área confinada (por

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 21/85

18/42 exemplo, andar de escritório), um número grande de conexões simultâneas para redes de sensor sem fio, uma eficiência espectral aumentada, cobertura melhor, eficiência de sinalização aumentada, latência de 1-10 ms, latência reduzida comparado com sistemas existentes.

[0062] Em algumas implementações, a presente invenção pode prover uma arquitetura unificada para solução de 3,5 GHz e sistemas de comunicações de Novo Rádio de mmOnda. A presente invenção pode ainda permitir reuso de uplink de LTE para transmissão de operação de Analisador de Rede e Serviço (Network and Service Analyser - NSA)) de NR e pode apoiar interação mais estreita entre componentes/sistemas de LTE e NR. A presente invenção pode prover uma arquitetura dividida em camadas PHY com transferência de símbolo de domínio de frequência nas comunicações fronthaul, compressão de domínio de frequência com ganho de multiplexação estatístico, célula/setor, carregamento (uso de bloco de recurso físico (PRB), camadas de MIMO e esquema de codificação de modulação (MCS). Além disso, a presente invenção pode permitir formação de feixe (BF) analógico híbrido e pré-codificação digital, sistema de antena ativa (AAS) para extensão de cobertura e pré-codificação digital para MIMO (incluindo MIMO distribuído para melhora da taxa de transferência de borda celular).

[0063] A Figura 3 ilustra uma rede de acesso a rádio virtual exemplar 300, de acordo com algumas implementações da presente invenção. A rede 300 pode prover comunicações entre vários componentes, incluindo uma estação base (por exemplo, eNodeB) 301, um equipamento de rádio 307, uma unidade centralizada 302, uma unidade digital 304 e um dispositivo de rádio 306. Os componentes no sistema 300 podem ser acoplados comunicativamente a um núcleo de pacote evoluído usando um link backhaul 305. Uma unidade

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 22/85

19/42 centralizada (CU) 302 ou vBBU-superior pode ser acoplada comunicativamente a uma unidade digital (DU) 304 ou vBBU-inferior usando uma conexão midhaul 308. Os componentes de radiofrequência (RF) 306 podem ser comunicativamente acoplados à DU 304 usando uma conexão fronthaul 310.

[0064] Em algumas implementações, a unidade de vBBU superior 302 pode prover capacidades de comunicação inteligentes a uma ou mais unidades de vBBU inferior 308. A unidades 302, 304 podem incluir uma ou mais estações base, estações base macro, estações base micro, cabeças de rádio remotas, etc. e/ou qualquer combinação das mesmas.

[0065] A Figura 4 ilustra uma arquitetura dividida em camadas da 3GPP exemplar 400. De acordo com esta arquitetura, a necessidade de largura de banda CPRI para NR pode ser 100s de Gb/s. Compressão de CPRI pode ser implementada na DU e RU (como mostrado na Figura 3). Ainda, vários algoritmos podem ser implementados para prevenir operação de vários fornecedores. A arquitetura 400 pode permitir padronização de fron/hat/Z/midhaul, que pode incluir uma divisão de camadas maior (por exemplo, Opção 2 ou Opção 3-1 (arquitetura dividida RLC Superior/lnferior)) e fronthaul com arquitetura dividida L1 (Opção 7), como discutido abaixo.

[0066] Em algumas implementações, a arquitetura dividida em camadas L1 da presente invenção (isto é, Opção 7 como mostrado na Figura 4) pode incluir um receptor avançado no uplink, processamento conjunto através de vários pontos de transmissão (TPs) para ambos DL/UL e necessidades de largura de banda e latência de transporte razoáveis para facilidade de implantação. Ainda, a arquitetura dividida em camadas L1 da presente invenção pode incluir uma divisão entre processamento de nível celular e nível de usuário que pode incluir processamento de nível celular em unidade remota (RU) e

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 23/85

20/42 processamento de nível de usuário em DU. Ainda, usando a arquitetura dividida em camadas L1 da presente invenção, amostras de domínio de frequência podem ser transportadas através de Ethernet fronthaul, onde as amostras de domínio de frequência podem ser comprimidas para largura de banda de fronthaul reduzida.

[0067] A Figura 5a ilustra uma arquitetura dividida em camadas L1 exemplar 502 junto com um gráfico de comparação 504 mostrando necessidades de largura de banda de transporte reduzidas da arquitetura 502, de acordo com algumas implementações da presente invenção. A arquitetura 502 pode incluir uma unidade digital (DU) 501 acoplada comunicativamente a uma unidade remota (RU) 503 através de Ethernet fronthaul 505. A unidade DU pode incluir um componente de correção de erro avançada (FEC), um componente de modulação (Mod), um componente de pré-codificação MIMO um componente de mapeamento de elemento de recurso (RE). A unidade RU 503 pode incluir um componente de transformada de Fourier rápida inversa (IFFT) e componente de adição de prefixo cíclico (CP). A arquitetura 502 pode obter uma redução significante em largura de banda fronthaul através da multiplexação estatística de células (portadora e setor), carregamento (uso de PRB) e/ou camadas de MIMO e MCS (QPSK/64QAM/256QAM).

[0068] A Figura 5b ilustra uma arquitetura dividida em camadas inferior 500 exemplar. A arquitetura 500 pode implementar uma Opção 7-1, onde algumas funcionalidades da camada PHY inferior (por exemplo, adição/remoção de FFT/iFFT e CP) podem ser realizadas pela unidade digital 509 enquanto as funções restantes da camada PHY podem ser realizadas pela unidade centralizada 507. Ainda, a opção 72 pode ser implementada para os propósitos de pré-codificação e formação de feixe na unidade digital 509.

[0069] Como mostrado na Figura 5b, a unidade centralizada 507

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 24/85

21/42 pode realizar processamento de bit 510, que pode ser seguido por modulação 514 e mapeamento de camada 516. A Opção 7-2 pode ser utilizada, onde a unidade digital 509 pode realizar pré-codificação 502 e mapeamento de recurso 522. Antes da realização de formação de feixe analógico 530, a unidade digital 509 pode aplicar remoção de IFFT/CP 526 e usar conversor digital-em-analógico 528 para converter sinais digitais em analógicos para os propósitos de formação de feixe. A opção 7-1 pode prover enquanto tendo uma largura de banda de fronthaul alta complexidade de unidade digital menor, necessidade de latência de fronthaul de sub-milissegundos, nenhuma sobrecarga adicional em précodificação e parâmetros de MIMO de CoMP/múltiplos sítios podem ser determinados com base em feedbackde informação de estado de canal recebida na unidade digital.

[0070] No caminho reverso, sinais analógicos podem ser convertidos usando um conversor analógico-em-digital 532 na unidade digital 509. A unidade digital 509 pode realizar adição de FFT/CP 534, que é seguida por desmapeamento de recurso 538 e pré-filtragem 540. Subsequente ao desmapeamento 538, a unidade centralizada 507 pode realizar processos de sinal de referência de som (SRS) 544. Processos de aumento de cobertura (CE) e equalização 542 podem ser realizados após recebimento de dados pré-filtrados a partir de componente de préfiltragem 540. A unidade centralizada 507 pode então realizar desmodulação 550 seguido por processamento de bit 552. Ainda, a unidade centralizada 507 pode também correlacionar quaisquer sinais que ela recebe do componente de filtro de Canal de Acesso Aleatório Físico (PRACH) 536 da unidade digital 509. A unidade centralizada 507 pode ainda usar seu componente de detecção de pico 548 para determinar picos.

[0071] A Figura 5c ilustra uma arquitetura dividida em camadas L1 exemplares 551 para um uplink (como divisão L1 565), de acordo com

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 25/85

22/42 algumas implementações da presente invenção. Como mostrado na Figura 5c, uma unidade remota 553 pode ser comunicativamente acoplada a uma unidade digital 555 através de uma conexão 565. A unidade remota 553 e a unidade digital 555 podem ser configuradas para dividir várias funcionalidades associadas com camada L1 na conexão 565.

[0072] Em algumas implementações, a unidade remota 553 pode ser configurada para receber sinais RF/IF (por exemplo, a partir de equipamentos de usuário, outras RUS e/ou quaisquer outros dispositivos). Quando do recebimento dos sinais de RF/IF, a unidade remota 553 pode ser configurada para processar os sinais usando um componente de remoção de FFT/CR (Transformada de Fourier Rápida/Prefixo Cíclico) 557 e realizar seleção/atribuição de blocos de recursos usando seu componente de seleção RB 559.

[0073] A unidade digital 555 pode incluir um componente de estimativa de canal e equalizador de MIMO 567, um componente de desmapeamento de camada 569, componente de desmodulação 571 e um componente decodificador de correção de erro avançada (FEC) 573. A arquitetura 551 pode permitir o uso de um receptor avançado (por exemplo, SIC, Turbo equalizador, etc.) na unidade digital 555. Em uma implementação de unidade digital centralizada, recepção conjunta de múltiplos sítios pode ser obtida usando a unidade digital 555 sem compartilhamento de dados inter-eNB. Ainda, compressão pode ser aplicada na unidade remota 553 para reduzir mais largura de banda de fronthaul.

[0074] A Figura 5d ilustra funcionalidades exemplares realizadas durante uma comunicação uplink em uma arquitetura dividida em camadas inferior 560 exemplar, de acordo com algumas implementações da presente invenção. A arquitetura 560 pode incluir uma unidade digital 561 acoplada comunicativamente a uma unidade

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 26/85

23/42 centralizada 563. Opção 7-1 564, Opção 7-2 568 e Opção 7-3 578 podem ser implementadas na arquitetura 560. As Opções 7-1 e 7-2 podem prover funções de recebimento avançadas na unidade centralizada 563 (por exemplo, SIC, Turbo equalizador, etc.). Além disso, usando essas opções, recepção conjunta de múltiplos sítios é possível na unidade centralizada 563 sem compartilhamento de dados inter-noB. Ainda, a opção 7-1 com compressão de camada pode reduzir mais a largura de banda de fronthaul, enquanto a Opção 7-3 requer fronthaul de largura de banda alta, latência baixa.

[0075] Similar à Figura 5c, durante uma comunicação uplink, a unidade digital 561 da arquitetura 560 mostrada na Figura 5 pode realizar remoção de FFT/CP usando seu componente de remoção de FFT/CP 562, que pode ser seguido por funções de desmapeamento de bloco de recurso e pré-filtragem no componente 566 (similar àqueles mostrados na Figura 5b). A unidade centralizada 563 pode realizar estimativa de canal e equalização de MIMO (usando seu componente 570), desmapeamento de camada (usando seu componente 572), desmodulação (usando componente 574) e processamento em nível de bit (usando componente 576).

[0076] A Figura 6a ilustra opções de arquitetura de formação de feixe híbrido 600 (A, B, C) em uma estação base em um sistema de comunicação sem fio para os propósitos de transmissões downlink. Formação de feixe pode se referir a processamento de sinais para transmissão ou recepção de sinal direcional. Isso pode ser obtido combinando elementos em uma antena de tal modo que sinais em ângulos particulares sofrem interferência construtiva enquanto outros interferência destrutiva. Formação de feixe pode ser usada para transmissão e recepção para obter seletividade espacial. Em comunicações sem fio, há duas classes de formação de feixe: uma direção de formação de feixe de chegada (por exemplo, ajuste de

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 27/85

24/42 direção de antena de recepção ou transmissão) e formação de feixe eigen (por exemplo, maximização de potência de sinal na antena de recepção com base em vários critérios). Para maximizar a taxa de transferência de sistemas de antena de camadas múltiplas, précodificação é usada para formação de feixe de camadas múltiplas, onde pré-codificação pode ser um esquema de formação de feixe para apoiar transmissão em camadas múltiplas em um sistema MIMO. Usando précodificação, streams múltiplos podem ser transmitidos a partir de uma antena usando pesos independentes por antena para maximizar a taxa de transferência na saída do receptor.

[0077] A Figura 6a ilustra uma outra arquitetura de formação de feixe exemplar 601 para um sistema de comunicação sem fio. A arquitetura 601 é referida no Padrão 3GPP, Especificações de LTE ΙΟ11. A arquitetura 601 pode realizar embaralhamento 604 de palavras de código 602, onde as palavras de código embaralhadas são passadas para o mapeador de modulação 606 e então para o mapeador de camada 608. As camadas 612 são então processadas por um componente de pré-codificação 612. Subsequente à pré-codificação, elementos de recurso podem ser mapeados usando um componente mapeador de elemento de recurso 614. Então, sinais OFDM para transmissão para as portas de antena 618 podem ser gerados usando componentes 616.

[0078] Nesta arquitetura, pré-codificação MIMO pode ser realizada em domínio de frequência após mapeamento de camada. A arquitetura 601 tem ainda uma estrutura de livro de códigos dual que pode incluir multiplexação espacial de 8 camadas e apoio de antena de polarização cruzada. A estrutura de livro de códigos dual pode ser representada usando o que segue:

W= WiW₂ (1)

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 28/85

25/42 em que Wi é um indicador de matriz de pré-codificação de banda larga (PMI) representando estatísticas de canal de longo prazo e W₂ é um PMI de sub-banda para seleção de feixe para cada polarização. [0079] A Figura 6b ilustra uma arquitetura de formação de feixe híbrido de novo rádio exemplar 620. A arquitetura 620 pode incluir um componente de modulação 622, um componente de mapeamento de camada 624, um componente de pré-codificação de sub-banda 626, componentes de mapeamento de recurso 628, componentes IFFT/CP 630, um componente de formação de feixe digital 632, componente IF/RF 634 e um componente de formação de feixe analógico 636. Os componentes 632, 634 e 636 podem ser configurados para realizar formação de feixe híbrido. O componente de modulação 622 pode realizar modulação dos bits processados que podem ser recebidos por uma unidade centralizada. Mapeamento de camada dos dados modulados pode ser realizado pelo componente 624. Pré-codificação de sub-banda pode ser aplicada usando parâmetro W2 no componente 626. Componentes de mapeamento de recurso 628 podem realizar mapeamento de recurso de acordo com uma ou mais camadas que são eventualmente passadas no formador de feixe digital 632. O formador de feixe digital 632 (ilustrado mais na Figura 6c) pode realizar précodificação de banda larga junto com os componentes IF/RF e de formação de feixe analógico 634, 636. O parâmetro de pré-codificação de banda larga W1 pode ser determinado usando 0 que segue:

W1 = WdTWa (2) onde Wd corresponde a parâmetro de matriz de formação de feixe digital na subdisposição,

WA correspondente a um parâmetro de formação de feixe analógico na subdisposição de antena e

T especifica parâmetros D/A e/ou IF/RF.

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 29/85

26/42 [0080] A Figura 6c ilustra detalhe adicional com relação ao componente de formação de feixe 632 mostrado na Figura 6b. Dados dos componentes de remoção de IFFT/CP 630 correspondendo a uma pluralidade de camadas 1,..., L podem ser providos para o componente de formação de feixe digital 632 para gerar um ou mais feixes correspondentes (Feixe 1, ..., Feixe L). Os feixes são então fornecidos a um combinador 644 para combinação de um ou mais dos feixes. Por exemplo, a matriz Butler pode ser usada para os propósitos de combinação de feixe/formação de feixe. Como pode ser compreendido, outras maneiras de combinação de feixe/formação de feixe podem ser usadas. Feixes combinados podem ser então transmitidos para componentes de IF/RF 634 através de portas de antena para componentes de formação de feixe analógico 636 para gerar feixes para transmissão.

[0081] A Figura 6d ilustra uma arquitetura de formação de feixe de subdisposições 650 exemplar. Como mostrado na Figura 6d, um painel de antena exemplar 652 pode incluir uma pluralidade de elementos (por exemplo, elementos 8x8). Ainda, o painel de antena 652 pode incluir ainda uma ou mais subdisposições 654. Como mostrado na Figura 6d, o painel de antena pode incluir 4 subdisposições 654. Como acima descrito com relação à Figura 6b, pré-codificação digital pode ser realizada em duas etapas usando o que segue:

A][V Al^{para formaçâo de feixe (3)}

W_D = \ \ ^DBF ... para MU-Ml MO (4) em que Wdbf representa formação de feixe digital de subdisposição 654; Pé uma matriz de formação de feixe horizontal entre subdisposições; e t é uma matriz de formação de feixe vertical entre subdisposições.

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 30/85

27/42 [0082] A Figura 6e ilustra uma arquitetura exemplar 660 para formação de feixe híbrido de novo rádio no ambiente MU-MIMO, de acordo com algumas implementações da presente invenção. A arquitetura 660 pode ser configurada para acomodar MIMO de múltiplos sítios/múltiplos usuários, em que sinais podem ser recebidos de equipamentos de usuário múltiplos (EU 1, ...EU N) 662. Sinais dos EUs 662 (na forma de símbolos modulados) podem ser providos para mapeamento de camada (usando componentes 664) e pré-codificação de sub-banda pode ser realizada usando componentes 666 (como descrito acima) e recursos podem ser alocados usando componentes de mapeamento de recursos 668 para transmissão para um componente de mapeamento de feixe de usuário 670. O componente formador de feixe/combinador digital 674 pode iniciar formação de feixe híbrido (como descrito acima em conexão com Figuras 6b-c) uma vez o IFFT/CP sendo removido pelos componentes 672. Os feixes formados são então passados para os componentes IF/RF 676 nas portas de antena de modo que os formadores de feixe analógicos 678 podem gerar transmissões.

[0083] A Figura 6f ilustra uma arquitetura 680 exemplar para formação de feixe híbrido de novo rádio no ambiente MU-MIMO, de acordo com algumas implementações da presente invenção. A arquitetura 680 pode implementar uma divisão em camadas inferior de acordo com a Opção 7-2 discutida acima. Sinais para equipamentos de usuário múltiplos (EU 1, ...EU N) 682 (na forma de símbolos modulados) podem ser providos para mapeamento de camadas (usando componentes 684), em que 2 camadas podem ser atribuídas por usuário de acordo com Opção 7-2. Então, pré-codificação de sub-banda pode ser realizada usando componentes 686 e recursos podem ser alocados usando componentes de mapeamento de recurso 688 para transmissão para um componente de mapeamento de feixe de usuário 690. A título

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 31/85

28/42 de um exemplo não limitante, o componente de mapeamento de feixe de usuário 690 pode gerar um total de 8 camadas, 4 feixes simultâneos e configuração MIMO 2x2 por usuário. O IFFT/CP pode ser removido pelos componentes 692 e componente formador de feixe/combinador digital 694 pode realizar formação de feixe híbrido (como descrito acima em conexão com as Figuras 6b-c). Os feixes podem então ser passados para os componentes IF/RF 696 nas portas de antena de modo que formadores de feixes analógicos 698 podem gerar transmissões. A título de um exemplo não limitante, as antenas usadas na arquitetura 680 podem incluir 16 portas, desta maneira reduzindo significantemente uma pegada de antena.

[0084] A Figura 7 é um gráfico 700 ilustrando comparação de várias opções de pré-codificação. Em alguns casos, pré-codificação em DU e RU pode ser equivalente. Para implementação de MIMO de formação de feixe avançada/CoMP e de múltiplos sítios, pré-codificação em DU pode ser uma abordagem preferida. Como mostrado na Figura 7, cálculo de um vetor de pré-codificação pode ser realizado localmente na unidade digital. No entanto, para cálculo do vetor de pré-codificação na unidade remota, informação de estado de canal (CSI) pode ser necessária ser transmitida da unidade digital para a unidade remota (que pode ser afetada por necessidades de latência de transporte para pré-codificação de nível de intervalo de tempo de transmissão (TTI) dinâmico. Vetor de pré-codificação pode ser dinamicamente atualizado na unidade digital uma vez por intervalo de tempo de transmissão. No entanto, na unidade remota, atualizações para o vetor de précodificação dependem da latência de transporte. Informação de estado de canal pode ser usada para determinar parâmetros de MIMO distribuído na unidade digital. No entanto, para determinar tais parâmetros na unidade remota, vetor de pré-codificação e vários dados de nível de usuário têm que ser transmitidos para a unidade remota.

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 32/85

29/42

Desta maneira, determinação de um vetor de pré-codificação na unidade digital pode ser preferível.

[0085] Em algumas implementações, a presente invenção pode prover capacidades de formação de feixe de sistema de antena ativa (AAS) melhoradas para rádio novo (NR) bem como arquitetura de divisão de formação de feixe mmOnda. Isso pode permitir um cenário de implantação unificado e interação flexível entre as duas camadas. Uma antena ativa pode ser uma antena que pode incluir componentes eletrônicos ativos, onde o rádio integrado à antena tem o módulo RF posicionado próximo da antena passiva a fim de reduzir perdas de cabo. Uma antena ativa pode transformar antena tradicional para contribuir para eficiência de estação base, o que pode permitir que os operadores aumentem a capacidade e os alvos de cobertura de suas redes. Um sistema AAS de estação base (um sistema exemplar é mostrado na Figura 1) pode integrar uma disposição de transceptor ativo e uma disposição de antena passiva em um dispositivo único. Em um cenário típico, uma cabeça de rádio remota é conectada a uma antena usando um cabo de radiofrequência, como mostrado na Figura 2. No entanto, com AAS, um dispositivo único com elementos de antena diferentes pode ter seus próprios transceptores RF integrados. Desta maneira, o AAS pode prover controle digital mais fino do peso de formação de feixe de cada subelemento individual dentro da antena. Além disso, quando uma tecnologia MIMO é usada, recursos de rádio podem ser utilizados em ambos os domínios micro- e macroespaciais.

[0086] O AAS pode também prover vários benefícios para formação de feixe multidimensional, tal como quando equipamentos de usuário podem estar localizados em pontos de elevação diferentes. Por exemplo, um equipamento de usuário localizado em uma altura particular (no último andar de um arranha-céu) pode requerer um feixe que está apontado para cima, enquanto um equipamento de usuário

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 33/85

30/42 localizado no chão pode requerer um feixe direcionado para baixo. Uso de AAS bem como várias tecnologias MIMO pode permitir escalonamento desses equipamentos de usuário de modo a evitar interferências ou quaisquer outras questões. Uso de AAS em sistemas 5G pode também ser vantajoso, uma vez que AAS pode prover combinação de antenas múltiplas, RF, linhas transmissoras e receptoras em um único dispositivo, desta maneira reduzindo fiação, custos com rede, etc. Além disso, as tecnologias AAS e MIMO podem ser também benéficas na adaptação a ambientes de distribuição de usuários de células menores individuais.

[0087] A Figura 8 ilustra uma comparação 800 de capacidadeschave entre sistemas IMT-Avançado (4G) (sombreado mais claro na Figura 8) e IMT-2020 (5G) (área sombreada mais escura na Figura 8). A comparação 800 é baseada em parâmetros-chave que incluem uma taxa de dados de pico, taxa de dados experimentada pelo usuário, eficiência de espectro, mobilidade, latência, densidade de conexão, eficiência de energia de rede e capacidade de tráfego de área.

[0088] As capacidades-chave de IMT-Avançadas podem incluir até espectro GHz para taxa de transferência de pico, QoE uniforme (100 Mbps em todos os lugares) e ganho em MIMO limitado em mmOnda. No entanto, como mostrado na Figura 8, os sistemas 5G podem oferecer uma taxa de dados experimentada pelo usuário melhorada (isto é, até 100 Mbits/s), eficiência de espectro melhorada (isto é, até 3 vezes), mobilidade melhorada (isto é, até 500 km/h), latência reduzida (isto é, para menos de 1 ms), densidade de conexão melhorada, eficiência de energia de rede melhorada (isto é, acima de uma vez), capacidade de tráfego de área aumentada (isto é, até 10 Mbit/s/m²) e taxa de dados de pico aumentada (isto é, até 20 Gbit/s).

[0089] A Figura 9 ilustra um sistema de comunicação MIMO de múltiplos sítios exemplar 902, de acordo com algumas implementações

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 34/85

31/42 da presente invenção. A Figura 9 também mostra um gráfico de comparação 904 mostrando uma melhoria em taxa de transferência de pico pelo sistema MIMO de múltiplos sítios da presente invenção 902.

[0090] O sistema 902 pode incluir uma estação base (por exemplo, eNodeB) 901 tendo uma área de cobertura predeterminada 906 e estações base de novo rádio (NR) (por exemplo, gNodeBs) 903, 905 e 907 que podem estar localizadas dentro da área de cobertura 906. Um ou mais equipamentos de usuário 909 podem também estar localizados dentro da área de cobertura 906. O(s) equipamento(s) de usuário 909 pode(m( ser configurado(s) para ser comunicativamente acoplados com as estações base de NR 903, 905, 907. As estações base 903, 905, 907 podem ser estações base de categoria 2 de novo rádio. No entanto, como pode ser compreendido, a estação base de LTE (por exemplo, eNodeB) 901 e as estações base 903, 905, 907 podem ser quaisquer outros tipos de estações base. As estações base de NR 903, 905, 907 podem permitir uma formação de feixe híbrido, como discutido acima com relação à Figura 6. Isso pode incluir pré-codificação de MIMO digital dinâmica para MIMO de múltiplos sítios e AAS para formação de feixe específica de equipamento de usuário.

[0091] O gráfico 904 ilustra ainda benefícios de uso de um sistema MIMO de múltiplos sítios (tal como o sistema 902) com relação a um sistema MIMO de sítio único. O sistema MIMO de sítio único ou usuário único (SU-MIMO) pode se referir a sistema ponto-a-ponto que usa códigos espaço-tempo/espaço-frequência (diversidade transmissor/receptor) junto com técnicas de multiplexação espacial para melhorar a capacidade e confiança de canal. Sistemas SU-MIMO coordenam processamento dentre todos os transmissores ou receptores. Em contraste, em sistemas MIMO de sítio múltiplo ou usuário múltiplo (MU-MIMO), é geralmente suposto que não haja nenhuma coordenação entre usuários. Desta maneira, canais de MUPetição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 35/85

32/42

MIMO de uplink e downlink podem ser diferentes. No uplink, os usuários transmitem para a estação base no mesmo canal, onde a estação base deve funcionar para separar os sinais transmitidos usando métodos de processamento de disposição ou detecção de usuário múltiplo. No downlink, a estação base usa o mesmo canal para transmitir simultaneamente para usuários múltiplos, o que pode causar interferência interusuário para os usuários. No entanto, embora o parâmetro razão de sinal para ruído (SNR) possa aumentar para ambos os sistemas SU-MIMO e MU-MIMO, a capacidade dos sistemas SUMIMO é geralmente menos do que os sistemas MU-MIMO, como mostrado na Figura 9. Como mostrado pelas curvas 916 (usando estações base categoria 2) e 917 (usando estações de base categoria

1), a taxa de transferência de pico mais alta de sistemas SU-MIMO é menos do que aproximadamente 7 Gbps (na SNR mais alta) para sistema SU-MIMO 916 e menos do que aproximadamente 5 Gbps (na SNR mais alta) para SU-MIMO 917. Em contraste, sistemas MU-MIMO têm uma taxa de transferência maior como mostrado pelas curvas 914 (usando estações base categoria 8) e 915 (usando estações base categoria 4). Por exemplo, a taxa de transferência mais alta para estação base categoria 8 (curva 914 na Figura 9) é maior do que 25 Gbps e para categoria 4 (curva 915) é maior do que 12 Gbps.

[0092] A Figura 10 ilustra uma arquitetura de multiconectividade MIMO distribuído (D-MIMO) exemplar 1000, de acordo com algumas implementações da presente invenção. Sistemas MIMO distribuídos podem implementar domínio espacial de canais de desvanecimento móveis para prover melhorias de desenvolvimento para sistemas de comunicação sem fio. Em particular, tais sistemas podem melhor efetivamente a capacidade, taxa de transferência de borda celular, cobertura, mobilidade de grupo, etc., de uma rede de comunicação sem fio. Tais melhorias podem ser obtidas usando sistemas de antena

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 36/85

33/42 distribuída que podem aumentar a capacidade através de descorrelação dos subcanais de MIMO enquanto usando macrodiversidade em adição à microdiversidade. Sistemas de antena distribuída referem-se a redes de antenas espacialmente separadas conectadas a uma fonte comum usando um meio de transporte provendo serviço sem fio dentro de uma área geográfica (isto é, uma célula) ou uma localização/estrutura física (por exemplo, cobertura interna).

[0093] A arquitetura 1000 pode incluir um eNodeB 1002, um gNodeB 1004 e um gNodeB 1006. Os gNodeBs 1004, 1006 junto com o equipamento de usuário 1008 (junto com outros equipamentos de usuário) podem estar localizados dentro de uma área de cobertura 1009 do eNodeB 1002. O sistema 1000 pode ser um sistema de comunicação de agregação de multitecnologia que pode permitir uso de uma tecnologia de LTE e tecnologia de NR enquanto implementando técnicas MIMO NR discutidas aqui.

[0094] Em algumas implementações, o eNodeB 1002 pode transmitir ao equipamento de usuário 1008 uma informação de downlink (por exemplo, Canal de Controle de Downlink Físico (Physical Downlink Controle Channel (PDCCH), Canal Compartilhado de Downlink Físico (Physical Downlink Shared Channel (PDSCH), etc.) no downlink e receber informação de uplink (por exemplo, Canal de Controle de Uplink Físico (Physical Uplink Control Channel (PUCCH)), Canal Compartilhado de Uplink Físico (Physical Uplink Shared Channel (PUSCH)), etc.) no uplink. Os gNodeBs 1004, 1006 podem transmitir sua respectiva informação de downlink para o equipamento de usuário 1008 (por exemplo, NR-PDCCH, NR-PDSCH).

[0095] Em algumas implementações, a arquitetura MIMO distribuída NR 1000 mostrada na Figura 10 pode se sobrepor à implantação de eNodeB 1002 existente. Uma informação de controle de uplink (UCI) pode ser transmitida por ambos gNodeB 1004, 1006 para o

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 37/85

34/42 eNodeB 1002. A transmissão UCI de novo rádio (NR UCI) pelos gNodeBs pode usar a mesma frequência de uplink (por exemplo, PUCCH) que está sendo usada pelo eNodeB 1002 para transmissão no uplink. Ainda, o eNodeB 1002 pode decodificar informação NR UCI que foi transmitida pelos gNodeBs 1004, 1006 e compartilhar a mesma com gNodeBs 1004, 1006.

[0096] A Figura 11 ilustra uma arquitetura de sistema de antena ativa exemplar 1100, de acordo com algumas implementações da presente invenção. A arquitetura 1100 pode incluir uma pluralidade de conjuntos de sistema de antena ativa 1102. Os conjuntos 1102 podem ser comunicativamente acoplados a uma unidade de processamento 1106 usando conexões IP/Ethernet 1104. Por exemplo, a latência associada com cada uma das conexões 1104 pode ser da ordem de 4 Gbps por conjunto de AAS 1102. A unidade de processamento 1106 pode ser comunicativamente acoplada a um dispositivo de IP/Ethernet 1112 (de modo que a latência pode ser reduzida para 2,4 Gbps por conjunto de AAS 1102). O dispositivo 112 pode ser ainda comunicativamente acoplado a uma vBBU 1114 (e por sua vez ao EPC) através de uma conexão de IP/Ethernet 1118, onde vários serviços de sistema de apoio de operações/sistema de apoio de negócios (OSS/BSS) 116 podem ser providos. Ainda, o dispositivo 1112 pode ser ainda comunicativamente acoplado a uma outra unidade de processamento 1108 através de uma conexão de IP/Ethernet 1110. Os dispositivos 1106 e 1108 podem ser configurados para prover funcionalidades de 1 camada e/ou 2 camadas.

[0097] Em algumas implementações, a presente invenção pode ser configurada para ser implementada em um sistema 1200, como mostrado na Figura 12. O sistema 1200 pode incluir um ou mais de um processador 1210, uma memória 1220, um dispositivo de armazenamento 1230 e um dispositivo de entrada/saída 1240. Cada um

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 38/85

35/42 dos componentes 1210, 1220, 1230 e 1240 pode ser interconectado usando um barramento de sistema 1250. O processador 1210 pode ser configurado para processar instruções para execução dentro do sistema 600. Em algumas implementações, o processador 1210 pode ser um processador de thread único. Em implementações alternativas, o processador 1210 pode ser um processador de thread múltiplos. O processador 1210 pode ser ainda configurado para processar instruções na memória 1220 ou no dispositivo de armazenamento 1230, incluindo recebimento ou envio de informação através do dispositivo de entrada/saída 1240. A memória 1220 pode armazenar informações dentro do sistema 1200. Em algumas implementações, a memória 1220 pode ser um meio de leitura por computador. Em implementações alternativas, a memória 1220 pode ser uma unidade de memória volátil. Em ainda algumas implementações, a memória 1220 pode ser uma unidade de memória não volátil. O dispositivo de armazenamento 1230 pode ser capaz de prover armazenamento de massa para o sistema 1200. Em algumas implementações, o dispositivo de armazenamento 1230 pode ser um meio de leitura por computador. Em implementações alternativas, o dispositivo de armazenamento 1230 pode ser um dispositivo de disco flexível, um dispositivo de disco rígido, um dispositivo de disco óptico, um dispositivo de fita, memória de estado sólido não volátil ou qualquer outro tipo de dispositivo de armazenamento. O dispositivo de entrada/saída 1240 pode ser configurado para prover operações de entrada/saída para o sistema 1200. Em algumas implementações, o dispositivo de entrada/saída 1240 pode incluir um teclado e/ou dispositivo de apontamento. Em implementações alternativas, o dispositivo de entrada/saída 1240 pode incluir uma unidade de exibição para exibição de interfaces de usuário gráficas.

[0098] A Figura 13 ilustra um método exemplar 1300, de acordo

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 39/85

36/42 com algumas implementações da presente invenção. Em 1302, uma primeira porção de um sinal pode ser processada em uma primeira porção de uma camada física localizada em uma primeira porção de uma estação base (por exemplo, em uma unidade remota (RU)). Em 1304, uma compressão de domínio de frequência com multiplexação estatística pode ser aplicada à primeira porção processada do sinal para gerar uma primeira porção comprimida do sinal. Em 1306, a primeira porção comprimida do sinal e a segunda porção do sinal podem ser transmitidas para uma segunda porção da camada física localizada em uma segunda porção da estação base (por exemplo, em uma unidade digital (DU)). Os dados podem ser transmitidos usando técnicas MIMO, com formação de feixe analógico/digital em uma arquitetura dividida em 1 camada.

[0099] Em algumas implementações, a presente invenção pode incluir uma ou mais das características opcionais que seguem. A primeira porção da estação base pode incluir uma unidade remota e a segunda porção da estação base pode incluir uma unidade digital. A primeira porção e a segunda porção podem ser comunicativamente acopladas usando um link fronthaul.

[00100] Em algumas implementações, transmissão pode incluir ainda transmissão da primeira porção comprimida do sinal e da segunda porção do sinal usando processamento de entrada múltipla saída múltipla. O processamento de entrada múltipla saída múltipla pode incluir pelo menos um dos que seguem: um processamento de entrada múltipla saída múltipla de sítio único, um processamento de entrada múltipla saída múltipla de sítios múltiplos e um processamento de entrada múltipla saída múltipla distribuído.

[00101] Em algumas implementações, transmissão pode incluir ainda realização de formação de feixe híbrido do sinal durante transmissão a partir da primeira porção da estação base para a segunda

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 40/85

37/42 porção da estação base. Em algumas implementações, formação de feixe híbrido pode incluir combinar digitalmente um ou mais sinais usando pelo menos uma da primeira porção e da segunda porção da estação base e geração, com base nos sinais digitalmente combinados, de um ou mais sinais analógicos formados de feixe para transmissão por uma ou mais antenas comunicativamente acopladas à estação base.

[00102] Em algumas implementações, a formação de feixe híbrido inclui ainda modulação da primeira porção dos sinais, mapeamento da primeira porção modulada dos sinais para pelo menos uma porção da camada física, pré-codificação da primeira porção modulada mapeada de pré-codificação do sinal usando pelo menos um indicador de matriz de pré-codificação de sub-banda, onde o indicador de matriz de précodificação de sub-banda pode ser selecionado para cada feixe para transmissão dos sinais, atribuindo um ou mais recursos à primeira porção pré-codificada dos sinais, realizando formação de feixe digital de um ou mais feixes digitais de sinais correspondendo à primeira porção pré-codificada dos sinais com base nos recursos atribuídos, e realização de formação de feixe analógico da primeira porção pré-codificada digitalizada dos sinais para gerar um ou mais feixes de sinal analógico para transmissão por pelo menos uma antena.

[00103] Em algumas implementações, a realização da formação de feixe digital pode incluir realização de pré-codificação de banda larga da primeira porção dos sinais. Ainda, a realização da formação de feixe digital pode incluir geração dos feixes digitais e combinação dos feixes digitais para gerar um ou mais feixes digitais combinados.

[00104] Em algumas implementações, pelo menos uma antena pode incluir uma ou mais subdisposições de antena. Cada subdisposição de antena pode gerar um ou mais feixes para transmissão dos sinais usando uma matriz deformação de feixe entre uma ou mais subdisposições de antena.

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 41/85

38/42 [00105] Em algumas implementações, a estação base pode incluir pelo menos uma das que seguem: uma estação base eNodeB, uma estação base gNodeB e qualquer combinação das mesmas. Pelo menos uma da primeira porção e da segunda porção da estação base pode incluir pelo menos um dos que seguem: um transmissor de rádio e um receptor de rádio. A estação base pode ser uma estação base operando em pelo menos um dos sistemas de comunicações que seguem: um sistema de comunicações de evolução de longo prazo e um sistema de comunicações de novo rádio.

[00106] Os sistemas e métodos revelados aqui podem ser concretizados de várias formas incluindo, por exemplo, um processador de dados, tal como um computador que também inclui um banco de dados, circuito eletrônico digital, firmware, software ou em combinações dos mesmos. Além disso, as características mencionadas acima e outros aspectos e princípios das presentes implementações reveladas podem ser implementadas em várias implementações. Tais ambientes e aplicações relacionadas podem ser especialmente construídos para realização dos vários processos e operações de acordo com as implementações reveladas ou eles podem incluir um computador de propósito geral ou plataforma de computação seletivamente ativada ou reconfigurada por código para prover a funcionalidade necessária. Os processos revelados aqui não estão inerentemente relacionados a nenhum computador, rede, arquitetura, ambiente ou outro aparelho particular e podem ser implementados através de uma combinação adequada de hardware, software e/ou firmware. Por exemplo, várias máquinas para propósito geral podem ser usadas com programas escritos de acordo com os ensinamentos das implementações reveladas ou pode ser mais conveniente construir um aparelho ou sistema especializado para realização dos métodos e técnicas requeridos.

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 42/85

39/42 [00107] Os sistemas e métodos revelados aqui podem ser implementados como um produto de programa de computador, isto é, um programa de computador tangivelmente concretizado em uma portadora de informação, por exemplo, em um dispositivo de armazenamento de leitura por máquina ou em um sinal propagado, para execução por, ou para controlar a operação de, aparelho de processamento de dados, por exemplo, um processador programável, um computador ou computadores múltiplos. Um programa de computador pode ser escrito em qualquer forma de linguagem de programação, incluindo linguagens compiladas ou interpretadas, e ele pode ser implementado em qualquer forma, incluindo como um programa independente ou como um módulo, componente, sub-rotina ou outra unidade adequada para uso em um ambiente de computação. Um programa de computador pode ser implementado para ser executado em um computador ou em múltiplos computadores em um local ou distribuído em vários locais e interconectados por uma rede de comunicação.

[00108] Como usado aqui, o termo usuário pode se referir a qualquer entidade incluindo uma pessoa ou um computador.

[00109] Embora números ordinais tais como primeiro, segundo e similar possam, em algumas situações, se relacionar a uma ordem, como usado neste documento, números ordinais não implicam necessariamente uma ordem. Por exemplo, números ordinais podem ser usados apenas para distinguir um item do outro. Por exemplo, para distinguir um primeiro evento de um segundo evento, mas não precisam implicar nenhuma ordem cronológica ou um sistema de referência fixo (de modo que um primeiro evento em um parágrafo da descrição pode ser diferente de um primeiro evento em um outro parágrafo da descrição). [00110] A descrição acima pretende ilustrar, mas não limitar, o escopo da invenção, que é definido pelo escopo das reivindicações

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 43/85

40/42 apensas. Outras implementações estão dentro do escopo das reivindicações que seguem.

[00111] Esses programas de computador, que podem ser também referidos como programas, software, aplicativos de software, aplicativos, componentes ou código, incluem instruções para a máquina para um processador programável, e podem ser implementados em uma linguagem de programação procedural de nível alto e/ou orientada por objeto e/ou em linguagem de montagem/máquina. Como aqui usado, o termo meio de leitura por máquina refere-se a qualquer produto de programa de computador, aparelho e/ou dispositivo, tais como, por exemplo, discos magnéticos, discos ópticos, memória e Dispositivos Lógicos Programáveis (PLDs), usados para prover instruções para a máquina e/ou dados para um processador programável, incluindo um meio de leitura por máquina que recebe instruções da máquina como um sinal de leitura por máquina. O termo sinal de leitura por máquina refere-se a qualquer sinal usado para prover instruções para a máquina e/ou dados para um processador programável. O meio de leitura por máquina pode armazenar tais instruções para a máquina não transitoriamente, tal como, por exemplo, faria uma memória de estado sólido não transiente ou um drive rígido magnético ou qualquer meio de armazenamento equivalente. O meio de leitura por computador pode alternativamente ou adicionalmente armazenar tais instruções para a máquina de uma maneira transiente, tal como, por exemplo, como faria um cache de processador ou outra memória de acesso aleatório associada com um ou mais núcleos de processador físicos.

[00112] Para prover interação com um usuário, a invenção descrita aqui pode ser implementada em um computador tendo um dispositivo de exibição, tal como, por exemplo, um tubo de raio de catodo (CRT) ou um monitor de cristal líquido (LCD) para exibição de informação para o

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 44/85

41/42 usuário e um teclado e um dispositivo de apontamento, tal como, por exemplo, um mouse ou uma trackball, através do qual o usuário pode fornecer entrada para o computador. Outros tipos de dispositivos podem ser usados para prover interação com um usuário também. Por exemplo, feedback provido ao usuário pode ser qualquer forma de feedback sensorial, tal como, por exemplo, feedback visual, feedback auditivo ou feedback táctil; e entrada a partir do usuário pode ser recebida em qualquer forma, incluindo, mas não limitado a, entrada acústica, fala ou táctil.

[00113] A invenção descrita aqui pode ser implementada em um sistema de computador que inclui um componente de back-end, tal como, por exemplo, um ou mais servidores de dados, ou que inclui um componente de middleware, tais como, por exemplo, um ou mais servidores de aplicativo, ou que inclui um componente front-end, tal como, por exemplo, um ou mais computadores de cliente tendo uma interface de usuário gráfica ou um Web browser através do qual um usuário pode interagir com uma implementação da invenção descrita aqui, ou qualquer combinação de tais componentes back-end, middleware ou front-end. Os componentes do sistema podem ser interconectados através de qualquer forma ou meio de comunicação de dados digitais, tal como, por exemplo, uma rede de comunicação. Exemplos de redes de comunicação incluem, mas não estão limitados a, rede de área local (LAN), uma rede de área ampla (WAN) e a Internet.

[00114] O sistema de computador pode incluir clientes e servidores. Um cliente e servidor estão, geralmente, mas não exclusivamente, distantes um do outro e tipicamente interagem através de uma rede de comunicação. A relação de cliente e servidor surge em virtude de programas de computador rodando nos respectivos computadores e tendo uma relação cliente-servidor um com o outro.

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 45/85

42/42 [00115] As implementações mostradas na descrição acima não representam todas as implementações consistentes com a invenção descrita aqui. Ao contrário, elas são apenas alguns exemplos consistentes com aspectos relacionados com a invenção descrita. Embora algumas variações tenham sido descritas em detalhes acima, outras modificações ou adições são possíveis. Em particular, características e/ou variações adicionais podem ser providas em adição àquelas mostradas aqui. Por exemplo, as implementações descritas acima podem ser direcionadas a várias combinações e subcombinações das características reveladas e/ou combinações e subcombinações de várias características adicionais reveladas acima. Ainda, os fluxos lógicos mostrados nas figuras acompanhantes e/ou descritos aqui não requerem necessariamente a ordem particular mostrada, ou ordem sequencial, para obter resultados desejáveis. Outras implementações podem estar dentro do escopo das reivindicações que seguem.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método implementado por computador caracterizado pelo fato de que compreende:

processar uma primeira porção de um sinal em uma primeira porção de uma camada física localizada em uma primeira porção de uma estação base;

aplicar uma compressão de domínio de frequência com multiplexação estatística à primeira porção processada do sinal;

gerar uma primeira porção comprimida do sinal; e transmitir a primeira porção comprimida do sinal e uma segunda porção do sinal para uma segunda porção da camada física localizada em uma segunda porção da estação base.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira porção da estação base inclui uma unidade remota e a segunda porção da estação base inclui uma unidade digital.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a primeira porção e a segunda porção são acopladas comunicativamente usando um link de fronthaul.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a transmissão compreende ainda transmissão da primeira porção comprimida do sinal e da segunda porção do sinal usando processamento de entrada múltipla saída múltipla.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o processamento de entrada múltipla saída múltipla inclui pelo menos um dos que seguem: um processamento de entrada múltipla saída múltipla de sítio único, um processamento de entrada múltipla saída múltipla de múltiplos sítios e um processamento de entrada múltipla saída múltipla distribuído.
6. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a transmissão compreende ainda realização de

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 47/85

2/10 formação de feixe híbrido do sinal durante transmissão a partir da primeira porção da estação base para a segunda porção da estação base.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a formação de feixe híbrido compreende ainda combinar digitalmente um ou mais sinais usando pelo menos uma da primeira porção e da segunda porção da estação base;

gerar, com base nos sinais digitalmente combinados, um ou mais sinais analógicos formados por feixe para transmissão por uma ou mais antenas comunicativamente acopladas à estação base.
8. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a formação de feixe híbrido ainda compreende:

modular a primeira porção do um ou mais sinais;

mapear a primeira porção modulada do um ou mais sinais para pelo menos uma porção da camada física;

pré-codificar a primeira porção modulada mapeada do um ou mais sinais usando pelo menos um indicador de matriz de précodificação de sub-banda, o pelo menos um indicador de matriz de précodificação de sub-banda é selecionado para cada feixe para transmissão do um ou mais sinais;

atribuir um ou mais recursos à primeira porção pré-codificada do um ou mais sinais;

realizar formação de feixe digital de um ou mais sinais de feixes digitais correspondendo à primeira porção pré-codificada do um ou mais sinais com base nos recursos atribuídos; e realizar formação de feixe analógico da primeira porção précodificada digitalizada do um ou mais sinais para gerar um ou mais feixes de sinal analógicos para transmissão por pelo menos uma antena.
9. de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 48/85

3/10 de que a realização da formação de feixe digital inclui realização de pré-codificação de banda larga da primeira porção do um ou mais sinais.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a realização da formação de feixe digital inclui geração do um ou mais feixes digitais e combinação do um ou mais feixes digitais para gerar um ou mais feixes digitais combinados.
11. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma antena inclui uma ou mais subdisposições de antena, em que cada subdisposição de antena gera um ou mais feixes para transmissão do um ou mais sinais usando uma matriz de formação de feixe entre uma ou mais subdisposições de antena.
12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estação base inclui pelo menos uma das que seguem: uma estação base eNodeB, uma estação base gNodeB e qualquer combinação das mesmas.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que pelo menos um da primeira porção e da segunda porção da estação base inclui pelo menos um dos que seguem: um transmissor de rádio e um receptor de rádio.
14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a estação base é uma estação base operando em pelo menos um dos sistemas de comunicações que seguem: um sistema de comunicações de evolução de longo prazo e um sistema de comunicações por novo rádio.
15. Sistema caracterizado pelo fato de que compreende: pelo menos um processador programável; e um meio de leitura por máquina não transitório armazenando instruções que, quando executadas por pelo menos um processador

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 49/85

4/10 programável, faz com que o pelo menos um processador programável realize operações compreendendo:

processar de uma primeira porção de um sinal em uma primeira porção de uma camada física localizada em uma primeira porção de uma estação base;

aplicar uma compressão de domínio de frequência com multiplexação estatística à primeira porção processada do sinal;

gerar uma primeira porção comprimida do sinal; e transmitir a primeira porção comprimida do sinal e uma segunda porção do sinal para uma segunda porção da camada física localizada em uma segunda porção da estação base.
16. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a primeira porção da estação base inclui uma unidade remota e uma segunda porção da estação base inclui uma unidade digital.
17. Sistema, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a primeira porção e a segunda porção são comunicativamente acopladas usando um link de fronthaul.
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a transmissão ainda compreende transmitir a primeira porção comprimida do sinal e da segunda porção do sinal usando processamento de entrada múltipla saída múltipla.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o processamento de entrada múltipla saída múltipla inclui pelo menos um dos que seguem: um processamento de entrada múltipla saída múltipla de sítio único, um processamento de entrada múltipla saída múltipla de múltiplo sítios e um processamento de entrada múltipla saída múltipla distribuído.
20. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que transmissão ainda compreende

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 50/85

5/10 realizar formação de feixe híbrido do sinal durante transmissão a partir da primeira porção da estação base para a segunda porção da estação base.
21. Sistema, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a formação de feixe híbrido ainda compreende:

combinar digitalmente um ou mais sinais usando pelo menos uma da primeira porção e da segunda porção da estação base;

gerar, com base nos sinais digitalmente combinados, um ou mais sinais analógicos formados por feixe para transmissão por uma ou mais antenas comunicativamente acopladas à estação base.
22. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a formação de feixe híbrido ainda compreende:

modular a primeira porção do um ou mais sinais, mapear a primeira porção modulada do um ou mais sinais para pelo menos uma porção da camada física;

pré-codificar a primeira porção modulada mapeada do um ou mais sinais usando pelo menos um indicador de matriz de précodificação de sub-banda, o pelo menos um indicador de matriz de précodificação de sub-banda é selecionado para cada feixe para transmissão do um ou mais sinais;

atribuir um ou mais recursos à primeira porção pré-codificada do um ou mais sinais;

realizar formação de feixe digital do um ou mais sinais de feixes digitais correspondendo à primeira porção pré-codificada do um ou mais sinais com base nos recursos atribuídos; e realizar formação de feixe analógico da primeira porção précodificada digitalizada do um ou mais sinais para gerar um ou mais feixes de sinal analógicos para transmissão por pelo menos uma antena.

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 51/85

6/10
23. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a realização da formação de feixe digital inclui realização de pré-codificação de banda larga da primeira porção do um ou mais sinais.
24. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a realização da formação de feixe digital inclui geração do um ou mais feixes digitais e combinação do um ou mais feixes digitais para gerar um ou mais feixes digitais combinados.
25. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma antena inclui uma ou mais subdisposições de antena, em que cada subdisposição de antena gera um ou mais feixes para transmissão do um ou mais sinais usando uma matriz de formação de feixe entre uma ou mais subdisposições de antena.
26. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a estação base inclui pelo menos uma das que seguem: uma estação base eNodeB, uma estação base gNodeB e qualquer combinação das mesmas.
27. Sistema, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma da primeira porção e da segunda porção da estação base inclui pelo menos um dos que seguem: um transmissor de rádio e um receptor de rádio.
28. Sistema, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que a estação base é uma estação base operando em pelo menos um dos sistemas de comunicações que seguem: um sistema de comunicações de evolução de longo prazo e um sistema de comunicações por novo rádio.
29. Produto de programa de computador caracterizado pelo fato de que compreende um meio de leitura por máquina não transitório armazenando instruções que, quando executadas por pelo menos um

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 52/85

7/10 processador programável, faz com que pelo menos um processador programável realize operações compreendendo:

processar de uma primeira porção de um sinal em uma primeira porção de uma camada física localizada em uma primeira porção da estação base;

aplicar uma compressão de domínio de frequência com multiplexação estatística à primeira porção processada do sinal;

gerar de uma primeira porção comprimida do sinal; e transmitir a primeira porção comprimida do sinal e uma segunda porção do sinal para uma segunda porção da camada física localizada em uma segunda porção da estação base.
30. Produto de programa de computador, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a primeira porção da estação base inclui uma unidade remota e a segunda porção da estação base inclui uma unidade digital.
31. Produto de programa de computador, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a primeira porção e a segunda porção são acopladas comunicativamente usando um link de fronthaul.
32. Produto de programa de computador, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a transmissão ainda compreende a transmissão da primeira porção comprimida do sinal e a segunda porção do sinal usando processamento de entrada múltipla saída múltipla.
33. Produto de programa de computador, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o processamento de entrada múltipla saída múltipla inclui pelo menos um dos que seguem: um processamento de entrada múltipla saída múltipla de sítio único, um processamento de entrada múltipla saída múltipla de múltiplos sítios e um processamento de entrada múltipla saída múltipla distribuído.

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 53/85

8/10
34. Produto de programa de computador, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que a transmissão ainda compreende realizar formação de feixe híbrido do sinal durante transmissão a partir da primeira porção da estação base para a segunda porção da estação base.
35. Produto de programa de computador, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que a formação de feixe híbrido ainda compreende combinar digitalmente um ou mais sinais usando pelo menos uma da primeira porção e da segunda porção da estação base;

gerar, com base nos sinais digitalmente combinados, de um ou mais sinais analógicos formados de feixe para transmissão por uma ou mais antenas comunicativamente acopladas à estação base.
36. Produto de programa de computador, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que a formação de feixe híbrido ainda compreende modular a primeira porção do um ou mais sinais, mapear a primeira porção modulada do um ou mais sinais para pelo menos uma porção da camada física;

pré-codificar a primeira porção modulada mapeada do um ou mais sinais usando pelo menos um indicador de matriz de précodificação de sub-banda, o pelo menos um indicador de matriz de précodificação de sub-banda é selecionado para cada feixe para transmissão do um ou mais sinais;

atribuir um ou mais recursos à primeira porção pré-codificada do um ou mais sinais;

realizar formação de feixe digital de um ou mais sinais de feixes digitais correspondendo à primeira porção pré-codificada do um ou mais sinais com base nos recursos atribuídos; e

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 54/85

9/10 realizar formação de feixe analógico da primeira porção précodificada digitalizada do um ou mais sinais para gerar um ou mais feixes de sinal analógicos para transmissão por pelo menos uma antena.
37. Produto de programa de computador, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que a realização da formação de feixe digital inclui realização de pré-codificação de banda larga da primeira porção do um ou mais sinais.
38. Produto de programa de computador, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que a realização da formação de feixe digital inclui geração do um ou mais feixes digitais e combinação do um ou mais feixes digitais para gerar um ou mais feixes digitais combinados.
39. Produto de programa de computador, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma antena inclui uma ou mais subdisposições de antena, em que a subdisposição de antena gera um ou mais feixes para transmissão do um ou mais sinais usando uma matriz de formação de feixe entre uma ou mais subdisposições de antena.
40. Produto de programa de computador, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a estação base inclui pelo menos uma das que seguem: uma estação base eNodeB, uma estação base gNodeB e qualquer combinação das mesmas.
41. Produto de programa de computador, de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma da primeira porção e da segunda porção da estação base inclui pelo menos um dos que seguem: um transmissor de rádio e um receptor de rádio.
42. Produto de programa de computador, de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo fato de que a estação base é uma

Petição 870190087099, de 05/09/2019, pág. 55/85

10/10 estação base operando em pelo menos um dos sistemas de comunicações que seguem: um sistema de comunicações de evolução de longo prazo e um sistema de comunicações por novo rádio.