BRPI0618183B1

BRPI0618183B1 - calibração de arranjo de antenas para sistemas de comunicação sem fio

Info

Publication number: BRPI0618183B1
Application number: BRPI0618183A
Authority: BR
Inventors: Gorokhov Alexei; Fawzy Naguib Ayman; Vijayan Rajiv
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2019-08-13
Also published as: EP1946407A2; CA2628478A1; JP5570724B2; CA2628478C; JP2009515441A; KR20080066071A; WO2007056672A3; KR100989540B1; WO2007056672A2; BRPI0618183A2; EP1946407B1

Abstract

<b>calibração de arranjo de antenas para sistemas de comunicação sem fio<d>a calibração para uma cadeia de transmissão de um dispositivo que transmite informações para múltiplosdispositivos através de links sem fio inclui selecionar dentre duas ou mais técnicas de determinação de calibração. sob determinados aspectos, as técnicas incluem calibração somente de fase e calibração de fase e amplitude.

Description

CALIBRAÇÃO DE ARRANJO DE ANTENAS PARA SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO SEM FIO.

Campo da Invenção

A descrição a seguir refere-se de maneira geral a comunicações sem fio e_f enire outras coisas, à calibração através do ar de um a rran j o de antenas.

Descrição da Técnica Anterior

Os sistemas de funcionamento em rede sem fio têm se tornado um meio predominante pelo qual a maioria das pessoas no mundo vem a comunicar-se. Os dispositivos de comunicação sem fio têm se tornado menores e mais poderosos para atender às necessidades dos consumidores e para aperfeiçoar a portabilidade e a comodidade. O aumento da potência de processamento nos dispositivos móveis, tais como telefones celulares, tem causado um aumento na procura de sistemas de transmissão de rede sem fio. Tais sistemas tipicamente não são tão facilmente atualizados quanto os dispositivos celulares que se comunicam através deles. À medida que as capacidades dos dispositivos móveis se expandem, pode ser difícil manter um sistema de rede sem fio mais antigo de uma maneira que facilite a exploração total das capacidades de dispositivos sem fio novos e aperfeiçoados.

Mais especificamente, as técnicas baseadas na divisão de frequência separam tipicamente o espectro em canais distintos ao dividi-lo em pedaços uniformes de largura de banda, por exemplo, a divisão da banda de frequência alocada para comunicação de telefones celulares sem fio pode ser dividida em canais, cada um dos quais pode portar uma conversa de voz ou, com serviço digital, portar dados digitais. Cada canal pode ser atribuído a apenas um usuário de uma vez. Uma variante comumente utilizada é uma técnica de divisão de freqüência ortogonal que particiona

de maneira eficaz a largara dc banda total do sistema em várias subpcrtadoras ur z cg criais . Estas subportadoras são também retoridas como tons, portadoras, faixas e/ou canais de freqüência. Com técnicas baseadas em divisão de tempo, uma banda é dividida temporalmente em fatias de tempo ou partições de tempo sequer;; - i ai s. Cada usuário de um canal pode receber uma fatia de tempo para transmitir e receber informações à maneira round-robin (rodízio). Por exemplo, em qualquer tempo t dado, é dado a um usuário acesso ao canal durante uma rajada curta. Em seguida, o acesso é comutado para outro usuário, que recebe uma rajada curta de tempo para transmitir e receber informações. 0 ciclo de revezamentos continua, e finalmente cada usuário recebe várias rajadas de transmissão e recepção.

As técnicas baseadas em divisão de código tipicamente transmitem os dados através de várias frequências disponíveis a qualquer momento em uma faixa. Em geral, os dados são digitalizados e espalhados através da largura de banda disponível, em que vários usuários podem ser superpostos no canal e a respectivos usuários pode ser atribuído um código de seqüência único. Os usuários podem transmitir no mesmo pedaço de banda larga do espectro, em que o sinal de cada usuário é espalhado através da toda a largura de banda por seu respectivo código de espalhamento único. Esta técnica pode proporcionar compartilhamento, em que um ou mais usuários podem transmitir e receber concomitantemente. Tal compartilhamento pode ser obtido por meio de modulação digital por espalhamento espectral, em que o fluxo de bits de um usuário é codificado e espalhado através de um canal muito largo de maneira pseudoaleatória. O receptor é projetado para reconhecer o código de seqüência único associado e desfazer a aleatorização de

modo □ coletar os bits para cim usuário especifico de m a π o r r a c o 11 ϊ .1 e .

Uma rede de comunicação sem fio típica (que utiliza técnicas de divisão de frequência, tempo e código, por exemplo) inclui uma ou mais estações base que apresentam uma área de cober^u ra e um ou mais terminais móveis (sem fio, por exemplo) que podem transmitir e receber dados dentro da área de cobertura. Uma estação base típica pode transmitir simultaneamente vários fluxos de dados para serviços de difusão (broadcast), multi-difusão (multicast) e/ou uni-difusão (unicast), em que um fluxo de dados é um fluxo de dados que pode ser de interesse de recepção independente para um terminal móvel. Um terminal móvel dentro da área de cobertura dessa estação base pode estar interessado em receber um, mais de um ou todos os fluxos de dados portados pelo fluxo composto. De maneira semelhante, um terminal móvel pode transmitir dados à estação base ou a outro terminal móvel. Tal comunicação entre estação base e terminal móvel ou entre terminais móveis pode se deteriorar devido a variações de canal e/ou variações na potência de interferência. Por exemplo, as variações mencionadas acima podem afetar a programação, o controle de potência e/ou a predição de taxa da estação base para um ou mais terminais móveis.

Quando arranjos de antenas e/ou estações base são utilizados em conjunto com uma técnica de transmissão de canal duplexado no domínio do tempo (TDD), podem ser obtidos ganhos muito grandes. Uma suposição chave na obtenção destes ganhos é que, devido à natureza TDD da transmissão e da recepção, tanto o link direto (FL) quanto o link reverso (RL) observam canais de propagação físicos semelhantes que correspondem a uma frequência de portadora comum. Entretanto, na prática as cadeias de transmissão e contribuem cadeia analógica os oe front-ends anaióqicos arquitetura das antenas, do transmissor e (ADC) do receptor, de transmissores, experimentada receptor verá a saída que pode do canal do conversor compreender a de propagação receptores.

Em necessidade calibração dispositivos uma ou estrutura física vista pelo menos na técnica de nos arranjos de comunicação do do arranj o cadeia exposto um s i s t ema e/ou

Resumo da Invenção de antenas analógica de acima, existe metodologia de de antenas utilizados nos sem fio.

A seguir é apresentado um sumário simplificado de mais modalidades de modo a básico de extensiva pretende tais modalidades.

de nem obter um entendimento

Este sumário não é uma visão todas as modalidades contempladas e identificar elementos chave ou críticos todas as modalidades nem delinear o alcance de qualquer ou de todas as modalidades apresentar alguns conceitos uma forma detalhada não de uma simplificada como que é apresentada

Sua única finalidade é a de uma ou ma i s modalidades de sob uma introdução à descrição mais mais adiante.

De acordo com um aspecto, um um arranjo determinar primeira e selecionar de antenas em uma uma calibração com segunda técnicas de a calibração com base rede base método para calibrar sem fio em pelo calibração e compreende menos uma em seguida em uma das técnicas.

De processador c omuni c a ç ã o técnicas de em

De acordo com outro configurado ca 1ibraçâo uma das acordo pode compreender calibração com base as para de um técnicas com base de em pelo menos determinar e em seguida com um em ainda outro duas antenas.

a calibração para selecionar a aspecto, dispositivo para pelo menos menos duas um equipamento determinar a uma primeira e segunda calibração e em seguida selecionar a calibração uma das técnicas.

Para a consecução das finalidades precedentes afins, a modalidade ou as modalidades características especificamente seguinte e determinados modalidades.

algumas das os compreendem as completamente descritas a seguir assinaladas nas reivindicações. A descrição desenhos anexos apresentam em aspectos ilustrativos da modalidade

Estes aspectos indicam, contudo, diversas maneiras pelas quais detalhes ou das apenas os princípios de diversas modalidades descritas pretendem equivalentes.

podem ser empregados, e as modalidades incluir todos os tais

Breve Descrição das Figuras

Figura mostra aspectos de comunicação sem fio de acesso múltiplo.

Figura mostra uma disposição compreende uma cadeia de receptores e aspectos e seus um de uma sistema antenas cadeia de que de transmissores de acordo com diversos aspectos aqui descritos.

Figura 3 mostra aspectos de tempori zação para operações de calibração.

- mostra aspectos 5a lógica q^e facilita

a calibração de	um arrurijc·	de antenas	para	compensar o
desca sarnento dos	ganhos.
Figura	5 - mostra	aspectos	de	um	sistema que
facilita a calibração de	um arranj	o	de a	ntenas para
compensar o descasarnento dos	ganhos.
Figura	6 - mostra	aspectos	de	uma	metodologia
para calibrar um	arranjo de a	ntenas.
Figura	7 - mostra	aspectos	de	uma	metodologia
para calibrar um	arranjo de antenas.
Figura	8 - mostra	aspectos	de	um receptor e um

transmissor em um sistema de comunicação sem fio.

Figura 9 - mostra aspectos de um ponto de acesso.

Figura 10 - mostra aspectos de uma metodologia para determinar o tipo de calibração a ser aplicado.

Descrição Detalhada da Invenção

Diversas modalidades são agora descritas com referência aos desenhos, em que os mesmos números de referência são utilizados para referir os mesmos elementos em toda parte. Na descrição seguinte, para fins de explanação, numerosos detalhes específicos são apresentados de modo a obter um entendimento completo de uma ou mais modalidades. Poder ser evidente, contudo, que tal(ais) modalidade(s) pode(m) ser posta(s) em prática sem estes detalhes específicos. Em outros casos, estruturas e dispositivos notoriamente conhecidos são mostrados em forma de diagrama de blocos de modo a facilitar a descrição de uma ou mais modalidades.

Conforme utilizado neste pedido, os termos componente, sistema e semelhantes pretendem referir-se a uma entidade relacionada com computador, seja hardware, uma combinação de hardware e software, software ou software em execução. Por exemplo, um componente pode ser, mas não //36

UCi objeto, um executável, uma e/ou um computador. Um ou mais componentes podem residir dentro de um processo e/ou execução, e um componente pode ser localizado em um computador mais computadores.

executados partir de diversos meios legíveis por computador tendo diversas estruturas de dados armazenadas neles. Os componentes podem comunicar-se por meio de processos locais e/ou remotos, tais como de acordo com um sinal que tem um ou mais pacotes de dados (como, por exemplo, dados de um componente que interage com outro componente em um sistema local, sistema distribuído e/ou através de uma rede tal como a Internet com outros sistemas descritas

Além disso em conexão estação de assinante unidade de assinante, diversas modalidades são aqui com uma estação de assinante. Uma pode ser também chamada de sistema, estação móvel, móvel, estação remota, ponto de acesso, estação base, terminal remoto, terminal de acesso, terminal de usuário, agente de usuário, equipamento de usuário, etc. Uma estação de assinante pode ser um telefone celular, um telefone sem fio, um telefone de Protocolo de Iniciação de Sessão (SIP), uma estação de loop local sem fio (WLL), um assistente digital pessoal (PDA),

um	dispositivo portátil	com capacidade de	conexão sem fio
ou	outro dispositivo de	processamento conectado a um	modem
sem	fio.
	Além do	mais, diversos	aspectos	ou

características aqui descritos podem ser implementados como um método, um equipamento ou produto industrial utilizandose técnicas de programação ou engenharia padrão. O termo

3/36 produto industrial conforme utilizado aqui pretende abranger um programa cuipjtador acessível oe qualquer dispositivo, portadora ou meio legível por computador. Por exemplo, os meios legíveis por computador podem incluir, mas nãc estão limitados a, dispositivos de armazenamento magnéticos [como, po^ exemplo, disco rígido, disco flexível, tiras magnéticas...), discos ópticos (como, por exemplo, disco compacto (CD), disco versátil digital (DVD) . . . ) , cartões inteligentes, dispositivos de memória flash (como, por exemplo, cartão, bastão, acionamento de chave...) e circuitos integrados, tais como memórias somente de leitura, memória somente de leitura programáveis e memórias somente de leitura programáveis eletricamente apagáveis.

Com referência à Figura 1, é mostrado um sistema de comunicação sem fio de acesso múltiplo de acordo com uma modalidade. Um sistema de comunicação sem fio de acesso múltiplo 1 inclui várias células, como, por exemplo, as células 2, 4 e 6. Na Figura 1, cada célula 2, 4 e 6 pode incluir um ponto de acesso que inclui vários setores. Os vários setores são formados por grupos de antenas, cada um responsável pela comunicação com terminais de acesso em uma parte da célula. Na célula 2, grupos de antenas 12, 14 e 16 correspondem, cada um, a um setor diferente. Na célula 4, grupos de antenas 18, 20 e 22 correspondem, cada um, a um setor diferente. Na célula 6, grupos de antenas 24, 26 e 28 correspondem, cada um, a um setor diferente.

Cada célula inclui vários terminais de acesso que estão em comunicação com um ou mais setores de cada ponto de acesso. Por exemplo, os terminais de acesso 30 e 32 estão em comunicação com a base de ponto de acesso 42, os terminais de acesso 34 e 36 estão em comunicação com o

9/36 ponto de acesso 44 e os termina is dc acesso 38 e 40 estão em comOiiCuÇâo com c ponto· Jc acesso

O controlador 5 0 é acoplado a cada uma das células 2, 4 e 6. O controlador 50 pode conter uma ou mais conexões com várias redes, como a Internet, por exemplo, outras redes baseadas em p-mmtes ou rec^ps d^ voz comutadas por circuito aue fornecem informações para os, e dos, terminais oe acesso em comunicação com as células do sistema de comunicação sem fio de acesso múltiplo 1. 0 controlador 50 inclui, ou é acoplado a, um programador que programa transmissão de e para terminais de acesso. Em outras modalidades, o programador pode residir em cada célula individual, cada setor de uma célula ou uma combinação deles.

De modo a facilitar a calibração das transmissões para os terminais de acesso, é útil calibrar o loop de calibração de ganhos de ponto de acesso de modo a lidar com os descasarnentos devido às cadeias de transmissão e recepção do ponto de acesso. Entretanto, devido ao ruido no canal, quaisquer estimativas de calibração baseadas nos sinais recebidos nos terminais de acesso, no link direto, e transmitidos a partir dos terminais de acesso, no link reverso, podem conter ruido e outras variações de canal que podem pôr em questão as estimativas apresentadas. De modo a superar os efeitos de ruído de canal, são utilizadas várias calibrações tanto no link direto quando no link reverso para vários terminais de acesso. Sob determinados aspectos, várias transmissões para e a partir de cada terminal de acesso são levadas em conta para efetuar calibração de um dado setor.

Sob determinados aspectos, ou a cadeia de transmissão do ponto de acesso ou a cadeia de recepção do ponto de acesso pode ser calibrada. Isto pode ser feito,

10/36 por exemplo, core a O. i lização de uma relação de calibração para calibrar a cadeia de rozepçãc do ponto de acesso para sua cadeia de transmissão ou calibrar sua cadeia de transmissão para sua cadeia de recepção.

Conforme utilizado aqui, um ponto de acesso pode ser uma estação fixa utilizada para comunicação com os terminais e pode ser também referido como, e incluir alguma ou toda a funcionalidade de, uma estação base, um Nó B ou alguma outra terminologia. Um terminal de acesso pode ser também referido como, e incluir alguma ou toda a funcionalidade de, um equipamento de usuário (UE), um dispositivo de comunicação sem fio, um terminal, uma estação móvel ou alguma outra terminologia.

Deve-se observar que, embora a Figura 1 mostre setores físicos, isto é, que têm diferentes grupos de antenas para diferentes setores, outras abordagens podem ser utilizadas. Por exemplo, vários feixes fixos que cubram, cada um, diferentes áreas da célula no espaço de frequência podem ser utilizados em lugar de, ou em combinação com, setores físicos. Tal abordagem é mostrada e revelada no pedido de patente norte-americano co-pendente N° de Série 11/260.895, intitulado Adaptive Sectorization In Cellular System.

Com referência à Figura 2, uma disposição de antenas 100 compreende uma cadeia de receptor 102 e uma cadeia de transmissor 104 de acordo com diversos aspectos aqui descritos. A cadeia de receptor 102 compreende um componente de conversor descendente 106, que converte descendentemente um sinal em uma banda base quando do recebimento. O componente de conversor descendente 106 é operacionalmente conectado a uma funcionalidade de controle de ganho automático (AGC) 108, que acessa a intensidade do sinal recebido e ajusta automaticamente um ganho aplicado

-1 τ / -S ao sinal recebido de modo a manter a cadeia de receptor 102 dentro de sua faixa de operação linear associada e de modo a fornecer uma intensidade de sinal constante para transmitir através da cadeia de transmissor 104. Deve ficar entendido que o AGC 108 pode ser opcional a algumas modalidades aqui descritas (como, por exemplo, não é necessário efetuar o controle de ganho automático em conjunto com cada modalidade) . O AGC 108 é operacionalmente acoplado a um conversor analógico-digital (A/D) 110, que_ converte o sinal recebido em formato digital antes que o sinal seja suavizado por um filtro passa-baixas (LPF) digital 112, que pode atenuar as oscilações de curto prazo no sinal recebido. Finalmente, a cadeia de receptor 102 pode compreender um processador de receptor 114 que processa o sinal recebido e pode comunicar o sinal a um ou mais componentes da cadeia de transmissor 104.

A cadeia de transmissor 104 pode compreender um processador de transmissor 116, que recebe um sinal da cadeia de receptor 102 (como, por exemplo, o transmissor recebe um sinal que foi originalmente recebido pela cadeia de receptor 102 e submetido a diversos processos associados aos componentes dele,...). 0 processador de transmissor 116 é operacionalmente acoplado a um modelador de pulsos 118, que pode facilitar a manipulação de um sinal a ser transmitido de modo que o sinal possa ser formatado para estar dentro das limitações da largura de banda, ao mesmo tempo atenuando e/ou eliminando a interferência intersímbólica. Uma vez formatado, o sinal pode passar por conversão digital-analógico (D/A) por um conversor D/A 120 antes de ser submetido a um filtro passa-baixa (LPF) 122 operativamente associado na cadeia de transmissQX JLCL4__paxa suavização. Um componente de amplificador de pulsos (PA)

12/36

-l z. â p-Júc a.Tp-L^f ±Cal c pu±Sví/ Sifiâl áritcü da CGLVcZSãO ascendente rid banda base pur um conversor ascendente 126.

arranjo de antenas 100 pode existir para cada antena tanto de um ponto de acesso quanto de um terminal de acesso. Sendo assim, pode haver uma diferença notável observada entre as características de transferência da cadeia cie transmissor 10 4 e da cadeia de receptor 102 e/ou de amostras delas, uma reciprocidade das variações de canal e/ou transmissor/receptor equivalentes pode não ser presumida. Quando se calibra um arranjo de antenas 100, um entendimento da magnitude de variações, em termos dos efeitos sobre a fase e/ou amplitude, dos sinais propagados ao longo das cadeias de transmissor e receptor e sua influência sobre a exatidão de uma suposição de reciprocidade pode ser utilizado de modo a facilitar o processo de calibração. Além disto, no caso de um arranjo de antenas, geralmente cada antena 100 tem uma cadeia de transmissor 104 e uma cadeia de receptor diferentes das de cada outra antena. Portanto, cada cadeia de transmissor 104 diferente pode ter efeitos diferentes, em termos de fase e/ou amplitude, como qualquer outra cadeia de transmissor 104, respectivamente. 0 mesmo pode ser verdadeiro para as cadeias de receptor 102 de cada antena 100.

Os descasamentos nos efeitos podem ser devidos à estrutura física da antena 100, a diferenças de componentes ou a vários outros fatores. Tais descasamentos podem incluir, por exemplo, efeitos de acoplamento mútuo, efeitos de torre, conhecimento imperfeito da localização dos elementos, descasamentos de amplitude e/ou fase devidos ao cabeamento da(s) antena(s) e semelhantes. Além disto, os descasamentos podem ser devidos a elementos de hardware na cadeia de transmissor 104 e/ou na cadeia de receptor 102 de cada antena 100. Por exemplo, tais descasamentos podem estar associados a filtros analógicos, desequilíbrio I e Q, descasamer.to de fase e/ou gaaho de ura amplificador de baixo ruído ou um amploficador oe pulsos nas cadeias, diversos fatores de não-linearidade, etc.

Para um ponto ransmissao cadeia de recepção que corresponde à mesma antena) de maneira independente exigiría um processo complexo e potencialmente difícil de executar. Além disto, qualquer realimcntação especifica, para transmissão no link direto, link reverso, qualquer no link para ao dada qualquer dado terminal de ruído para esse usuário.

razão de calibração direto quanto no link introduzido pela variação e o

Portanto, calibração diferentes acesso,

Portanto, estão para estimada reverso, com base tanto há algum erro pelo ruído no canal.

sob vários aspectos, uma ou mais razões de estimadas para vários são combinadas de modo a de calibração a ser utilizada pelo terminais obter ponto transmissão para um ou todos os terminais uma de de de acesso única razão acesso para acesso. Sob constituir uma média de todas as razões de calibração para cada terminal de acesso que se comunica com o ponto de acesso, ou algum subconjunto predeterminado. Sob outro aspecto, a combinação pode ser feita à maneira de otimização conjunta, em que as medições de canal de e para cada terminal de acesso são combinadas para estimar uma única razão de calibração, que é uma combinação dos des casamentos dos ganhos para cada terminal de acesso, sem calcular uma razão de calibração individual para cada terminal de acesso.

Para cada dado terminal de acesso, o ponto de acesso utiliza suas estimativas de canal de link reverso

para esse terminal de acesse assim como as estimativas de canal de link direto, que são efetuadas no terminal de acesso e reaiimentadas para o ponto de acesso, de modo a se estimar ou calcular a razão de calibração, com base nesse terminal de acesso.

Uma estimativa de canal de link direto, hfl , pode ser efetuada no terminal de acesso para transmissões da iésima antena de transmissão do ponto de acesso. Entretanto, qualquer estimativa de canal terá componentes relacionados com o ruido do canal, juntamente com qualquer ganho ou distorção causada pela cadeia de transmissão dos pontos de acesso e pela cadeia de recepção dos terminais de acesso. A λ(')

Descasamento de

Ganho de Cadeia de

Recepção A T

Na Equação descasamento terminal de transmissor de

u. _ÁP link direto

Descasamento de h, (1)

Ganho de Cadeia de

Transmissão AP a estimativa de ganhos acesso, do do ponto de entre as duas antenas

Canal

Ruído

Físico de da de medição canal é uma função descasamento da cadeia acesso, h±_r que é parte da estimativa de canal.

No caso de do do de estimativa de canal na de aoessr devido essencialmente um inverso da Equação 1 que transmissões i-ésima antena tr-ansmiss-ão e

sendo medido, é o canal físico

do	ruído «i do	canal
no	link reverso, a
de	recepção do	ponto
do		AT é
. Isto pode ser	visto

na Equação 2 abaixo:

15/3

AÍII h„. -	Af · >	\ +		(2)
t	t	T	T
Descasamento de	Descasamento de	Canal	Ruído
Ganho de Cadeia de	Ganho de Cadeia de	Físico	de medição
Transmissão AT	Recepção AP
Na Equação 2,	esta estimativa de	canal é uma	função do

des ca sarnento dos ganhos oc_AT da cadeia de transmissãodo terminal de acesso, do descasamento dos ganhos β^_ρda cadeia de recepção do ponto de acesso, h_±f que é o canal físico entre as duas antenas sendo medido e do ruído υ±do canal que é parte da estimativa de canal.

De modo a calibrar o arranjo de antenas, os erros de descasamento entre as cadeias de receptor 102 e as cadeias de transmissor 104 das antenas 100 nelas são mostrados a seguir na equação 3. Deve-se observar que outras metodologias e relações matemáticas podem ser utilizadas para se obter a calibração de arranjos em conj unto com as, em lugar das, metodologias e relações matemáticas aqui descritas.

(3)

Na Equação 3, Ci é a razão de descasamento total entre as transmissões no link reverso e a transmissão no link direto, γ é a razão de descasamento dos ganhos entre as cadeias de transmissão e recepção do terminal de acesso e r|i é a razão de descasamento das cadeias de transmissão e recepção para a i-ésima antena no ponto de acesso. Deve-se observar que γ é substancialmente constante para cada par de antenas no ponto de acesso. Além disto, algumas

16/36 considerações à Equação 3 são idealizadas, uma vez que a estimativa de ruído não está incluída nela.

As razões de calibração Ci,i = Ι,.,.,Μ, onde M é o número de antenas no arranjo de antenas do ponto de 5 acesso que podem ser agrupadas em um vetor c, para cada terminal de acesso, que pode ser denominado de vetor de calibração.

(4)

Na Equação 4, as entradas do vetor c correspondem às estimativas para cada antena do ponto de 10 acesso com relação a um único terminal de acesso. Deve-se observar que os elementos do vetor c podem ser números complexos que incluem o descasamento tanto de amplitude quanto de fase para cada cadeia de transmissão e recepção do arranjo de antenas do ponto de acesso assim como 15 descasamento comum que corresponde ao descasamento de transmissão e recepção das cadeias de transmissão e recepção do terminal de acesso. Deve-se observar que, embora a Equação 4 descreva um vetor que tem entradas para as antenas de um terminal de acesso, ela pode incluir 20 entradas para vários terminais de acesso.

O vetor de ruído n inclui efeitos de erros de medição de canal (MSE) e também os efeitos da descorrelação de medição de canal, uma vez que as medições dos ganhos são feitas em momentos diferentes, permitindo assim variação de 25 canal ao longo do tempo assim como variações de temperatura e outras variações para efetuar a medição.

17/36

Um vetor de calibração· estimado c_{u f} que corresponde ac terminal de acesso u, pode ser determinado conforme mostrado abaixo na Equação 5.

t =7u-n O) onde p_u é o descasamento de ganhos que corresponde às cadeias de transmissão e recepção do terminal de acesso e η é o vetor de descasamento que corresponde às cadeias de transmissão e recepção do arranjo de antenas do ponto de acesso. O vetor c_w é determinado para todas as antenas do arranjo de antenas do ponto de acesso.

No exposto acima deve-se observar que há vários métodos para combinar diferentes estimativas de vetor de calibração (que correspondem às medições de diferentes terminais de acesso) de modo a se gerar um vetor de calibração total ou combinado. Uma maneira de obter esta combinação é calcular a média de todas as estimativas de vetor de calibração de modo a obter uma estimativa única.

Nesta abordagem, cada estimativa de vetor de calibração inclui um fator de multiplicação, y_u, que é diferente para terminais de acesso diferentes. No caso em que um ou mais terminais de acesso têm um descasamento de ganhos muito grande y_u, a simples realização de média pode levar a resultados que fazem a média pender a favor dos terminais de acesso possuindo o maior descasamento de ganhos y_u.

Sob outro aspecto, cada estimativa de vetor de calibração, que corresponde a um terminal de acesso especifico, é normalizado de acordo com um elemento do vetor. Isto pode proporcionar uma redução ao mínimo nos casos em que um ou mais terminais de acesso têm um

C = — > C o u-i (6)

[)θ νθ - ςθ oosθrvsT

s cr normalizabor pode ser qualquer elemento do vetor de calibração, desde que seja o mesmo elemento para cada estimativa de vetor de calibração, como, por exemplo, o primeiro elemento. A soma dos elementos normalizados é então dividida pelo número total de elementos U do vetor c .

Uma outra abordagem que pode ser utilizada para combinar diferentes estimativas de vetor de calibração pode ser baseada na combinação dos vetores estimados em uma matriz. Por exemplo, sob determinados aspectos pode ser que cada estimativa de vetor de calibração é uma versão rotacionada e escalonada do mesmo vetor η, e a rotação e o escalonamento são devido ao descasamento de diferentes terminais de acesso γ_υ. Uma maneira de se livrar deste escalonamento e desta rotação é primeiro normalizar cada vetor de calibração de modo a ter uma norma unitária. Em seguida, uma matriz Q, cujas colunas são as estimativas do vetor de calibração normalizadas, pode ser formada a partir dos vetores de calibração. Uma única estimativa para o vetor de calibração é obtida efetuando-se uma decomposição da matriz, como, por exemplo, uma decomposição de valor singular na matriz Q. O autovetor que corresponde ao valor singular máximo pode ser utilizado como a estimativa de vetor de calibração total, conforme mostrado na Equação (7) abaixo, por exemplo.

19/36

Q - [ê, c ··· cj . c = 7— / = 1.....U iiLii .SW(Q) = U-S-V

Conforme exemplificado nas três abordagens acima, uma razão de calibração è geralmente estimada em duas etapas. Em primeiro lugar, os valores que correspondem aos elementos dos vetores de calibração são calculados para o arranjo de antenas, ou para as antenas de interesse, com relação aos terminais de acesso individuais. Os vetores de calibração são em seguida combinados de acordo com um ou mais processos matemáticos diferentes.

Uma alternativa para calcular vários vetores de calibração é a utilização de um procedimento de otimização conjunta que utiliza a medição de vários pontos de acesso e terminais de acesso, conforme o seguinte. Em alguns casos, o terminal de acesso e o ponto de acesso podem gerar suas estimativas de canal para diferentes tons de frequência e em diferentes instantes no tempo. Além disto, pode haver um erro de temporização de entre o ponto de acesso e o uésimo terminal de acesso no tempo k. Em tal caso, a estimativa de vetor de canal de link direto g±,k,ur medida no terminal de acesso, pode estar relacionada com a estimativa de vetor de canal de link reverso h_ifkfU, medida no ponto de acesso. Uma abordagem, que utiliza o vetor de calibração η e o descasamento do terminal de acesso y_u, é mostrada na Equação 8 abaixo.

Na Equação 8, é uma matriz diagonal cujos elementos diagonais são os elementos da estimativa de vetor de canal

20/36 de link reverso h_{: f}e γ. _lt - v_u e ^Jü,‘^r,í . Gs subscritos i _f k _t u são os índices de tom, tempo e usuário, respectivamente. Na equação acima, as incógnitas são o vetor de calibração η e o descasamento especifico do termina 1 de acesso γι,?,_υ. Um aspecto· da Equação 8 é que o descasamento do terminal de acesso inclui o efeito do descasamento de temporização entre o ponto de acesso e o terminal de acesso além do descasamento dos ganhos devido às cadeias de transmissão e recepção do terminal de acesso. Uma maneira de obter uma solução para η e γ^,χ,υ. é utilizar uma abordagem de erro elevado ao quadrado médio mínimo (MMSE), conforme mostrado na Equação 9.

p- ΣΙΙι.*.«·β.Α«~^ζ·.Μ·η||² <⁹>

{n,Z,.*.J=argminp,(n,/,^) si. ||η|| = 1

-----y ^J

As soluções para η e yi,k,_u podem ser dadas pela Equação 10 abaixo.

autovetor mínimo de = ΣΛ ⁼ Σ ^Zl« ’ Π',. '^Z.._t,_u« u»

Ao g_t,k,u ‘ ' 7 g,^ ,w g (,k onde, para um vetor χ, o operador de projeção ortogonal pode ser definido como:

(11)

21/36

Para compensar os descasarnentos, as razões de c a 1 in r a ç a... pm&iT se: m ^auas para aluerai c gania o, em “ermos canto oe fase quanto de amplitude ou de Case ou amplitude, da cadeia de transmissor do ponto de acesso e fazer com que ele case á cadeia de receptor ou, de maneira equivalente, para alterar o ganho da cadeia de recepção do ponto de acesso de modo a fazer com que ele case à cadeia de transmissão.

Sob determinados aspectos, pode ser desejável calibrar o ganho com relação á fase apenas ou tanto á fase quanto à amplitude. Isto é porque, em determinadas ocorrências, qualquer técnica de calibração pode fazer o descasamento de amplitude pior. Isto pode ser facilmente visto considerando-se um caso extremo, no qual não existe descasamento de fase e apenas descasamento de amplitude está presente nos descasamentos de ganhos. Neste caso, o ganho de conformação de feixes com calibração é pior que o ganho de conformação de feixes sem calibração, o que significa que o descasamento de amplitude é agora pior. Um método de aperfeiçoamento consiste em utilizar calibração apenas de fase para conformação de feixes, em vez de uma calibração que utiliza tanto a amplitude quanto a fase para calcular as ponderações de calibração. Neste caso, as ponderações calibradas para conformação de feixes são calculados somente para fase. Um aspecto desta abordagem para conformação de feixes MRC é mostrado na Equação 14 abaixo.

= ^(^)-A* ψ| ' \h\ = .h para MRC (12) onde diagfT^) = diag ( η).

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	tf m K 3, 3 1 J Γ 3	2 mcs	st re		descreva	uma
d O. _j__Cl	t_.· -_λ ci d tf _i_ ο x -j_	e c e p t c j i	102	Θ	ua cadeia	de

transmissor 104, outros layouts e estruturas podem ser utilizados. Por exemplo, um número diferente de componentes pode ser utilizado tanto na cadeia de receptor 102 quanto na cadeia de transmissor 104. Além disto, diferentes dispositivos e estruturas também podem ser substituídos.

A Figura 3 mostra um ciclo de temporização para uma calibração a partir de um único terminal de acesso, em que é utilizado um sistema TDD com um único quadro ou rajada de link direto adjacente a um único quadro ou rajada de link reverso. Como se pode ver, um ou mais pilotos transmitidos no link reverso são medidos no ponto de acesso. O período de tempo de medição é uma função do tempo de decodificação do ponto de acesso. Durante este período de decodificação, um ou mais pilotos são transmitidos no link direto para o terminal de acesso. 0 terminal de acesso mede então os pilotos para estimar o canal de link direto. Como ocorre com estimativas de link reverso, existe algum retardo de decodificação. As estimativas de link direto decodificadas precisam ser transmitidas de volta ao ponto de acesso de modo a gerar a razão de calibração. Portanto, pode-se ver que há alguma quantidade mínima de tempo e, portanto, uma velocidade máxima do terminal de acesso, para a qual a calibração pode ser mantida sem que a variação seja um fator forte ou substancialmente interferente.

Como se pode ver a partir da Figura 3, se várias estimativas de canal de vários terminais de acesso forem utilizadas, o ruído e a variação associados podem ser reduzidos ou pelo menos amostrados dentro de uma faixa de tempos e cadeias de recepção.

A Figura 4 mostra aspectos da lógica que facilita a calibração de um arranjo de antenas para compensar o

23/36 descasamento de ganhos. O sistema 300 compreende um componente de callbração 302, que inclui um componente de estimação de desçasarnento 30 4, que analisa os modelos de sinais de saida da cadeia de receptor e/ou as comparações entre os sinais de saida da cadeia de receptor, e uma unidade de cálculo e determinação de calibração 306 utiliza várias técnicas de calibração para gerar ponderações de calibração, como, por exemplo, utilizando o vetor η para diferentes tipos de calibração e em seguida seleciona um tipo de calibração com base na extensão do descasamento que resulta da utilização dos diferentes tipos de calibração.

Sob determinados aspectos, isto pode ser feito utilizandose estimativas apenas de fase para calcular as ponderações de calibração ou utilizando-se estimativas de fase e amplitude para calcular as ponderações de calibração.

A Figura 5 mostra aspectos de um sistema que facilita a calibração de um arranjo de antenas para compensar o descasamento dos ganhos. O sistema 400 compreende um processador 402 que é operacionalmente acoplado a um arranjo de antenas 404. O processador 402 pode determinar as ponderações de calibração com base em várias técnicas de calibração. O processador 402 compreende ainda um componente de calibração 406, que seleciona um tipo de calibração com base na extensão do descasamento que resulta da utilização dos diferentes tipos de calibração.

sistema 400 pode adieionalmente compreender uma memória 408, que é operacionalmente acoplada ao processador 402 e que armazena informações relacionadas com a calibração do arranjo, geração de razões, diferentes tipos de técnica de calibração, critérios para selecionar diferentes tipos de técnica de calibração e quaisquer outras informações adequadas relacionadas com a calibração do arranjo de antenas 404. Deve ficar entendido que o

24/36 processador 402 pode ser um processador dedicado a analisar c/ou gerar informações recebidas pele processador 4 02, um processaaor que controla um ou mais componentes do sistema 400 e/ou um processador que tanto analisa e gera informações recebidas pelo processador 402 quanto controla um ou mais componentes do sistema 400.

A memória 408 oode protocolos associados geração de cópias modelos/representações de sinais, estimações de descasamento, etc., de modo que o sistema 400 possa empregar protocolos e/ou algoritmos armazenados para obter calibração de antenas, seleção de técnicas e/ou compensação de descasamento, conforme aqui descrito. Deve ficar entendido que os componentes de armazenamento de dados (memórias, por exemplo) aqui descritos podem ser uma memória volátil ou uma memória não-volátil, ou podem incluir uma memória tanto volátil quanto não-volátil. A título de ilustração, e não de 1 imitação, uma memória nãovolátil pode incluir memória somente de leitura (ROM), ROM programável (PROM), ROM eletricamente programável (EPROM), ROM eletricamente apagável (EEPROM) ou memória flash. A memória volátil pode incluir uma memória de acesso aleatório (RAM), que atua como memória cache externa. A título de ilustração e não de limitação, uma RAM está disponível sob muitas formas, tais como RAM síncrona (SRAM), RAM dinâmica (DRAM), DRAM síncrona (SDRAM), SDRAM de dupla taxa de dados (DDR SDRAM),

SDRAM aperfeiçoada (ESDRAM),

DRAM Synchlink (SLDRAM) e RAM Rambus direta (DRRAM).

A memória 408 dos presentes sistemas e métodos destina-se a compreender, sem estar limitada a, estes e quaisquer outros tipos adequados de memória.

Com referência à Figura 6, é mostrada uma metodologia referente à geração de atribuições de recursos

5/36 de si stema suplementares. Por exemplo, as metodologias podem, referir-se á calibração de arranjos de antenas em um ambiente TDMA, um. amioiente OFDM, um ambiente OFDMA, um ambiente CDMA ou qualquer outro ambiente sem fio adequado. Embora, para simplificar a explanação, as metodologias sejam mostradas e descrita? como uma sério de atos, deve ficar entendido que as metodologias não estão limitadas pela ordem dos atos, uma vez que alguns atos podem, de acordo com uma ou mais modalidades, ocorrer em ordens diferentes e/ou simultaneamente com outros atos que não os aqui mostrados e descritos. Por exemplo, os versados na técnica entenderão que uma metodologia pode ser alternativamente representada como uma série de estados ou eventos inter-relacionados, tal como em um diagrama de estados. Além do mais, nem todos os atos mostrados podem ser necessários para implementar uma metodologia de acordo com uma ou mais modalidades.

Sob determinados aspectos, memória

408 pode armazenar os vetores de calibração

Cu para cada estado, isto é, nível de amplificação, do AGC.

Sob tais aspectos, para cada transmissão o processador

402 pode acessar o vetor para o estado AGC sem efetuar uma calibração. A decisão quanto efetuar uma calibração adicional ou acessar um vetor de calibração c_u anterior para uma dada transmissão pode ser baseada em um período de tempo ou número de transmissões, uma vez que o vetor de calibração c_w para o estado

AGC foi obtido.

Isto pode ser parâmetro de sistema ou pode variar com base nas condições do canal, como, por exemplo, o carregamento do canal.

Figura 6 mostra uma metodologia para calibrar um arranj o de antenas para transmissão.

As estimativas de canal para o link direto são recebidas dos terminais de

26/36 acesso, bloco 500. Conforme discutido acima, estas es t i Ldi 1733 de c a η α .i. p mei u sèl geradas a partir cie p 11 o t o s de link arreto transmitidos pelo ponto de acesso. Além disto, as estimativas de canal para as informações de link 5 reverso, como, por exemplo, pilotos de canal de link reverso, são geradas pelo ponto de acesso, bloco 502.

Depois que as estimativas de canal tanto de link direto quanto de link reverso forem coletadas, as razões de cal ibr ação para cada antena de terminal de acesso e de 10 ponto de acesso podem ser determinadas, bloco 504. Sob determinados aspectos, a estimativa de canal de link direto e a de canal de link reverso mais recentes uma com relação à outra no tempo são utilizadas para formar uma razão de calibração. Em tais casos, várias estimativas para um dado 15 terminal de acesso podem ser obtidas com base em pares de estimativas de canal consecutivos de estimativas de link direto e link reverso.

Conforme discutido com relação à Figura 3, pode haver algum retardo de tempo entre os diferentes cálculos e 20 transmissões. Além disto, a funcionalidade para os blocos 500 e 502 pode ocorrer de maneira substancialmente simultânea ou em diferentes momentos para os mesmos ou diferentes terminais de acesso. Portanto, uma razão de calibração pode ser determinada para um dado terminal de 25 acesso com base nas estimativas de canal das transmissões de link direto e de link reverso que podem ser ou não consecutivas no tempo.

As razões de calibração são então combinadas para formar uma estimativa de calibração através de vários 30 terminais de acesso, bloco 506. Esta razão de calibração combinada pode incluir razões de calibrarão para alguns ou todos os terminais de acesso em um dado setor ou célula e ter um número desigual ou igual de razões de calibração

27/36 para cada terminal do acesso para c qual uma ou mais razões

A razão de calibração combinada pode ser obtida pela simples realização de média das razões de calibração ou pela utilização das outras abordagens discutidas com relação à Figura 2, coro, por exemplo, as abordagens discutidas com relação à Equação 5 ou 7.

Cada transmissão de cada cadeia de transmissão do ponto de acesso é então ponderada com ponderações com base na razão de calibração combinada para essa cadeia de transmissão. Além disto, um conjunto combinado ou unido de ponderações de calibração pode ser utilizado para uma ou mais cadeias de transmissão do ponto de acesso.

Alternativamente, é calibração combinada base na terminais então as possível ou uma razão de calibração transmitir esta razão de instrução combinada de acesso. Os terminais de de calibração com para acesso ponderações baseadas na razão de um ou mais aplicariam calibração combinada à decodificação das transmissões recebidas no terminal de acesso.

Além disto, sob alguns aspectos, as ponderações de calibração são utilizadas para um estado AGC específico e não para outros estados AGC. Sendo assim, o bloco 508 se aplicaria então somente ao estado AGC durante o bloco 500.

A Figura 7 mostra outra metodologia para calibrar um arranjo de antenas para transmissão. As estimativas de canal para o link direto são recebidas de terminais de acesso, bloco 600. Conforme discutido acima, estas estimativas de canal podem ser geradas a partir de pilotos de link direto pelo ponto de acesso. Além disto, as estimativas de canal para as inf-ormações de link reverso, como, por exemplo, pilotos de canal de link reverso, são geradas pelo ponto de acesso, bloco 602.

28/36 ama razão de calibração que vários terminais de acesso, bloco 604.

Sob determinados aspectos as mais recentes são uti1i zadas tais casos, várias estimativas para um dado terminal de acesso podem ser obtidas com base em pares de estimativas de canal consecutivos de estimativas de link direto e link reverso.

Conforme discutido com relação á Figura 3, pode haver algum retardo de tempo entre os diferentes cálculos e transmissões. Além disto, a funcionalidade para os blocos 600 e 602 pode ocorrer de maneira substancialmente simultânea ou em diferentes momentos para os mesmos ou diferentes terminais de acesso. Portanto, as estimativas de canal podem ser determinadas para um dado terminal de acesso com base nas estimativas de canal das transmissões de link direto e link reverso que podem ser ou não consecutivas no tempo.

A razão de calibração conj unta pode ser obtida com a utilização de um processo de otimi zação conjunto conforme discutido com relação à Figura 2, como, por exemplo, à Equação 8.

Cada transmissão de cada cadeia de transmissão do ponto de acesso é então ponderada com ponderações com base na razão de calibração conj unta para essa cadeia de transmissão. Além disto, um conj unto combinado ou unido de ponderações de calibração pode ser utilizado para uma ou mais cadeias de transmissão do ponto de acesso.

Alternativamente, é possível transmitir esta razão de calibração- conjunta ou uma instrução de calibração com base na razão de calibração conjunta para um ou mais terminais de acesso. Os terminais de acesso aplicariam então as

29/36 ponderações baseadas na razão de calibração conjunta à decodif 1 cação das í ransmis^ões i ecebidas no terminar de acesso.

Além disto, sob alguns aspectos as ponderações de calibração são utilizadas para um estado AGC especifico e não para outros estados AGC. Sendo assim., o bloco 608 seria então aplicado ao estado- AGC durante o bloco 600.

A Figura 8 mostra um sistema de comunicação sem fio exemplar 1300. 0 sistema de comunicação sem fio 1300 mostra uma estação base e um terminal por simplicidade.

Entretanto, deve ficar entendido que o sistema pode incluir mais de uma estação base e/ou mais de um terminal, em que as estações base e/ou terminais adicionais podem ser substancialmente semelhantes ou diferentes da estação base 15 e do terminal exemplares descritos a seguir. Deve ficar também entendido que a estação base e/ou o terminal podem empregar os sistemas (Figuras 1-5) e/ou os métodos (Figuras 6-7 ou 10) aqui descritos para facilitar a comunicação sem fio entre eles.

Com referência agora à Figura 8, em uma transmissão de link direto, no ponto de acesso 1310, um processador de dados de transmissão (TX) 1344 recebe, formata, codifica, intercala e modula (ou mapeia em símbolos) dados de tráfego e gera símbolos de modulação 25 (símbolos de dados). Um modulador de símbolos 1346 recebe e processa os símbolos de dados e símbolos de piloto e gera um fluxo de símbolos. O modulador de símbolos 1346 multiplexa símbolos de piloto e de dados nas subportadoras apropriadas, fornece um valor de sinal de zero para cada 30 subportadora não-utilizada e obtém um conjunto de N símbolos de transmissão para as N subportadoras para cada período de símbolos. Cada símbolo de transmissão pode ser um símbolo de dados, um símbolo de piloto ou um valor de

30/36 sinal de zero. Os símbolos de piloto podem, ser enviados continuamente em cada período de símbolos. Deve ficar entendido que os simboros de piloto podem ser multiplexados por divisão de tempo (TDM), multiplexados por divisão de frequência (FDM), multiplexados por divisão de frequência ortogonal 'OFDM)_f multoplexados por divisão de código (CDM), etc. O modulador de símbolos 1346 pode transformar cada coiij anto de N símbolos de transmissão para o domínio do tempo utilizando uma IFFT de N pontos de modo a obter um símbolo transformado que contém N chips no domínio do tempo. O modulador de símbolos 1346 repete tipicamente uma parte de cada símbolo transformado de modo a obter um símbolo correspondente. A parte repetida é conhecida como um prefixo cíclico e é utilizada para combater o espalhamento de retardo no canal sem fio.

Uma unidade transmissora (TMTR) 1322a recebe e converte o fluxo de símbolos em um ou mais sinais analógicos e ainda condiciona (amplifica, filtra e converte ascendentemente em frequência, por exemplo) os sinais analógicos de modo a gerar um sinal de link direto adequado para transmissão através do canal sem

O sinal de link direto é então transmitido aos terminais através de uma antena

1324a. No terminal 1320, uma antena

1352a recebe o sinal de link direto e envia um sinal recebido a uma unidade receptora (RCVR) 1354a.

A unidade receptora 1354a converte descendentemente sinal condicionado para obter amostras. Um demodulador de símbolos 1360 remove o prefixo cíclico anexado a cada símbolo, transforma cada símbolo transformado recebido para o domínio -da fr-eqüência utilizando uma FFT de N pontos, obtém N símbolos recebidos para as N subportadoras para cada período de símbolos e envia símbolos de piloto

31/36 nocsb¹. dos para um procêssüíjx _lo < puna estuniaçao de cariai .

demodulador de slcibolcs 1360 recebe ainda uma estimativa de resposua a frequência para o link direto do processador 1370, efetua demodulação de dados nos símbolos de dados recebidos para obter estimativas de símbolos de dados (que são estimati vas dos s imbolos de dados t ransmit idos) e fornece as est imat ivas de s imbolos de dados a um processador de dados RX 1360, que demodula (demapeia símbolos), desintercala e decodifica as estimativas de símbolos de dados para recuperar os dados de tráfego transmitidos. O processamento pelo demodulador de símbolos 1360 e pelo processador de dados RX 1360 é complementar ao processamento pelo modulador de símbolos 1346 e pelo processador de dados TX 1344, respectivamente, no ponto de acesso 1310.

No link reverso, um processador de dados TX 1378 processa dados de tráfego e gera símbolos de dados. Um modulador de símbolos 1380 recebe e multiplexa os símbolos de dados com símbolos de piloto, efetua modulação e gera um fluxo de símbolos. Os símbolos de piloto podem ser transmitidos em subportadoras que foram atribuídas ao terminal 1320 para transmissão de pilotos, onde o número de subportadoras piloto para o link reverso pode ser o mesmo ou diferente do número de subportadoras piloto para o link direto. Uma unidade transmissora 1354r em seguida recebe e processa o fluxo de símbolos de modo a gerar um sinal de link reverso, que é transmitido pela antena 1352r para o ponto de acesso 1310.

No ponto de acesso 1310, o sinal de link reverso do terminal 1320 é recebido pela antena 13241 e processado por- uma unidade receptora 1322t de modo a obterem amostras. Um demodulador de símbolos 1390 processa então as amostras e gera símbolos de piloto recebidos e estimativas de

32/36 símbolos de dados para lcvêisu. Um processador de dados RX 1332 processa as estimativas de símbolos de dados de modo a recuperar os dados de tráfego transmitidos pelo terminal 1320. Um processador 1330 efetua estimação de 5 canal para cada termina 1 ativo que transmite no link reverso.

processador 1 3 3C pede ser também configurado para utilizar várias técnicas de calibração de modo a calcular as ponderações para calibração e selecionar as 10 ponderações calculadas de acordo com uma das técnicas, conforme discutido com relação às Figuras 2 e 10.

Os processadores 1330 e 1370 orientam (por exemplo, controlam, coordenam, gerenciam, etc.) o funcionamento no ponto de acesso 1310 e no terminal 1320, 15 respectivamente. Os respectivos processadores 1330 e 1370 podem ser associados a unidades de memória (não mostradas) que armazenam códigos de programa e dados. Os processadores 1330 e 1370 podem também executar computação de modo a derivarem estimativas de resposta à frequência e ao impulso 20 para o link reverso e o link direto, respectivamente.

Com referência à Figura 9, um ponto de acesso pode compreender uma unidade principal (MU) 14 50 e uma unidade de rádio (RU) 1475. Ά MU 1450 inclui os componentes de banda base digitais de um ponto de acesso. Por exemplo, 25 a MU 1450 pode incluir um componente de banda base 14 05 e uma unidade de processamento de frequência intermediária (IF) digital 1410. A unidade de processamento de IF digital 1410 processa digitalmente dados de rádio-canal a uma frequência intermediária pelo desempenho de funções tais 30 como filtragem, canalização, modulação e assim por diante.

A RU 1475 inclui part-es de rádio analógicas do ponto de acesso. Conforme aqui utilizada, uma rádio-unidade é a parte de rádio analógica de um ponto de acesso ou outro

33/36 tipo de estâÇaO tndnsosptora com conexão culclô ou indirêtd com um centro de cuniutação móvel ou aparelho corrcsponoenre. Uma ráoio-ur.idade serve tipicamente a um setor específico em um sisr.ema do comunicação. Por exemplo, a RU 1475 pode incluir um ou mais receptores 1430 conectados a uma ou mais antenas 1435a-t para receber comunicações de rádio das ur.idades de assinante móveis. Sob um aspecto, um ou mais amplificadores de potência 1482a-t são acoplados a uma ou mais antenas 1435a-t. Conectado ao receptor 1430 está um conversor analógico-digital (A/D) 1425. 0 conversor A/D 142 5 converte as comunicações de rádio analógicas recebidas pelo receptor 1430 em entrada digital para transmissão para o componente de banda base

1405 por meio da unidade de processamento de

IF digital

1410. A RU

1475 pode incluir também um ou mais transmissores

1420 conectados ou à mesma ou uma diferente antena 1435 para transmitir comunicações de rádio para terminais de acesso. Conectado ao transmissor 1420 está um conversor

1415. 0 conversor

D/A

1415 converte as comunicações digitais recebidas do componente de banda base 1405 por meio da unidade de processamento de

IF digital 1410 em saída analógica para transmissão para as unidades de assinante móveis.

Sob alguns aspectos, um multiplexador

1484 para muitiplexação de sinais de múltiplos canais e mui tipl exação de uma variedade de sinais, inclusive um sinal de voz e um sinal de dados. Um processador central 1480 é acoplado à unidade principal 1450 e a Rádio-Unidade para controlar diversos processamentos, que incluem o processamento de sinal de voz ou dados.

A Figura 10 mostra aspectos de uma metodologia para determinar o tipo de calibração a ser aplicado. As ponderações de calibração são determinadas para abordagens

que sãc executadas utilrzando-se informações oe descasamento somente de fase, bloco 1500, e utilizando-se informações de descasamento de fase e amplitude, bloco 1502. As informações somente de fase podem incluir apenas a fase dos vetores de cai i br:ação, estimativas de canal ou semelhantes para calcular as ponderações de calibração. As informações de fase e amplitude podem incluir as informações de fase e amplitude dos vetores de calibração, estimativas de canal ou semelhantes para calcular as ponderações de calibração. As ponderações de calibração podem ser calculadas com base nas informações de vários terminais de acesso, conforme descrito com relação às Figuras 6 e 7. Alternativamente, eles podem ser de informações para um terminal de acesso único.

É feita em seguida uma seleção quanto a qual conjunto de ponderações aplicar, bloco 1504. Esta determinação pode ser feita com base em se o descasamento de amplitude após a utilização das ponderações de calibração, que podem ser calculadas no ponto de acesso, é agora pior do que sem calibração. Sob alguns aspectos, isto pode ser baseado na Equação 13 seguinte:

= ™άχ(σΙ,σ²β) e ηιίη(σj, ) (13 )

Na Equação 13, σ_α representa a diferença de amplitude entre ponderações não-calibradas calibradas para a cadeia de transmissão da antena do ponto de acesso e σβ representa a diferença de amplitude entre as ponderações antena do ponto de acesso.

se estes ultrapassam algum exemplo, o mínimo é maior calculado predeterminado ou para a cadeia de recepção da

Em seguida, pode-se determinar limite para sua que o máximo em de sistema, como, relação. Por algum fator por exemplo,

35/36 .3. Em ολίγου casos, qêteiniira^_se se uni ou ambos csv, e ultrapassam algum limiue predeterminado. Em outros casos, podem ser utilizadas diferentes medições de descasamento de calibração, 1 imites ou relação. As ponderações selecionadas são então aplicadas, bloco 1506.

Para um sistema de acesso múltiplo (por exemplo, am sistema de acesso mó¹, t iplo por divisão de frequência (FDMA), um sistema de acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA), um sistema de acesso múltiplo por divisão de código (CDMA), um sistema de acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA), etc.), vários terminais podem transmitir simultaneamente no link reverso. Para tal sistema, as subportadoras piloto podem ser compartilhadas entre diferentes terminais. As canal podem ser utilizadas subportadoras piloto para cada

técnicas	de	estimação	de
nos casos	em que	as
terminal	se	estendem	por

toda a banda operacional (com a possível exceção das bordas da banda). Tal estrutura de subportadoras piloto seria desejável para se obter diversidade de frequência para cada terminal.

As técnicas aqui descritas podem ser implementadas por diversos meios. Por exemplo, estas técnicas podem ser implementadas em hardware, software ou uma combinação deles.

Para uma implementação em hardware, as unidades de processamento utilizadas para canal podem ser implementadas dentro de estimação de um ou mais circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), processadores de sinais digitais (DSPs), dispositivos de processamento de sinais digitais (DSPDs), dispositivos de lógica programável (PLDs), arranjos de portas programáveis em campo (FPGAs), processadores, controladores, microcontroladores, microprocessadores, outras unidades eletrônicas proj etadas para executar as funções aqui descritas ou uma combinação deles.

Com software,

36/36 implementação pode ser através de módulos (como, por exemplo, procedimentos, funções e assim por diante) que executem as funções aqui aescritas. Os códigos de software podem ser armazenados em uma unidade de memória e executados pelos processadores 1390 e 1 350.

que foi descrito acima inclui exemplos de uma ou mais modalidades. Evi dentemente não é possível descrever toda combinação concebível de componentes ou metodologias para fins de descrição das modalidades antes mencionadas, mas os versados na técnica podem reconhecer que são possíveis muitas outras combinações e permutas de diversas modalidades. Por conseguinte, as modalidades descritas pretendem abranger todas as alterações, modificações e variações que se incluam dentro do escopo das reivindicações anexas. Além disto, na medida em que o termo inclui é utilizado seja na descrição detalhada, seja nas reivindicações, tal termo pretende ser inclusivo de uma maneira semelhante ao termo que compreende(m) como que compreende(m) é interpretado quando utilizado como uma palavra de transição em uma reivindicação.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para calibrar um arranjo de antenas (404), caracterizado pelo fato de que compreende:

determinar (1500) ponderações de calibração para um arranjo de antenas (404) com base em uma primeira técnica de calibração, em que determinar com base na primeira técnica de calibração compreende determinar com base em informações somente de fase;

determinar (1502) ponderações de calibração para um arranjo de antenas (404) com base em uma segunda técnica de calibração que é diferente da primeira técnica de calibração, em que determinar com base na segunda técnica de calibração compreende determinar com base em informações de fase e amplitude; e determinar (1504) se aplica as ponderações de calibração de uma dentre a primeira técnica ou a segunda técnica, em que determinar com base na primeira técnica de calibração e determinar com base na segunda técnica de calibração compreende determinar com base na informação de múltiplos terminais de acesso.

2/4

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que determinar compreende determinar uma diferença entre um descasamento de amplitude entre uma transmissão não-calibrada e uma saída da primeira técnica de calibração e uma transmissão não-calibrada e uma saída da segunda técnica de calibração.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que determinar compreende determinar uma diferença entre uma razão de uma diferença entre um mínimo de um descasamento de amplitude entre uma transmissão não-calibrada e uma saída da primeira técnica de calibração e uma transmissão não-calibrada e uma saída da segunda técnica de calibração, e um máximo de um descasamento de amplitude entre uma transmissão nãocalibrada e uma saída da primeira técnica de calibração e transmissão não-calibrada e uma saída da segunda técnica de calibração.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que determinar com base na primeira técnica de calibração compreende determinar com base em informações de fase e amplitude.

8. Equipamento (300) para calibrar um arranjo de antenas, caracterizado pelo fato de que compreende:

meios (304) para determinar ponderações de calibração para um arranjo de antenas com base em uma primeira técnica de calibração, em que os meios para determinar com base na primeira técnica de calibração compreendem meios para determinar com base em informações somente de fase;

meios (304) para determinar ponderações de calibração para um arranjo de antenas com base em uma segunda técnica de calibração que é diferente da primeira técnica de calibração, em que os meios para determinar com

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2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as informações somente de fase compreendem informações de estimativa de canal.

3/4 base na segunda técnica de calibração compreendem meios para determinar com base em informações de fase e amplitude; e meios (306) para determinar se aplica as ponderações de calibração de uma dentre a primeira técnica ou a segunda técnica, em que determinar com base na primeira técnica de calibração e determinar com base na segunda técnica de calibração compreende determinar com base na informação de múltiplos terminais de acesso.

9. Equipamento (300), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os meios para determinar compreendem meios para determinar com base em uma razão de uma saída fornecida pela primeira técnica de calibração com relação a uma saída fornecida pela segunda técnica de calibração.

10. Equipamento (300), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os meios para determinar compreendem meios para determinar uma diferença entre um descasamento de amplitude entre transmissão não-calibrada e uma saída da primeira técnica de calibração e transmissão não-calibrada e uma saída da segunda técnica de calibração.

11. Equipamento (300), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os meios para determinar compreendem meios para determinar uma diferença entre uma razão de uma diferença entre um mínimo de um descasamento de amplitude entre transmissão nãocalibrada e uma saída da primeira técnica de calibração e transmissão não-calibrada e uma saída da segunda técnica de calibração, e um máximo de um descasamento de amplitude entre transmissão não-calibrada e uma saída da primeira

Petição 870190030783, de 29/03/2019, pág. 8/10

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as informações somente de fase compreendem um componente de um vetor de calibração que inclui informações de fase e amplitude.

4/4 técnica de calibração e transmissão não-calibrada e uma saída da segunda técnica de calibração.

12 . Equipamento (300), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os meios

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que determinar compreende determinar com base em uma razão de uma saída fornecida pela primeira técnica de calibração com relação a uma saída fornecida pela segunda técnica de calibração.

Petição 870190030783, de 29/03/2019, pág. 6/10

5 para determinar com base na primeira técnica de calibração compreendem meios para determinar com base em informações de fase e amplitude.