BRPI0715766A2 - mÉtodo de controle de transmissço mimo de enlace descendente e aparelho estaÇço base - Google Patents

Abstract

MÉTODO DE CONTROLE DE TRANSMISSçO MIMO DE ENLACE DESCENDENTE E APARELHO ESTAÇçO BASE. Um método para controlar a transmissão de enlace direto a partir de uma estação base possuindo múltiplas antenas para uma estação móvel possuindo múltiplas antenas inclui as etapas de aplicar a diversidade MIMO do tipo malha aberta para um ou mais canais de controle comuns, para um canal MBMS e para um canal de controle L1 / L2; e aplicar a multiplexação MIMO do tipo malha fechada e 1 ou a diversidade MIMO para um canal de dados compartilhado.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DE CONTROLE DE TRANSMISSÃO MIMO DE ENLACE DESCENDENTE E APARELHO ESTAÇÃO BASE".

Antecedentes da Invenção 1. Campo da Invenção

A presente invenção se relaciona em geral com o campo de co- municações sem uso de fios e especificamente, se relaciona com técnicas para implementar uma combinação eficiente de várias técnicas de controle de transmissão e de canais de controle de transmissão MIMO (Multiple Input Multiple Output), levando em consideração o estado de cada canal físico no enlace descendente. 2. Descrição da Técnica Relacionada

O HSDPA (High Speed Downlink Pocket Access), o qual tem sido padronizado pelo 3GPP, proporciona uma velocidade máxima de transmissão de 14,4 Mbps1 levando a uma introdução gradual de comunica- ções móveis de alta velocidade e grande capacidade. Entretanto, o uso di- fundido de terminais móveis incluindo os telefones móveis e a Internet, bem como um aumento na variedade e na sofisticação do conteúdo, tem levado a demandas aumentadas por capacidade e por utilização de freqüência e ao tráfego IP otimizado.

A LTE (Long Term Evolution), a qual agora está sendo colocada em uso ativo, assume uma velocidade máxima de transmissão de enlace descendente de 100 Mbps. Além disso, a otimização está sendo demandada tanto para um terminal se movendo em baixa velocidade como para um ter- minai se movendo em alta velocidade.

Com a transmissão MIMO, diferentes sinais são transmitidos através de caminhos paralelos de transmissão formados por múltiplas entra- das (antenas de transmissão) e múltiplas saídas (antenas de recepção) (MIMO Multiplexing). Esta técnica é considerada como provavelmente se tornando uma técnica obrigatória para a LTE, desde que a velocidade pode ser aumentada em proporção ao número dos caminhos paralelos de trans- missão, mesmo que no entanto a mesma freqüência seja utilizada. Como um esquema de acesso sem uso de fios, a OFDM (Ortho- gonal Frequency Division Multipexing) é adequada para a transmissão em alta velocidade na velocidade de várias dezenas de Mbps. Na OFDM1 a qual utiliza a ortogonalidade das freqüências, os espectros subportadores são dispostos em alta densidade, de modo que eles se sobrepõem, aumentando a utilização da freqüência. Em uma transmissão utilizando η subportadoras, à medida que um sinal é dividido através de várias subportadoras, o com- primento do símbolo se torna η vezes relativo a um sistema que envia um sinal em uma portadora.

Outra técnica está sendo proposta de modo que, em um esque- ma de transmissão MIMO-OFDM, o qual espacialmente multiplexa sinais OFDM, a diversidade de transmissão por mudança de fase ("phase- hopping") seja executada, a qual aplica uma rotação de fase diferente em cada subportadora e antena de transmissão, de modo que os sinais de transmissão são ortogonais um ao outro quando recebidos, aumentando a taxa de transmissão na proporção a um aumento no número de antenas de transmissão devido à multiplexação espacial (por exemplo, veja o documen- to de Patente 1) Documento de Patente 1:

JP2006-081131A Sumário da Invenção

Problemas a serem resolvidos pela Invenção

Como descrito acima, várias técnicas de transmissão têm sido propostas para comunicações em alta velocidade e grande capacidade. En- tretanto, ainda não foi proposto um método que considere as técnicas bási- cas tal como planejamento, e o estado dos canais físicos a serem transmiti- dos para de forma eficiente combinar tais técnicas com o estado. Uma con- cretização de tal combinação eficiente como descrito acima deve tornar pos- sível se comunicar com um pequeno número de bits de controle em um me- lhor nível característico, aperfeiçoando a eficiência da comunicação.

A presente invenção almeja aperfeiçoar a eficiência da comuni- cação de um sistema como um todo por combinar técnicas ótimas de contro- Ie de transmissão MIMO enquanto considerando o estado dos canais físicos

a serem transmitidos.

Dispositivo para Resolver o Problema

De modo a resolver o problema como descrito acima, (1) a diversidade MIMO do tipo malha aberta é utilizada para os

canais de controle comuns (um canal de difusão, um canal de busca, um canal de sincronização, etc.), para um canal MBMS (Serviço de Difusão e de Difusão Seletiva de Multimídia), e para um canal de controle de Camada 1 / Camada 2 (L1 / L2), enquanto a multiplexação MIMO / diversidade MIMO do tipo malha fechada são utilizadas para canais de dados compartilhados a serem planejados; e

(2) para os canais de dados compartilhados, um usuário é cate- gorizado como um usuário do tipo transmissão localizada, par o qual subpor- tadoras contíguas são alocadas como um bloco, ou como um usuário do tipo transmissão distribuída, para o qual as subportadoras são alocadas de uma maneira distribuída através de toda a largura de banda, de modo que o con- trole da multiplexação / diversidade MIMO do tipo malha fechada é variado de acordo com o tipo do usuário.

Mais especificamente, em um primeiro aspecto da presente in- venção, em um método para controlar a transmissão de enlace descendente a partir de uma estação base possuindo múltiplas antenas para uma estação móvel possuindo múltiplas antenas,

(a) a diversidade MIMO do tipo malha aberta é aplicada junto a um canal de controle comum, a um canal MBMS, e a um canal de controle

L1 / L2; e

(b) a multiplexação MIMO e / ou a diversidade MIMO do tipo ma- lha fechada é aplicada para um canal de dados compartilhado.

Em uma concretização preferida, a multiplexação MIMO inclui multiplicar um vetor de pré-codificação por um sinal de transmissão. Para um usuário do tipo transmissão localizada, para o qual um bloco de recursos (RB) incluindo múltiplas subportadoras contíguas, é alocado quando transmi- tindo um canal de dados compartilhado, o número de fluxos na multiplexa- ção MIMO e um vetor de pré-codificação para cada fluxo, são controlados.

Neste caso, quando transmitindo o canal de dados compartilha- do, a MIMO de múltiplos usuários, a qual executa a multiplexação espacial utilizando múltiplos fluxos na multiplexação MIMO, pode ser aplicada.

Além disso, a multiplexação MIMO inclui multiplicar um vetor de

pré-codificação por um sinal de transmissão. Para um usuário do tipo trans- missão distribuída, para o qual as subportadoras são alocadas através de toda a largura de banda quando transmitindo o canal de dados compartilha- do, o número de fluxos na multiplexação MIMO é controlado baseado no estado médio do canal através de toda a largura de banda, onde o vetor de pré-codificação por fluxo é um valor fixo.

Neste caso, o vetor de pré-codificação por fluxo constitui um conjunto de uma série de vetores com valor fixo, série esta que corresponde ao número de antenas. Os vetores com valor fixo podem ser forçados dentro de um fluxo de acordo com um padrão predeterminado.

Além disso, para o usuário do tipo transmissão distribuída, para o qual as subportadoras são alocadas através da largura de banda quando transmitindo o canal de dados compartilhado, o número de fluxos na multi- plexação MIMO pode ser controlado baseado no estado médio do canal de toda a largura de banda, com a diversidade MIMO do tipo malha aberta, a qual executa a codificação de bloco, sendo utilizada junto com a multiplexa- ção MIMO se o número de fluxos for menor do que o número de antenas.

Em outra concretização, o canal de controle L1 I L2 é dividido em dois blocos de codificação para codificar o canal dividido, onde um pri- meiro dos blocos de codificação inclui a informação de bloco de recursos alocado, e um segundo dos blocos de codificação inclui os vetores de pré- codificação utilizados por fluxo na multiplexação MIMO.

Neste caso, a estação móvel, ao receber o canal de controle L1 / L2, primeiro decodifica o primeiro bloco de codificação para extrair o número de fluxos, e então decodifica o segundo bloco de codificação baseada na informação de número de fluxos.

Além disso, o canal de controle L1 / L2 pode ser dividido em dois blocos de codificação com o primeiro bloco de codificação incluindo a infor- mação de bloco de recursos alocado, e o segundo bloco de codificação in- cluindo a informação de pré-codificação utilizada por fluxo na multiplexação MIMO.

Neste caso, a informação inclui um modo MIMO indicando se o

esquema MIMO é um esquema MIMO de usuário único ou um esquema MIMO de múltiplos usuários, a informação de número de fluxos, e a informa- ção indicando se o usuário é um usuário do tipo transmissão localizada para o qual um bloco de recursos incluindo múltiplas subportadoras contíguas é alocado, ou um usuário do tipo transmissão distribuída, para o qual as sub- portadoras são alocadas através de toda a largura de banda.

Neste caso, a estação móvel, ao receber o canal de controle L1 / L2, primeiro decodifica o primeiro bloco de codificação, e então o segundo bloco de codificação baseada na informação de número de fluxos, informa- ção esta que é relatada utilizando um sinal de camada superior.

De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, um aparelho estação base inclui:

(a) múltiplas antenas;

(b) um planejador que aloca, para transmitir os dados para múl- tiplos usuários, um recurso de rádio baseado no estado do canal realimenta-

do a partir de uma estação móvel para planejar a transmissão/

(c) um conversor serial / paralelo que converte um número de fluxos para os dados de transmissão baseado na informação de fluxo, reali- mentada a partir da estação móvel, o número correspondendo a um número

até o número de antenas; e

(d) um processador de pré-codificação que aplica a pré- codificação para cada um dos fluxos, onde os dados de transmissão pré- codificados são transmitidos a partir das múltiplas antenas.

Em uma concretização preferida, um processador de pré- codificação aplica um vetor de pré-codificação, o qual é realimentado a partir da estação móvel, para cada fluxo de um sinal de transmissão para um usu- ário para o qual um bloco de recursos incluindo múltiplas subportadoras con- tíguas é alocado pelo planejador.

Em outra concretização, um processador de pré-codificação, o qual inclui uma unidade de estabelecimento de peso fixo de pré-codificação, aplica um vetor de pré-codificação predeterminado para cada fluxo de um sinal de transmissão para um usuário para o qual são alocadas, pelo plane- jador, como um bloco de recursos, subportadoras através de toda a largura de banda.

Vantagem da Invenção

A presente invenção torna possível aperfeiçoar a eficiência das comunicações de enlace descendente. Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1A e um desenho para explicar a diversidade OFDM de acordo com uma concretização da presente invenção;

A figura 1B é um diagrama para explicar a diversidade OFDM de acordo com uma concretização da presente invenção;

A figura 2 é um diagrama ilustrando alocações ilustrativas de recurso no acesso sem uso de fios de enlace descendente OFDM;

A figura 3 é um diagrama ilustrando um exemplo da multiplexa-

ção MIMO;

A figura 4 é um diagrama ilustrando um exemplo da multiplexa-

ção MIMO utilizando vetores de pré-codificação;

A figura 5 é um diagrama ilustrando um exemplo da multiplexa- ção MIMO com o número de fluxos variado de acordo com a qualidade da recepção;

A figura 6 é um diagrama ilustrando um exemplo de diversidade

MIMO utilizando a codificação de bloco espaço-temporal (STBC);

A figura 7 é uma tabela listando exemplos de diversidade MIMO nos modos de malha aberta e fechada;

A figura 8 é um diagrama ilustrando uma transmissão adaptável de canal MIMO;

A figura 9 é o Exemplo 1 do controle MIMO para um canal de dados compartilhado a ser transmitido pára um usuário do tipo transmissão localizada;

A figura 10 é o Exemplo 2 do controle MIMO para o canal de da- dos compartilhado a ser transmitido par o usuário do tipo transmissão locali- zada;

A figura 11 é um exemplo do controle MIMO para um canal de

dados compartilhado a ser transmitido para um usuário do tipo transmissão distribuída;

A figura 12 é um diagrama ilustrando exemplos de um canal físi- co, para o qual a diversidade MIMO do tipo malha aberta é aplicada; A figura 13A é uma configuração ilustrativa de um canal de con-

trole L1 / L2 de enlace descendente a ser transmitido utilizando a diversida- de MIMO do tipo malha aberta;

A figura 13B é uma decodificação ilustrativa do canal de controle L1 / L2 de enlace descendente a ser transmitido utilizando a diversidade MIMO to tipo malha aberta;

A figura 14A é uma configuração ilustrativa de um canal de con- trole L1 / L2 de enlace descendente a ser transmitido utilizando a diversida- de MIMO do tipo malha aberta;

A figura 14B é uma configuração ilustrativa do canal de controle L1 / L2 de enlace descendente a ser transmitido utilizando a diversidade MIMO do tipo malha aberta;

A figura 15 é um diagrama ilustrando um método ilustrativo para transmitir canais pilotos;

A figura 16 é uma configuração ilustrativa de um aparelho esta- ção base de acordo com uma concretização da presente invenção;

A figura 17A é um diagrama ilustrando uma configuração ilustra- tiva de um processador de pré-codificação utilizado no aparelho estação ba- se na figura 16, e a diversidade de transmissão de um canal compartilhado ponderado na pré-codificação; A figura 17B é um diagrama ilustrando uma configuração ilustra-

tiva do processador de pré-codificação utilizado no aparelho estação base na figura 18, e da diversidade de transmissão do canal compartilhado ponde- rado na pré-codificação; e

A figura 18 é uma configuração ilustrativa de um aparelho esta- ção móvel de acordo com uma concretização da presente invenção; Descrição das Concretizações Preferidas Descrição das Notações

aparelho estação base; 12 planejador; 19 processador de pré-codificação; 19a duplicador; 19b pré-codificador; 19c unidade de estabe- lecimento de peso fixo de pré-codificação; 21 outro gerador de sinal de transmissão de canal físico; 22-1, 22-2 unidade de multiplexação / mapea- mento OFDM; 28 demodulador de sinal de recepção de enlace reverso; 29- 1, 29-2 antena; 30 aparelho estação móvel; 35 detector de sinal; 36 decodifi- cador de canal; 37 demodulador de canal de controle L1 / L2 de enlace des- cendente; 38 estimador de canal; 39-1, 39-2 antena; 41 estimador de núme- ro de fluxo desejado / de número de fluxos; 42 estimador de vetor de pré- codificação desejado; 43 estimador CQI. Melhor Modo para Realizar a Invenção

Abaixo é dada uma descrição com respeito às concretizações preferidas da presente invenção, com referência aos desenhos. Nas concre- tizações, combinações ótimas de esquemas de controle de transmissão Ml- MO de acordo com a característica / estado dos canais físicos a serem transmitidos são descritas em detalhes. As concretizações assumem es- quemas para espacialmente multiplexar e transmitir sinais OFDM utilizando a transmissão MIMO, de modo que as técnicas são primeiro explicadas com referência às figuras 1 até 7. As figuras 1A e 1B são diagramas para explicar a diversidade

OFDM de acordo com as concretizações. A figura 1A apresenta a diversida- de por freqüência na qual as subportadoras alocadas para um usuário são espalhadas por toda a largura de banda para se obter um efeito de diversi- dade, enquanto a figura 1B apresenta a diversidade por múltiplos usuário na qual é alocado um bloco de recursos para cada usuário com um estado do canal que é melhor para o usuário.

O método da figura 1A é adequado para um usuário que deseja reduzir a carga de realimentação de um canal a partir de uma estação móvel (UE) para uma estação base, por exemplo, um usuário que transmite uma pequena quantidade de dados tal como no VoIP (Voz Via IP), ou um usuário que possui uma dificuldade seguindo à variação do estado do canal (varia- ção de desvanecimento). Tal usuário como descrito acima é chamado de um usuário do tipo transmissão distribuída.

O método na figura 1B é tal que múltiplas subportadoras contí- guas em uma parte com o melhor estado do canal são alocadas como um bloco de recursos baseado na informação de realimentação a partir de cad usuário. Um usuário para o qual é alocado um recurso de acordo com tal planejamento de freqüência como descrito acima é chamado de um usuário do tipo transmissão localizada.

A figura 2 é um desenho esquemático de um acesso sem uso de fios de enlace descendente baseado na OFDM. A OFDM, na qual um inter- valo de guarda (GI) é inserido entre os intervalos efetivos de símbolo, é re- sistente à interferência intersímbolo, e à interferência de múltiplos trajetos. Além disso, a OFDM, a qual é altamente compatível com a multiplexação MIMO e com a diversidade MIMO, torna possível receber sinais de difusão seletiva / difusão (MBMS) em alta qualidade de recepção por combinação suave, a qual utiliza o atraso dentro da faixa do intervalo de guarda. Na figu- ra 2, os recursos são alocados para os usuários do tipo transmissão locali- zada e distribuída na direções de freqüência e de tempo.

A figura 3 é um desenho esquemático para explicar a multiple- xação MIMO. Na multiplexação MIMO, múltiplos diferentes fluxos de dados são espacialmente multiplexados utilizando múltiplas antenas de transmis- são dispostas em intervalos, e múltiplas antenas de recepção dispostas em intervalos. Aqui, múltiplas seqüências de dados transmitidos na mesma fre- qüência e intervalo de tempo são espacialmente multiplexadas, de modo que a taxa de dados (utilização de freqüência) se aperfeiçoa de acordo com o número de antenas de transmissão (recepção). A multiplexação MIMO pos- sui uma vantagem de que o pico da UE - taxa de transmissão efetiva do u- suário, pode ser aperfeiçoada para o enlace descendente, especialmente quando o estado do canal é bom.

A figura 4 é um desenho para explicar a pré-codificação da mul- tiplexação MIMO de acordo com a presente concretização. A pré-codificação torna possível formar feixes direcionais de acordo com as variações instan- tâneas de desvanecimento. Em outras palavras, um ganho de formação de feixe pode ser obtido. Como apresentado na figura 4, os conjuntos de dados podem ser enviados para múltiplos usuários utilizando respectivamente dife- rentes feixes direcionais para realizar a MIMO de múltiplos usuários, onde vários sinais diferentes de fluxo de dados podem ser transmitidos para o mesmo usuário utilizando diferentes feixes direcionais.

De modo a executar a pré-codificação, é necessário que os veto- res de pré-codificação ou variações de desvanecimento sejam rapidamente realimentados a partir da UE (estação móvel). No exemplo na figura 4, a rea- limentação a partir da UE 1 é multiplicada por cada sinal de transmissão da antena da UE 1 utilizando o vetor de pré-codificação 1 para o sinal de trans- missão 1 destinado para a UE 1. De forma similar, a realimentação a partir da UE 2 é multiplicada por cada sinal de transmissão da antena da UE 2 uti- lizando o vetor de pré-codificação 2 para o sinal de transmissão 2 destinado para a UE 2. Tal método como descrito acima torna possível transmitir feixes direcionais de acordo com as variações de desvanecimento, os quais alte- ram a camada momento.

A figura 5 é um desenho para explicar a adaptação de classifica- ção de multiplexação MIMO (seleção de modo) de acordo com a presente concretização. Quando um grande número de fluxo é transmitido para uma UE em um estado ruim de canal, ocorre um erro de pacote. Então, utilizando a adaptação de classificação, o número de fluxos é controlador de acordo com o estado do canal, incluindo a potência do sinal de recepção em relação à potência do sinal de interferência (SIR) e a correlação de desvanecimento. Quando o número de fluxos se torna 1, representando que um fluxo é trans- mitido a partir de múltiplas antenas, este modo se torna o mesmo que a di- versidade de transmissão MIMO.

Nos exemplos na figura 5, a transmissão de 4 fluxos é conduzida para a UE disposta nas vizinhanças da estação base à medida que a SIR é boa. Para a UE disposta próxima do meio de uma célula, uma transmissão de 2 fluxos é conduzida. Para a UE disposta no fim da célula, a SIR deterio- ra, de modo que a transmissão de 1 fluxo é conduzida.

A figura 6 é um desenho para explicar a diversidade MIMO de

acordo com a presente concretização. Na diversidade MIMO, os bits de in- formação possuem o canal codificado e os dados modulados, após o que a codificação de bloco espaço-temporal (STBC) é executada, gerando e transmitindo uma série de seqüências de dados codificados, cujo número corresponde ao número de antenas. Em outras palavras, o mesmo sinal de transmissão é codificado com diferentes códigos. No receptor, após a deco- dificação STBC ser executada em cada antena, a recepção por diversidade por antena é executada utilizando a combinação máxima razão (MRC).

No exemplo na figura 6, os bits de informação são codificados pela STBC em quatro seqüências de transmissão, as quais são simultanea- mente transmitidas para aperfeiçoar o ganho da diversidade. De forma van- tajosa, a diversidade MIMO torna possível aperfeiçoar a qualidade da trans- missão para a UE quando o estado do canal é ruim e a taxa de dados é bai- xa. A diversidade MIMO inclui a diversidade por transmissão de malha aber- ta (OL), a qual não requer informação de realimentação a partir da UE, e a diversidade por transmissão de malha fechada (CL), a qual requer informa- ção de realimentação a partir da UE. De modo a tornar a estimativa de canal possível, canais pilotos ortogonais são transmitidos a partir de todas as an- tenas de transmissão. A figura 7 é uma tabela apresentando a diversidade MIMO de

malha aberta e de malha fechada. Como exemplos para a diversidade de malha aberta, a diversidade de transmissão por tempo comutado (TSTD) ou a diversidade de transmissão por freqüência comutada (FSTD), a diversida- de por atraso (CDD), e a diversidade por codificação de bloco (STBC / SFBC), podem ser utilizadas.

A TSTD é um esquema de modo que a estação base periodica- mente troca as antenas de transmissão por segmento e rádio, de modo que, ao mesmo tempo, a transmissão é conduzida a partir de somente uma das antenas. Na UE1 o efeito de diversidade é obtido por alternadamente receber sinais que passaram através de diferentes trajetos de propagação a partir de duas antenas. É fácil expandir este esquema para 2 ou mais antenas. A di- versidade por atraso é proporcionada com o mesmo efeito da diversidade por múltiplos trajetos por de forma diferencial transmitir entre duas antenas. A diversidade por atraso é altamente compatível com a OFDM1 na qual um Gl é inserido entre símbolos, permitindo a transmissão atrasada dentro do intervalo Gl. Além disso, a diversidade por atraso é fácil de expandir para duas ou mais antenas.

Na diversidade por codificação de bloco, a codificação de bloco tal como a codificação de bloco espaço-temporal (STBC) ou a codificação de bloco por espaço / freqüência, é executada em relação a múltiplas seqüên- cias de transmissão para aperfeiçoar o ganho da diversidade. Exemplos de uma diversidade do modo malha fechada (malha de realimentação) incluem a diversidade por comutação de antena e a diversidade por fase (TxAA). De modo a obter a otimização e a eficiência aumentada de um sistema que é almejado pela presente concretização, é importante selecionar um esquema de diversidade MIMO que seja apropriado de acordo com as características e o estado do canal físico. Portanto, na presente concretização, o esquema de controle MIMO para ser selecionado de forma adaptável é variado de a- cordo com canal físico a ser transmitido, com a Qos (taxa de dados, taxa de erro do pacote, atraso, etc.), e com o estado do canal por usuário (SIR de recepção, correlação de desvanecimento, etc.). A figura 8 é um diagrama apresentando um exemplo de trans-

missão de canal MIMO do tipo adaptável de acordo com a presente concre- tização. A correlação de desvanecimento representando o estado do canal é apresentada no eixo geométrico horizontal, enquanto a taxa de dados repre- sentando a QoS e o esquema de modulação / codificação são apresentados no eixo geométrico vertical. A linha contínua apresenta o controle para o ca- nal de dados compartilhado, para o qual o controle de malha fechada é ade- quado, enquanto a linha pontilhada apresenta o controle para os canais de controle comuns, para os quais o controle de malha aberta é adequado.

O controle MIMO de malha aberta é adequado para transmitir os canis de controle (BCH, PCH1 SCH, etc.), um canal MBMS1 e um canal de controle L1 / L2, para os quais o requerimento de qualidade de recepção não é tão exigente e a taxa e a taxa de codificação da transmissão são baixas.

Para o canal de dados compartilhado, quando a SIR é boa e a transmissão é conduzida na taxa máxima de dados, a multiplexação MIMO com o número maximizado de fluxos é aplicada. Com um SIR de nível mé- dio, a multiplexação MIMO com um número reduzido de fluxos é combinada com a diversidade MIMO de malha fechada (por exemplo, diversidade por comutação de antena de transmissão). Para uma SIR baixa (por exemplo, para transmitir para uma UE localizada em uma borda da célula), a diversi- dade MIMO de malha fechada é executada. Como descrito acima, isto é, equivalente à multiplexação MIMO utilizando a pré-codificação de 1 fluxo. O controle MIMO de malha fechada é adequado para transmitir

um canal de dados compartilhado a ser planejado. O uso apropriado dos esquemas de controle MIMO de malha fechada descritos abaixo pode ser feito de acordo com o usuário do tipo de transmissão localizada e com o u- suário do tipo de transmissão distribuída com respeito ao controle de malha fechada para o canal de dados compartilhado.

Em outras palavras, para o usuário do tipo de transmissão loca- lizada baseado no planejamento de freqüência, o número de fluxos na multi- plexação MIMO (veja a figura 5), e o peso da transmissão ou o vetor de pré- codificação por fluxo (veja a figura 4) são controlados baseado no estado do canal por bloco de recursos com freqüência contígua alocado. Para o núme- ro de fluxos igual a 1, a diversidade MIMO de malha fechada do tipo controle do peso de transmissão é utilizada.

Para o usuário do tipo transmissão distribuída, para o qual a transmissão é conduzida através de toda a largura de banda, o número de fluxos na multiplexação MIMO é controlado baseado no estado médio do canal da largura de banda como um todo. Para aplicar a pré-codificação, o peso de transmissão (vetor de pré-codificação) por fluxo é um valor fixo. Por exemplo, o efeito de diversidade é obtido pela comutação dos pesos de transmissão em um padrão predeterminado no fluxo. Para o número de flu- xos igual a 1, a diversidade MIMO de malha aberta do tipo comutação é utili- zada em um padrão fixo de antena (peso de transmissão). Quando a pré- codificação não é utilizada, se o número de fluxos for menor do que o núme- ro de antenas, a diversidade MIMO do tipo malha aberta para a codificação de bloco também é utilizada.

Além disso, a MIMO de múltiplos usuários, na qual múltiplos si- nais de transmissão de usuário são espacialmente multiplexados utilizando múltiplos fluxos com multiplexação MIMO, somente é aplicada para o usuá- rio do tipo transmissão localizada baseado no planejamento de freqüência com a pré-codificação. Em outras palavras, para transmitir o canal de dados compartilhado, a MIMO de múltiplos usuários pode ser aplicada para o usuá- rio do tipo transmissão localizada, na qual múltiplos fluxos na multiplexação MIMO são utilizados para espacialmente multiplexar múltiplos sinais de transmissão de usuário.

Tais esquemas de multiplexação MIMO de acordo com os usuá- rios, como descrito acima, são descritos em detalhes adicionais com refe- rência às figuras 9 até 11. A figura 9 é um desenho ilustrando os esquemas de multiplexa-

ção MIMO para canais de dados compartilhados a serem transmitidos para o usuário do tipo transmissão localizada. Na figura 9, os vetores de pré- codificação determinados por bloco de recursos baseado na informação de realimentação a partir da UE são utilizados. Neste caso, a informação de realimentação a partir da UE para a

estação base inclui a SINR por fluxo em cada bloco de recursos, o número do fluxo utilizado, e o número do vetor de pré-codificação por fluxo.

Aqui, Wx,y, no qual cada vetor é um vetor de pré-codificação de um y-ésimo bloco de recursos de um x-ésimo fluxo que é determinado base- ado na informação de realimentação, é um conjunto de vetores Wx, y, „ para uma n-ésima antena de transmissão de uma série de antenas de transmis- são, onde o número de antenas de transmissão é 4. Em outras palavras, Wx, y = {Wx, y, i , Wx, y, 2, Wx, y, 3, Wx, y, 4}·

Quando a UE está localizada próxima de uma estação base, os vetores de pré-codificação são determinados por bloco de recursos utilizan- do uma transmissão de 4 fluxos. Quando a UE não está localizada próxima da estação base, os vetores de pré-codificação são determinados por bloco de recursos utilizando uma transmissão de 2 fluxos. Quando a UE está loca- lizada na borda da célula, a diversidade MIMO de malha fechada do tipo controle de peso é utilizada com uma transmissão de 1 fluxo.

No exemplo da figura 9, enquanto diferentes vetores de pré- codificação são determinados por bloco de recursos, o número de bits para o canal de controle pode ser reduzido pelo estabelecimento de uma restrição de modo que os vetores de pré-codificação devem ser os mesmos para múl- tiplos blocos de recursos vizinhos. Nesse caso, a informação de realimenta- ção a partir da UE par a estação base inclui a SINR por fluxo em uma sub- banda, subbanda esta que é um grupo de múltiplos bloco de recursos vizi- nhos, o número do fluxo utilizado, e o número do vetor de pré-codificação para cada fluxo.

A figura 10 também apresenta um esquema de controle MIMO na hora de transmitir um canal de dados compartilhado para o usuário do tipo transmissão localizada. Entretanto, o esquema na figura 10 é diferente do esquema na figura 9 pelo fato de que ele utiliza o mesmo vetor de pré- codificação para todos os blocos de recursos dentro de um fluxo. A relação entre o número do fluxo e o vetor de pré-codificação pode ser predetermina- da em uma base de um para um. Neste caso, a informação de realimenta- ção a partir da UE para a estação base pode ser somente o número do fluxo utilizado.

No método da figura 10, enquanto a precisão do controle de a- cordo com a variação do canal do vetor de pré-codificação é inferior, o nú- mero de bits de realimentação do enlace reverso e o número de bits do ca- nal de controle do enlace descendente podem ser reduzidos.

A figura 11 é um desenho ilustrando os esquemas de multiple- xação MIMO para canais de dados compartilhados a serem transmitidos pa- ra o usuário do tipo transmissão distribuída. Aqui, o peso da transmissão (vetor de pré-codificação) por fluxo é um valor fixo. No exemplo na figura 11, os pesos de transmissão são trocados em um padrão predeterminado em um fluxo. O padrão mencionado acima também é conhecido antecipadamen- te pela UE.

A informação a ser realimentada a partir da UE para a estação base é uma SINR média por fluxo para a largura de banda como um todo, e o número do fluxo utilizado. Em geral, a informação do número do fluxo utili- zado (incluindo o número de fluxos) pode ser realimentada em uma taxa in- ferior a esta para a SINR.

Aqui, Wx é um conjunto de vetores de pré-codificação Wx, n para uma n-ésima antena de transmissão de uma série de antenas de transmis- são, onde o número de antenas da estação base é 4. Em outras palavras,

Wx = {WXi ι, Wx, 2, WXi 3, Wx, 4}.

Para Wx1 um valor diferente pode ser utilizado para cada pacote em um padrão predeterminado.

A figura 12 apresenta um exemplo de uma aplicação para canais físicos para a diversidade MIMO do tipo malha aberta de acordo com a pre- sente concretização. Embora não apresentado na tabela na figura 7, um es- quema de diversidade MIMO de malha aberta, de modo que a pré- codificação que varia no tempo em um padrão predeterminado é multiplicada para transmissão, é aplicada como a Candidata 1. Uma razão para a aplica- ção do esquema acima é que ele não requer, na UE1 antecipadamente, a informação sobre se a diversidade MIMO é utilizada. Além disso, amplifica- dores de potência de transmissão de todas as antenas da estação base po- dem ser utilizados, de modo que o esquema é mais adequado do que a di- versidade de transmissão do tipo tempo comutado (TSTD). Além disso, a TSTD é aplicada como a Candidata 2.

Para o canal de difusão (BCH), como a Candidata 1, a diversi- dade por codificação de bloco (STBC ou SFBC) é utilizada para até 2 ante- nas, e uma combinação da diversidade por codificação de bloco com a di- versidade por atraso (CDD) ou com a diversidade de transmissão por tempo (freqüência) comutado, é utilizada para mais do que 2 antenas. Isto é devido à STBC / SFBC possuir uma melhor característica do que os outros esque- mas de diversidade MIMO do tipo malha aberta. Para acima de 2 antenas, não existem códigos STDC / SFBC apropriados, de modo que os esquemas de diversidade por atraso são combinados. Como a Candidata 2, somente a diversidade por atraso é utilizada. Uma vantagem da aplicação somente da diversidade por atraso é que a mesma configuração de quadro como a transmissão da antena pode ser utilizada.

Para o canal de paginação (PCH) e para o canal de controle L1 / L2, a mesma diversidade MIMO de malha aberta que para o canal de difu- são pode ser utilizada. Para a combinação suave entre as células (setores) dentro da mesma estação base, a aplicação somente da diversidade por atraso é predominante.

Para o canal de controle L1 / L2, a mesma diversidade MIMO de malha aberta que para o canal de difusão pode ser utilizada para um bloco de codificação 1 como descrito abaixo. Em outras palavras, para uma esta- ção base possuindo múltiplas antenas, o mesmo esquema de transmissão que para o BCH e para o PCH pode ser utilizado para transmitir o bloco de codificação 1 (informação RB alocada (e a informação de número de flu- xos)). Além disso, para o bloco de codificação 2 descrito abaixo (informação de pré-codificação, informação MCS, informação ARQ, ID da UE ou CRC), a mesma diversidade MIMO de malha aberta que para o canal de difusão po- de ser utilizada. Em adição, um esquema de diversidade MIMO de modo que um vetor de pré-codificação seja multiplicado para a transmissão, também pode ser utilizado. Para o bloco de codificação 2, quando transmitindo um canal piloto pré-codificado, um vetor de pré-codificação é multiplicado para a transmissão.

Para transmitir o canal MBMS utilizando a diversidade MIMO de malha aberta, a diversidade de atraso (incluindo a diversidade por atraso cíclico (CDD)), é aplicada. O MBMS proporciona a transmissão síncrona com outras células para obter a diversidade por atraso, de modo que uma diversidade por freqüência já alta é obtida. Portanto, com o STBC, o efeito de uma sobrecarga aumentada devido à transmissão de canais pilotos orto- gonais necessários para a decodificação STBC, é maior do que um aperfei- çoamento na diversidade de transmissão. Aqui1 o uso da diversidade por atraso torna possível reduzir a sobrecarga para o piloto para demodulação em relação ao uso de outros métodos.

A figura 13A apresenta uma configuração de canal para um ca- nal de controle L1 / L2 de enlace descendente que é adequado para o con- trole de malha aberta. O canal de controle L1 / L2 é transmitido a partir da estação base para a UE em associação com o canal de dados compartilha- do. O canal de controle L1 / L2 contém os seguintes itens de informação:

(1) informação sobre o bloco de recursos alocado;

(2) informação sobre o número de fluxos;

(3) informação sobre os vetores de pré-codificação utilizados por fluxo para o número de fluxos (como apresentado na figura 11, quando a relação é predeterminada em uma base de um para um, entre o número do fluxo e o vetor de pré-codificação, somente o número do fluxo utilizado pode ser reportado);

(4) o MCS (Modulation Scheme and Encoding Rate) por fluxo (em princípio, o envio é executado para o número de fluxos, mas quando utilizando um esquema de modulação e a taxa de codificação que são co- muns entre os fluxos, o envio é executado somente uma vez);

(5) informação relacionada com o ARQ híbrido (em princípio, o envio é executado para o número de fluxo, mas quando transmitindo o mesmo sinal de bloco de codificação para os múltiplos fluxos, o envio é exe- cutado somente uma vez); e

(6) a informação do ID da UE.

Dentre os itens de informação descritos acima, os itens de in- formação (1) e (2) são coletivamente codificados (bloco de codificação 1). Por outro lado, um bit CRC é adicionado para os itens de informação (3) e (5) como uma coleção de informações. O bit CRC é o resultado convolvido (bloco de codificação 2). O CRC é calculado para os bits de controle de to- dos os blocos de codificação 1 e 2. As figuras 13A e 13B apresentam a configuração de canal e o método de decodificação para tal canal de controle L1 / L2 de enlace des- cendente, como descrito acima. Como apresentado na figura 13A, o canal de controle L1 / L2 é dividido em dois blocos de codificação 1 e 2, para codi- ficar os blocos divididos. O bloco de codificação 1 inclui a informação de blo- co de recursos alocado, e a informação de número de fluxos ((1) + (2)). O bloco de codificação 2 inclui a informação de pré-codificação, a informação MCS, a informação de ARQ híbrido (HARQ)1 e a convolução do bit CRC e do ID da UE ((3) + (4) + (5) + (6) χ CRC). O bloco de codificação 2 varia em comprimento de acordo com o número de fluxos.

Como apresentado na figura 13B, para decodificar o canal de controle L1 / L2 na estação móvel, o bloco de codificação 1 é decodificado para se reconhecer o número de fluxo. A seguir, o bloco de codificação 2 é decodificado baseado na informação como descrita acima. O comprimento da informação do bloco de codificação 2 varia de acordo com o número de fluxo. Entretanto, à medida que o bloco de codificação 1 é decodificado an- tecipadamente, não existe necessidade de assumir os múltiplos comprimen- tos de informação para tentar decodificar o bloco de codificação 2.

Além disso, o canal de controle L1 / L2 pode ser configurado como por abaixo.

Neste caso, como apresentado na figura 14A, a informação co- mum do usuário (informação indicando o modo MIMO, tal como de múltiplos usuários ou de usuário único), e a informação específica do usuário (por e- xemplo, a informação de número de fluxos, a informação indicando se esta é uma transmissão localizada ou uma transmissão distribuída) são reportadas antecipadamente em um sinal de controle de camada superior. Aqui, a transmissão localizada é um esquema de transmissão que aloca subporta- doras contíguas como um bloco, enquanto a transmissão distribuída é um esquema de transmissão que espalha subportadoras através de toda a Iar- gura de banda. A transmissão da informação de número de fluxos pode ser conduzida em baixa velocidade (com a transmissão em um período de transmissão não menor do que 100 m, ou uma transmissão na hora do início das comunicações), de modo que a informação de número de fluxos é transmitida utilizando o sinal de camada superior, não o canal de controle L1 / L2.

Como apresentado na figura 14B, o canal de controle L1 / L2 contém as seguintes informações:

(1) informação sobre o bloco de recursos alocado;

(2) informação sobre os vetores de pré-codificação utilizados por fluxo para o número de fluxos (quando a relação é predeterminada em uma base de um para um, entre o número do fluxo e o vetor de pré-codificação,

somente o número do fluxo utilizado pode ser reportado); e

(3) o MCS por fluxo (Modulation Scheme and Encoding Rate) (em princípio, o envio é executado para o número de fluxos, mas quando utilizando um esquema de modulação e a taxa de codificação comuns entre os fluxos, o envio é executado somente uma vez);

(4) informação relacionada com o ARQ híbrido (em princípio, o

envio é executado para o número de fluxos, mas quando transmitindo o mesmo sinal de bloco de codificação para os múltiplos fluxos, o envio é exe- cutado somente uma vez); e

(5) informação do ID da UE.

Dentre os itens de informação descritos acima, o item de infor-

mação (1) é codificado (bloco de codificação 1). Neste meio tempo, os itens de informação (2) até (5) são coletivamente codificados (bloco de codifica- ção 2), onde os bits CRC são coletivamente transmitidos com os itens de informação (2) até (4), com os bits CRC convolvidos com o item de informa-

ção (5). O CRC é calculado para os bits de controle de todos os blocos de codificação 1 e 2.

Em outras palavras, o canal de controle L1 / L2 é dividido em dois blocos de codificação 1 e 2 para codificar os blocos divididos. O bloco de codificação 1 inclui a informação de bloco de recursos alocado (1). O blo-

co de codificação 2 inclui a informação de pré-codificação, a informação MCS, a informação de ARQ híbrido (HARQ), e uma convolução do bit CRC com o ID da UE ((2) + (3) + (4) + (5) χ CRC). O bloco de codificação 2 varia em comprimento de acordo com o número de fluxo.

Para decodificar o canal de controle L1 / L2 na estação móvel, o bloco de codificação 1 é decodificado, e a seguir, (2) até (5) são decodifica- dos baseado em informação, tal como descrito acima. Os comprimentos das informações de (2) até (5) variam em comprimento, de acordo com o número de fluxos. Entretanto, à medida que a informação de número de fluxos é de- codificada antecipadamente, não existe necessidade de assumir os múltiplos comprimentos de informação para tentar decodificar os itens de informação (2) até (5).

A figura 15 apresenta um método de transmissão de um canal piloto a ser transmitido utilizando a OFDM - MIMO, de acordo com a presen- te concretização. Na presente concretização,

(1) um canal piloto comum (piloto 1), o qual não utiliza a pré- codificação transmitida a partir de cada antena da estação base; e

(2) um canal piloto dedicado (piloto 2), o qual foi pré-codificado dentro do bloco de recursos alocado, de acordo com cada fluxo transmitido a partir de cada antena da estação base,

são transmitidos.

O piloto 1 (piloto comum), o qual é transmitido para todos os u- suários, é utilizado para medir a SINR, determinando o número de fluxos e o vetor de pré-codificação, e demodulando o usuário do tipo transmissão dis- tribuída no terminal do usuário.

O canal piloto 2, o qual é transmitido somente para o usuário do tipo transmissão localizada, é utilizado para demodular o tipo de transmissão localizado.

Para transmitir o piloto 2 (canal piloto dedicado), a informação de pré-codificação do bloco de codificação 2, dentre as informações incluídas no canal de controle L1 / L2 de enlace descendente, pode ser omitida. Para não separadamente transmitir o canal piloto dedicado, o valor de estimativa do canal para cada fluxo de transmissão pré-codificado é estimado a partir do canal piloto comum baseado na informação de pré-codificação incluída no canal de controle L1 / L2 do enlace descendente. Isto será explicado com referência à figura 15.

Na figura 15, cada um dentre os dados de transmissão Sdata em um fluxo de transmissão 1 e um sinal piloto dedicado Pdedicated no fluxo de transmissão 1, é ponderado com o vetor de pré-codificação W1 para uma an- tena 1. Os dados ponderados e o sinal são combinados com o sinal de transmissão a partir de um fluxo 2 e com um sinal piloto comum P1i common, de modo que o resultado combinado é transmitido a partir da antena 1. Este sinal de transmissão, como descrito acima, passa por uma variação do traje- to de propagação H1, após o que ele é recebido em uma antena de recepção da UE 1.

Cada um dentre os dados de transmissão Sdata e o sinal piloto dedicado Pdedicated no fluxo de transmissão 1 é ponderado com um vetor de pré-codificação W2 para uma antena 2. Os dados ponderados e o sinal são combinados com o sinal de transmissão a partir do fluxo 2, e com um sinal piloto comum P2, common, de modo que o resultado combinado é transmitido a partir da antena 2. Este sinal de transmissão, como descrito acima, passa por uma variação de trajeto de propagação H2, após o que ele é recebido na antena de recepção da UE 1. Os pilotos comuns P1, common, e P2, common são ortogonais um ao outro. Um sinal recebido Rdata para os dados de transmissão Sdata no

fluxo de transmissão é

Rdata = (W1 H1 + W2 H2) Sdata (1), enquanto

um sinal recebido Rpd para o piloto dedicado Pdedicated no fluxo de transmissão 1 é Rpd = (W1 H1 + W2 H2) Pdedicated (2).

O canal piloto dedicado Pdedicated é conhecido antecipadamente na estação móvel, de modo que (W1 H1 + W2 H2) é determinado a partir do sinal de recepção Rpd e do canal piloto dedicado Pdedicated. Então, os dados de transmissão Sdata podem ser estimados utilizando a equação (1), sem envio da informação de pré-codificação utilizando o canal L1 / L2.

Neste meio tempo, o sinal de recepção Rp1 para o canal piloto comum P1, common é tal que Rp1 = (H1) P1, common e o sinal de recepção Rp2 pa- ra o canal piloto comum P2, common é tal que Rp2 = (H2) P2, common- Então, quando o canal piloto dedicado não é enviado e somente o sinal piloto co- mum é enviado, os dados de recepção Sdata são estimados a partir da infor- mação de pré-codificação W1, W2 e dos valores de estimativa de canal H1, H2, os quais são estimados a partir do canal piloto comum recebido.

Tal configuração, como descrita acima, torna possível economi- zar recursos de rádio a serem alocados para um usuário do tipo transmissão localizada.

A figura 16 é um diagrama de blocos esquemático apresentando uma configuração de um aparelho estação base de acordo com a presente concretização. Um aparelho estação base 10 possui múltiplas antenas 29-2 e 29-2. O aparelho estação base 10 inclui as memórias temporárias 11 esta- belecidas para cada usuário, um planejador 12 para planejar a transmissão para cada um dos usuários, um conversor serial / paralelo (S / P) 13, os co- dificadores de canal 15-1, 15-2, e os moduladores de dados (16 /1, 16 / 2), os quais são estabelecidos para cada antena, e um processador de pré- codificação 19. A informação de realimentação (CQI, SIR de recepção, etc.) a partir de uma estação móvel que é demodulada em um demodulador de sinal de recepção de enlace descendente 28, é informada no planejador 12. De acordo com se este é um usuário do tipo transmissão distribuída ou um usuário do tipo transmissão localizada, a locação de recursos e o planeja- mento de transmissão são executados como apresentado na figura 2, por exemplo. O número de fluxos / o número do fluxo, são informados para os conversores S / P 13. Os conversores S / P 13 executam conversões de se- rial para paralelo várias vezes, o número sendo o número de fluxos. Para um número de fluxos = 1, nenhuma conversão de serial para paralelo é execu- tada.

Um vetor de pré-codificação desejado a partir da estação móvel é informado para o processador de pré-codificação 19, onde cada seqüência de transmissão é ponderada como apresentado na figura 4. Para o tipo de transmissão distribuída, o processador de pré-codificação 19 executa a pon- deração de acordo com um padrão predeterminado. Para o tipo de transmis- são localizada, a estação base eventualmente determina o vetor de pré- codificação como desejado pelo terminal.

Os moduladores de dados (16/1, 16-2) controlam a taxa de co- dificação e o esquema de modulação de dados baseados na CQI de acordo com um esquema de transmissão que de forma adaptável altera um esque- ma de modulação e a taxa de codificação de correção de erro (isto é, a MC

(modulação e codificação adaptável)) de acordo com uma variação no ambi- ente de propagação.

O outro gerador de sinal de transmissão de canal físico 21 gera um sinal de diversidade de transmissão que varia de um estado do canal físico para outro.

As figuras 17 A e 17B são desenhos apresentando uma configu- ração de um processador de vetor de pré-codificação 19, e uma amplificação dos pesos de pré-codificação nos canais compartilhados a serem transmiti- dos. É apresentado um caso para a utilização do SCH como um exemplo de um canal compartilhado. Na figura 17A, o processador de pré-codificação 19 inclui um duplicador 19A, um pré-codificador 19b, e uma unidade de estabe- lecimento de peso fixo de pré-codificação 19c. O duplicador 19a duplica, em vários canais (dois, neste exemplo), um canal compartilhado que é canal codificado e tem os dados modulados. A unidade de pré-codificação 19b multiplica cada um dos canais duplicados por um vetor de pré-codificação.

Para a multiplicação por um peso, para um usuário do tipo transmissão localizada, de acordo com o estado do canal, um vetor de pré- codificação que é realimentado a partir da estação móvel, como apresentado na figura 9, é utilizado. Neste meio tempo, para utilizar um vetor de pré- codificação que tenha sido estabelecido antecipadamente por fluxo para um usuário do tipo transmissão localizada, como apresentado na figura 10, um vetor fixo de pré-codificação correspondendo a cada fluxo é estabelecido na unidade de estabelecimento de peso fixo de pré-codificação 19c. Neste ca- so, uma tabela (não apresentada) associando um número do fluxo com um vetor de pré-codificação que é predeterminado por fluxo, pode ser mantida.

Além disso, mesmo para a utilização de um conjunto de vetores de pré-codificação que são predeterminados por fluxo, como apresentado na figura 11, a unidade de estabelecimento de peso fixo de pré-codificação 19c aplica, para cada fluxo, um conjunto correspondente de vetores. Neste caso, uma tabela (não apresentada) associado um número do fluxo com um con- junto de vetores de pré-codificação (incluindo um número de vetores de pré- codificação, número este que corresponde ao número de antenas) que é predeterminado por fluxo, pode ser mantido.

A figura 17B apresenta a diversidade de transmissão para uma seqüência de sinal pré-codificado. Como apresentado na figura 4, tanto um sinal 1 com o vetor de pré-codificação w1 aplicado, como um sinal 2 com um vetor de pré-codificação w2 aplicado, são enviados para cada antena. Para o envio destes dois canais de transmissão ponderados de forma diferente a partir de uma antena, diferentes subquadros dentro de um quadro de rádio de 10 ms são utilizados para a transmissão. Deste modo, um efeito de diver- sidade de transmissão é obtido.

Voltando para a figura 16, as seqüências de sinais pré- codificados são multiplexadas por divisão para subportadoras mutuamente ortogonais nas unidades de multiplexação / mapeamento OFDM 22-1, 22-2, e mapeadas sobre o plano complexo. Os respectivos sinais de sub- portadora OFDM modulados complexos passam pela transformação Fourier rápida inversa nas unidades IFFT 23, dado um CP (prefixo cíclico) nos adi- cionadores CP24, convertidas para um sinal RF nos circuitos de transmissão RF 25, amplificadas nos amplificadores de potência 26, e transmitidas a par- tir das antenas 29 via os duplexadores 27. Deste modo, os canais de dados compartilhados a serem plane-

jados passam pela multiplexação MIMO (na malha fechada) para a trans- missão baseada na informação de realimentação. Para o número de fluxos igual a um na informação de realimentação, a diversidade de transmissão MIMO é utilizada.

Neste meio tempo, outros sinais de transmissão de canal físico

(canal de controle comum, canal de controle L1 / L2, canal MBMS, etc.) tam- bém são conduzidos para uma série de seqüências em um outro gerador de sinal de transmissão de canal físico 21, o número correspondendo ao núme- ro de antenas, e passam pela multiplexação e pelo mapeamento OFDM. A- pesar de não especificamente apresentado, para gerar o canal de controle L1 / L2, o canal de difusão, e o canal de paginação, um codificador STBC é disposto seguindo ao codificador de canal e ao modulador. Além disso, da mesma forma que com o canal de dados compartilhado, um pré-codificador é disposto após o codificador de canal e o modulador de modo a gerar o ca- nal de sincronização. Para gerar o canal MBMS, uma unidade de atraso é disposta após o codificador de canal e o modulador.

Para estes canais, como descrito acima, os quais (na malha a- berta) não exigem informação de realimentação a partir da estação móvel, a diversidade de transmissão MIMO é aplicada.

A figura 18 é um diagrama de blocos apresentando uma configu- ração esquemática de um aparelho estação móvel. Os sinais recebidos nas respectivas múltiplas antenas 39-1 e 39-2 de um aparelho estação móvel 30 são cada uma separada a partir de um sinal de transmissão em um duplexa- dor 31, convertida para um sinal de banda base em um circuito de recepção RF 32 e passam pela transformação Fourier rápida em uma unidade FFT34, onde um valor estimado, o qual é estimado no estimador de tempo de re- cepção 33, é informado. Um canal de dados compartilhado é informado para um detector de sinal 35. Neste meio tempo, um canal de controle L1 / L2, de enlace descendente que chega em associação com um canal de dados compartilhado, é demodulado em um demodulador de canal de controle L1 / L2 37.

Dentre um conjunto de informações incluídas no canal de contro- le, o número de fluxos, um esquema de modulação, e uma taxa de codifica- ção de canal, são informados para o detector de sinal 35, de modo a serem utilizados para demodular o canal de dados compartilhado recebido. Neste meio tempo, a informação do vetor de pré-codificação é informada para um estimador de canal 38 utilizando um canal piloto. O canal de dados comparti- lhado que é detectado no detector de sinal 35 é decodificado em um decodi- ficador de canal 36, reconstruindo um sinal de transmissão. As saídas das unidades FFT 34 também são informadas para um estimador de número de fluxos desejado e de número de fluxo 41 utili- zando um canal piloto, para um estimador de vetor de pré-codificação dese- jada 42 utilizando o canal piloto, e para um estimador CQI 43 utilizando o canal piloto. O número de fluxos desejados estimados / o número do fluxo, o vetor de pré-codificação desejado, e o CQI são reportados para a estação base via o enlace reverso.

Como descrito acima, de acordo com a presente concretização, uma combinação dos esquemas de controle de transmissão MIMO apropria- dos com os canais de transmissão, considerando o tipo e as características dos canais físicos a serem transmitidos, e o ambiente de rádio, torna possí- vel aperfeiçoar as características da transmissão, e obter uma utilização de recursos de rádio mais eficiente.

A presente invenção foi descrita pela separação da mesma em uma série de concretizações para a conveniência de explicação. Entretanto, a separação em cada uma das concretizações não é essencial para a pre- sente invenção, de modo que duas ou mais concretizações podem ser utili- zadas como requerido. Enquanto exemplos específicos de valor numérico são utilizados para facilitar o entendimento da presente invenção, tais valo- res numéricos são meramente exemplos, de modo que qualquer valor apro- priado pode ser utilizado a não ser que especificamente de outra forma indi- cado.

Como descrito acima, embora a presente invenção seja descrita com referência às concretizações específicas, as respectivas concretizações são meramente exemplos, de modo que os versados na técnica entendem variações, modificações, alternativas e substituições. Por conveniência de explicação, embora o aparelho de acordo com as concretizações da presen- te invenção seja explicado utilizando diagramas de bloco funcionais, tal apa- relho, como descrito acima pode ser implementado em hardware, software, ou em uma combinação dos mesmos. A presente invenção não está limitada às concretizações acima, de modo que variações, modificações, alternativas e substituições estão incluídas na presente invenção sem afastamento do espírito da presente invenção.

O presente pedido reivindica prioridade baseado no Pedido de Patente Japonês 2006-225923, depositado em 22 de agosto de 2006, e no Pedido de Patente Japonês 2006-272344, depositado em 3 de outubro de 2006, na Patente Japonesa Oficial, cujos conteúdos em sua totalidade são incorporados neste documento por referência.

Claims (29)

1. Método para controlar a transmissão de enlace direto a partir de uma estação base possuindo múltiplas antenas, para uma estação móvel possuindo múltiplas antenas, compreendendo as etapas de: aplicar uma diversidade MIMO do tipo malha fechada para um ou mais canais de controle comum, para um canal MBMS e para um canal de controle L1 / L2; e aplicar uma multiplexação MIMO e / ou diversidade MIMO do tipo malha fechada para um canal de dados compartilhado.

2. Método para controlar transmissão de enlace direto, de acor- do com a reivindicação 1, onde a multiplexação MIMO inclui multiplicar um vetor de pré- codificação por um sinal de transmissão, e onde, quando transmitindo o canal de dados compartilhado, o número de fluxos na multiplexação MIMO e um vetor de pré- codificação para cada um dos fluxos, são controlados para um usuário do tipo transmissão localizada, para o qual um bloco de recursos, incluindo múl- tiplas subportadoras contíguas, é alocado, baseado em um estado do canal do bloco de recursos.

3. Método para controlar transmissão de enlace direto, de acor- do com a reivindicação 1, onde a multiplexação MIMO inclui multiplicar um vetor de pré- codificação por um sinal de transmissão, e onde, quando transmitindo o canal de dados compartilhado, o número de fluxos na multiplexação MIMO é controlado para um usuário do tipo transmissão distribuída, para o qual subportadoras são alocadas através de toda a largura de banda, baseado em um estado médio do canal de toda a largura de banda, onde o vetor de pré-codificação para cada um dos fluxos possui um valor fixo.

4. Método para controlar transmissão de enlace direto, de acor- do com a reivindicação 3, onde o vetor de pré-codificação para cada um dos fluxos constitui um conjunto de um número de vetores com valor fixo, o número correspondendo ao número de antenas, e onde o número de vetores com valor fixo pode ser trocado dentro de um fluxo de acordo com um padrão predeterminado.

5. Método para controlar transmissão de enlace direto, de acor- do com a reivindicação 2, onde para o usuário do tipo transmissão localizada, o SINR para cada um dos fluxos em uma subbanda que é um grupamento de um bloco de re- cursos ou múltiplos blocos de recursos vizinhos, um número do fluxo utiliza- do, e um número do vetor de pré-codificação para cada fluxo, são transmiti- dos a partir da estação móvel para a estação base.

6. Método para controlar transmissão de enlace direto, de acor- do com a reivindicação 3, onde para o usuário do tipo transmissão distribuída, um SINR para cada um dos fluxos de toda a largura de banda e um número do fluxo utiliza- do, são transmitidos a partir da estação móvel para a estação base.

7. Método para controlar transmissão de enlace direto, de acor- do com a reivindicação 1, onde o canal de controle L1 / L2 é dividido em dois blocos de codifica- ção para codificar os blocos divididos, e onde um primeiro dos blocos de codificação inclui a informação do bloco de recursos alocado e a informação de número de fluxos, e onde um segundo dos blocos de codificação inclui a informação de pré-codificação utilizada para cada um dos fluxos na multiplexação MIMO.

8. Método para controlar transmissão de enlace direto, de acor- do com a reivindicação 7, onde a estação móvel ao receber o canal de controle L1 / L2, primeiro decodifica o primeiro bloco de codificação para extrair a informação de nú- mero de fluxos, e então decodifica o segundo bloco de decodificação basea- da na informação de número de fluxos.

9. Método para controlar transmissão de enlace direto, de acor- do com a reivindicação 7, onde um canal piloto comum para o qual a pré-codificação não é apli- cada, é transmitido a partir de cada uma das antenas da estação base, e onde para o usuário do tipo transmissão localizada, para o qual um bloco de recursos incluindo múltiplas subportadoras contíguas é alocado, um canal piloto dedicado para o qual a pré-codificação correspondendo a cada fluxo é aplicada, é adicionalmente transmitido dentro do bloco de recursos alocado.

10. Método para controlar transmissão de enlace direto, de a- cordo com a reivindicação 7, onde, para transmitir o canal piloto dedicado, a informação de pré-codificação não é incluída no canal de controle L1 112.

11. Método para controlar transmissão de enlace direto, de a- cordo com a reivindicação 7, onde um canal piloto comum, para o qual a pré-codificação não é apli- cada, e um sinal de transmissão pré-codificado, são transmitidos a partir de cada uma das antenas da estação base, e onde um valor de estimativa de canal do sinal de transmissão é esti- mado a partir do canal piloto comum baseado na informação de pré- codificação incluída no canal de controle L1 / L2.

12. Método para controlar transmissão de enlace direto, de a- cordo com a reivindicação 1, onde a diversidade por atraso do tipo malha aberta é aplicada para o canal MBMS.

13. Método para controlar transmissão de enlace direto, de a- cordo com a reivindicação 1, onde a diversidade MIMO do tipo malha aberta, a qual multiplica a pré-codificação que varia com o tempo em um padrão predeterminado para transmitir a pré-codificação, é aplicada para um canal de sincronização dentre os canais de controle comuns.

14. Método para controlar transmissão de enlace direto, de a- cordo com a reivindicação 1, onde a diversidade MIMO do tipo malha aberta, a qual se aplica, den- tre os canais de controle comuns, para um canal de difusão e para um canal de paginação, e para o canal de controle L1 / L2, diversidade por codificação em bloco quando transmitindo com o número de antenas de até duas, e uma combinação da diversidade por codificação em bloco com uma diversidade por atraso, ou uma diversidade por tempo ou frequencia comutada, quando transmitindo com o número de antenas excedendo a duas.

15. Método para controlar transmissão de enlace direto, de a- cordo com a reivindicação 1, onde uma diversidade por atraso do tipo malha aberta é aplicada, den- tre os canais de controle comuns, para um canal de difusão e para um canal de paginação, e para o canal de controle L1 / L2.

16. Aparelho estação base, compreendendo: múltiplas antenas; um planejador, o qual aloca, para dados a serem transmitidos para múltiplos usuários, um recurso de rádio baseado em uma realimenta- ção de estado de canal a partir de uma estação móvel para planejar a transmissão; um conversor serial / paralelo, o qual converte um número de fluxos dentro dos dados de transmissão baseado na realimentação de infor- mação de fluxo a partir da estação móvel, o número correspondendo a um número até o número das antenas; e um processador de pré-codificação, o qual aplica a pré- codificação para cada um dos fluxos, onde os dados de transmissão pré- codificados são transmitidos a partir de múltiplas antenas.

17. Estação base, de acordo com a reivindicação 16, onde o processador de pré-codificação aplica um vetor de pré- codificação, o qual é realimentado a partir da estação móvel, para cada um dos fluxos de um sinal de transmissão para um dos usuários, para o qual um bloco de recursos incluindo múltiplas subportadoras contíguas é alocado pelo planejador.

18. Estação base, de acordo com a reivindicação 16, onde o processador de pré-codificação inclui uma unidade de estabe- Iecimento de peso fixo de pré-codificação, e onde um vetor de pré-codificação predeterminado é aplicado para ca- da um dos fluxos de um sinal de transmissão transmitido para um dos usuá- rios, para o qual subportadoras espalhadas por toda a largura de banda são alocadas como um bloco de recursos pelo planejador.

19. Aparelho estação base, de acordo com a reivindicação 16, adicionalmente incluindo um gerador de sinal, o qual gera um ou mais canais físicos dife- rentes de um canal de dados no qual os dados de transmissão são transmi- tidos, onde os canais físicos diferentes do canal de dados são transmitidos a partir de múltiplas antenas utilizando a diversidade de transmissão sem in- formação de realimentação a partir da estação móvel.

20. Aparelho estação base, de acordo com a reivindicação 19, onde o gerador de sinal que gera os canis físicos diferentes do canal de dados gera um canal de controle L1 / L2 em associação com o canal de dados, e onde o canal de controle L1 / L2 inclui um primeiro bloco de codifi- cação no qual informações sobre um bloco de recursos alocado pelo plane- jador e sobre o número de fluxos, são codificadas, e um segundo bloco de codificação no qual informação sobre a pré-codificação aplicada para cada um dos fluxos é codificada.

21. Aparelho estação base, de acordo com a reivindicação 19, onde o gerador de sinal gera canais piloto comuns, os quais não são pré-codificados, transmi- tidos a partir de cada uma das múltiplas antenas, e canais piloto dedicados, os quais são pré-codificados, corres- pondendo aos respectivos fluxos, dentro de um bloco de recursos alocado para um usuário do tipo transmissão localizada, para o qual múltiplas sub- portadoras contíguas são alocadas como o bloco de recursos pelo planeja- dor.

22. Método para controlar transmissão de enlace direto, de a- cordo com a reivindicação 1, onde quando transmitindo o canal de dados compartilhado, para um usuário do tipo transmissão distribuída, para o qual subportadoras são alocadas por toda a largura de banda, o número de fluxos na multiplexação MIMO é controlado baseado em um estado médio de canal de toda a largura de banda, e onde uma diversidade MIMO do tipo malha aberta também é utilizada quando o número de fluxos é menor do que o número de antenas.

23. Método para controlar transmissão de enlace direto, de a- cordo com a reivindicação 1, onde, quando transmitindo o canal de dados compartilhado, uma MIMO com múltiplos usuários é aplicada, a qual espacial- mente multiplexa utilizando múltiplos fluxos na multiplexação MIMO.

24. Método para controlar transmissão de enlace direto, de a- cordo com a reivindicação 1, onde, o canal de controle L1 / L2 é dividido em dois blocos de codifica- ção para codificar os blocos divididos, e onde um primeiro dos blocos de codificação inclui a informação sobre o bloco de recursos alocado, e onde um segundo dos blocos de codificação inclui informação sobre pré-codificação utilizada para cada um dos fluxos na multiplexação MIMO.

25. Método para controlar transmissão de enlace direto, de a- cordo com a reivindicação 24, onde um modo MIMO indicando uma dentre a MIMO de usuário único e a MIMO de múltiplos usuários, a informação de número dos fluxos, e a in- formação indicando se um usuário é um usuário do tipo transmissão locali- zada, para o qual um bloco de recursos incluindo múltiplas subportadoras contíguas é alocado, ou um usuário do tipo transmissão distribuída, para o qual subportadoras são alocadas por toda a largura de banda, é transmitido em um sinal de alto nível.

26. Método para controlar transmissão de enlace direto, de a- cordo com a reivindicação 25, onde, a estação móvel, ao receber o canal de controle L1 / L2, primeiro decodifica o primeiro bloco de codificação, e então o segundo bloco de codi- ficação baseada na informação de número dos fluxos, a qual é reportada utilizando o sinal de alto nível.

27. Método para controlar transmissão de enlace direto, de a- cordo com a reivindicação 1, onde, uma diversidade por tempo comutado é aplicada para um canal de sincronização, dentre os canais de controle comuns.

28. Método para controlar transmissão de enlace direto, de a- cordo com a reivindicação 24, onde, para o primeiro bloco de codificação e para o segundo bloco de codificação, uma diversidade por codificação de bloco é aplicada quando transmitindo com o número de antenas maior do que dois, e uma diversida- de do tipo malha aberta, a qual é uma combinação de uma diversidade por codificação de bloco com uma diversidade por atraso, ou uma diversidade com tempo ou freqüência comutada, é aplicada quando transmitindo com o número de antenas maior do que dois.

29. Método para controlar transmissão de enlace direto, de a- cordo com a reivindicação 24, onde a diversidade MIMO é aplicada, a qual multiplica a pré-codificação pelo segundo bloco de codificação para transmi- tir o bloco multiplicado.