BRPI0718785B1

BRPI0718785B1 - Fornecimento de diversidade de antena em um sistema de comunicação sem fio

Info

Publication number: BRPI0718785B1
Application number: BRPI0718785-8A
Authority: BR
Inventors: Tamer Kadous; Naga Bhushan; Alexei Gorokhov
Original assignee: Qualcomm Incorporated
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2007-11-10
Publication date: 2020-09-15
Also published as: CA2903687A1; RU2009122207A; KR101067183B1; WO2008061045A2; KR20090080553A; CA2667813C; US20080117999A1; TWI373219B; JP5215317B2; RU2424617C2; CA2667813A1; CN101536359A; BRPI0718785A2; CN101536359B; CA2774818A1; CA2774818C; HK1136402A1; US8885744B2; EP2095536A2; TW200832973A

Abstract

fornecimento de diversidade de antena em um sistema de comunicação sem fio. sistemas e metodologias são descritos, os quias facilitam a alternância através de antenas para computação de informações de qualidade de canal (cqi) e transmissão de dados em um ambiente de comunicação sem fio de múltiplas-entradas e múltiplas-saídas (mimo). pilotos podem ser obtidos por intermédio de um terminal sem fio. adicionalmente, antenas virtuais que podem ser suportadas por um canal podem ser identificadas com base em uma análise dos pilotos. além disso, computações cqi podem ser efetuadas para cada uma das antenas virtuais suportadas posteriormente, os dados cqi podem ser enviador para uma estação base para programar a transmissão de dados. adicionalmente, a estação base pode programar a transmissão com base nas considerações de equipado e/ou dados cqi. quando programada, a transmissão de dados pode ocorrer mediante alternância através das antenas virtuais suportadas.

Description

Campo da Invenção

[0001] A descrição a seguir refere-se, geralmente, às comunicações sem fio e, mais especificamente, à alternância espacial através das antenas para computação de informação de qualidade de canal (CQI) e transmissão de dados em um sistema de comunicação sem fio.

Descrição do Estado da Técnica

[0002] Os sistemas de comunicação sem fio são amplamente desenvolvidos para prover vários tipos de conteúdo de comunicação tal como, por exemplo, voz, dados, e assim por diante. Sistemas tipicos de comunicação sem fio podem ser sistemas de acesso múltiplo capazes de suportar comunicação com múltiplos usuários mediante compartilhamento de recursos disponiveis de sistema (por exemplo, largura de banda, potência de transmissão, etc.) . Exemplos de tais sistemas de acesso múltiplo podem incluir sistemas de acesso múltiplo por divisão de código (CDMA), sistemas de acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA), sistemas de acesso múltiplo por divisão de frequência (FDMA), sistemas de acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA), e semelhante.

[0003] Geralmente, os sistemas de comunicação de acesso múltiplo sem fio podem suportar simultaneamente comunicação para múltiplos terminais sem fio. Cada terminal sem fio pode se comunicar com uma ou mais estações base por intermédio de transmissões no enlace direto e no enlace reverso. O enlace direto (ou enlace descendente) se refere ao enlace de comunicação das estações base para terminais sem fio, e o enlace reverso (ou enlace ascendente) se refere ao enlace de comunicação dos terminais sem fio para estações base. Adicionalmente, as comunicações entre terminais sem fio e estações base podem ser estabelecidas por intermédio de sistemas de entrada-única entrada e saida-única (SISO), sistemas de múltiplas-entradas e saida-única (MISO), sistemas de múltiplas-entradas e múltiplas-saidas (MIMO), e assim por diante.

[0004] Em um sistema de comunicação sem fio, um transmissor (por exemplo, uma estação base ou um terminal) pode utilizar múltiplas (T) antenas de transmissão para transmissão de dados para um receptor equipado com uma ou mais (R) antenas de recepção. Múltiplas antenas de transmissão podem ser usadas para aumentar a capacidade de transferência do sistema ao transmitir diferentes dados a partir dessas antenas e/ou para aperfeiçoar a confiabilidade mediante transmissão de dados de forma redundante. Por exemplo, o transmissor pode transmitir um determinado simbolo a partir de todas as T antenas de transmissão, e o receptor pode receber múltiplas versões desse simbolo por intermédio das antenas de recepção R. Estas múltiplas versões do simbolo transmitido geralmente melhoram a capacidade do receptor em recuperar o simbolo.

[0005] O desempenho de transmissão pode ser aperfeiçoado mediante exploração da dimensão espacial obtida com as múltiplas antenas de transmissão e, se presentes, as múltiplas antenas de recepção. Um percurso de propagação existe entre cada par de antenas de transmissão e recepção. Percursos de propagação diferente T.R são formados entre as antenas de transmissão T e as antenas de recepção R. Esses percursos de propagação podem experimentar diferentes condições de canal (por exemplo, diferente desvanecimento, multipercurso, efeitos de interferência, etc.) e podem realizar diferentes relações de sinal/ruido e interferência (SNRs). As respostas de canal para os percursos de propagação T.R podem variar de percurso para percurso e podem variar também através da freqüência para um canal sem fio dispersivo e/ou através do tempo para um canal sem fio variante no tempo.

[0006] Uma grande desvantagem de usar múltiplas antenas de transmissão para a transmissão de dados é que a resposta de canal entre cada par de antenas de transmissão e recepção (ou cada percurso de propagação) tipicamente precisa ser estimada para adequadamente receber a transmissão de dados. A estimação da resposta de canal completa para todos os pares de antena de transmissão e recepção T.R pode ser indesejável por várias razões. Por exemplo, uma grande quantidade de recursos de enlace pode ser consumida para transmitir um piloto usado para estimação de canal, o que por sua vez reduz os recursos de enlace disponíveis para transmitir dados. Adicionalmente, a estimação de canal para todos os pares de antena de transmissão e recepção T.R aumenta a sobrecarga (overhead) de processamento no receptor.

Sumário da Invenção

[0007] A seguir é apresentado um sumário simplificado de uma ou mais modalidades para prover um entendimento básico de tais modalidades. Esse sumário não é uma visão geral extensiva de todas as modalidades consideradas, e não pretende identificar elementos cruciais ou essenciais de todas as modalidades nem tampouco delinear o escopo de qualquer uma ou de todas as modalidades. Seu único propósito é o de apresentar alguns conceitos de uma ou mais modalidades em uma forma simplificada como um prelúdio para a descrição mais detalhada que é apresentada posteriormente.

[0008] De acordo com uma ou mais modalidades e descrição correspondente das mesmas, vários aspectos são descritos em conexão com a facilidade de alternância através das antenas para computação de informação de qualidade de canal (CQI) e transmissão de dados em um ambiente de comunicação sem fio de múltiplas-entradas e múltiplas-saidas (MIMO). Pilotos podem ser obtidos por um terminal sem fio. Adicionalmente, antenas virtuais que podem ser suportadas por um canal podem ser identificadas com base em uma análise dos pilotos. Além disso, computações CQI podem ser efetuadas para cada uma das antenas virtuais suportadas; posteriormente, os dados CQI podem ser enviados para uma estação base para programação de transmissão de dados. Adicionalmente, a estação base pode programar transmissão com base nos dados CQI e/ou considerações de equidade. Quando programada, a transmissão de dados pode ocorrer mediante alternância através das antenas virtuais suportadas.

[0009] De acordo com os aspectos relacionados, um método é descrito, o qual facilita a avaliação de informação de qualidade de canal (CQI) em um ambiente de comunicação sem fio de múltiplas-entradas e múltiplas-saidas (MIMO). 0 método pode incluir obter pilotos a partir de uma estação base. Adicionalmente, o método pode compreender identificar um número de camadas suportadas por um canal com base em uma avaliação dos pilotos. Além disso, o método pode incluir computar um conjunto de CQIs mediante alternância através de antenas virtuais associadas com as camadas suportadas, cada CQI corresponde que a uma camada respectiva das camadas suportadas. O método pode incluir adicionalmente o envio do conjunto de CQIs para a estação base para programação da transmissão de dados.

[0010] Outro aspecto se refere a um equipamento de comunicação sem fio. O equipamento de comunicação sem fio pode incluir uma memória que mantêm instruções relacionadas à determinação de um número de camadas suportadas por um canal com base em uma avaliação dos pilotos recebidos, avaliar um conjunto de CQIs mediante alternância através de antenas virtuais correspondendo às camadas suportadas, cada CQI se refere a uma camada respectiva das camadas suportadas, e transmitir o conjunto das CQIs para programar a transmissão de dados. Adicionalmente, os equipamentos de comunicação sem fio podem incluir um processador, acoplado à memória, configurado para executar as instruções mantidas na memória.

[0011] Ainda outro aspecto se refere a um equipamento de comunicação sem fio que permite computar CQIs em um ambiente de comunicação sem fio MIMO. O equipamento de comunicação sem fio pode incluir mecanismos para reconhecer antenas virtuais suportadas com base em pilotos obtidos. Adicionalmente, o equipamento de comunicação sem fio pode compreender mecanismos para determinar CQIs para as antenas virtuais suportadas mediante alternância através das antenas virtuais suportadas. Além disso, o equipamento de comunicação sem fio pode incluir mecanismos para transmitir as CQIs para uma estação base para programar a transmissão de dados.

[0012] Ainda outro aspecto se refere a um meio legivel por máquina tendo instruções executáveis por máquina armazenadas neste para receber pilotos de uma estação base; determinar um número de camadas suportadas por um canal com base em uma avaliação dos pilotos, gerar um conjunto de CQIs mediante alternância através de antenas virtuais associadas com as camadas suportadas, cada CQI corresponde a uma camada respectiva das camadas suportadas; e transferir o conjunto de CQIs para a estação base para programar a transmissão de dados.

[0013] De acordo com outro aspecto, um equipamento em um sistema de comunicação sem fio pode incluir um processador, em que o processador pode ser configurado para reconhecer antenas virtuais suportadas com base nos pilotos obtidos. Adicionalmente, o processador pode ser configurado para determinar CQIs para as antenas virtuais suportadas mediante alternância através das antenas virtuais suportadas. Além disso, o processador pode ser configurado para transmitir as CQIs para uma estação base para programar a transmissão de dados.

[0014] De acordo com outros aspectos, um método que facilita a transmissão de dados de uma estação base em um ambiente de comunicação sem fio MIMO é descrito aqui. O método pode compreender enviar pilotos CQI através de um conjunto de antenas virtuais. Adicionalmente, o método pode incluir obter uma ou mais CQIs que pertencem respectivamente a uma ou mais antenas virtuais suportadas para um usuário, uma ou mais antenas virtuais suportadas constituindo um subconjunto de antenas virtuais. Além disso, o método pode incluir programar a transmissão de dados para o usuário com base nos dados CQI. Além disso, o método pode incluir transmitir dados mediante alternância através de uma ou mais antenas virtuais suportadas.

[0015] Ainda outro aspecto se refere a um equipamento de comunicação sem fio que pode incluir uma memória que mantêm instruções relacionadas à transmitir pilotos através de um conjunto de antenas virtuais, receber uma ou mais CQIs que pertencem respectivamente a uma ou mais antenas virtuais suportadas para um usuário, uma ou mais antenas virtuais suportadas constituindo um subconjunto das antenas virtuais, programar a transmissão de dados para o usuário com base nos dados CQI, e transmitir dados mediante alternância através da uma ou mais antenas virtuais suportadas. Adicionalmente, o equipamento de comunicação sem fio pode compreender um processador, acoplado à memória, configurado para executar as instruções mantidas na memória.

[0016] Outro aspecto se refere a um equipamento de comunicação sem fio que permite programar a transmissão e envio de dados em um ambiente de comunicação sem fio MIMO. O equipamento de comunicação sem fio pode incluir mecanismos para transmitir pilotos através de um conjunto de antenas virtuais. Além disso, o equipamento de comunicação sem fio pode incluir mecanismos para programar a transmissão de dados para um usuário com base nas CQIs recebidas que correspondem respectivamente às antenas virtuais suportadas pelo usuário. Além disso, o equipamento de comunicação sem fio pode incluir mecanismos para transmitir dados mediante alternância através das antenas virtuais suportadas.

[0017] Ainda outro aspecto se refere a um meio legivel por máquina tendo instruções executáveis por máquina armazenadas neste para enviar pilotos através de um conjunto de antenas virtuais, os pilotos sendo gerados com base em uma matriz unitária, programar a transmissão de dados para um usuário com base nas CQIs recebidas que correspondem respectivamente às antenas virtuais suportadas pelo usuário, e transmitir dados mediante alternância através das antenas virtuais suportadas.

[0018] De acordo com outro aspecto, um equipamento em um sistema de comunicação sem fio pode incluir um processador, em que o processador pode ser configurado para enviar pilotos CQI através de um conjunto de antenas virtuais; obter uma ou mais CQIs que pertencem respectivamente a uma ou mais antenas virtuais suportadas para um usuário, uma ou mais antenas virtuais suportadas constituindo um subconjunto das antenas virtuais; programar a transmissão de dados para o usuário com base nos dados CQI; e/ou transmitir dados mediante alternância através de uma ou mais antenas virtuais suportadas.

[0019] Para realização das finalidades anteriormente mencionadas e relacionadas, uma ou mais modalidades compreendem as características a seguir descritas completamente e particularmente indicadas nas reivindicações. A descrição a seguir e os desenhos anexos apresentam em detalhes certos aspectos ilustrativos de uma ou mais modalidades. Estes aspectos são indicativos, contudo, de apenas umas poucas formas nas quais os princípios das várias modalidades podem ser empregados e as modalidades descritas pretendem incluir todos estes aspectos e seus equivalentes.

Breve Descrição das Figuras

[0020] Figura 1 - é uma ilustração de um sistema de comunicação sem fio de acordo com os vários aspectos aqui apresentados.

[0021] Figuras 2A e 2B - são ilustrações de canais MISO e MIMO exemplares, respectivamente.

[0022] Figura 3 - é uma ilustração de um modelo exemplar para um esquema de transmissão com antenas virtuais.

[0023] Figura 4 - é uma ilustração de um modelo exemplar para um esquema de transmissão com antenas virtuais e diversidade de retardo ciclico.

[0024] Figura 5 - é uma ilustração de um esquema piloto exemplar para salto de taxa de simbolo.

[0025] Figuras 6A a 6D - são ilustrações de esquemas piloto exemplares para salto de bloco.

[0026] Figura 7 - é uma ilustração de um sistema exemplar que realiza ciclos através das antenas para computação CQI e transmissão de dados em um ambiente de comunicação sem fio MIMO.

[0027] Figura 8 - é uma ilustração de uma metodologia exemplar que facilita a avaliação CQI em um ambiente de comunicação sem fio MIMO.

[0028] Figura 9 - é uma ilustração de uma metodologia exemplar que facilita a computação CQI em um ambiente de comunicação sem fio MIMO de circuito fechado.

[0029] Figura 10 - é uma ilustração de uma metodologia exemplar que facilita a transmissão de dados de uma estação base em um ambiente de comunicação sem fio MIMO.

[0030] Figura 11 - é uma ilustração de um dispositivo móvel exemplar que facilita a utilização de alternância através das antenas para computação CQI em um sistema de comunicação sem fio MIMO.

[0031] Figura 12 - é uma ilustração de um sistema exemplar que facilita a transmissão de dados mediante influência de alternância espacial em um ambiente de comunicação sem fio MIMO.

[0032] Figura 13 - é uma ilustração de um ambiente de rede sem fio exemplar que pode ser empregado em conjunto com os vários sistemas e métodos aqui descritos.

[0033] Figura 14 - é uma ilustração de um sistema exemplar que possibilita a computação de CQIs em um ambiente de comunicação sem fio MIMO.

[0034] Figura 15 - é uma ilustração de um sistema exemplar que permite programar a transmissão e envio de dados em um ambiente de comunicação sem fio MIMO.

Descrição Detalhada da Invenção

[0035] Várias modalidades são agora descritas com referência aos desenhos, em que os mesmos números de referência são usados para referir-se aos mesmos elementos em todo o relatório. Na descrição a seguir, para fins de explanação, vários detalhes específicos são apresentados para prover um entendimento completo de uma ou mais modalidades. Pode ser evidente, contudo, que tal modalidade(s) pode ser praticada sem estes detalhes específicos. Em outros casos, estruturas e dispositivos conhecidos são mostrados na forma de diagrama em blocos para facilitar a descrição de uma ou mais modalidades.

[0036] Como usado neste pedido, os termos "componente", "módulo", "sistema", e semelhantes pretendem referir-se a uma entidade relacionada a computador quer seja hardware, firmware, ou uma combinação de hardware e software, software, ou software em execução. Por exemplo, um componente pode ser, porém não é limitado para ser, um processo executando em um processador, um processador, um objeto, um executável, uma cadeia de execução, um programa, e/ou um computador. Como ilustração, uma aplicação executando em um dispositivo de computação, e o dispositivo de computação, podem constituir um componente. Um ou mais componentes podem residir dentro de um processo e/ou cadeia de execução e um componente pode estar localizado em um computador e/ou distribuído entre dois ou mais computadores. Além disso, estes componentes podem executar a partir de vários meios legiveis por computador tendo várias estruturas de dados armazenadas nestes. Os componentes podem comunicar por meio de processos locais e/ou remotos tal como de acordo com um sinal tendo um ou mais pacotes de dados (por exemplo, dados a partir de um componente interagindo com outro componente em um sistema local, sistema distribuído, e/ou através de uma rede tal como a Internet com outros sistemas por intermédio do sinal).

[0037] Além disso, várias modalidades são aqui descritas em conexão com um terminal sem fio. Um terminal sem fio também pode ser chamado de sistema, unidade de assinante, estação de assinante, estação móvel, móvel, dispositivo móvel, estação remota, terminal remoto, terminal de acesso, terminal de usuário, terminal, dispositivo de comunicação sem fio, agente de usuário, dispositivo de usuário, ou equipamento de usuário (UE). Um terminal sem fio pode ser um telefone celular, um telefone sem fio convencional, um telefone de Protocolo de Iniciação de Sessão (SIP), uma estação de rede local sem fio (WLL), um assistente pessoal digital (PDA), um dispositivo portátil tendo capacidade de conexão sem fio, dispositivo de computação, ou outro dispositivo de processamento conectado a um modem sem fio. Além disso, várias modalidades são descritas aqui em conexão com uma estação base. Uma estação base pode ser utilizada para comunicação com dispositivo(s) móvel e também pode ser referenciada como um ponto de acesso, Nó B, ou alguma outra terminologia.

[0038] Além disso, vários aspectos ou características aqui descritas podem ser implementados como método, aparelho, ou artigo de manufatura utilizando técnicas exemplares de programação e/ou engenharia padrão. O termo "artigo de manufatura" como usado aqui pretende abranger um programa de computador acessível a partir de qualquer dispositivo legivel por computador, portadora, ou midias. Por exemplo, meios legíveis por computador podem incluir, mas não são limitados aos dispositivos de armazenamento magnético (por exemplo, disco rigido, disquete, tiras magnéticas, etc.) discos óticos (por exemplo, disco compacto (CD), disco versátil digital (DVD), etc.), cartões inteligentes, e dispositivos de memória flash (por exemplo, EPROM, cartão, stick, key drive, etc.). Adicionalmente, vários meios de armazenamento descritos aqui podem representar um ou mais dispositivos e/ou outros meios legíveis por máquina para armazenar informação. O termo "meio legivel por máquina" pode incluir, sem ser limitado aos canais sem fio e vários outros meios capazes de armazenar, conter e/ou transportar instrução(ões) e/ou dados.

[0039] Com referência agora à Figura 1, um sistema de comunicação sem fio 100 é ilustrado de acordo com as várias modalidades aqui apresentadas. Como mostrado, o sistema de comunicação sem fio 100 inclui múltiplas estações base 110 e múltiplos terminais sem fio 120 (por exemplo, terminais). Uma estação base 110 é uma estação que comunica com os terminais 120. Uma estação base 110 pode ser também chamada, e pode conter alguma ou toda a funcionalidade de um ponto de acesso, um Nó B, e/ou alguma outra entidade de rede. Cada estação base 110 provê cobertura de comunicação para uma área geográfica especifica 102. O termo "célula" pode referir-se a uma estação base e/ou sua área de cobertura dependendo do contexto no qual o termo é usado. Para aperfeiçoar a capacidade do sistema, uma área de cobertura de estação base pode ser particionada em múltiplas áreas menores, por exemplo, três áreas menores 104a, 104b, e 104c. Cada área menor é servida por um subsistema transceptor base respectivo (BTS). O termo "setor" pode referir-se a um BTS e/ou sua área de cobertura dependendo do contexto no qual o termo é usado. Para uma célula setorizada, os BTSs para todos os setores desta célula são tipicamente co-localizados dentro da estação base para a célula. As técnicas de transmissão aqui descritas podem ser usadas para um sistema com células setorizadas assim como para um sistema com células não-setorizadas. Para simplicidade, na descrição a seguir, o termo "estação base" é usado genericamente para um BTS que serve a um setor assim como uma estação base que serve uma célula.

[0040] Terminais 120 são tipicamente dispersos por todo o sistema, e cada terminal pode ser fixo ou móvel. Um terminal 120 também pode ser denominado, e pode conter algumas ou toda a funcionalidade de, uma estação móvel, um equipamento de usuário, e/ou de algum outro dispositivo. Um terminal pode ser um dispositivo sem fio, um telefone celular, um assistente digital pessoal (PDA), uma placa de modem sem fio, e assim por diante. Cada terminal 120 pode se comunicar com zero, uma, ou múltiplas estações base 110 no enlace descendente e no enlace ascendente em qualquer momento determinado. O enlace descendente (ou enlace direto) se refere ao enlace de comunicação a partir das estações base 110 para os terminais 120, e o enlace ascendente (ou enlace reverso) se refere ao enlace de comunicação dos terminais 120 para as estações base 110.

[0041] Para uma arquitetura centralizada, um controlador de sistema 130 acopla às estações base 110 e provê coordenação e controle para estas estações base 110. Para uma arquitetura distribuída, as estações base 110 podem comunicar entre si quando necessário.

[0042] As técnicas de transmissão aqui descritas podem ser usadas para vários sistemas de comunicação sem fio tal como um sistema de acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDMA), um sistema de acesso múltiplo por divisão de frequência de portadora-única (SC-FDMA), um sistema de acesso múltiplo por divisão de frequência (FDMA), um sistema de acesso múltiplo por divisão de código (CDMA), um sistema de acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA), e assim por diante. Um sistema OFDMA utiliza multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM), que é uma técnica de modulação de múltiplas portadoras que divide a largura de banda de sistema total em múltiplas (K) sub-bandas ortogonais. Estas sub-bandas são também denominadas tons, sub-portadoras, faixas, e assim por diante. Com OFDM, cada sub-banda é associada a uma sub-portadora respectiva que pode ser modulada com dados. Um sistema SC-FDMA pode utilizar FDMA intercalada (IFDMA) para transmitir em sub-bandas que são distribuídas através da largura de banda de sistema, FDMA localizada (LFDMA) para transmitir em um bloco de sub- bandas adjacentes, ou FDMA otimizado (EFDMA) para transmitir em múltiplos blocos de sub-bandas adjacentes. Em geral, símbolos de modulação são enviados no domínio da freqüência com OFDM e no domínio do tempo com SC-FDMA.

[0043] Um símbolo OFDM pode ser gerado para uma antena de transmissão em um período de símbolo como a seguir. N símbolos de modulação são mapeados para N sub-bandas usadas para transmissão (ou N sub-bandas atribuídas) e zero símbolos com valor de sinal de zero são mapeados para K-N sub-bandas restantes. Uma transformada rápida inversa de Fourier de ponto-K (IFTT) ou transformada de Fourier discreta inversa (IDFT) é realizada nos símbolos de modulação K e símbolos zero para obter uma sequência de K amostras no domínio do tempo. As últimas Q amostras da sequência são copiadas para o início da sequência para formar um símbolo OFDM que contém K+Q amostras. As Q amostras copiadas frequentemente são denominadas de prefixo cíclico ou um intervalo de guarda, e Q é o comprimento de prefixo cíclico. O prefixo cíclico é usado para combater interferência inter-símbolos (ISI) causada por desvanecimento seletivo de frequência, que é uma resposta de frequência que varia através da largura de banda do sistema.

[0044] Um símbolo SC-FDMA pode ser gerado para uma antena de transmissão em um período de símbolo como a seguir. N símbolos de modulação a serem enviados em N sub-bandas atribuídas são transformados para o domínio da freqüência com uma transformada rápida de Fourier de ponto-N (FFT) ou transformada de Fourier discreta (DFT) para obter N símbolos no domínio da freqüência. Esses N símbolos no domínio da freqüência são mapeados para as N sub-bandas atribuídas, e símbolos zero são mapeados para as K-N sub-bandas restantes. Uma IFFT de ponto-K ou IDFT é então realizada nos K símbolos no domínio da freqüência e símbolos zero para obter uma sequência de K amostras no domínio do tempo. As últimas Q amostras da sequência são copiadas para o inicio da sequência para formar um simbolo FC-FDMA que contém K+Q amostras.

[0045] Um simbolo de transmissão pode ser um simbolo OFDM ou um simbolo SC-FDMA. As K+Q amostras de um simbolo de transmissão são transmitidas em K+Q períodos de chip/amostra. Um periodo de simbolo é a duração de um simbolo de transmissão e é igual a K+Q períodos de chip/amostra.

[0046] As técnicas de transmissão aqui descritas podem ser usadas para o enlace descendente assim como para o enlace ascendente. Para clareza, grande parte da descrição a seguir é para transmissão de enlace descendente a partir de uma estação base 110 (um transmissor) para um ou mais terminais 120 (receptores).

[0047] A Figura 2A ilustra um canal de múltiplas- entradas e saida-única (MISO) formado por múltiplas antenas de transmissão (T) 112a a 112t na estação base 110 e uma única antena de recepção 122x em um terminal 120x. O canal MISO pode ser caracterizado por um vetor de linha de resposta de canal IxT h(h) para cada sub-banda k,que pode ser dado como:

em que hi(k),para i =1,...,T, denota o acoplamento ou ganho de canal complexo entre a antena de transmissão i e a única antena de recepção para a sub-banda k.

[0048] A Figura 2B ilustra um canal de múltiplas- entradas e múltiplas-saidas (MIMO) formado pelas antenas de transmissão T 112a a 112t na estação base 110 e múltiplas antenas de recepção (R) 122a a 122r em um terminal 120y. O canal MIMO pode ser caracterizado por uma matriz de resposta de canal R X T H(k) para cada sub-banda k,a qual pode ser dada como:

em que hj,i(k), para j =1,...,R ei = denota o ganho de canal complexo entre a antena de transmissão i e antena de recepção j para a sub-banda k. Adicionalmente, hi(k) é um vetor de resposta de canal R x 1 para a antena de transmissão i, a qual é a fθsima coluna de H(h) .

[0049] O transmissor pode transmitir um ou mais simbolos de saida a partir das antenas de transmissão T 112 em cada sub-banda e em cada periodo de simbolo. Cada simbolo de saida pode ser um simbolo de modulação para OFDM, um simbolo no dominio da freqüência para SC-FDMA, ou algum outro valor complexo. A transmissão de dados pode ser quantificada pelas métricas a seguir: Ordem de multiplexação espacial (M) - o número de simbolos de saida transmitidos por intermédio das antenas de transmissão T em uma sub-banda em um periodo de simbolo; Ordem de diversidade espacial (D) - a quantidade de diversidade espacial observada pelos simbolos de saida transmitidos; e Ordem de sobrecarga de estimação de canal (C) - o número de antenas virtuais a ser estimado por um receptor para cada antena de recepção. Em geral, M < min {T, R], D < T, e C <T.

[0050] Se o transmissor transmite simbolos de saida diretamente das antenas de transmissão T 112, então um receptor tipicamente precisa estimar a resposta de canal completa para todas as antenas de transmissão T 112 para recuperar a transmissão de dados. A ordem de sobrecarga de estimação de canal é então C = T. Em certos cenários, pode ser desejável transmitir um número menor que T simbolos de saida simultaneamente, por exemplo, se as condições de canais forem insuficientes. Um subconjunto das antenas de transmissão T pode ser usado para transmitir um número menor que T simbolos de saida. Contudo, isso é indesejável uma vez que as potências de transmissão disponíveis para as antenas de transmissão não-utilizadas não são empregadas criteriosamente para transmissão.

[0051] Os esquemas de transmissão aqui descritos permitem seleção flexivel de três métricas M, D e C para obter bom desempenho para a transmissão de dados em diferentes condições. Por exemplo, uma ordem de multiplexação espacial maior M pode ser selecionada para condições de canal adequadas com SNRs elevadas, e uma ordem de multiplexação espacial menor pode ser selecionada para condições de canal insuficientes com baixas SNRs. Uma ordem de sobrecarga de estimação de canal inferior C pode ser selecionada, por exemplo, em cenários onde a baixa capacidade de transferência devido a baixas SNRs não justifica uma grande sobrecarga de estimação de canal.

[0052] Os esquemas de transmissão aqui descritos podem utilizar todas as antenas de transmissão T para transmissão, independente do número de simbolos de saida sendo enviados e independentemente de quais sub-bandas são usadas para transmissão. Essa capacidade permite que o transmissor utilize toda a potência de transmissão disponível para as antenas de transmissão T 112, por exemplo, ao utilizar os amplificadores de potência acoplados a cada uma das antenas, para transmissão, o que geralmente aperfeiçoa o desempenho. Empregar um número menor que T antenas de transmissão 112 para transmissão resulta tipicamente em menos que toda a potência de transmissão disponível sendo usada para a transmissão, o que afetaria o desempenho.

[0053] A seleção do esquema de transmissão pode ser baseado na realimentação em relação à informação com relação à informação de estado de canal para o canal entre a estação base 110 e o terminal 120. O terminal 120 pode reportar alguma ou toda essa informação como informação de qualidade de canal (CQI), que em um aspecto pode ter um ou mais valores quantizados que indicam algum parâmetro do canal, no caso em que estão envolvidos múltiplos fluxos de transmissão ou MIMO.

[0054] Os esquemas de transmissão aqui descritos podem facilmente suportar transmissões MIMO, transmissões de entrada-única e múltiplas-saldas (SIMO), e transmissões de entrada-única e saida-única (SISO). Uma transmissão MIMO é uma transmissão de múltiplos simbolos de saida de múltiplas antenas virtuais para múltiplas antenas de recepção em uma sub-banda em um periodo de simbolo. Uma transmissão SIMO é uma transmissão de um único simbolo de saida a partir de uma antena virtual para múltiplas antenas de recepção em uma sub-banda em um periodo de simbolo. Uma transmissão SISO é uma transmissão de um único simbolo de saida a partir de uma antena virtual para uma antena de recepção em uma sub-banda em um periodo de simbolo. 0 transmissor pode enviar também uma combinação de transmissões MIMO, SIMO e/ou SISO para um ou mais receptores em um periodo de simbolo.

[0055] O transmissor pode transmitir M simbolos de saida simultaneamente a partir das T antenas de transmissão 112 em uma sub-banda em um periodo de simbolo utilizando vários esquemas de transmissão. Em uma modalidade, o transmissor processa os simbolos de saida para transmissão, como a seguir:

em que s(k) é um vetor M x 1 contendo M símbolos de saída a serem enviados na sub-banda k em um período de símbolo; P(k) é uma matriz de permutação V x M para sub- banda k;— “l-i — í ■•■Mv] é uma matriz ortonormal T x V; e x(k) é um vetor T x 1 contendo T símbolos de transmissão a serem enviados das T antenas de transmissão 112 na sub-banda k em um período de símbolo. V é o número de antenas virtuais formadas com a matriz ortonormal U. Em geral, líM<V<T. v pode ser um valor fixo ou um valor configurável.

[0056] A matriz ortonormal U é caracterizada pela II = I propriedade — — em que "H"denota uma transposição conjugada e J é a matriz de identidade. As V colunas U são ortogonais entre si, e cada coluna tem potência unitária. Em uma modalidade, U é definido de tal modo que a soma da magnitude elevada ao quadrado das V entradas em cada linha é igual a um valor constante. Esta propriedade resulta em toda a potência de transmissão para cada antena de transmissão sendo usada para transmissão. U pode ser também uma matriz unitária que é caracterizada pela propriedade rj" ■ LI = LI ■ LIW= I — — — — 1. Matrizes ortonormais e unitarias podem ser formadas como descrito abaixo. As V colunas de U são usadas para formar V antenas virtuais que podem ser usadas para enviar até V símbolos de saída em uma sub-banda em um período de símbolo. As antenas virtuais também podem ser denominadas de antenas efetivas ou por alguma outra terminologia.

[0057] Em uma modalidade, uma única matriz ortonormal U é usada para todas as K sub-bandas totais em todos os períodos de símbolo, de modo que U não seja uma função do índice de sub-banda k ou índice de símbolo n. Em outra modalidade, diferentes matrizes ortonormais são usadas para diferentes conjuntos de sub-bandas que podem ser atribuídos a diferentes receptores. Em ainda outra modalidade, diferentes matrizes ortonormais são usadas para diferentes sub-bandas. Em ainda outras modalidades, diferentes matrizes ortonormais são usadas para diferentes intervalos de tempo, em que cada intervalo de tempo pode cobrir um ou múltiplos períodos de simbolo. Em ainda outra modalidade, uma ou mais matrizes ortonormais são selecionadas para uso a partir de múltiplas matrizes ortonormais, como descrito abaixo. Em geral, dados e piloto podem ser transmitidos utilizando uma ou mais matrizes ortonormais de tal modo que um receptor seja capaz de estimar a resposta de canal com base no piloto e usar a estimativa de resposta de canal para recuperar os dados enviados ao receptor.

[0058] A matriz de permutação P(k) seleciona quais M antenas virtuais utilizar para sub-banda k a partir das V antenas virtuais disponíveis para uso, ou quais M das V colunas de U. A matriz de permutação P(k) pode ser definida de várias maneiras, e diferentes matrizes de permutação podem ser usadas para diferentes sub-bandas, como descrito abaixo.

[0059] A Figura 3 ilustra um modelo 300 para o esquema de transmissão dado pela Equação (3). O transmissor recebe o vetor de dados s(k) para cada sub-banda e periodo de simbolo usado para transmissão. Um mapeador de antena virtual 310 processa o vetor de dados s(k) e gera o vetor de transmissão x(k). Dentro do mapeador de antena virtual 310, uma unidade de mapeamento de antena de simbolo/virtual 312 multiplica o vetor de dados s(k) com a matriz de permutação P(k) e gera um vetor intermediário V x 1. Uma unidade de dispersão espacial 314 multiplica o vetor intermediário com a matriz ortonormal U e gera o vetor de transmissão x(k). O vetor de transmissão x(k)é transmitido das T antenas de transmissão e por intermédio de um canal MIMO 350 para R antenas de recepção em um receptor.

[0060] Os simbolos recebidos no receptor podem ser expressos como:

em que r(k)é um vetor R x 1 contendo R simbolos recebidos a partir das R antenas de recepção na sub-banda k em um periodo de simbolo; —é uma matriz de resposta de canal efetiva R x V para sub-banda k; θ uma matriz de resposta de canal usada R x M para sub-banda k;e n(k) é um vetor de ruido R x 1 para sub-banda k.

[0061] As matrizes de resposta de canal efetiva e usada podem ser dadas como:

[0062] Como mostrado na Equação (3) e ilustrado na Figura 3, um canal MIMO efetivo com V antenas virtuais é formada através do uso da matriz ortonormal U. Os dados são enviados em todo ou em um subconjunto das V antenas virtuais. Um canal MIMO usado é formado pelas M antenas virtuais usadas para transmissão.

[0063] Para o esquema de transmissão descrito acima, um sistema MIMO R x T é efetivamente reduzido para um sistema MIMO R x V. O transmissor aparece como se este tivesse V antenas virtuais mais propriamente do que T antenas de transmissão, em que V < T. Este esquema de transmissão diminui a ordem de sobrecarga de estimação de canal para C = V. Contudo, a ordem de múltiplexação espacial é limitada a V, ou M <V, e a ordem de diversidade espacial é também limitada a V, ou D <V.

[0064] A descrição acima é para uma sub-banda k.O transmissor pode realizar o mesmo processamento para cada sub-banda usada para transmissão. A diversidade de frequência de cada antena virtual através das sub-bandas é a mesma que a diversidade de frequência das antenas de transmissão fisicas. Contudo, a diversidade espacial é reduzida de T para V.

[0065] Em outra modalidade, o transmissor processa os simbolos de saida para transmissão, como a seguir:

em que D(k) é uma matriz de diagonal T x T para sub- banda k. D(k) é usado para obter diversidade de retardo ciclico, o que melhora a seletividade de frequência das antenas virtuais e pode aperfeiçoar a ordem de diversidade espacial para algum lugar entre V e T. A diversidade de retardo ciclico pode ser obtida no dominio do tempo ou no dominio da frequência.

[0066] A diversidade de retardo ciclico pode ser obtida no dominio do tempo mediante deslocamento circular (ou retardo ciclico) da seqüência de K amostras no dominio do tempo (obtida a partir da IDFT de ponto-K ou IFFT) para cada antena de transmissão ipor um retardo de Ti, para i = 1,...,T. Por exemplo, Ti pode ser definido como Ti = (1-1). J, em que J pode ser igual a urn periodo de amostra, uma fração de urn periodo de amostra, ou mais de um periodo de amostra. J pode ser selecionado de tal modo que a resposta de impulso de canal para cada antena virtual deve ser mais curta que a do comprimento de prefixo ciclico. Um retardo ciclico de X amostras pode ser obtido ao mover as últimas X amostras na sequência de amostras no dominio do tempo K para frente da sequência. As amostras no dominio do tempo para as T antenas de transmissão são retardadas ciclicamente mediante quantidades diferentes. Um prefixo ciclico pode ser apenso antes ou após aplicar o retardo ciclico.

[0067] A diversidade de retardo ciclico pode ser também obtida no dominio da freqüência ao aplicar uma rampa de fase (ou um deslocamento de fase progressivo) através das K sub-bandas totais para cada antena de transmissão. T diferentes rampas de fase são usadas para as T antenas de transmissão para obter os K diferentes retardos cíclicos para estas antenas. A matriz diagonal D(k) para cada sub- banda k pode ser definida como a seguir:

Como indicado pela Equação (8), a antena de transmissão 1 tem uma inclinação de fase 0 através das K sub-bandas totais, a antena de transmissão 2 tem uma inclinação de fase de 2π-J/T através das K sub-bandas totais, e assim por diante, e antena de transmissão T tem uma inclinação de fase de 2π-(T-l) -J/T através da K sub-bandas totais. A matriz diagonal D(k) e a matriz ortonormal U podem ser também combinadas para obter uma nova matriz ortonormal U(^) = D(k) -U, em que U(k) pode ser aplicada ao vetor de dados s(k) .

[0068] Os simbolos recebidos com diversidade de retardo ciclico podem ser expressos como:

em que —é um vetor recebido R x 1 com diversidade de retardo ciclico; é uma matriz de resposta de canal efetiva R x V com diversidade de retardo ciclico; e é uma matriz de resposta de canal usada R x M com diversidade de retardo ciclico.

[0069] As matrizes de resposta de canal efetiva e usada podem ser dadas como:

[0070] A Figura 4 ilustra um modelo 400 para o esquema de transmissão dado pela Equação (7). Dentro de um mapeador de antena virtual 410, uma unidade de mapeamento de antena de simbolo/virtual 412 multiplica o vetor de dados s(k)com a matriz de permutação e gera um vetor V x 1. Uma unidade de dispersão espacial 414 multiplica o vetor V x 1 com a matriz ortonormal U e gera um vetor T x 1. Uma unidade de diversidade de retardo ciclico 416 multiplica o vetor T x 1 com a matriz diagonal D(k) e gera o vetor de transmissão T x 1 x(k). 0 vetor de transmissão x(k) é transmitido das T antenas de transmissão e por intermédio de um canal MIMO 450 para R antenas de recepção em um receptor.

[0071] Como mostrado na Equação (7) e ilustrado na Figura 4, um canal MIMO efetivo —com V antenas virtuais é formado através do uso da matriz ortonormal U e diversidade de retardo ciclico. Um canal MIMO usado é formado pelas M antenas virtuais usadas para transmissão.

[0072] As Equações (3) e (7) supõem que potência de transmissão igual é usada para os M símbolos de saida sendo enviados simultaneamente em uma sub-banda em um periodo de simbolo. Em geral, a potência de transmissão disponível para cada antena de transmissão pode ser distribuída uniformemente ou não-uniformemente através das sub-bandas usadas para transmissão. As potências de transmissão disponiveis para as T antenas de transmissão para cada sub- banda podem ser distribuídas uniformemente ou não- uniformemente para os M símbolos de saida sendo enviados nesta sub-banda. Diferentes potências de transmissão podem ser usadas para os M símbolos de saida mediante escalonamento do vetor de dados s(k) com uma matriz de ganho diagonal G como a seguir: oui(4)-0(4) U P(í> G s<*), em que ie8<—J —iSt §2 A11 θ é o ganho para o simbolo de saida si.

[0073] Vários tipos de matrizes podem ser usados para formar a matriz ortonormal U. Por exemplo, U pode ser formado com base em uma matriz de Fourier, uma matriz Walsh, ou p alguma outra matriz. Uma matriz de Fourier T x T — r*1,tem elemento na n-ésima linha da m-ésima coluna, que pode ser expresso como:

Matrizes de Fourier de qualquer dimensão quadrada (por exemplo, 2, 3, 4, 5, 6, e assim por diante) podem ser W formadas. Uma matriz Walsh 2x2 —1x2e uma matriz Walsh de W tamanho maior —2N1<2IÍpodem ser expressas como:

[0074] Em uma modalidade, a matriz ortonormal U é igual a uma matriz contendo V colunas de uma matriz de Fourier T x T ou uma matriz Walsh T x T. Em outra modalidade, U é formado como a seguir:

em que F é uma matriz T x V contendo as primeiras V colunas da matriz de Fourier T x T; e Aé uma matriz T x T contendo T valores de escalonamento para as T linhas de F. Por exemplo, a matriz diagonal Apode ser definida como ——11 e eI, em que para i = 1, . . ., T podem ser fases aleatórias. Em ainda outra modalidade, U é uma matriz ortonormal com elementos pseudoaleatórios, por exemplo, tendo fases de magnitude unitária e pseudoaleatória.

[0075] O transmissor pode enviar uma transmissão MIMO, SIMO ou SISO para um receptor em um conjunto de sub- bandas, as quais são denominadas sub-bandas designadas. As K sub-bandas totais podem ser particionadas em múltiplos conjuntos de sub-bandas não-sobrepostas. Neste caso, o transmissor pode transmitir para múltiplos receptores simultaneamente em múltiplos conjuntos de sub-bandas. O transmissor pode enviar os mesmos ou diferentes tipos de transmissão para estes múltiplos receptores. Por exemplo, o transmissor pode enviar uma transmissão MIMO em um primeiro conjunto de sub-bandas para um primeiro receptor, uma transmissão SIMO em um segundo conjunto de sub-bandas para um segundo receptor, uma transmissão SISO em um terceiro conjunto de sub-bandas para um terceiro receptor, e assim por diante.

[0076] Uma transmissão SIMO ou SISO pode ser enviada a partir de uma única antena virtual formada com uma única coluna da matriz ortonormal U. Neste caso, M = V = 1 e o canal MIMO efetivo se transforma em um canal SISO ou SIMO R x 1 tendo um vetor de resposta de canal de —- H.(Á')' Ui ou. O vetor de dados s (k) se transforma em um vetor 1x1 contendo um único simbolo de saida, a matriz de permutação P(U) torna-se uma matriz 1x1 contendo um único "1", e a matriz ortonormal U torna-se uma matriz T x 1 contendo uma única coluna.

[0077] Uma transmissão MIMO pode ser enviada a partir de múltiplas antenas virtuais formada com múltiplas colunas da matriz ortonormal U. Se o número de simbolos de saida for menor do que o número de antenas virtuais (ou M < S), então M antenas virtuais podem ser selecionadas para uso de várias maneiras.

[0078] A Figura 5 ilustra um esquema piloto exemplar 500 para salto de taxa de simbolo. Para o esquema piloto 500, o transmissor transmite um piloto comum em um entrelaçamento a partir da antena virtual 1 em cada periodo de simbolo. O transmissor pode transmitir o piloto comum em diferentes entrelaçamentos em diferentes periodos de simbolo, como mostrado na Figura 5. Tal piloto alternado permite ao receptor amostrar o espectro de frequência ou mais sub-bandas e derivar uma estimativa de resposta de impulso de canal mais longo. O transmissor pode também transmitir um piloto auxiliar em um ou mais entrelaçamentos a partir das antenas virtuais restantes para permitir aos receptores MIMO estimarem a resposta de canal para todas as antenas virtuais usadas para transmissão. Para a modalidade mostrada no esquema 500, o transmissor transmite o piloto auxiliar em um entrelaçamento em cada periodo de simbolo e executa ciclos através das antenas virtuais 2 através de V em V - 1 diferentes periodos de simbolo. Para o caso com V = 4, como mostrado no esquema 500, o transmissor transmite o piloto auxiliar a partir da antena virtual 2 no periodo de simbolo n + 1, então a partir da antena virtual 3 no periodo de simbolo n + 2, então a partir da antena virtual 4 no periodo de simbolo n + 3, então a partir da antena virtual 2 no periodo de simbolo n + 4, e assim por diante.

[0079] O transmissor pode transmitir o piloto comum para os receptores MIMO, SIMO e SISO e pode transmitir o piloto auxiliar apenas quando os receptores MIMO estão presentes. Os receptores MIMO, SIMO e SISO podem usar o piloto comum para derivar uma estimativa de canal para as K sub-bandas totais da antena virtual 1. Um receptor MIMO pode usar o piloto auxiliar para derivar estimativas de canal para antenas virtuais 2 a V.

[0080] A Figura 6A ilustra um esquema piloto exemplar 610 para salto de bloco. Para a modalidade mostrada no esquema 610, um bloco de tempo-frequência é composto de 16 sub-bandas adjacentes k + 1 a k + 16 e também cobre 8 periodos de simbolo n + 1 a n + 8. Para o esquema piloto 610, o transmissor transmite um piloto dedicado nas sub-bandas k + 3, k + 9 e k + 15 em cada um dos periodos de simbolo n + 1 an+3en+6an+8, ou seis faixas de três simbolos piloto. Cada simbolo piloto pode ser enviado a partir de qualquer antena virtual. Por exemplo, se V = 3, então o transmissor pode transmitir o piloto a partir da antena virtual 1 nos periodos de simbolo n+len+6, a partir da antena virtual 2 nos periodos de simbolo n + 2 e n + 7, ea partir da antena virtual 3 nos periodos de simbolo n + 3 e n + 8 .

[0081] A Figura 6B ilustra um esquema piloto exemplar 620 para salto de bloco. Para o esquema piloto 620, o transmissor transmite um piloto dedicado nas sub-bandas k + 3, k + 9 e k + 15 em cada um dos periodos de simbolo n + 1 a n + 8, ou três faixas de oito simbolos piloto. Cada simbolo piloto pode ser enviado a partir de qualquer antena virtual. Por exemplo, se V = 4, então o transmissor pode transmitir o piloto a partir da antena virtual 1 nos periodos de simbolo n+len+5, a partir da antena virtual 2 nos periodos de simbolo n + 2 e n + 6, a partir da antena virtual 3 nos periodos de simbolo n+3en+7, ea partir da antena virtual 4 nos periodos de simbolo n + 4 e n + 8.

[0082] A Figura 6C ilustra um esquema piloto exemplar 630 para salto de bloco. Para o esquema piloto 630, o transmissor transmite um piloto dedicado nas sub-bandas k + 1, k + 4, k + 7, k + 10, k + 13 e k + 16 em cada um dos periodos de simbolo n+1, n+2, n+7en+8. Cada simbolo piloto pode ser enviado a partir de qualquer antena virtual. Por exemplo, o transmissor pode transmitir o piloto a partir da antena virtual 1 no periodo de simbolo n + 1, a partir da antena virtual 2 no periodo de simbolo n + 2, a partir da antena virtual 1 ou 3 no periodo de simbolo n + 7, e a partir da antena virtual 2 ou 4 no periodo de simbolo n + 8.

[0083] A Figura 6D ilustra um esquema piloto exemplar 640 para salto de bloco. Para o esquema piloto 640, o transmissor transmite um piloto escalonado em três sub- bandas em cada periodo de simbolo e em sub-bandas piloto diferentes em três períodos de simbolo. Cada simbolo piloto pode ser enviado a partir de qualquer antena virtual. Por exemplo, o transmissor pode transmitir o piloto a partir de uma antena virtual diferente em cada periodo de simbolo, e pode realizar ciclos através de V antenas virtuais em V periodos de simbolo.

[0084] Em geral, para o esquema de salto de bloco, o transmissor pode transmitir um piloto em cada bloco de tempo- frequência de tal modo que um receptor seja capaz de derivar uma estimativa de canal para cada antena virtual usada para transmissão. As Figuras 6A a 6D mostram quatro padrões piloto exemplares que podem ser usados. Outros padrões piloto também podem ser definidos e usados para transmissão piloto.

[0085] Para salto de taxa de simbolo e salto de bloco, o transmissor pode transmitir o piloto a partir de qualquer número de antenas virtuais, pode usar qualquer número de sub-bandas piloto para cada antena virtual, e pode usar qualquer quantidade de potência de transmissão para cada antena virtual. Se o piloto é enviado a partir de múltiplas antenas virtuais, então o transmissor pode usar os mesmos ou diferentes números de sub-bandas para estas antenas virtuais e pode transmitir o piloto nos mesmos ou diferentes niveis de potência para as antenas virtuais. O transmissor pode ou não escalonar o piloto para cada antena virtual. O transmissor pode transmitir o piloto em mais sub-bandas para permitir ao receptor obter mais "visualização" do canal sem fio no dominio da freqüência e para derivar uma estimativa de resposta de impulso de canal mais longa. 0 transmissor pode transmitir o piloto em todas as sub-bandas piloto a partir de uma antena virtual em cada periodo de simbolo, como descrito acima. Alternativamente, o transmissor pode transmitir o piloto a partir de múltiplas antenas virtuais em múltiplos subconjuntos de sub-bandas em um determinado periodo de simbolo.

[0086] De acordo com a Figura 7, é ilustrado um sistema 700 que realiza ciclos através de antenas para computação CQI e transmissão de dados em um ambiente de comunicação sem fio MIMO. O sistema 700 inclui uma estação base 110 que comunica com um terminal sem fio 120 por intermédio de um canal MIMO como descrito aqui. A estação base 110 também inclui um gerador piloto 702 que produz piloto(s) que pode ser transmitido através de um enlace descendente para o terminal sem fio 120 (e/ou qualquer número de terminal(s) sem fio diferentes (não mostrado)). Adicionalmente, a estação base 110 pode incluir um programador de transmissão 704 que obtém realimentação (por exemplo, CQI(s)) a partir do terminal sem fio 120 e programa a transmissão de dados.

[0087] O terminal sem fio 120 inclui um avaliador de qualidade de canal 706 que obtém e analisa o piloto (s) comunicado a partir da estação base 110 (e/ou piloto(s) recebido a partir de qualquer número de estação (s) base diferente (não mostrada)). De acordo com uma ilustração, o avaliador de qualidade de canal 706 pode computar CQI com base em uma análise do piloto(s). A CQI pode prover realimentação relacionada à qualidade de canal vista no enlace direto; esta realimentação pode ser comunicada por intermédio do enlace reverso à estação base 110 como descrito abaixo. O avaliador de qualidade de canal 706 pode incluir um dispositivo de alternância de antena 708 que permite a alternância através das antenas. Consequentemente, o avaliador de qualidade de canal 706 pode influenciar o dispositivo de alternância de antena 708 para determinar as CQIs para as antenas individuais. Adicionalmente, o avaliador de qualidade de canal 706 e o dispositivo de alternância de antena 708 podem identificar o fluxo(s) que pode ser suportado pelo terminal sem fio 120 (por exemplo, com base em uma análise das proporções de potência de sinal respectivas para os fluxos). Além disso, o terminal sem fio 120 pode incluir um relator de realimentação 710 que transfere realimentação para a estação base 110 pertencente às antenas individuais. Por exemplo, o relator de realimentação 710 pode enviar um conjunto de CQIs para a estação base 110, em que cada CQI pertence a uma antena individual.

[0088] Ao contrário, técnicas convencionais frequentemente computam uma CQI média para uma pluralidade de antenas; desse modo, independente do número de fluxos transmitidos, uma CQI média é computada. De acordo com um exemplo em que tal sistema tipico é empregado, um usuário com uma primeira antena que tem uma CQI adequada e uma segunda antena que tem uma CQI ruim pode falhar em ser servida uma vez que a CQI média reportada para uma estação base utilizada para efetuar decisões de programação é diminuída devido à CQI ruim associada à segunda antena; mais propriamente, um usuário diferente com uma CQI média superior pode ser programado. Por outro lado, a utilização do sistema 700 poderia permitir que tal usuário fosse servido ao utilizar a primeira antena com uma CQI adequada.

[0089] De acordo com um exemplo, o gerador piloto 702 pode permitir ao transmissor transmitir o piloto(s) a partir das antenas virtuais como descrito acima para as Figuras 5 a 6D. De acordo com outra ilustração, o gerador piloto 702 pode permitir ao transmissor transmitir o piloto(s) a partir das antenas fisicas sem aplicar a matriz ortonormal U ou a matriz de permutação P(k) . Para esta modalidade, o avaliador de qualidade de canal 706 de um receptor pode estimar a resposta de canal atual com base no piloto e pode então derivar uma estimativa de resposta de canal efetiva com base na estimativa de resposta de canal atual e nas matrizes de permutação e ortonormais.

[0090] De acordo com vários aspectos, para salto de taxa de simbolo, pilotos são transmitidos nas antenas virtuais (por exemplo, como descrito com relação à Figura 5) ou mediante uso de pilotos comuns em todas as antenas virtuais para todos os entrelaçamentos ou de outro modo. O avaliador de qualidade de canal 706 e o dispositivo de alternância de antena 708 podem determinar M CQIs não-nulas para o número de camadas que podem ser suportadas pelo canal como determinado com base em uma tabela de taxas ou outra métrica. Cada CQI pode ser computada mediante alternância através das primeiras M antenas virtuais (por exemplo, com o dispositivo de alternância de antena 708). Adicionalmente, o relator de realimentação 710 pode informar às M CQIs não- nulas à estação base 110 junto com Ni - M CQIs nulas para o restante das camadas.

[0091] O programador de transmissão 704 pode programar a transmissão de dados com base na equidade, qualidade de canal (por exemplo, como informado pelos terminais por intermédio das CQIs computadas), e/ou outros critérios de programação. Desse modo, o programador de transmissão 704 permite que a estação base 110 selecione um usuário para ser programado. Se o usuário escolhido pelo programador de transmissão 704 for um terminal MIMO, os dados são transmitidos de forma substancialmente similar em comparação a como a CQI é computada; isto é, os dados são submetidos a ciclos através das M antenas virtuais. Isso permite explorar os ganhos de diversidade de múltiplos usuários (MUD) , o que pode ser vantajoso para canais de variação lenta.

[0092] De acordo com um exemplo em que a estação base 110 decide transmitir um número de camadas M'< M ou M'>M, os relatórios CQI não são mais exatos, uma vez que os dados teriam a média calculada através de M' antenas virtuais ao contrário de M antenas virtuais. Neste caso, o nivel de M potência da CQI pode ser ajustado por .

[0093] Como outro exemplo, o sistema 700 pode empregar um modo de salto de bloco. Consequentemente, o gerador piloto 702 pode permitir que os pilotos CQI sejam transmitidos através de antenas virtuais (por exemplo, utilizando uma matriz unitária variando lentamente . No terminal sem fio 120, a computação CQI é realizada (por exemplo, por intermédio do avaliador de qualidade de canal 706) através das antenas virtuais usadas e através da banda integral similar ao descrito acima com relação ao modo de salto de taxa de simbolo. Os dados são também transmitidos através do mesmo conjunto de antenas virtuais usadas mediante excitação das mesmas M colunas de ''em cada sub-bloco (por exemplo, bloco) . Desse modo, pode ser possivel que a CQI e os dados experimentem ganhos de canal e MUD substancialmente similares. Além disso, devido aos pilotos dedicados em cada sub-bloco (tile), o programador de transmissão 704 pode mudar a transmissão para estar em diferentes antenas virtuais para diferentes sub-blocos; como tal, a diversidade pode ser explorada e a confiabilidade da transmissão pode ser otimizada (por exemplo, com canais de rápida variação quando os relatórios CQI falham em exatidão).

[0094] Durante a transmissão de dados, diferentes camadas podem ser submetidas a ciclos através das antenas virtuais usadas em um sub-bloco. Além disso, se a estação base 110 mudar o número de camadas, o ajuste de potência pode ser efetuado de maneira similar à discussão acima com relação ao modo de salto de taxa de simbolo. Além disso, para ambos, modo de salto de taxa de simbolo e modo de salto de bloco, uma CQI de canal de controle pode ser computada pelo avaliador de qualidade de canal 706 com base em uma primeira resposta de antena virtual; contudo, deve ser considerado que a resposta de múltiplas antenas virtuais pode ser influenciada para determinar a CQI de canal de controle.

[0095] Para os usuários MIMO de circuito fechado, a transmissão pode ocorrer dentro do sistema 700 utilizando matrizes de pré-codificação (ou vetores) ou técnicas de acesso múltiplo de diversidade espacial (SDMA) . Por exemplo, A,‘*ÍV'pOC[e ser conhecida e empregada para gerar a permutação de antena virtual no terminal sem fio 120. Desse modo, o efeito de permutação sobre os pilotos CQI pode ser determinado, o qual pode ser utilizado para obter uma estimativa dos canais de antena fisica (PA). A estimativa de canal de antena fisica pode ser empregada para decifrar a matriz de pré-codificação ótima e a CQI correspondente. O terminal sem fio 120 escolhe a matriz de pré-codificação A''x>íque maximiza a capacidade (por exemplo, a matriz de pré-codificação selecionada otimiza a capacidade) e realimenta um indice da matriz de pré-codificação escolhida (por exemplo, por intermédio do relator de realimentação 710) . A CQI é computada pelo avaliador de qualidade de canal 706, supondo a alternância através das M antenas virtuais (por exemplo, por intermédio do emprego do dispositivo de alternância de antena 708).

[0096] Durante a transmissão de dados, para salto de V bloco, a mesma é usada através de todos os sub-blocos e as camadas são submetidas a ciclos através das M antenas virtuais. Para salto de taxa de simbolo, o terminal sem fio 120 pode estimar o canal nas antenas fisicas (por exemplo, mediante a ação de desfazer o efeito de ''VrX,V|) . Posteriormente, o terminal sem fio 120 pode aplicar a matriz de pré-codificação A<xMàs estimativas. Os dados podem ser V também transmitidos utilizando através de todos os tons da atribuição de salto de taxa de simbolo. Observe que no salto de taxa de simbolo, as estimativas de canal não desfrutam do ganho de pré-codificação visto nos dados. Além disso, um desacordo entre a matriz de pré-codificação usada pelo terminal sem fio 120 para colorir as estimativas de canal e estas usadas pela estação base 110 para transmissão de dados pode ocorrer quando o indice de pré-codificação é interpretado incorretamente.

[0097] Com referência às Figuras 8-10, metodologias são ilustradas relacionadas à alternância espacial através das antenas para computação CQI e transmissão de dados em um ambiente de comunicação sem fio MIMO. Embora, para as finalidades de simplicidade de explanação, as metodologias são mostradas e descritas como uma série de ações, deve-se entender, e considerar, que as metodologias não são limitadas pela ordem das ações, uma vez que algumas ações podem, de acordo com uma ou mais modalidades, ocorrer em diferentes ordens e/ou simultaneamente com outras ações a partir destas mostradas e descritas aqui. Por exemplo, os versados na técnica entenderão e considerarão que uma metodologia poderia ser alternativamente representada como uma série de estados ou eventos inter-relacionados, tal como em um diagrama de estado. Além disso, nem todas as ações ilustradas podem ser exigidas para implementar uma metodologia de acordo com uma ou mais modalidades.

[0098] Com referência à Figura 8, é ilustrada uma metodologia 800 que facilita avaliar CQI em um ambiente de comunicação sem fio MIMO. Considera-se que o ambiente de comunicação sem fio MIMO pode empregar MIMO de circuito aberto e/ou MIMO de circuito fechado. Adicionalmente, um modo de salto de taxa de simbolo e/ou um modo de salto de bloco pode ser utilizado no ambiente de comunicação sem fio MIMO. Em 802, pilotos podem ser obtidos. Por exemplo, os pilotos podem ser transmitidos por uma estação base a partir de todas as antenas virtuais. Em 804, algumas camadas suportadas por um canal podem ser identificadas com base em uma avaliação dos pilotos. Como ilustração, M camadas podem ser determinadas para serem suportadas pelo canal (por exemplo, mediante análise das relações de potência de sinal relacionadas às camadas) . Em 806, um conjunto de CQIs pode ser computado mediante alternância através das antenas virtuais associadas às camadas suportadas, em que cada CQI corresponde a uma camada respectiva das camadas suportadas. Desse modo, M CQIs podem ser determinadas, por exemplo. Em 808, o conjunto de CQIs pode ser enviado para uma estação base para programar a transmissão de dados. Consequentemente, as CQIs que correspondem individualmente às antenas virtuais suportadas podem ser providas como realimentação mais propriamente do que uma CQI média de uma pluralidade de antenas virtuais. Além disso, os dados podem ser recebidos a partir da estação base, em que a estação base transmite os dados nas mesmas antenas virtuais usadas para computação CQI; como tal, a transmissão de dados pela estação base pode realizar ciclos através dessas antenas virtuais para diversidade.

[0099] De acordo com a Figura 9, uma metodologia que facilita computar CQI em um ambiente de comunicação sem fio MIMO de circuito fechado é ilustrada. Em 902, pilotos podem ser obtidos. Em 904, um canal de antena fisica pode ser estimado a partir dos pilotos com base em uma matriz unitária. A matriz unitária, por exemplo, pode ser substancialmente similar a uma matriz unitária empregada por uma estação base que gerou e/ou comunicou os pilotos. Além disso, a matriz unitária pode estar variando lentamente (por exemplo, matriz unitária de variação gradual). Em 906, uma matriz de pré-codificação pode ser selecionada a qual otimiza a capacidade com base no canal de antena fisica estimado. Adicionalmente, um indice relacionado à matriz de pré- codificação selecionada pode ser determinado. Em 908, um número de camadas suportadas pelo canal de antena fisica pode ser identificado com base nos pilotos. Em 910, um conjunto de CQIs pode ser computado mediante alternância através de antenas virtuais associadas com as camadas, em que cada CQI corresponde a uma camada respectiva das camadas suportadas. Em 912, o conjunto de CQIs e um indice da matriz de pré-codificação selecionada podem ser enviados para uma estação base para programação da transmissão de dados.

[0100] Com referência agora à Figura 10, uma metodologia que facilita a transmissão de dados a partir de uma estação base em um ambiente de comunicação sem fio MIMO é ilustrada. Em 1002, pilotos CQI podem ser enviados através de um conjunto de antenas virtuais. Por exemplo, os pilotos CQI podem ser definidos por uma matriz unitária de variação lenta. Em 1004, uma ou mais CQIs podem ser obtidas as quais pertencem respectivamente a uma ou mais antenas virtuais suportadas para um usuário, em que uma ou mais antenas virtuais suportadas pode ser um subconjunto das antenas virtuais. Adicionalmente, CQIs nulas podem ser obtidas que correspondem ao restante das antenas virtuais no conjunto, por exemplo. Além disso, as CQIs a partir de qualquer número de usuários diferentes também podem ser obtidas. Em 1006, a transmissão de dados pode ser programada para o usuário com base nos dados CQI. Como ilustração, a programação pode ser efetuada com base nas considerações de equidade e/ou qualidade de canal. Em 1008, os dados podem ser transmitidos mediante alternância através de uma ou mais antenas virtuais suportadas.

[0101] Será considerado que, de acordo com um ou mais aspectos aqui descritos, inferências podem ser feitas com relação à alternância espacial através das antenas. Como aqui usado, o termo "inferir" ou "inferência" se refere geralmente ao processo de raciocinar sobre ou deduzir estados do sistema, ambiente, e/ou usuário a partir de um conjunto de observações como capturadas por intermédio de eventos e/ou dados. A inferência pode ser empregada para identificar um contexto ou ação especifica, ou pode gerar uma distribuição de probabilidade em relação aos estados, por exemplo. A inferência pode ser probabilistica - isto é, a computação de uma distribuição de probabilidade em relação aos estados de interesse com base em uma consideração de dados e eventos. A inferência também pode se referir às técnicas empregadas para compor eventos de nivel superior a partir de um conjunto de eventos e/ou dados. Tal inferência resulta na construção de novos eventos ou ações a partir de um conjunto de eventos observados e/ou dados de eventos armazenados, sejam os eventos correlacionados ou não em proximidade temporal estreita, e se os eventos e dados são provenientes de uma ou mais fontes de eventos ou dados.

[0102] De acordo com um exemplo, um ou mais métodos apresentados acima pode incluir fazer inferências com relação à seleção de quais camadas são suportadas por um canal. Como ilustração adicional, uma inferência pode ser feita com relação à determinação de qual matriz de pré- codificação empregar para otimizar a capacidade. Será considerado que os exemplos anteriores são de natureza ilustrativa e não pretendem limitar o número de inferências que podem ser feitas ou a forma na qual as inferências são feitas em conjunto com as várias modalidades e/ou métodos aqui descritos.

[0103] A Figura 11 é uma ilustração de um terminal sem fio 1100 que facilita a utilização de alternância através das antenas para computação CQI em um sistema de comunicação sem fio MIMO. O terminal sem fio 1100 compreende um receptor 1102 que recebe um sinal, por exemplo, a partir de uma antena de recepção (não mostrada), e realiza ações tipicas na mesma (por exemplo, filtra, amplifica, converte descendentemente, etc.) o sinal recebido e digitaliza o sinal condicionado para obter amostras. O receptor 1102 pode ser, por exemplo, um receptor MMSE, e pode compreender um demodulador 1104 que pode demodular os simbolos recebidos e fornecer os mesmos a um processador 1106 para estimação de canal. O processador 1106 pode ser um processador dedicado para analisar informação recebida pelo receptor 1102 e/ou gerar informação para transmissão por intermédio de um transmissor 1116, um processador que controla um ou mais componentes do terminal sem fio 1100, e/ou um processador que analisa informação recebida pelo receptor 1102, gera informação para transmissão pelo transmissor 1116, e controla um ou mais componentes do terminal sem fio 1100.

[0104] O terminal sem fio 1100 pode adicionalmente compreender memória 1108 que é acoplada operativamente ao processador 1106 e que pode armazenar os dados a serem transmitidos, dados recebidos, informação relacionada às tecnologias disponíveis, dados associados aos pilotos analisados, e qualquer outra informação adequada para selecionar se efetua um handoff entre tecnologias. A memória 1108 pode adicionalmente armazenar protocolos e/ou algoritmos associados com a computação CQI como aqui descrito.

[0105] Será considerado que o meio de armazenamento de dados (isto é, memória 1108) descrito aqui pode ser uma memória volátil ou memória não-volátil, ou pode incluir ambas as memórias, voláteis e não-voláteis. Como ilustração, e não como limitação, memória não-volátil pode incluir memória de leitura (ROM), ROM programável (PROM), ROM eletricamente programável (EPROM), PROM eletricamente apagável (EEPROM), ou memória flash. Memória volátil pode incluir memória de acesso aleatório (RAM) , a qual atua como memória cache externa. Como ilustração e não como limitação, RAM está disponível em muitas formas tais como RAM sincrona (SRAM), RAM dinâmica (DRAM) , DRAM sincrona (SDRAM) , SDRAM de taxa dupla de dados (DDR SDRAM), SDRAM otimizada (ESDRAM), DRAM Synchlink (SLDRAM) , e RAM Rambus direta (DRRAM) . A memória 1108 dos sistemas e métodos em estudo pretendem compreender, sem serem limitadas a esses e quaisquer outros tipos adequados de memória.

[0106] O receptor 1102 é também acoplado operativamente a um avaliador de qualidade de canal 1110 que avalia o piloto (s) obtido pelo receptor 1102. O avaliador de qualidade de canal 1110 pode identificar quais camadas (por exemplo, fluxos) são suportadas pelo terminal sem fio 1100. Além disso, o avaliador de qualidade de canal 1110 pode computar as CQIs para as camadas suportadas mediante alternância através de antenas virtuais associadas com cada uma das camadas suportadas. Adicionalmente, o avaliador de qualidade de canal 1110 pode ser acoplado a um relator de realimentação 1112 que envia informação de qualidade de canal (por exemplo, dados CQI computados) para uma estação base. A informação de qualidade de canal pode ser influenciada posteriormente para programar a transmissão de dados. O terminal sem fio 1100 também compreende um modulador 1114 e um transmissor 1116 que transmite o sinal, por exemplo, para uma estação base, outro terminal sem fio, etc. Embora ilustrado como sendo separado do processador 1106, deve ser considerado que o avaliador de qualidade de canal 1110, relator de realimentação 1112 e/ou modulador 1114 podem ser parte do processador 1106 ou de um número de processadores (não mostrados).

[0107] A Figura 12 é uma ilustração de um sistema 1200 que facilita a transmissão de dados mediante influência de alternância espacial em um ambiente de comunicação sem fio MIMO. O sistema 1200 compreende uma estação base 1202 (por exemplo, ponto de acesso, etc.) com um receptor 1210 que recebe o sinal(is) a partir de um ou mais terminais sem fio 1204 através de uma pluralidade de antenas de recepção 1206, e um transmissor 1222 que transmite para um ou mais terminais sem fio 1204 através de uma ou mais antenas de transmissão 1208. O receptor 1210 pode receber informação das antenas de recepção 1206 e é associado operativamente a um demodulador 1212 que demodula a informação recebida. Os simbolos demodulados são analisados por um processador 1214 que pode ser similar ao processador descrito acima com referência à Figura 11, e o qual é acoplado a uma memória 1216 que armazena informação relacionada à geração de piloto (s), dados a serem transmitidos para, ou recebidos dos terminais sem fio 1204 (ou uma estação base diferente (não mostrada)), e/ou qualquer outra informação adequada relacionada à realização de várias ações e funções aqui apresentadas. O processador 1214 é acoplado adicionalmente a um gerador piloto 1218 que constrói piloto(s) que pode ser enviado para o terminal (s) sem fio 1204. O gerador piloto 1218 pode empregar uma matriz unitária de variação lenta para gerar o piloto (s) para transmissão. Além disso, o piloto (s) produzido pelo gerador piloto 1218 pode ser empregado pelo terminal (s) sem fio 1204 para avaliar as CQIs.

[0108] O gerador piloto 1218 pode ser acoplado operativamente a um programador de transmissão 1220 que programa a transmissão de dados com base nos dados CQI recebidos. Por exemplo, o programador de transmissão 1220 pode permitir que os dados sejam transmitidos para um usuário mediante alternância através de um subconjunto de antenas virtuais como aqui descrito. Adicionalmente, o programador de transmissão 1220 e/ou gerador piloto 1218 podem prover dados e/ou piloto(s) a um modulador 1222. O modulador 1222 pode multiplexar os dados e/ou piloto(s) para transmissão por um transmissor 1226 através da antena (s) 1208 para o terminal(s) sem fio 1204. Embora sendo ilustrado como separado do processador 1214, deve ser considerado que o gerador piloto 1218, o programador de transmissão 1220 e/ou modulador 1222 podem ser parte do processador 1214, ou de um número de processadores (não mostrados).

[0109] A Figura 13 mostra um diagrama em blocos de uma modalidade da estação base 110, terminais de antena única 120x, e terminal de múltiplas antenas 120y. Na estação base 110, um processador de dados de transmissão (TX) 1310 recebe dados por um ou mais terminais, processa (por exemplo, codifica, intercala, e mapeia em simbolo) os dados com base em um ou mais esquemas de codificação e modulação, e provê simbolos de modulação. 0 processador de dados TX 1310 tipicamente processa os dados para cada terminal separadamente com base em um esquema de codificação e modulação selecionado para este terminal. Se o sistema utiliza SC-FDMA, então o processador de dados TX 1310 pode realizar FFT/DFT nos simbolos de modulação para cada terminal para obter simbolos no dominio da freqüência para este terminal. O processador de dados TX 1310 obtém simbolos de saida para cada terminal (os quais podem ser simbolos de modulação para OFDM ou simbolos no dominio da freqüência para SC-FDMA) e multiplexa os simbolos de saida para o terminal para as sub-bandas e antenas virtuais usadas para este terminal. O processador de dados TX 1310 também multiplexa os simbolos piloto para as sub-bandas e antenas virtuais usadas para transmissão piloto.

[0110] Um processador espacial TX 1320 recebe os simbolos de saida multiplexados e simbolos piloto, realiza processamento espacial para cada sub-banda, por exemplo, como mostrado na Equação 3 ou 7, e provê simbolos de transmissão para as T antenas de transmissão. Um modulador (MOD) 1322 processa os simbolos de transmissão para cada antena de transmissão, por exemplo, para OFDM, SC-FDMA, ou alguma outra técnica de modulação, e gera um fluxo de amostra de saida para esta antena de transmissão. Uma vez que o processador espacial TX 1320 realiza processamento espacial para cada sub-banda, a modulação SC-FDMA é dividida em duas partes que são realizadas pelo processador de dados TX 1310 e modulador 1322. O modulador 1322 provê T fluxos de amostra de saida para T unidades de transmissão (TMTR) 1324a a 1324t. Cada unidade de transmissão 1324 processa (por exemplo, converte para analógico, amplifica, filtra, e converte ascendentemente em frequência) seu fluxo de amostra de saida e gera um sinal modulado. T sinais modulados a partir das unidades de transmissão 1324a a 1324t são transmitidos a partir de T antenas 112a a 112t, respectivamente.

[0111] Em cada terminal 120, uma ou múltiplas antenas 122 recebem os sinais modulados transmitidos pela estação base 110, e cada antena provê um sinal recebido para uma unidade de recepção respectiva (RCVR) 1354. Cada unidade de recepção 1354 processa (por exemplo, amplifica, filtra, converte descendentemente em frequência, e digitaliza) seu sinal recebido e provê amostras recebidas a um demodulador (Demod) 1356. O demodulador 1356 processa as amostras recebidas para cada antena de recepção 122 (por exemplo, com base em OFDM, SC-FDMA, ou alguma outra técnica de modulação), obtém simbolos recebidos no dominio da freqüência para as K sub-bandas totais, provê simbolos recebidos para as sub- bandas designadas, e provê os simbolos piloto recebidos para as sub-bandas usadas para transmissão piloto.

[0112] Para terminal de antena única 120x, um detector de dados 1360x obtém os simbolos recebidos a partir do demodulador 1356x, deriva as estimativas de canal para as sub-bandas atribuídas, com base nos simbolos piloto recebidos, e realiza detecção de dados (por exemplo, equalização) nos simbolos recebidos com base nas estimativas de canal para obter simbolos detectados, os quais são estimativas dos simbolos de saida transmitidos para o terminal 120x. Para o terminal de múltiplas antenas 120y, um processador espacial de recepção (RX) 1360y obtém os simbolos recebidos a partir do demodulador 1356y, deriva as estimativas de canal para as sub-bandas designadas com base nos simbolos piloto recebidos, e realiza processamento espacial de receptor nos simbolos recebidos com base nas estimativas de canal para obter simbolos detectados. O processador espacial RX 1360y pode implementar uma técnica de erro quadrado médio minimo (MMSE), uma técnica de forçar a zero (ZE), uma técnica de combinação de relação máxima (MRC), uma técnica de cancelamento de interferência sucessiva, ou alguma outra técnica de processamento de receptor. Para cada terminal, um processador de dados RX 1362 processa (por exemplo, desmapeia em simbolo, desintercala, e decodifica) os simbolos detectados e provê os dados decodificados para o terminal. Em geral, o processamento por cada terminal 120 é complementar ao processamento pela estação base 110.

[0113] Cada terminal 120 pode gerar informação de realimentação para a transmissão de dados para este terminal. Por exemplo, cada terminal 120 pode estimar as SNRs para as antenas virtuais, por exemplo, com base nos simbolos piloto recebidos. Cada terminal 120 pode selecionar um ou mais esquemas de codificação e modulação, um ou mais formatos de pacote, uma ou mais antenas virtuais para uso para transmissão de dados, uma ou mais matrizes ortonormais, e assim por diante com base nas estimativas SNR e/ou outra informação. Cada terminal 120 também pode gerar confirmações (ACKs) para pacotes de dados corretamente recebidos. A informação de realimentação pode incluir as estimativas SNR, os esquemas de codificação e modulação selecionados, a antena(s) virtual selecionada, a matriz(es) ortonormal selecionada, a sub-banda(s) selecionada, ACKs, informação usada para controle de potência, alguma outra informação, ou qualquer combinação destes. A informação de realimentação é processada por um processador de dados TX 1380, processada adicionalmente por um processador espacial TX 1382 se múltiplas antenas estiverem presentes, modulada por um modulador 1384, condicionada pela unidade(s) de transmissão 1354, e transmitida por intermédio da antena(s) 122 para a estação base 110. Na estação base 110, os sinais modulados transmitidos pelos terminais 120x e 120y são recebidos pelas antenas 112, condicionados por unidades de recepção 1324, e processados por um modulador 1340, um processador espacial RX 1342, e um processador de dados RX 1344 para recuperar a informação de realimentação enviada pelos terminais. Um controlador/processador 1330 utiliza a informação de realimentação para determinar as taxas de dados e esquemas de codificação e modulação para uso para a transmissão de dados para cada terminal assim como para gerar vários controles para o processador de dados TX 1310 e processador espacial TX 1320.

[0114] Controladores/processadores 1330, 1370x e 1370y controlam a operação de várias unidades de processamento na estação base 110 e terminais 120x e 120y, respectivamente. As unidades de memória 1332, 1372x e 1372y armazenam dados e códigos de programa usados pela estação base 110 e terminais 120x e 120x, respectivamente. 0 controlador/processador 1330 pode atribuir sub-bandas e selecionar a ordem de multiplexação espacial para cada terminal e selecionar as antenas virtuais para cada sub- banda atribuída a cada terminal, por exemplo. Para a determinação de CQI, os processadores 1370 podem coordenar os processos de determinar e desmapear a variaçao lenta usada para realizar ciclos dos pilotos.

[0115] Para clareza, grande parte da descrição acima é para um sistema com K sub-bandas totais. As técnicas de transmissão descritas aqui podem ser também usadas para um sistema com uma única sub-banda. Para tal sistema, K na descrição acima pode ter um indice para periodo de simbolo em vez de sub-banda.

[0116] As técnicas de transmissão aqui descritas podem ser implementadas por vários meios. Por exemplo, essas técnicas podem ser implementadas em hardware, firmware, software, ou uma combinação destes. Para uma implementação de hardware, as unidades de processamento em um transmissor podem ser implementadas dentro de um ou mais circuitos integrados de aplicação especifica (ASICs), processadores de sinal digital (DSPs), dispositivos de processamento de sinal digital (DSPDs), dispositivos lógicos programáveis (PLDs), arranjos de portas programáveis em campo (FPGAs), processadores, controladores, microcontroladores, microprocessadores, dispositivos eletrônicos, outras unidades eletrônicas projetadas para realizar as funções descritas aqui, ou uma combinação destes. As unidades de processamento em um receptor podem ser também implementadas dentro de um ou mais ASICs, DSPs, processadores, e assim por diante.

[0117] Em uma ou mais modalidades exemplares, as funções descritas podem ser implementadas em hardware, software, firmware, ou qualquer combinação destes. Se implementadas em software, as funções podem ser armazenadas em, ou transmitidas através de uma ou mais instruções ou códigos em um meio legivel por computador. Meios legiveis por computador incluem ambos, meios de armazenamento em computador e midia de comunicação incluindo qualquer meio que facilita a transferência de um programa de computador de um local para outro. Um meio de armazenamento pode ser qualquer meio disponível que possa ser acessado por um computador. Como exemplo, e não como limitação, tais meios legiveis por computador podem compreender RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM ou outro meio de armazenamento de disco ótico, meio de armazenamento de disco magnético ou outros dispositivos de armazenamento magnético, ou qualquer outro meio que possa ser usado para transportar ou armazenar código de programa desejado na forma de instruções ou estruturas de dados e que possa ser acessado por um computador. Além disso, qualquer conexão é adequadamente denominada meio legivel por computador. Por exemplo, se o software é transmitido de um website, servidor, ou outra fonte remota utilizando um cabo coaxial, cabo de fibra ótica, par trançado, linha de assinante digital (DSL), ou tecnologias sem fio tal como infravermelho, rádio, e microondas, então o cabo coaxial, cabo de fibra ótica, par trançado, DSL, ou tecnologias sem fio tal como infravermelho, rádio, e microondas são incluídos na definição de meio. Disco (disk) e disco (disc), como aqui usado, inclui disco compacto (CD), disco a laser, disco ótico, disco versátil digital (DVD), disquete e disco Blu- ray, em que discos (disk) normalmente reproduzem dados magneticamente, enquanto que discos (disc) reproduzem dados oticamente com lasers. Combinações dos acima devem ser também incluídos dentro do escopo da midia legivel por computador.

[0118] Com referência à Figura 14, é ilustrado um sistema 1400 que permite a computação das CQIs em um ambiente de comunicação sem fio MIMO. Por exemplo, o sistema 1400 pode residir ao menos parcialmente dentro de um terminal sem fio. Deve ser considerado que o sistema 1400 é representado como incluindo blocos funcionais, os quais podem ser blocos funcionais que representam funções implementadas por um processador, software, ou uma combinação destes (por exemplo, firmware). O sistema 1400 inclui um agrupamento lógico 1402 de componentes elétricos que podem atuar em conjunto. Por exemplo, o agrupamento lógico 1402 pode incluir um componente elétrico para reconhecer antenas virtuais suportadas com base nos pilotos obtidos 1404. Adicionalmente, o agrupamento lógico 1402 pode compreender um componente elétrico para determinar CQIs para as antenas virtuais suportadas mediante alternância através das antenas virtuais suportadas 1406. Além disso, o agrupamento lógico 1402 pode incluir um componente elétrico para transmitir as CQIs para uma estação base para programar a transmissão de dados 1408. Adicionalmente, o sistema 1400 pode incluir uma memória 1410 que mantêm as instruções para executar funções associadas aos componentes elétricos 1404, 1406 e 1408. Embora mostrada como sendo externa à memória 1410, deve ser entendido que um ou mais componentes elétricos 1404, 1406 e 1408 podem existir dentro da memória 1410.

[0119] De acordo agora com a Figura 15, é ilustrado um sistema 1500 que permite programar a transmissão e enviar os dados em um ambiente de comunicação sem fio MIMO. O sistema 1500 pode residir dentro de uma estação base, por exemplo. Como ilustrado, o sistema 1500 inclui blocos funcionais que podem representar funções implementadas por um processador, software, ou combinação destes (por exemplo, firmware). O sistema 1500 inclui um agrupamento lógico 1502 de componentes elétricos que podem atuar em conjunto. O agrupamento lógico 1502 pode incluir um componente elétrico para transmitir pilotos através de um conjunto de antenas virtuais 1504. Além disso, o agrupamento lógico 1502 pode incluir um componente elétrico para programar a transmissão de dados para um usuário com base nas CQIs recebidas que correspondem respectivamente as antenas virtuais suportadas por um usuário 1506. Adicionalmente, o agrupamento lógico 1502 pode incluir um componente elétrico para transmitir dados mediante alternância através das antenas virtuais suportadas 1508. Adicionalmente, o sistema 1500 pode incluir uma memória 1510 que mantêm instruções para executar funções associadas aos componentes elétricos 1504, 1506, e 1508. Embora mostrado como sendo externo à memória 1510, deve ser entendido que os componentes elétricos 1504, 1506, e 1508 podem existir dentro da memória 1510.

[0120] O que foi descrito acima inclui exemplos de uma ou mais modalidades. Evidentemente, não é possível descrever toda combinação concebível de componentes ou metodologias com o propósito de descrever as modalidades anteriormente mencionadas, mas aqueles de conhecimento comum na técnica podem reconhecer que muitas combinações adicionais e permutação de várias modalidades são possíveis. Consequentemente, as modalidades descritas são pretendidas para abranger todas estas alterações, modificações e variações que estejam compreendidas no conceito inventivo e escopo das reivindicações apensas. Adicionalmente, até o ponto em que o termo "inclui" é usado seja na descrição detalhada ou nas reivindicações, pretende-se que tal termo seja inclusivo de maneira similar ao termo "compreendendo", uma vez que "compreendendo" é interpretado quando empregado como uma palavra de transição em uma reivindicação.

Claims

1. Método para facilitar avaliação da informação de qualidade de canal (CQI) em um ambiente de comunicação sem fio de múltiplas-entradas e múltiplas-saidas (MIMO), caracterizado pelo fato de que compreende: - obter (902) pilotos de uma estação base; - estimar (904) um canal de antena fisico dos pilotos com base em uma matriz unitária; - selecionar (906) uma matriz de pré-codificação que otimiza a capacidade com base no canal de antena fisico estimado; identificar (908) um número de camadas suportadas pelo canal de antena fisico com base em uma avaliação dos pilotos; - computar (910) um conjunto de CQIs mediante alternância através de antenas virtuais associadas com as camadas suportadas, cada CQI corresponde a uma camada respectiva das camadas suportadas; e - enviar (912) o conjunto de CQIs e um indice da matriz de pré-codificação selecionada para a estação base para programar a transmissão de dados.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que identificar o número de camadas suportadas pelo canal também compreende analisar as relações de potência de sinal relacionadas às camadas.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente enviar CQIs nulas às estações base para camadas não- suportadas.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente determinar uma CQI de canal de controle com base em uma primeira resposta de antena virtual.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ambiente de comunicação MIMO emprega MIMO de circuito aberto ou fechado com ao menos um dentre salto de taxa de simbolo ou salto de bloco.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente receber dados da estação base (110), em que a estação base transmite os dados nas mesmas antenas virtuais associadas com as camadas suportadas usadas para computação CQI.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a estação base (110) alterna através das antenas virtuais associadas com as camadas suportadas para diversidade.

8. Equipamento de comunicação sem fio, o qual permite computar CQIs em um ambiente de comunicação sem fio MIMO, caracterizado pelo fato de que compreende mecanismos para executar o método tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1 e 4-7.

9. Equipamento de comunicação sem fio, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente mecanismos para receber dados transmitidos pela estação base (110) nas antenas virtuais suportadas, em que a estação base alterna através das antenas virtuais suportadas.

10. Equipamento de comunicação sem fio, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente mecanismos para analisar relações de potência de sinal relacionadas às camadas baseadas nos pilotos recebidos.

11. Memória legivel por computador caracterizada pelo fato de que compreende instruções armazenadas na mesma, as instruções sendo executáveis por computador para executar o método tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1 e 4-7.

12. Método para facilitar a transmissão de dados de uma estação base em um ambiente de comunicação sem fio MIMO, caracterizado pelo fato de que compreende: - enviar pilotos CQI através de um conjunto de antenas virtuais; obter uma ou mais CQIs que pertencem respectivamente a uma ou mais antenas virtuais suportadas para um usuário e um indice de uma matriz de pré- codificação selecionada; - programar a transmissão de dados para o usuário com base nos dados CQI; e transmitir dados ao usar a matriz de pré- codificação selecionada e alternar através de uma ou mais antenas virtuais suportadas.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente obter CQIs nulas que correspondem às antenas virtuais não- suportadas.

14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende programar a transmissão de dados com base nos dados CQI e equidade.

15. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreendendo adicionalmente: selecionar para transmitir através de um segundo número de antenas virtuais que diferem de um primeiro número de antenas virtuais suportadas; e - ajustar o nivel de potência do CQI com base em uma proporção do primeiro número para o segundo número.

16. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que transmitir dados compreende adicionalmente excitar colunas de uma matriz unitária em cada sub-bloco pertencendo a uma ou mais antenas virtuais suportadas enquanto no modo de salto de bloco.

17. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o ambiente de comunicação MIMO emprega MIMO de circuito aberto ou fechado com ao menos um dentre salto de taxa de simbolo ou salto de bloco.

18. Equipamento de comunicação sem fio que permite programar a transmissão e envio de dados em um ambiente de comunicação sem fio MIMO, caracterizado pelo fato de que compreende mecanismos para executar o método tal como definido em qualquer uma das reivindicações 12-17.

19. Memória legivel por computador caracterizada pelo fato de que compreende instruções armazenadas na mesma, as instruções sendo executáveis por computador para realizar o método tal como definido em qualquer uma das reivindicações 12 e 15-17.