BRPI0617866A2 - método e equipamento para pré-codificação em um sistema mimo - Google Patents

Abstract

<B>MéTODO E EQUIPAMENTO PARA PRé-CODIFICAçãO PARA UM SISTEMA MIMO.<D> Sistemas e metodologias são descritos que facilitam computar um índice de pré-codificação que correlaciona com uma matriz de pré-codificação em um livro- código. De acordo com vários aspectos, sistemas e/ou métodos são descritos que facilitam computar uma relação sinal/ruído efetiva (SNR) . Tais sistemas e/ou métodos podem facilitar adicionalmente a seleção de uma matriz de pré- codificação e um índice de pré-codificação correspondente. Tais sistemas e/ou métodos podem ainda facilitar adicionalmente o emprego da matriz de pré-codificação em um sistema de comunicação sem fio MIMO.

Description

"MÉTODO E EQUIPAMENTO PARA PRÉ-CODIFICAÇÃO PARA UM SISTEMAMIMO"

REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDOS RELACIONADOS

0 presente pedido reivindica o beneficio dopedido de patente provisional US número de série 60/731.022intitulado "A METHOD AND APPARATUS FOR PRE-CODING FOR AMIMO SYSTEM" que foi depositado em 27 de outubro de 2005. Opedido acima mencionado na integra é incorporado aqui atitulo de referência.

FUNDAMENTOS

Campo

A descrição a seguir refere-se genericamente acomunicações sem fio, e mais particularmente à geração dematrizes unitárias que podem ser utilizadas com relação àpré-codificação linear em um sistema de comunicação semfio.

Fundamentos

Sistemas de comunicação sem fio são amplamenteusados para fornecer vários tipos de conteúdo decomunicação como, por exemplo, voz, dados e assim pordiante. Sistemas de comunicação sem fio típicos podem sersistemas de acesso múltiplo capazes de suportar comunicaçãocom múltiplos usuários por compartilhar recursos de sistemadisponíveis (por exemplo, largura de banda, potência detransmissão, . . . ) . Os exemplos de tais sistemas de acessomúltiplo podem incluir sistemas de acesso múltiplo pordivisão de código (CDMA), sistemas de acesso múltiplo pordivisão de tempo (TDMA) , sistemas de acesso múltiplo pordivisão de freqüência (FDMA), sistemas de acesso múltiplopor divisão de freqüência ortogonal (OFDMA), e similares.

Genericamente, sistemas de comunicação de acessomúltiplo sem fio podem suportar simultaneamente acomunicação para múltiplos dispositivos móveis. Cadadispositivo móvel pode se comunicar com uma ou maisestações base via transmissões em links direto e reverso. 0link direto (ou downlink) se refere ao link de comunicaçãoa partir de estações base para dispositivos móveis, e olink reverso (ou uplink) se refere ao link de comunicação apartir de dispositivos móveis para estações base. Alémdisso, comunicações entre dispositivos móveis e estaçõesbase podem ser estabelecidas através de sistemas de entradaúnica saida única (SISO), sistemas de entrada múltiplasaida única (MISO), sistemas de entrada múltipla saidamúltipla (MIMO), e assim por diante.

Os sistemas MIMO empregam múltiplas antenas detransmissão (Nt) e múltiplas antenas de recepção (Nr) paratransmissão de dados. Um canal MIMO formado pelas antenasde transmissão Nt e recepção Nr pode ser decomposto emcanais independentes Ns, que podem ser mencionados comocanais espaciais, onde Ns< {Nt, Nr} . Cada um dos canaisindependentes Ns corresponde a uma dimensão. Além disso, ossistemas MIMO podem fornecer desempenho aperfeiçoado (porexemplo, eficiência espectral aumentada, capacidade detransmissão mais elevada e/ou maior confiabilidade) se asdimensionalidades adicionais criadas pelas múltiplasantenas de transmissão e recepção forem utilizadas..

Sistemas MIMO podem suportar várias técnicas deduplexação para dividir comunicações de link direto ereverso através de um meio físico comum. Por exemplo,sistemas duplex de divisão de freqüência (FDD) podemutilizar regiões de freqüência diferentes para comunicaçõesde link direto e reverso. Além disso, em sistemas duplex dedivisão de tempo (TDD) , comunicações de link direto ereverso podem empregar uma região de freqüência comum.Várias técnicas podem ser utilizadas para computar umíndice de pré-codificação (PI) para pré-codificação MIMO.Entretanto, calcular o índice de pré-codificação (PI)empregado em pré-codificação MIMO, e em particular,esquemas de realimentação por ladrilho e/ou esquemas de realimentação média, pode ser extremamente complexo.

SUMÁRIO

O que se segue apresenta um sumário simplificadode uma ou mais modalidades para fornecer uma compreensãobásica de tais modalidades. Esse sumário não é uma visãogeral extensa de todas as modalidades consideradas, e nãopretende identificar elementos chave ou críticos de todasas modalidades nem delinear o escopo de todas ou quaisquerreivindicações. Sua finalidade única é apresentar algunsconceitos de uma ou mais modalidades em uma formasimplificada como um prelúdio para a descrição maisdetalhada que é apresentada posteriormente.

De acordo com uma ou mais modalidades e revelaçãocorrespondente das mesmas, vários aspectos são descritoscom relação a facilitar computação de um índice de pré-codificação que corresponde a uma matriz dentro de umlivro-código associado a um ambiente de comunicação semfio. Para empregar o índice de pré-codif icação (que podecorresponder a uma matriz dentro de um livro-código),vários algoritmos simplificados podem ser utilizados parapré-codificação MIMO. Para um esquema de realimentação por-ladrilho, uma relação sinal/ruído efetiva (SNR) pode sercomputada para cada ladrilho e para cada matriz de pré-codificação, onde a matriz de pré-codif icação com a SNRefetiva mais elevada pode ser selecionada. Para um esquemade realimentação médio, uma média da relação sinal/ruídoefetiva (SNR) através das atribuições (por exemplo,múltiplos ladrilhos) ou média efetuada através da largurade banda inteira pode ser computada para cada matriz depré-codificação, onde a matriz de pré-codificação com a SNRefetiva mais elevada pode ser selecionada.

De acordo com aspectos relacionados, um métodoque facilita computar um índice de pré-codificação em umambiente de comunicação sem fio é descrito aqui. 0 métodopode incluir utilizar um esquema de realimentação porladrilho para pré-codificação MIMO. Além disso, o métodopode incluir computar uma relação sinal/ruído efetiva (SNR)para uma matriz de pré-codificação e um ladrilho.Adicionalmente, o método pode incluir selecionar a matrizde pré-codificação fornecendo a SNR efetiva mais elevada.Ainda adicionalmente, o método pode incluir empregar amatriz de pré-codificação e índice de pré-codificaçãocorrespondente no ambiente de comunicação sem fio MIMO.

De acordo com aspectos relacionados, um métodoque facilita computar um índice de pré-codificação em umambiente de comunicação sem fio em um ambiente decomunicação sem fio é descrito aqui. O método pode incluirutilizar um esquema de realimentação médio para pré-codificação MIMO. Além disso, o método pode incluircomputar uma relação sinal/ruído efetiva média (SNR) parauma matriz de pré-codificação. Ainda adicionalmente, ométodo pode incluir obter uma média matriz de covariânciade canal. Além disso, o método pode incluir selecionar umamatriz de pré-codificação a partir de um livro-códigoutilizando pelo menos um entre a média da SNR efetiva e amédia da matriz de covariância de canal.

Outro aspecto se refere a um equipamento decomunicação que pode incluir uma memória que retéminstruções relacionadas à computação de um índice de pré-codificação pelo cálculo de uma SNR efetiva para pelo menosum entre um esquema de realimentação por ladrilho e umesquema de realimentação médio. Além disso, um processador,acoplado à memória, pode ser configurado para avaliar asinstruções para empregar o índice de pré-codificaçãoutilizando pelo menos um algoritmo, o índice de pré-codificação correlaciona com uma matriz compreendida em umlivro-código.

Ainda outro aspecto se refere a um equipamento decomunicação que facilita computar um índice de pré-codif icação. 0 equipamento de comunicação pode incluir meiopara computar uma relação sinal/ruído (SNR). 0 equipamentode comunicação pode incluir ainda meio para selecionar umamatriz de pré-codificação e um índice de pré-codificaçãocorrespondente. Adicionalmente, o equipamento decomunicação pode incluir meio para empregar a matriz depré-codificação em um sistema de comunicação sem fio MIMO.

Ainda outro aspecto se refere a um meio legívelpor máquina tendo armazenado no mesmo instruçõesexecutáveis por máquina para computar uma relaçãosinal/ruído efetiva (SNR) , selecionar uma matriz de pré-codificação e um índice de pré-codificação correspondente,e empregar a matriz de pré-codif icação em um sistema decomunicação sem fio MIMO.

De acordo com outro aspecto, em um sistema decomunicação sem fio, um equipamento é descrito aqui, onde oequipamento pode incluir um processador. O processador podeser configurado para determinar o emprego de pelo menos umentre um esquema de realimentação por ladrilho e um esquemade realimentação médio. Além disso, o processador pode serconfigurado para selecionar uma matriz de pré-codificação eum índice de pré-codificação correspondente.

Adicionalmente, o processador pode ser configurado paraempregar a matriz de pré-codificação em um sistema decomunicação sem fio MIMO.Para a realização dos objetivos acima erelacionados, uma ou mais modalidades compreendem ascaracterísticas descritas totalmente a seguir eparticularmente indicadas nas reivindicações. A descrição aseguir e os desenhos em anexo expõem em detalhe certosaspectos ilustrativos de uma ou mais modalidades. Essesaspectos são indicativos, entretanto, de alguns dos váriosmodos nos quais os princípios de várias modalidades podemser empregados e as modalidades descritas pretendem incluirtodos esses aspectos e seus equivalentes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é uma ilustração de um sistema decomunicação sem fio de acordo com vários aspectos expostos aqui.

A figura 2 é uma ilustração de um equipamento decomunicação de exemplo para emprego em um ambiente decomunicação sem fio.

A figura 3 é uma ilustração de um sistema deexemplo que facilita a computação de um índice de pré-codificação em um ambiente de comunicação sem fio.

A figura 4 é uma ilustração de um equipamento decomunicação que pode ser empregado para diminuir acomplexidade envolvida com computação de um índice de pré-codificação em um sistema de comunicação sem fio MIMO.

A figura 5 é uma ilustração de uma metodologia deexemplo que facilita implementar um algoritmo simplificadoassociado à computação de um índice de pré-codificação emum sistema de comunicação sem fio MIMO.

A figura 6 é uma ilustração de uma metodologia deexemplo que facilita calcular um índice de pré-codificaçãoem um esquema de realimentação por ladrilho empregado em umsistema de comunicação sem fio.A figura 7 é uma ilustração de uma metodologia deexemplo que facilita calcular um indice de pré-codificaçãoem um esquema de realimentação por ladrilho empregado em umsistema de comunicação sem fio.

A figura 8 é uma ilustração de um dispositivo deusuário que facilita monitoração e/ou fornecimento derealimentação com relação à(s) transmissão(ões) debroadcast e/ou multicast.

A figura 9 é uma ilustração de um ambiente derede sem fio de exemplo que pode ser empregado emcombinação com os vários sistemas e métodos descritos aqui.

A figura 10 é uma ilustração de um sistema deexemplo que emprega algoritmos simplificados para computarum indice de pré-codificação para um sistema de comunicaçãosem fio MIMO.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Várias modalidades são descritas agora comreferência aos desenhos, onde numerais de referênciasimilares são utilizados para se referir a elementossimilares do inicio ao fim. Na descrição a seguir, parafins de explicação, inúmeros detalhes específicos sãoexpostos para fornecer uma compreensão completa de uma oumais modalidades. Pode ser evidente, entretanto, quetal(is) modalidade(s) pode(m) ser posta(s) em prática semesses detalhes específicos. Em outras ocorrências,estruturas e dispositivos bem conhecidos são mostrados emforma de diagrama de blocos para facilitar a descrição deuma ou mais modalidades.

Como utilizado nesse pedido, os termos "módulo","dispositivo". "equipamento", "sistema", e similarespretendem se referir a uma entidade relacionada acomputador, hardware, firmware, uma combinação de hardwaree software, software, ou software em execução. Por exemplo,um módulo pode ser, porém não é limitado a um processador,um processo rodando em um processador, um objeto, umexecutável, um fluxo de execução, um programa e/ou umcomputador. Como ilustração, tanto uma aplicação rodando emum dispositivo de computação como o dispositivo decomputação pode ser um módulo. Um ou mais módulos podemresidir em um processo e/ou fluxo de execução e um módulopode ser localizado em um computador e/ou distribuído entredois ou mais computadores. Além disso, esses módulos podemexecutar a partir de vários meios legíveis por computadortendo várias estruturas de dados armazenadas nos mesmos. Osmódulos podem se comunicar por intermédio de processoslocais e/ou remotos como de acordo com um sinal tendo um oumais pacotes de dados (por exemplo, dados a partir de um módulo interagindo com outro módulo em um sistema local,sistema distribuído, e/ou através de uma rede como aInternet com outros sistemas por intermédio do sinal).

Além disso, várias modalidades são descritas aquicom relação a uma estação de assinante. Uma estação deassinante também pode ser denominada um sistema, umaunidade de assinante, estação móvel, móvel, estação remota,ponto de acesso, terminal remoto, terminal de acesso,terminal de usuário, agente de usuário, dispositivo deusuário ou equipamento de usuário. Uma estação de assinante pode ser um telefone celular, um telefone sem fio, umtelefone de Protocolo de Iniciação de sessão (SIP), umaestação de Ioop local sem fio (WLL), um assistente digitalpessoal (PDA), um dispositivo portátil tendo capacidade deconexão sem fio, dispositivo de computação ou outro dispositivo de processamento conectado a um modem sem fio.

Além disso, vários aspectos ou característicasdescritas aqui podem ser implementadas como um método,equipamento, ou produto industrial utilizando técnicas deprogramação e/ou engenharia padrão. 0 termo "produtoindustrial" como utilizado pretende abranger um programa decomputador acessível a partir de qualquer dispositivolegível por computador, portadora, ou meio. Por exemplo,meios legíveis por computador podem incluir, porém não sãolimitados a dispositivos de armazenagem magnética (porexemplo, disco rígido, disco flexível, fitas magnéticas,etc.), discos ópticos (por exemplo compact disk (CD),digital versatile disk (DVD) etc.), cartões inteligentes, edispositivos de memória flash (por exemplo, EPROM, cartão,manche, unidade de chave, etc) . Adicionalmente, váriosmeios de armazenagem descritos aqui podem representar um oumais dispositivos e/ou outros meios legíveis por máquinapara armazenar informações. O termo "meio legível pormáquina" pode incluir, sem ser limitado a, canais sem fio evários outros meios capazes de armazenar, conter, e/oucarregar instrução(ões) e/ou dados.

Com referência agora à figura 1, um sistema decomunicação sem fio 100 é ilustrado de acordo com váriasmodalidades apresentadas aqui. O sistema 100 compreende umaestação base 102 que pode incluir múltiplos grupos deantenas. Por exemplo, um grupo de antena pode incluirantenas 104 e 106, outro grupo pode compreender antenas 108e 110, e um grupo adicional pode incluir antenas 112 e 114.Duas antenas são ilustradas para cada grupo de antenas;entretanto, um número maior ou menor de antenas pode serutilizado para cada grupo. A estação base 102 pode incluiradicionalmente uma corrente transmissora e uma correntereceptora, cada uma das quais por compreender, por sua vez,uma pluralidade de componentes associados à transmissão erecepção de sinais (por exemplo, processadores,moduladores, multiplexadores, demoduladores,demultiplexadores, antenas, etc.)/ como será reconhecidopor uma pessoa versada na técnica.

A estação base 102 pode se comunicar com um oumais dispositivos móveis como dispositivo móvel 116 edispositivo móvel 122; entretanto, deve ser reconhecido quea estação base 102 pode se comunicar substancialmente comqualquer número de dispositivos móveis similares aosdispositivos móveis 116 e 122. Dispositivos móveis 116 e122 podem ser, por exemplo, telefones celulares, telefonesinteligentes, laptops, dispositivos de comunicaçãoportáteis, dispositivos de computação portáteis, rádios desatélite, sistemas de posicionamento global, PDAs e/ouqualquer outro dispositivo apropriado para comunicaçãoatravés do sistema de comunicação sem fio 100. Comorepresentado, o dispositivo móvel 116 está em comunicaçãocom as antenas 112 e 114, onde as antenas 112 e 114transmitem informações para o dispositivo móvel 116 atravésde um link direto 118 e recebem informações a partir dodispositivo móvel 116 através de um link reverso 120. Alémdisso, o dispositivo móvel 122 está em comunicação com asantenas 104 e 106, onde antenas 104 e 106 transmiteminformações para o dispositivo móvel 122 através de um linkdireto 124 e recebem informações a partir do dispositivomóvel 122 através de um link reverso 12 6. Em um sistemaduplex de divisão de freqüência (FDD) , o link direto 118pode utilizar uma banda de freqüência diferente do queaquela utilizada por link reverso 120, e o link direto 124pode empregar uma banda de freqüência diferente do queaquela empregada pelo link reverso 126, por exemplo. Alémdisso, em um sistema duplex de divisão de tempo (TDD), olink direto 118 e link reverso 120 podem utilizar uma bandade freqüência comum e o link direto 124 e link reverso 126podem utilizar uma banda de freqüência comum.Cada grupo de antenas e/ou a área na qual sãoprojetadas para se comunicarem pode ser mencionado como umsetor da estação base 102. Por exemplo, os grupos de antenapodem ser projetados para se comunicarem com dispositivosmóveis em um setor das áreas cobertas pela estação base102. Em comunicação através de links diretos 118 e 124, asantenas de transmissão da estação base 102 podem utilizarformação de feixes para melhorar a relação sinal/ruido delinks diretos 118 e 124 para dispositivos móveis 116 e 122.Também, embora a estação base 102 utilize formação de feixepara transmitir para dispositivos móveis 116 e 122espalhados aleatoriamente através de uma coberturaassociada, dispositivos móveis em células vizinhas podemestar sujeitos a menos interferência em comparação com umaestação base que transmite através de uma única antena paratodos os seus dispositivos móveis.

De acordo com um exemplo, o sistema 100 pode serum sistema de comunicação de múltiplas entradas múltiplassaidas (MIMO). Além disso, o sistema 100 pode utilizarqualquer tipo de duplexação como FDD, TDD, etc. Emconformidade com uma ilustração, a estação base 102 podetransmitir através de links diretos 118 e 124 paradispositivos móveis 116 e 122. Adicionalmente, dispositivosmóveis 116 e 122 podem estimar canais de link diretorespectivos e gerar realimentação correspondente que podeser fornecida para a estação base 102 através de linksreversos 120 e 122. Além disso, os dispositivos móveis 116e 122 podem computar um índice de pré-codificação (P) parapré-codificação MIMO, onde tal PI corresponde a uma matrizdentro de um livro-código. Técnicas de pré-codificaçãolinear podem ser efetuadas (por exemplo, por estação base102) com base na realimentação relacionada ao canal; dessemodo, transmissões subseqüentes através do canal podem sercontroladas pela utilização da realimentação relacionada acanal (por exemplo, ganho de formação de feixe pode serobtido por emprego de pré-codificação linear).

De acordo com outro exemplo, o sistema 100 podeutilizar algoritmos simplificados para computar um indicede pré-codificação (PI) para pré-codificação MIMOconsiderando que o livro-código projetado é relacionado aC = {Fy}1. Deve ser reconhecido que a técnica de pré-codificação pode ser empregada com base em realimentaçãopor ladrilho ou realimentação média. No exemplo derealimentação por ladrilho, o PI pode ser computado paracada ladrilho. Com a condição de que uma matriz de canalpara diferentes ladrilhos seja indicado como Hf,1, Hf2,...,Hf,μ, M pode ser o número de ladrilhos em uma atribuiçãoatual e f é a freqüência Deve ser reconhecido que o númerode bits de realimentação pode ser salvo considerando arealimentação para um PI para a atribuição inteira (porexemplo, o esquema de realimentação média).

Em um esquema de realimentação por ladrilho, arelação sinal/ruido efetiva (SNR) pode ser computada paracada matriz de pré-codificação, em que para cada ladrilhohá j-ésimo ladrilhos Hfj i. Após a computação da SNRefetiva, a matriz de pré-codificação com a SNR efetiva maiselevada pode ser selecionada. Deve ser reconhecido que aSNR efetiva pode ser computada primeiramente computando asSNRs pós-processamento e então convertendo as SNRs pós-processamento para capacidade limitada (por exemplo, oucapacidade não limitada) com certa folga para capacidade. Acomputação pode ser simplificada utilizando a seguintemétrica para pegar uma matriz de pré-codificação:

Para o i-ésimo ladrilho Hf,i, computar oseguinte:

<formula>formula see original document page 13</formula>Em um esquema de realimentação médio, a média daSNR efetiva sobre as atribuições (por exemplo, múltiplosladrilhos) ou média efetuada sobre a largura de bandainteira pode ser computada. Em outras palavras, a SNRefetiva pode ter a média efetuada através de pelo menos umdos seguintes: 1) a atribuição inteira; 2) pelo menos umladrilho da atribuição; e 3) uma parte da largura de bandaque não depende da atribuição. Para poupar a complexidadede computação, pelo menos um entre a atribuição e a bandainteira pode ser amostrada para computar a SNR efetiva. Porexemplo, a média da matriz de covariância de canal pode serobtida efetuando a média através das atribuições ou bandainteira, que pode fornecer R = E (H^HH) . O livro-código podeser selecionado através de uma das seguintes técnicas:

<formula>formula see original document page 14</formula>

e 3) maximizar a SNR efetiva substituindo R na computaçãode SNR pós-processamento.

Deve ser reconhecido que para qualquer esquema(por exemplo, esquemas de realimentação por ladrilho e/ouesquemas de realimentação média), a complexidade de umabusca exaustiva pode ser poupada e/ou evitada por divisãodo livro-código em vários subconjuntos. Por exemplo, olivro-código pode ser dividido de tal modo que as matrizesde pré-codificação dentro de um conjunto estão próximasentre si no sentido de certas distâncias (por exemplo, comoa distância Euclidiana) , enquanto as matrizes de diferentessubconjuntos têm distâncias grandes. A métrica (porexemplo, SNR efetiva) para matrizes de amostra nosubconjunto pode ser computada, onde um ou maissubconjuntos com a métrica maior pode ser selecionado. Abusca exaustiva pode ser empregada dentro das matrizes nossubconjuntos selecionados.

Voltando para a figura 2, é ilustrado umequipamento de comunicação 200 para emprego em um ambientede combinação sem fio. O equipamento de comunicação 200pode ser uma estação base ou uma parte da mesma ou umdispositivo móvel ou uma parte do mesmo. O equipamento decomunicação 200 pode incluir um mecanismo de índice de pré-codificação 202 que utiliza pelo menos um algoritmosimplificado para computar um índice de pré-codificação(PI) para pré-codif icação MIMO, onde tal índice de pré-codif icação (PI) pode corresponder a uma matriz associada aum livro-código. Após computar o índice de pré-codificaçãopara pré-codificação MIMO, o equipamento de comunicação 200e um equipamento de comunicação diferente (não mostrado)pode ter uma compreensão comum do PI calculado com basepelo menos em parte no equipamento de comunicação 200 eequipamento de comunicação diferente implementando umlivro-código comum. Deve ser reconhecido que o livro-códigopode ser substancialmente similar a um livro-código de umequipamento de comunicação diferente com o qual oequipamento de comunicação 200 interage (por exemplo, umdispositivo móvel pode empregar um livro-código comum comum livro-código diferente associado a uma estação base).

Embora não representado, considera-se que omecanismo de índice de pré-codificação 202 pode serseparado do equipamento de comunicação 200; de acordo comesse exemplo, o mecanismo de índice de pré-codificação 202pode computar o índice de pré-codificação (PI) e transferiro PI selecionado para o equipamento de comunicação 200, quepermite que a seleção de uma matriz específica sejautilizada. De acordo com outro exemplo, o equipamento decomunicação 200 pode implementar uma matriz no livro-códigoque corresponde ao PI e posteriormente fornecer tal matrizpara um equipamento de comunicação diferente; entretanto,deve ser reconhecido que a matéria reivindicada não élimitada desse modo aos exemplos acima mencionados.

Como exemplo, o equipamento de comunicação 200pode ser um dispositivo móvel que emprega pelo menos umamatriz a partir do livro-código por alavancar a computaçãoimplementada pelo mecanismo de indice de pré-codificação202. De acordo com essa ilustração, o dispositivo móvelpode estimar um canal e utilizar as matrizes unitárias paraquantizar a estimativa de canal. Por exemplo, uma matrizunitária especifica que corresponde à estimativa de canalpode ser selecionada a partir do conjunto de matrizesunitárias e o indice de pré-codificação computado que serefere à matriz unitária selecionada pode ser transmitidopara uma estação base (por exemplo, que emprega um livro-código substancialmente similar incluindo um conjuntosubstancialmente similar de matrizes unitárias).

Com base na computação simplificada do indice depré-codificação (PI), o equipamento de comunicação 200 podeempregar um conjunto de matrizes unitárias como ·onde N pode ser um número inteiro. Além disso, N= 2M, onde Mpode ser um número de bits de realimentação. De acordo comum exemplo, N pode ser 64 e, por conseguinte 6 bits derealimentação (por exemplo, associado ao indice de pré-codificação) podem ser transferidos a partir de um receptor(por exemplo, dispositivo móvel) para um transmissor (porexemplo, estação base); entretanto, a matéria reivindicadanão é limitada ao exemplo acima mencionado.

Agora com referência à figura 3, é ilustrado umsistema 300 que facilita computar um indice de pré-codif icação em um ambiente de comunicação sem fio. Osistema 300 inclui uma estação base 302 que se comunica comum dispositivo móvel 304 (e/ou qualquer número dedispositivos móveis diferentes (não mostrados)). A estaçãobase 302 pode transmitir informações para o dispositivomóvel 304 através de um canal de link direto; além disso, aestação base 302 pode receber informações a partir dodispositivo móvel 304 através de um canal de link reverso.Além disso, o sistema 300 pode ser um sistema MIMO. Deacordo com um exemplo, o dispositivo móvel 304 podefornecer realimentação relacionada ao canal de link diretovia o canal de link reverso, e a estação base 302 podeutilizar a realimentação para controlar e/ou modificartransmissão subseqüente através do canal de link direto(por exemplo, empregado para facilitar formação de feixe).

O dispositivo móvel 304 pode incluir um mecanismode índice de pré-codificação 314 que utiliza pelo menos umalgoritmo simplificado para computar o índice de pré-codif icação (PI) que correlaciona com uma matriz dentro deum livro-código. Por conseguinte, a estação base 302 edispositivo móvel 304 podem obter livros-códigossubstancialmente similares (representados como livro código306 e livro código 308) que incluem um conjunto comum dematrizes unitárias fornecidas pelo mecanismo de índice depré-codificação 314 que computa um índice de pré-codificação que correlaciona com tal matriz. Embora nãorepresentado, deve ser considerado que o mecanismo deíndice de pré-codificação 314 pode computar o PI querelaciona com uma matriz dentro do livro-código 306 para odispositivo móvel 304, e tal PI pode ser fornecido àestação base 302, em que a estação base 302 podeidentificar a matriz apropriada utilizando tal PI, porexemplo. Entretanto, deve ser reconhecido que a matériareivindicada não é limitada aos exemplos acima mencionados.O dispositivo móvel 304 pode incluir ainda umestimador de canal 310 e um gerador de realimentação 312. Oestimador de canal 310 pode estimar o canal de link diretoa partir da estação base 302 para o dispositivo móvel 304.

O estimador de canal 310 pode gerar uma matriz H quecorresponde ao canal de link direto, onde colunas de Hpodem se relacionar a antenas de transmissão da estaçãobase 302 e linhas de H podem se referir a antenas derecepção no dispositivo móvel 304. De acordo com um exemplo, a estação base 302 pode utilizar quatro antenas detransmissão e dispositivo móvel 304 pode empregar duasantenas de recepção e desse modo, o estimador de canal 310pode avaliar o canal de link direto para fornecer umamatriz de canal de dois por quatro H (por exemplo, onde

H= <formula>formula see original document page 18</formula> )entretanto, deve ser reconhecido que a

matéria reivindicada considera a utilização de matriz decanal qualquer tamanho H (por exemplo, qualquer número delinhas e/ou colunas) (por exemplo, correspondendo aqualquer número de antenas de recepção e/ou transmissão). O gerador de realimentação 312 pode empregar aestimativa de canal (por exemplo, matriz de canal H) parafornecer realimentação que pode ser transferida para aestação base 302 através do canal de link reverso. Porexemplo, a matriz unitária de canal U pode incluir informações relacionadas à direção do canal determinado apartir da matriz de canal estimada Η. A decomposição autoda matriz de canal H pode ser efetuada com base em HhH =UHAU, onde U pode ser uma matriz unitária de canalcorrespondendo à matriz de canal H, HII pode ser a transposta conjugada de H, UII pode ser a transpostaconjugada de U, e A pode ser uma matriz diagonal.Além disso, o gerador de realimentação 312 podecomprar a matriz unitária de canal U com o conjunto dematrizes unitárias (por exemplo, para quantizar a matrizunitária de canal U) . Adicionalmente, uma seleção pode serfeita a partir do conjunto de matrizes unitárias. Apóscálculo da matriz unitária e índice de pré-codificaçãocorrespondente utilizando o mecanismo de índice de pré-código 314, o gerador de realimentação 312 pode fornecer oíndice para a estação base 302 através do canal de linkreverso.

A estação base 302 pode incluir ainda umavaliador de realimentação 314 e um pré-codificador 316. Oavaliador de realimentação 314 pode analisar arealimentação (por exemplo, o índice obtido associado àsinformações quantizadas) recebida a partir do dispositivomóvel 304. Por exemplo, o avaliador de realimentação 314pode utilizar o livro-código 308 de matrizes unitárias paraidentificar a matriz unitária selecionada com base noíndice de pré-codificação recebido; desse modo, a matriz unitária identificada pelo avaliador de realimentação 314pode ser substancialmente similar à matriz unitáriaempregada pelo mecanismo de índice de pré-código 314.

Além disso, o pré-codificador 316 pode serutilizado pela estação base 302 para alterar transmissõessubseqüentes através do canal de link direto com base namatriz unitária identificada pelo avaliador derealimentação 314. Por exemplo, o pré-codificador 316 podeexecutar formação de feixe para comunicação de link diretocom base na realimentação. De acordo com um exemploadicional, o pré-codificador 316 pode multiplicar a matrizunitária identificada por um vetor de transmissão associadoàs antenas de transmissão da estação base 302. Além disso,a potência de transmissão para cada antena de transmissãoque emprega uma matriz unitária pode ser substancialmentesimilar.

De acordo com um exemplo, a pré-codificação ePré-codificação de acesso múltiplo por divisão de espaço(SDMA) e SDMA pode ser um mapeamento entre antenas efetivase antenas ladrilho. Um mapeamento especifico pode serdefinido por uma matriz de pré-codificação. As colunas damatriz de pré-codificação podem definir um conjunto defeixes espaciais que podem ser utilizados pela estação base302. A estação base 302 pode utilizar uma coluna da matrizde pré-codificação em transmissão SISO, e múltiplas colunasem transmissões MIMO ou STTD.

Com referência à figura 4, é ilustrado umequipamento de comunicação 400 que pode ser empregado paradiminuir complexidade envolvida com computação de um índicede pré-codificação em um sistema de comunicação sem fioMIMO. O equipamento de comunicação 400 pode computar umíndice de pré-codificação que correlaciona com uma matrizdentro de um livro-código para implementação em um sistemade comunicação sem fio MIMO. Em particular, o equipamentode comunicação 400 pode empregar algoritmos que sãosimplificados em comparação com técnicas convencionais. Porexemplo, o equipamento de comunicação 400 pode computar umíndice de pré-codificação (PI) para pré-codificação MIMO emum esquema de realimentação por ladrilho e um esquema derealimentação médio. Em um esquema de realimentação porladrilho, a SNR efetiva para cada matriz de pré-codificaçãopode ser calculada, onde a matriz de pré-codificação com aSNR efetiva mais elevada pode ser selecionada. Em umesquema de realimentação média, uma média da SNR efetivapode ser computada e através das atribuições (por exemplo,múltiplos ladrilhos) ou através da largura de banda inteirapara cada matriz de pré-codificação. Deve ser reconhecidoque para poupar complexidade de computação, a atribuição(por exemplo, ou a banda inteira) pode ser amostrada paracomputar a SNR efetiva. Além disso, o equipamento decomunicação 400 pode incluir memória 402 que pode reter instruções associadas à computação do indice de pré-codificação pelo cálculo da SNR efetiva para pelo menos umdos esquemas de realimentação por ladrilho e esquemas derealimentação média. Adicionalmente, o equipamento decomunicação 400 pode incluir um processador 404 que pode executar tais instruções dentro da memória 402 e/ouempregar o indice de pré-codificação com a SNR efetiva maiselevada.

Por exemplo, a memória 402 pode incluirinstruções sobre calcular o índice de pré-codificação paraum esquema de realimentação por ladrilho, onde taisinstruções podem ser executadas pelo processador 404 parapermitir determinação de uma matriz de pré-codificação eíndice de pré-codificação correspondente com uma SNRefetiva elevada. Em outro exemplo, a memória 402 pode incluir instruções sobre computar o índice de pré-codificação para um esquema de realimentação média, ondetais instruções podem ser executadas pelo processador 404para permitir determinação de uma matriz de pré-codificaçãoe índice de pré-codificação correspondente com uma SNR efetiva elevada.

Com referência às figuras 5-7, metodologiasreferentes à computação de um índice de pré-codificação ecorrelação da matriz de pré-codificação para sistemas MIMOsão ilustradas. Embora, para fins de simplicidade deexplicação, as metodologias sejam mostradas e descritascomo uma série de atos, deve ser entendido e reconhecidoque as metodologias não são limitadas pela ordem de atos,visto que alguns atos podem, de acordo com uma ou maismodalidades, ocorrer em ordens diferentes e/ousimultaneamente com outros atos a parti daquela mostrada edescrita aqui. Por exemplo, aqueles versados na técnicaentenderão e apreciarão que uma metodologia poderia seralternativamente representada como uma série de estados oueventos inter-relacionados, como em um diagrama de estado.Além disso, nem todos os atos ilustrados podem sernecessários para implementar uma metodologia de acordo comuma ou mais modalidades.

Voltando agora para a figura 5, é ilustrada umametodologia 500 que facilita a implementação de umalgoritmo simplificado associado à computação de um Índicede pré-codificação em um sistema de comunicação sem fioMIMO. No numerai de referência 502, um esquema de realimentação por ladrilho pode ser utilizado para pré-codif icação MIMO. O livro-código para o esquema derealimentação por-ladrilho pode ser C = ^^. No exemplo derealimentação por ladrilho, o PI pode ser computado paracada ladrilho. Com a condição de que uma matriz de canalpara ladrilhos diferentes seja indicada como Hf/1, Hfj2,...,Hf,M, M pode ser o número de ladrilhos em uma atribuiçãoatual e f é a freqüência. No numerai de referência 504, umarelação sinal/ruído efetiva (SNR) pode ser computada paracada matriz de pré-codif icação e cada ladrilho. A SNRefetiva pode ser computada primeiramente computando as SNRspós-processamento e então convertendo as SNRs pós-processamento para capacidade limitada (por exemplo, oucapacidade não limitada) com certa folga para capacidade.No numerai de referência 506, a matriz de pré-codificaçãofornecendo a SNR efetiva mais elevada pode ser selecionada.Deve ser reconhecido que as computações referenciadas nosnumerais 504 e 506 podem ser simplificadas para pegarmatriz de pré-codificação com o seguinte:

Para o i-ésimo ladrilho Hf, ±, computar oseguinte:

No numerai de referência 508, a matriz de pré-codificação eo índice de pré-codificação correspondente podem serutilizados em um sistema de comunicação sem fio MIMO.

Com referência à figura 6, é ilustrada umametodologia 600 que facilita calcular um índice de pré-codificação em um esquema de realimentação por ladrilhoempregado em um sistema de comunicação sem fio MIMO. Nonumerai de referência 602, um esquema de realimentaçãomédio pode ser utilizado para pré-codificação MIMO. 0livro-código para o esquema de realimentação por-ladrilhopode ser ^^^. Com a condição de que uma matriz decanal para ladrilhos diferentes seja indicada como Hf(1,Hf 2, . . ., Hf,μ, M pode ser o número de ladrilhos em umaatribuição atual e f é a freqüência. Deve ser reconhecidoque o número de bits de realimentação pode ser salvoconsiderando a realimentação para um PI para a atribuiçãointeira (por exemplo, o esquema de realimentação média). Nonumerai de referência 604, uma relação sinal/ruído efetiva(SNR) pode ser computada. Deve ser reconhecido que a SNRefetiva média pode ser ter a média efetuada sobre asatribuições (por exemplo, múltiplos ladrilhos) e/ouefetuada sobre uma largura de banda inteira. A complexidadede computação pode ser reduzida por amostragem daatribuição (por exemplo, ou largura de banda inteira) paracomputar a SNR efetiva. No numerai de referência 606, umamédia matriz de covariância de canal pode ser obtida. Amédia da covariância. de canal R = E (HhH) pode ser obtidapor efetuar a média através das atribuições ou bandainteira. No numerai de referência 608, uma matriz de pré-codificação a partir de um livro-código pode serselecionada utilizando pelo menos um entre a SNR efetivamédia e a média da matriz de covariância de canal. O livro-código pode ser selecionado através de uma das seguintestécnicas :

<formula>formula see original document page 24</formula>

onde pé a SNR média; e 3) maximizar a SNR efetivasubstituindo R na computação de SNR pós-processamento.

A figura 7 é uma ilustração de uma metodologia deexemplo que facilita o cálculo de um índice de pré-codificação em um esquema de realimentação por-ladrilhoempregado em um sistema de comunicação sem fio MIMO. Nonumerai de referência 702, pelo menos um de uma relaçãosinal/ruído (SNR) efetiva e uma média da SNR pode sercomputada. Deve ser reconhecido que um esquema derealimentação por ladrilho e/ou um esquema de realimentaçãomédia pode ser empregado (por exemplo, discutido infra). Nonumerai de referência 704, um livro-código pode serdividido em pelo menos dois ou mais subconjuntos. Nonumerai de referência 706, o subconjunto de matrizes nolivro-código pode ser dividido com base pelo menos em parteem uma distância. Por exemplo, a distância euclidiana podeser empregada, onde matrizes de pré-codificação em umconjunto estão próximas entre si enquanto as matrizes desubconjuntos diferentes podem ter distâncias grandes. Nonumerai de referência 708, uma busca exaustiva pode serimplementada em um subconjunto(s) selecionado(s), ondetal(tais) subconjunto(s) selecionado(s) têm a maior SNR.

Será reconhecido que de acordo com um ou maisaspectos descritos aqui, inferências podem ser feitas comrelação ao cálculo de um índice de pré-codificação (PI)para pré-codificação MIMO, onde tal índice de pré-codificação pode se relacionar a uma matriz associada a umlivro-código que é comum entre pelo menos um de uma estaçãobase e um dispositivo móvel. Como utilizado aqui, o termo"inferir" ou "inferência" se refere genericamente aoprocesso de raciocínio sobre ou inferir estados do sistema,ambiente e/ou usuário a partir de um conjunto deobservações como capturado via eventos e/ou dados.

Inferência pode ser empregada para identificar uma ação oucontexto específico, ou pode gerar uma distribuição deprobabilidade através de estados, por exemplo. A inferênciapode ser probabilí stica - isto é, a computação de umadistribuição de probabilidade através de estados deinteresse com base em uma consideração de dados e eventos.

Inferência também pode se referir a técnicas empregadaspara compor eventos de nível mais elevado a partir de umconjunto de eventos e/ou dados. Tal inferência resulta naconstrução de novos eventos ou ações a partir de umconjunto de eventos observados e/ou dados de eventosarmazenados, quer os eventos sejam ou não correlacionadosem proximidade temporal estreita, e quer os eventos e dadosvenham a partir de uma ou várias fontes de dados e eventos.

De acordo com um exemplo, um ou mais métodosapresentados acima pode incluir fazer inferênciaspertinentes à computação de índice de pré-codificação (PI)para pré-codificação MIMO. Como ilustração adicional, umainferência pode ser feita relacionada à determinação de seempregar um esquema de realimentação por ladrilho ou umesquema de realimentação média. Além disso, uma inferênciapode ser feita em relação à determinação da SNR efetivapara cada matriz de pré-codificação dentro do livro-código.

Será reconhecido que os exemplos acima são de naturezailustrativa e não pretendem limitar o número de inferênciasque podem ser feitas ou o modo no qual tais inferências sãofeitas em combinação com as várias modalidades e/ou métodosdescritos aqui.

A figura 8 é uma ilustração de um dispositivo deusuário 800 (por exemplo, dispositivo portátil, assistentedigital portátil (PDA), um dispositivo celular, umdispositivo de comunicação móvel, um smartphone, umdispositivo messenger, etc.), que facilita a monitoraçãoe/ou provisão de realimentação com relação àtransmissão(ões) de broadcast e/ou multicast. O dispositivode usuário 800 compreende um receptor 802 que recebe umsinal a partir de, por exemplo, uma antena de recepção (nãomostrada), e executa ações típicas no mesmo (por exemplo,filtra, amplifica, converte descendentemente, etc.) o sinalrecebido e digitaliza o sinal condicionado para obteramostras. O receptor 802 pode ser, por exemplo, um receptorMMSE, e pode compreender um demodulador 804 (tambémmencionado como demod 804) que pode demodular símbolosrecebidos e fornecer os mesmos para um processador 806 paraestimação de canal. O processador 806 pode ser umprocessador dedicado a analisar informações recebidas peloreceptor 802 e/ou gerar informações para transmissão por umtransmissor 814, um processador que controla um ou maiscomponentes de dispositivo de usuário 800, e/ou umprocessador que tanto analisa informações recebidas peloreceptor 802, gera informações para transmissão pelotransmissor 814, e controla um ou mais componentes dedispositivo de usuário 800.

O dispositivo de usuário 800 pode compreender,adicionalmente, memória 808 que é operativamente acoplada aoprocessador 806 e que pode armazenar dados a seremtransmitidos, dados recebidos, informações relacionadas acanais disponíveis, dados associados ao sinal analisado e/ouintensidade de interferência, informações relacionadas a umcanal atribuído, potência, taxa ou similares, e quaisqueroutras informações apropriadas para estimar um canal ecomunicar através do canal. A memória 808 pode adicionalmentearmazenar protocolos e/ou algoritmos associados à estimaçãoe/ou utilização de um canal (por exemplo, baseado emdesempenho, baseado em capacidade, etc.).

Será reconhecido que a armazenagem de dados (porexemplo, memória 808) descrita aqui pode ser memóriavolátil ou memória não volátil, ou pode incluir memóriatanto volátil como não volátil. Como ilustração, e nãolimitação, memória não volátil pode incluir memória somentede leitura (ROM), ROM programável (PROM), ROM eletricamenteprogramável (EPROM) , PROM eletricamente apagável (EEPROM),ou memória flash. Memória volátil pode incluir memória deacesso aleatório (RAM) , que atua como memória cachêexterna. Como ilustração e não limitação, RAM é disponívelem muitas formas como RAM síncrona (SCRAM), RAM dinâmica(DRAM), DRAM síncrona (SDRAM), SDRAM de taxa de dados dupla(DDR SDRAM), SDRAM intensificada (ESDRAM), DRAM Synchlink(SLDRAM) e RAM Rambus direto (DRRAM) . A memória 808 dospresentes sistemas e métodos pretende compreender, sem serlimitado a, esses e quaisquer outros tipos apropriados dememória. Além disso, deve ser reconhecido que a armazenagemde dados (por exemplo, memória 808) pode ser um servidor,um banco de dados, uma unidade rígida, e similares.

0 receptor 802 é adicionalmente operativamenteacoplado ao mecanismo de índice de pré-código 810 que podefacilitar computação de um índice de pré-codificação (PI)utilizado para pré-codificação MIMO, em que tal índice depré-codificação pode correlacionar com uma matriz em umlivro-código associado à pelo menos uma de uma estação basee um dispositivo móvel. 0 mecanismo de índice de pré-código810 pode computar a relação sinal/ruído efetiva (SNR) paracada matriz de pré-codificação e então selecionar a matrizde pré-codificação com a SNR efetiva mais elevada. Para umesquema de realimentação por ladrilho, a SNR efetiva podeser computada para cada matriz de pré-codif icação para cadaladrilho. Para um esquema de realimentação médio, a SNRefetiva pode ter a média efetuada através das atribuições(por exemplo, múltiplos ladrilhos) ou efetuada sobre alargura de banda inteira.

O dispositivo de usuário 800 compreende aindaadicionalmente um modulador 812 e um transmissor 814 quetransmite o sinal para, por exemplo, uma estação base,outro dispositivo de usuário,· um NOC, um agente remoto,etc. Embora representado como sendo separado a partir doprocessador 806, deve ser reconhecido que o mecanismo deíndice de pré-código 810 e/ou modulador 812 pode ser partedo processador 806 ou um número de processadores (nãomostrados).

A figura 9 mostra um sistema de comunicação semfio de exemplo, 900. O sistema de comunicação sem fio 900representa uma estação base 910 e um dispositivo móvel 950para fins de brevidade. Entretanto, deve ser reconhecidoque o sistema 900 pode incluir mais de uma. estação basee/ou mais de um dispositivo móvel, em que estações baseadicionais e/ou dispositivos móveis podem sersubstancialmente similares ou diferentes da estação base deexemplo 910 e dispositivo móvel 950 descrito abaixo. Alémdisso, deve ser reconhecido que a estação base 910 e/oudispositivo móvel 950 pode empregar os sistemas (figuras 1-4 e 8) e/ou métodos (figuras 5-7) descritos aqui parafacilitar comunicação sem fio entre os mesmos.

Na estação base 910, dados de tráfego para umnúmero de fluxos de dados são fornecidos a partir de umafonte de dados 912 para um processador de dados detransmissão (TX) 914. De acordo com um exemplo, cada fluxode dados pode ser transmitido através de uma antenarespectiva. 0 processador de dados TX 914 formata,codifica, e intercala o fluxo de dados de tráfego com baseem um esquema de codificação especifico selecionado paraaquele fluxo de dados para fornecer dados codificados.

Os dados codificados para cada fluxo de dadospodem ser multiplexados com dados piloto utilizandotécnicas de multiplexação de divisão de freqüênciaortogonal (OFDM). Adicionalmente ou alternativamente, ossímbolos piloto podem ser multiplexados por divisão defreqüência (FDM), multiplexados por divisão de tempo (TDM),ou multiplexados por divisão de código (CDM). Os dadospiloto são tipicamente um padrão de dados conhecido que éprocessado em um modo conhecido e podem ser utilizados nodispositivo móvel 950 para estimar resposta de canal. Osdados codificados e piloto multiplexados para cada fluxo dedados podem ser modulados (por exemplo, mapeados emsímbolos) com base em um esquema de modulação específica(por exemplo, chaveamento por mudança de fase binária(BPSK), chaveamento por mudança de fase de quadratura((QPSK), chaveamento por mudança de fase-M (M-PSK),modulação em amplitude de M-quadratura (M-QAM), etc.)selecionado para aquele fluxo de dados para fornecersímbolos de modulação. A taxa de dados, codificação emodulação para cada fluxo de dados pode ser determinada porinstruções executadas ou fornecidas pelo processador 930.

Os símbolos de modulação para os fluxos de dadospodem ser fornecidos para um processador MIMO TX 920, quepode adicionalmente processar os símbolos de modulação (porexemplo, para 0FDM) . 0 processador MIMO TX 920 entãofornece fluxos de símbolo de modulação Nt paratransmissores Nt (TMTR) 922A ATÉ 922T. Em váriasmodalidades, o processador MIMO TX 920 aplica pesos deformação de feixe aos símbolos dos fluxos de dados e àantena a partir do qual o símbolo está sendo transmitido.

Cada transmissor 922 recebe e processar um fluxode símbolos respectivo para fornecer um ou mais ou sinaisanalógicos, e condiciona adicionalmente (por exemplo,amplifica, filtra e converte ascendentemente) os sinaisanalógicos para fornecer um sinal modulado apropriado paratransmissão através do canal MIMO. Além disso, sinaismodulados Nt a partir de transmissores 922a até 922t sãotransmitidos a partir de antenas Nt 924a até 924t,respectivamente.

No dispositivo móvel 950, os sinais moduladostransmitidos são recebidos por antenas Nr 952a até 952r e osinal recebido a partir de cada antena 952 é fornecido paraum receptor respectivo (RCVR) 954a até 954r. Cada receptor954 condiciona (por exemplo, filtra, amplifica, e convertedescendentemente) um sinal respectivo, digitaliza o sinalcondicionado para fornecer amostras, e processaadicionalmente as amostras para fornecer um fluxo desímbolos "recebido" correspondente.

Um processador de dados RX 960 pode receber eprocessar os fluxos de símbolos recebidos Nr a partir dereceptores Nr 954 com base em uma técnica de processamentode receptor específico para fornecer fluxos de símbolos"detectados" Nt . 0 processador de dados RX 960 podedemodular, deintercalar e decodificar cada fluxo desímbolos detectado para recuperar os dados de tráfego parao fluxo de dados. O processamento pelo processador de dadosRX 960 é complementar àquele executado pelo processadorMIMO TX 920 e processador de dados TX 914 na estação base910.Um processador 970 pode determinar periodicamentequal matriz de pré-codificação utilizar como discutidoacima. Além disso, o processador 970 pode formular umamensagem de link reverso compreendendo uma parte de índicede matriz e uma parte de valor de classificação.

A mensagem de link reverso pode compreendervários tipos de informações referentes ao link decomunicação e/ou fluxo de dados recebidos. A mensagem delink reverso pode ser processada por um processador dedados TX 938, que também receber dados de tráfego para umnúmero de fluxos de dados a partir de uma fonte de dados936, modulado por um modulador 980, condicionado portransmissores 954a até 954r, e transmitidos de volta paraestação base 910.

Na estação base 910, os sinais modulados a partirde dispositivo móvel 950 são recebidos por antenas 924,condicionados por receptores 922, demodulados por umdemodulador 940, e processados por um processador de dadosRX 942 para extrair a mensagem de link reverso transmitidapor dispositivo móvel 950. Além disso, o processador 930pode processar a mensagem extraída para determinar qualmatriz de pré-codificação utilizar para determinar os pesosde formação de feixe.

Os processadores 930 e 970 podem dirigir (porexemplo, controlar, coordenar, gerenciar, etc.) operação emestação base 910 e dispositivo móvel 950, respectivamente.Os processadores respectivos 930 e 970 podem ser associadosà memória 932 e 972 que armazenagem códigos de programa edados. Os processadores 930 e 970 podem executar tambémcomputações para derivar estimativas de resposta de impulsoe freqüência para o uplink e downlink, respectivamente.

Deve ser entendido que as modalidades descritasaqui podem ser implementadas em hardware, software,firmware, middleware, microcódigo ou qualquer combinaçãodos mesmos. Para uma implementação de hardware, as unidadesde processamento podem ser implementadas em um ou maiscircuitos integrados específicos de aplicação (ASICs),processadores de sinais digitais (DSPS), dispositivos deprocessamento de sinais digitais (DSPDs), dispositivos delógica programáveis (PLDs), disposições de portaprogramável em campo (FPGAs), processadores, controladores,microcontroladores, microprocessadores, outras unidadeseletrônicas projetadas para executar as funções descritasaqui, ou uma combinação dos mesmos.

Quando as modalidades são implementadas emsoftware, firmware, middleware ou microcódigo, código deprograma ou segmentos de código, podem ser armazenadas emum meio legível por máquina, como um componente dearmazenagem. Um segmento de código pode representar umprocedimento, uma função, um subprograma, um programa, umarotina, uma sub-rotina, um módulo, um pacote de software,uma classe, ou qualquer combinação de instruções,estruturas de dados, ou declarações de programa. Umsegmento de código pode ser acoplado a outro segmento decódigo ou um circuito de hardware passando e/ou recebendoinformações, dados, argumentos, parâmetros, ou conteúdo dememória. Informação, argumentos, parâmetros, dados, etc.,podem ser passados, enviados, ou transmitidos utilizandoqualquer meio apropriado incluindo compartilhar memória,passagem de mensagens, passagem de token, transmissão derede, etc.

Para uma implementação de software, as técnicasdescritas aqui podem ser implementadas com módulos (porexemplo, procedimentos, funções e assim por diante) queexecutam as funções descritas aqui. Os códigos de softwarepodem ser armazenados em unidades de memória e executadospor processadores. A unidade de memória pode serimplementada no processador ou externa ao processador, emcujo caso pode ser acoplado de forma comunicativa aoprocessador através de vários meios como sabido na técnica.

Com referência à figura 10, é ilustrado umsistema 1000 que emprega algoritmos simplificados paracomputar um índice de pré-codificação para um sistema decomunicação sem fio MIMO. Deve ser reconhecido que osistema 1000 é representado como incluindo blocosfuncionais, que podem ser blocos funcionais que representamfunções implementadas por um processador, software, oucombinação do mesmo (por exemplo, firmware). Por exemplo, osistema 1000 pode ser implementado em um dispositivo móvel.O sistema 1000 inclui um agrupamento lógico 1002 decomponentes elétricos que pode atuar em combinação paraindicar que uma folga de medição desejada. Por exemplo, oagrupamento 1002, pode incluir um componente elétrico 1004para computar uma relação sinal/ruído efetiva (SNR). Porexemplo, para um esquema de realimentação por ladrilho, aSNR efetiva pode ser computada para cada ladrilho para cadamatriz de pré-codificação. Para um esquema de realimentaçãomédio, a SNR efetiva média pode ser calculada efetuando amédia através de atribuições (por exemplo, múltiplosladrilhos) ou efetuar a média através da largura de bandainteira.

O agrupamento 1002 pode incluir adicionalmente umcomponente elétrico 1006 para selecionar uma matriz de pré-codificação. Por exemplo, a matriz de pré-codificação com arelação sinal/ruído mais elevada (SNR) pode serselecionada. O agrupamento 1002 pode incluir ainda umcomponente elétrico 1008 para empregar a matriz de pré-codif icação em um sistema de comunicação sem fio MIMO.Adicionalmente, o sistema 1000 pode incluir uma memória1010 que retém instruções para executar funções associadasaos componentes elétricos 1004, 1006 e 1008. Emboramostrado como sendo externo à memória 1010, deve serentendido que os componentes elétricos 1004, 1006 e 1008podem existir dentro da memória 1010.

O que foi descrito acima inclui exemplos de umaou mais modalidades. Não é, evidentemente, possíveldescrever toda combinação concebível de componentes oumetodologias para fins de descrever as modalidades acimamencionadas, porém uma pessoa com conhecimentos comuns natécnica pode reconhecer que muitas combinações adicionais epermutações de várias modalidades são possíveis. Porconseguinte, as modalidades descritas pretendem abrangertodas essas alterações, modificações e variações que estãocompreendidas no espírito e escopo das reivindicaçõesapensas. Além disso, até o ponto em que o termo "inclui" éutilizado na descrição detalhada ou reivindicações, taltermo é destinado a ser inclusivo em um modo similar aotermo "compreendendo" como "compreendendo" é interpretadoquando empregado como uma palavra de transição em umareivindicação.

Claims (45)

1. Método que facilita computar um índice de pré-codificação em um ambiente de comunicação sem fio,compreendendo:utilizar um esquema de realimentação por ladrilhopara pré-codificação MIMO;computar uma relação sinal/ruído efetiva (SNR)para uma matriz de pré-codificação e um ladrilho;selecionar a matriz de pré-codificação fornecendoa SNR efetiva mais elevada; eempregar a matriz de pré-codificação e índice depré-codificação correspondente no ambiente de comunicaçãosem fio MIMO.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,compreendendo adicionalmente um livro-código relacionado a^^, onde C indica o livro-código, Fj é uma matriz nolivro-código e N é um número inteiro de matrizes incluídasno livro-código.

3. Método, de acordo com a reivindicação Ifcompreendendo adicionalmente calcular o índice de pré-codificação para cada ladrilho no esquema de realimentaçãopor-ladrilho.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3,compreendendo adicionalmente uma matriz de canal que indicaladrilhos diferentes como Hf,i, Hfr2,..., Hf(M, onde M é umnúmero de ladrilhos em uma atribuição atual e f representaa freqüência.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4,compreendendo adicionalmente empregar a seguinte métricapara selecionar a matriz de pré-codificação:para o i-ésimo ladrilho Hf,i, computar<formula>formula see original document page 35</formula>

6. Método, de acordo com a reivindicação 1,compreendendo adicionalmente:computar uma SNR pós-processamento; econverter a SNR pós-processamento em pelo menosuma de uma capacidade limitada com uma folga paracapacidade e uma capacidade não limitada com uma folga paracapacidade.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1,compreendendo adicionalmente:dividir um livro-código em pelo menos dois oumais subconjuntos;dividir o subconjunto de matrizes baseados pelomenos em parte em distância; eempregar uma busca exaustiva em um subconjuntoselecionado com a relação sinal/ruido maior (SNR).

8. Método que facilita computar um índice de pré-codificação em um ambiente de comunicação sem fio,compreendendo:utilizar um esquema de realimentação médio parapré-codificação MIMO;computar uma relação sinal/ruído efetiva (SNR)média para uma matriz de pré-codificação;obter uma matriz de covariância da média docanal; eselecionar uma matriz de pré-codificação a partirde um livro-código utilizando pelo menos um entre uma médiaSNR efetiva e a média da matriz de covariância.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8,compreendendo adicionalmente um livro-código relacionado aC = {Fj}Nj=1, onde C indica o livro-código, Fj é uma matriz nolivro-código e N é um número inteiro de matrizes incluídasno livro-código.

10. Método, de acordo com a reivindicação 8,compreendendo adicionalmente computar a relação sinal/ruidoefetiva média (SNR) que é tem a média calculada sobre pelomenos um dos que se seguem: 1) a atribuição inteira; 2) pelo menos um ladrilho da atribuição; e 3) uma parte dalargura de banda que não depende da atribuição.

11. Método, de acordo com a reivindicação 8,compreendendo adicionalmente amostrar pelo menos um de umladrilho da atribuição e a largura de banda inteira para computar a SNR efetiva.

12. Método, de acordo com a reivindicação 8,compreendendo adicionalmente utilizar o que se segue paracomputar a média da matriz de covariância de canal:R = E(HhH), onde R é a média da matriz de covariância de canal.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12,compreendendo adicionalmente selecionar o livro-código compelo menos um dos seguintes:1)max[trace{FjIRFJ)];2)max[\ogdet{Í+pFjIRFJ)l onde ρ é a SNR média; e 3) maximizar a SNR efetiva substituindo R na computaçãode SNR pós-processamento.

14. Método, de acordo com a reivindicação 8,compreendendo adicionalmente:dividir o livro-código em pelo menos dois ou mais subconjuntos;dividir o subconjunto de matrizes com base pelomenos em parte na distância; eempregar uma busca exaustiva em um subconjuntoselecionado com a relação sinal/ruido maior (SNR).

15. Equipamento de comunicação, compreendendo:uma memória que retém instruções relacionadas àcomputação de um índice de pré-codificação pelo cálculo deuma SNR efetiva para pelo menos um entre um esquema derealimentação por ladrilho e um esquema de realimentaçãomédia; eum processador, acoplado à memória, configuradopara avaliar as instruções para empregar o índice de pré-codificação utilizando pelo menos um algoritmo, o índice depré-codificação correlaciona com uma matriz em um livro-código.

16. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 15, compreendendo adicionalmente um livro-código relacionado a ^^, onde C indica o livro-código, Fj é uma matriz no livro-código e N é um númerointeiro de matrizes incluídas no livro-código.

17. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 16, compreendendo adicionalmente calcular oíndice de pré-codificação para cada ladrilho no esquema derealimentação por-ladrilho.

18. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 17, compreendendo adicionalmente uma matrizde canal que indica ladrilhos diferentes como Hf, 1,Hf,2, · · · , Hf,M, onde M é um número de ladrilhos em umaatribuição atual.

19. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 18, compreendendo adicionalmente empregar aseguinte métrica para selecionar a matriz de pré-codificação:para o i-ésimo ladrilho Hf(i, computar<formula>formula see original document page 38</formula>

20. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 19, compreendendo adicionalmente:computar uma SNR pós-processamento; econverter a SNR pós-processamento em pelo menosuma de uma capacidade limitada com uma folga paracapacidade e uma capacidade não limitada com uma folga paracapacidade.

21. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 20, compreendendo adicionalmente computar arelação sinal/ruido efetiva média (SNR) que tem a médiaefetuada sobre pelo menos um dos que se seguem: 1) aatribuição inteira; 2) pelo menos um ladrilho daatribuição; e 3) uma parte da largura de banda que nãodepende da atribuição.

22. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 21, compreendendo adicionalmente amostrarpelo menos um de um ladrilho da atribuição e a largura debanda inteira para computar a SNR efetiva.

23. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 22, compreendendo adicionalmente utilizar oque se segue para computar a média da matriz de covariânciade canal:R = E(H^HH), onde R é a média da matriz decovariância de canal.

24. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 23, compreendendo adicionalmente selecionar olivro-código com pelo menos um dos seguintes:<formula>formula see original document page 39</formula> onde ρ é a SNR média;e 3) maximizar a SNR efetiva substituindo R na computaçãode SNR pós-processamento.

25. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 15, compreendendo adicionalmente:dividir o livro-código em pelo menos dois ou maissubconjuntos;dividir o subconjunto de matrizes com base pelomenos em parte na distância; eempregar uma busca exaustiva em um subconjuntoselecionado com a relação sinal/ruido maior (SNR).

26. Equipamento de comunicação que facilitacomputar um indice de pré-codificação, compreendendo:mecanismos para computar uma relação sinal/ruidoefetiva (SNR);mecanismos para selecionar uma matriz de pré-codificação e um indice de pré-codificação correspondente;emecanismos para empregar a matriz de pré-codif icação em um sistema de comunicação sem fio MIMO.

27. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 26, compreendendo adicionalmente mecanismospara computar a relação sinal/ruido efetiva média (SNR) quetem a média efetuada sobre pelo menos um dos que se seguem:-1) a atribuição inteira; 2) pelo menos um ladrilho daatribuição; e 3) uma parte da largura de banda que nãodepende da atribuição.

28. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 27, compreendendo adicionalmente mecanismospara amostrar pelo menos um de um ladrilho da atribuição ea largura de banda inteira para computar a SNR efetiva.

29. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 28, compreendendo adicionalmente mecanismospara calcular uma média da matriz de covariância de canalcom o que se segue:R = E (HhH) , onde R é a média da matriz decovariância de canal.

30. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 29, compreendendo adicionalmente mecanismospara selecionar um livro-código com pelo menos um dosseguintes:<formula>formula see original document page 40</formula>onde pé a SNR média;e 3) maximizar a SNR efetiva substituindo R na computaçãode SNR pós-processamento.

31. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 26, compreendendo adicionalmente um livro-código relacionado a C = (Fy)^l, onde C indica o livro-código, Fj é uma matriz no livro-código e N é um númerointeiro de matrizes incluidas no livro-código.

32. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 31, compreendendo adicionalmente mecanismospara calcular o índice de pré-codificação para cadaladrilho no esquema de realimentação por-ladrilho.

33. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 32, compreendendo adicionalmente uma matrizde canal que indica ladrilhos diferentes como Hf, i,Hf,2, .··/ Hf,M, onde M é um número de ladrilhos em umaatribuição atual.

34. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 33, compreendendo adicionalmente mecanismospara empregar a seguinte métrica para selecionar a matrizde pré-codificação:para o i-ésimo ladrilho Hf,i, computar<formula>formula see original document page 41</formula>

35. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 2 6, compreendendo adicionalmente:mecanismos para dividir o livro-código em pelomenos dois ou mais subconjuntos;mecanismos para dividir o subconjunto de matrizescom base pelo menos em parte na distância; emecanismos para empregar uma busca exaustiva emum subconjunto selecionado com a relação sinal/ruído maior(SNR).

36. Meio legível por máquina tendo armazenado nomesmo instruções executáveis por máquina para:computar uma relação sinal/ruído efetiva (SNR);selecionar uma matriz de pré-codificação e umíndice de pré-codificação correspondente; eempregar a matriz de pré-codificação em umsistema de comunicação sem fio MIMO.

37. Meio legível por máquina, de acordo com areivindicação 36, compreendendo adicionalmente computar umarelação sinal/ruído efetiva média (SNR) que é a médiaefetuada sobre pelo menos um dos que se seguem: 1) aatribuição inteira; 2) pelo menos um ladrilho daatribuição; e 3) uma parte da largura de banda que nãodepende da atribuição.

38. Meio legível por máquina, de acordo com areivindicação 37, compreendendo adicionalmente amostrarpelo menos um de um ladrilho da atribuição e a largura debanda inteira para computar a SNR efetiva.

39. Meio legível por máquina, de acordo com areivindicação 38, compreendendo adicionalmente calcular umamédia da matriz de covariância de canal com o que se segue:R = E (H H) , onde R é a média da matriz decovariância de canal.

40. Meio legível por máquina, de acordo com areivindicação 39, compreendendo adicionalmente selecionarum livro-código com pelo menos um dos seguintes:1) max^acefF/7/?^)]; 2) max[logdet(/+p/^fl^J, Qnde ρ é a SNR média; e3) maximizar a SNR efetiva substituindo R na computação deSNR pós-processamento.

41. Meio legível por máquina, de acordo com areivindicação 36, compreendendo adicionalmente um livro-ódigo relacionado a <formula>formula see original document page 42</formula>, onde C indica o livro-código, Fj é uma matriz no livro-código e N é um númerointeiro de matrizes incluídas no livro-código.

42. Meio legível por máquina, de acordo com areivindicação 41, compreendendo adicionalmente calcular oíndice de pré-codificação para cada ladrilho no esquema derealimentação por-ladrilho.

43. Meio legível por máquina, de acordo com areivindicação 42, compreendendo adicionalmente uma matrizde canal que indica ladrilhos diferentes como Hff i,Hff2,. . .,Hf(M, onde M é um número de ladrilhos em umaatribuição atual.

44. Meio legível por máquina, de acordo com areivindicação 43, compreendendo adicionalmente meio paraempregar a seguinte métrica para selecionar a matriz depré-codificação:para o i-ésimo ladrilho Hffi, computar<formula>formula see original document page 43</formula>

45. Em um sistema de comunicação sem fio, umequipamento compreendendo:um processador configurado para:determinar o emprego de pelo menos um entre umesquema de realimentação por ladrilho e um esquema derealimentação médio;selecionar uma matriz de pré-codificação e umíndice de pré-codificação correspondente; eempregar a matriz de pré-codificação em umsistema de comunicação sem fio MIMO.