BRPI0806305A2

BRPI0806305A2 - sistemas e métodos para estimação de canal em um sistema de comunicação sem fio

Info

Publication number: BRPI0806305A2
Application number: BRPI0806305-2A
Authority: BR
Inventors: Bjorn Bjerke; Steven J Howard
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2007-01-02
Filing date: 2008-01-02
Publication date: 2011-09-06
Also published as: RU2425456C2; CN103312638B; CN101578831B; KR101056575B1; US20080192846A1; WO2008083399A2; EP2122950A2; CA2671681A1; CN103312638A; JP5646583B2; EP2634982A1; JP2013081225A; KR20090095678A; CA2790201C; US8488712B2; WO2008083399A3; CA2671681C; CA2790201A1; CN101578831A; TWI383626B

Abstract

SISTEMAS E MéTODOS PARA ESTIMAçãO DE CANAL EM UM SISTEMA DE COMUNICAçãO SEM FIO. São aqui descritos métodos e um equipamento para aperfeiçoar a estimação de resposta de canal em um sistema de comunicação sem fio. Um equipamento (e um método afim) para otimizar estimação de canal em um sistema de comunicação inclui uma antena de recepção; um receptor configurado para receber um sinal da antena de recepção; um módulo de estimador inicial de canal configurado para selecionar um canal dentre um ou mais canais no sistema de comunicação e para determinar, para o canal selecionado, uma estimativa de canal inicial com base no sinal recebido; um módulo de transformação configurado para transformar a estimariva de canal inicial em uma estimativa inicial de resposta ao impulso que compreende uma sequência de amostras; um módulo de filtragem configurado para selecionar uma sub-sequência de amostra da sequência de amostras e gerar uma estimativa inicial de resposta ao impulso truncada fixando-se em zero as amostras na estimativa inicial de resposta ao impulso que não estão na sub-sequência selecionada de amostras; e um módulo de estimação de canal de probabilidade máxima configurado para computar uma estimativa de resposta ao impulso ponderada no domínio do tempo utilizando a estimativa de resposta ao impulso no domínio do tempo truncada para o canal selecionado e para computar uma estimativa de canal de probabilidade máxima para o canal selecionado pela transformação da estimativa de resposta ao impulso ponderada no domínio do tempo no domínio da frequência.

Description

" SISTEMAS E METODOS PARA ESTIMACAO DE CANAL EM UM SISTEMA DE DE COMUNICAÇÃO SEM FIO"

REIVINDICAÇÃO DE PRIORIDADE

O presente pedido de patente reivindica prioridade para o pedido provisório No. 60/883 090 intitulado "Método para Estimação de Canal Aperfeiçoada em Sistemas de Comunicação Sem Fio", depositado a 2 de janeiro de 2007, cedido ao cessionário deste e por este expressamente aqui incorporado em sua totalidade à guisa de referência.

ANTECEDENTES

Campo

Esta revelação refere-se ao campo das comunicações multiplexadas e, mais especificamente, a sistemas e métodos para aperfeiçoar o desempenho de sistemas de várias entradas e várias saldas ("MIMO") pelo aperfeiçoamento da estimação de canal.

Antecedentes

O padrão IEEE 802.11η para comunicações sem fio, cuja finalização é esperada no final de 2008, incorpora multiplexação de várias entradas e várias saídas à tecnologia de multiplexação por divisão de freqüência ortogonal (OFDM) adotada por versões anteriores do padrão 802.11. Os sistemas MIMO têm a vantagem de uma capacidade de transmissão consideravelmente aperfeiçoada e/ou maior segurança comparadas com as de sistemas não multiplexados.

Em vez de enviar um único fluxo de dados serializado de uma única antena de transmissão a uma única antena de transmissão, o sistema MIMO divide o fluxo de dados em vários fluxos, que são modulados e transmitidos em paralelo ao mesmo tempo no mesmo canal de freqüência, como, por exemplo, por várias antenas de transmissão. Na extremidade receptora, uma ou mais cadeias de antenas receptoras MIMO recebem uma combinação linear dos vários fluxos de dados transmitidos, determinados pelos vários percursos que podem ser tomados por cada transmissão separada. Os fluxos de dados são em seguida processados, conforme descrito mais detalhadamente a seguir.

Em geral, um sistema MIMO utiliza várias antenas de transmissão e várias antenas de recepção para transmissão de dados. Um canal MIMO formado pelas Nt antenas de transmissão e pelas Nr antenas de recepção pode suportar até NS fluxos de dados, onde Ns < min {NT, NR}.

Em um sistema de comunicação sem fio os dados a serem transmitidos são primeiro modulados em um sinal de portadora de radiofreqüência (RF) de modo a se gerar um sinal modulado RF que é mais adequado para transmissão através de um canal sem fio. Em geral, para um sistema MIMO, até Nt sinais modulados RF podem ser gerados e transmitidos simultaneamente das Nt antenas de transmissão. Os sinais modulados RF transmitidos podem alcançar as Nr antenas de recepção por meio de vários percursos de propagação no canal sem fio. A relação dos sinais recebidos com os sinais transmitidos pode ser descrita da seguinte maneira:

Yjc = HRT [Sk] + nk, k= 0,1. . . ,Nf - 1 (Eq.l)

onde o índice k identifica a sub-portadora e N/ é o número de sub-portadoras; yk é um vetor complexo de Nr componentes que correspondem aos sinais recebidos em cada uma das Nr antenas de recepção; sk é o vetor de símbolo que representa o fluxo de dados de origem; Hk é uma NR χ NT matriz cujos componentes representam o ganho complexo do canal; e nk é um vetor que representa o ruído recebido em cada antena de recepção. T [Sk] representa o processamento espacial de transmissor que mapeia o vetor de símbolo sk nas Nt antenas de transmissão. (Na presente discussão, são utilizadas as convenções notacionais seguintes, a menos que especificado de outro modo: letras maiúsculas em negrito representam matrizes; letras minúsculas em negrito representam vetores; e letras em itálico representam quantidade escalares).

As características dos percursos de propagação variam tipicamente ao longo do tempo devido a vários fatores, tais como, por exemplo, desvanecimento, multipercurso e interferência externa. Consequentemente, os sinais modulados RF transmitidos podem experimentar diferentes condições de canal (diferentes efeitos de desvanecimento e multipercurso, por exemplo) e podem estar associados a diferentes ganhos complexos e relações sinal- ruído (SNRs). Na equação (1), estas características são codificadas na matriz de resposta de canal Hk.

Para se obter um desempenho elevado, é freqüentemente necessário caracterizar a resposta Hk do canal sem fio. A resposta do canal pode ser descrita por parâmetros tais como ruído espectral, relação sinal-ruído, taxa de bits ou outros parâmetros de desempenho. Pode ser necessário que o transmissor conheça a resposta do canal, como, por exemplo, de modo a executar o processamento espacial para transmissão de dados para o receptor, conforme descrito a seguir. De maneira semelhante, pode ser necessário que o receptor conheça a resposte do canal de modo a executar processamento espacial nos sinais recebidos de modo a recuperar os dados transmitidos.

SUMÁRIO São aqui descritos métodos e um equipamento para aperfeiçoar a estimação da resposta de canal em um sistema de comunicação sem fio. Em uma modalidade, um método de estimação otimizada de canal em um sistema de comunicação inclui selecionar um canal dentre um ou mais canais no sistema de comunicação; determinar, para o canal selecionado, uma estimativa inicial de canal; transformar a estimativa inicial de canal em uma estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo, que compreende uma seqüência de amostras; selecionar uma sub-sequência de amostras da seqüência de amostras; gerar uma estimativa de resposta ao impulso no domínio do tempo truncada fixando-se em zero as amostras na estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo que não estão na sub-sequência selecionada de amostras; computar uma estimativa de resposta ao impulso ponderada no domínio do tempo utilizando-se a estimativa de resposta ao impulso no domínio do tempo truncada para o canal selecionado; e computar uma estimativa de canal de probabilidade máxima para o canal selecionado transformando-se a estimativa de resposta ao impulso ponderada no domínio do tempo no domínio da freqüência. Em uma variação, selecionar a sub- seqüência de amostras inclui também determinar a duração de resposta do canal; e selecionar como a sub-sequência de amostras uma seqüência otimizada de amostras a partir da estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo, em que a seqüência otimizada de amostras tem uma duração igual à duração da resposta do canal e é selecionada de modo a se aumentar ao máximo a energia na seqüência otimizada de amostras. Em outra variação, determinar a duração da resposta de canal inclui também receber a duração da resposta de canal como uma entrada. Em ainda outra variação, determinar a duração da resposta de canal inclui também selecionar a duração da resposta de canal a partir de um conjunto de valores pré-definidos. Em ainda outra variação, selecionar a duração da resposta de canal a partir de um conjunto de valores pré-definidos inclui também, para cada valor no conjunto de valores pré- definidos, encontrar uma sub-sequência otimizada, em que a sub-sequência otimizada é uma sub-sequência de duração igual a esse valor, a sub-sequência otimizada sendo selecionada de modo a se aumentar ao máximo a soma das energias de todas as amostras dentro dessa sub-sequência, cuja energia ultrapassa um limite; e selecionar, como a duração da resposta de canal, um valor do conjunto de valores pré-definidos cuja sub-sequência otimizada tenha a energia mais elevada. Em ainda outra variação, o valor selecionado é o menor valor cuja sub-sequência otimizada correspondente tem a energia mais elevada. Em ainda outra variação, o método inclui também aplicar um deslocamento cíclico à estimativa de canal de probabilidade máxima. Em ainda outra variação, o sistema de comunicação inclui uma ou mais antenas de transmissão. Em ainda outra variação, o sistema de comunicação inclui uma ou mais antenas de recepção. Em ainda outra variação, cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par transmissão-recepção de uma das antenas de transmissão e uma das antenas de recepção, o método compreendendo também repetir, para cada canal no sistema de comunicação, todas as etapas, da seleção de um canal até a computação de uma estimativa de canal de probabilidade máxima para o canal selecionado. Em ainda outra variação, cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par fluxo-recepção de um de uma série de fluxos de dados e uma das antenas de recepção, o método compreendendo também repetir, para cada canal no sistema de comunicação, todas as etapas, da seleção de um canal até a computação de uma estimativa de canal de probabilidade máxima para o canal selecionado. Em outra modalidade, um equipamento para otimizar a estimação de canal em um sistema de comunicação inclui uma antena de recepção; um receptor configurado para receber um sinal da antena de recepção; um módulo de estimador de canal inicial configurado para selecionar um canal dentre um ou mais no sistema de comunicação e para determinar, para o canal selecionado, uma estimativa de canal inicial com base no sinal recebido; um módulo de transformação configurado para transformar a estimativa de canal inicial em uma estimativa inicial de resposta ao impulso que compreende uma seqüência de amostras; um módulo de filtragem configurado para selecionar uma sub-sequência de amostra da seqüência de amostras e gerar uma estimativa inicial de resposta ao impulso truncada fixando-se em zero as amostras na estimativa inicial de resposta ao impulso que não estão na sub-sequência selecionada de amostras; e um módulo de estimação de canal de probabilidade máxima configurado para computar uma estimativa de resposta ao impulso ponderada no domínio do tempo utilizando a estimativa de resposta ao impulso no domínio do tempo truncada para o canal selecionado e para computar um estimativa de canal de probabilidade máxima para o canal selecionado pela transformação da estimativa de resposta ao impulso ponderada no domínio do tempo no domínio da freqüência. Em uma variação, o módulo de filtragem é também configurado para determinar a duração da resposta de canal e selecionar, como a sub-sequência de amostras, uma seqüência otimizada de amostras a partir da estimativa inicial da resposta ao impulso no domínio; em que a seqüência otimizada de amostras tem uma duração igual à duração da resposta de canal e é selecionada de modo a se aumentar ao máximo a energia na seqüência otimizada de amostras. Em outra variação, o módulo de filtragem é também configurado para receber a duração da resposta de canal como uma entrada. Em ainda outra variação, o módulo de filtragem é também configurado para selecionar a duração da resposta de canal a partir de um conjunto de valores pré- definidos. Em ainda outra variação, o módulo de filtragem é configurado para encontrar, para cada valor no conjunto de valores pré-definidos, uma sub-sequência otimizada, em que a sub-sequência otimizada é uma sub-sequência de duração igual a esse valor, a sub-sequência otimizada selecionda de modo a se aumentar ao máximo a soma das energias de todas as amostras dentro da sub-sequência otimizada cuja energia ultrapasse um limite; e para selecionar, como a duração da resposta de canal, um valor do conjunto de valores pré- definidos cuja sub-sequência otimizada correspondente tenha a energia mais elevada. Em ainda outra variação, o valor selecionado é o menor valor cuja sub-sequência otimizada correspondente tem a energia mais elevada. Em ainda outra variação, a antena de recepção é uma de uma série de antenas de recepção. Em ainda outra variação, cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par transmissão- recepção de uma antena de transmissão e da antena de recepção. Em ainda outra variação, cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par fluxo-recepção de um fluxo de dados e da antena de recepção.

Em ainda outra modalidade, um meio passível de leitura por máquina que porta instruções para executar um método para otimizar a estimação de canal em um sistema de comunicação inclui selecionar um canal dentre um ou mais canais no sistema de comunicação; determinar, para o canal selecionado, uma estimativa inicial de canal; transformar a estimativa inicial de canal em uma estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo, que compreende uma seqüência de amostras; selecionar uma sub-sequência de amostras da seqüência de amostras; gerar uma estimativa de resposta ao impulso no domínio do tempo truncada fixando-se em zero as amostras na estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo que não estão na sub-sequência selecionada de amostras; computar uma estimativa de resposta ao impulso ponderada no domínio do tempo utilizando-se a estimativa de resposta ao impulso no domínio do tempo truncada para o canal selecionado; e computar uma estimativa de canal de probabilidade máxima para o canal selecionado transformando-se a estimativa de resposta ao impulso ponderada no domínio do tempo no domínio da freqüência. Em uma variação, selecionar a sub- sequência de amostras inclui também determinar a duração de resposta do canal; e selecionar como a sub-sequência de amostras uma seqüência otimizada de amostras a partir da estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo, em que a seqüência otimizada de amostras tem uma duração igual à duração da resposta do canal e é selecionada de modo a se aumentar ao máximo a energia na seqüência otimizada de amostras. Em outra variação, determinar a duração da resposta de canal inclui também receber a duração da resposta de canal como uma entrada. Em ainda outra variação, determinar a duração da resposta de canal inclui também selecionar a duração da resposta de canal a partir de um conjunto de valores pré-definidos. Em ainda outra variação, selecionar a duração da resposta de canal a partir de um conjunto de valores pré-definidos inclui também, para cada valor no conjunto de valores pré- definidos, encontrar uma sub-sequência otimizada, em que a sub-sequência otimizada é uma sub-sequência de duração igual a esse valor, a sub-sequência otimizada sendo selecionada de modo a se aumentar ao máximo a soma das energias de todas as amostras dentro dessa sub-sequência, cuja energia ultrapassa um limite; e selecionar, como a duração da resposta de canal, um valor do conjunto de valores pré-definidos cuja sub-sequência otimizada tenha a energia mais elevada. Em ainda outra variação, o valor selecionado é o menor valor cuja sub-sequência otimizada correspondente tem a energia mais elevada. Em ainda outra variação, o método inclui também aplicar um deslocamento cíclico à estimativa de canal de probabilidade máxima. Em ainda outra variação, o sistema de comunicação inclui uma ou mais antenas de transmissão. Em ainda outra variação, o sistema de comunicação inclui uma ou mais antenas de recepção. Em ainda outra variação, cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par transmissão-recepção de uma das antenas de transmissão e uma das antenas de recepção, e o método compreende também repetir, para cada canal no sistema de comunicação, todas as etapas, da seleção de um canal até a computação de uma estimativa de canal de probabilidade máxima para o canal selecionado. Em ainda outra variação, cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par fluxo-recepção de um de uma série de fluxos de dados e uma das antenas de recepção, e em que o método compreende também repetir, para cada canal no sistema de comunicação, todas as etapas, da seleção de um canal até a computação de uma estimativa de canal de probabilidade máxima para o canal selecionado.

Em ainda outra modalidade, um método de estimação aperfeiçoada de canal em um sistema de comunicação inclui selecionar um canal dentre um ou mais canais no sistema de comunicação; determinar, para o canal selecionado, uma estimativa inicial de canal que compreende uma seqüência de amostras no domínio da freqüência; determinar uma inclinação de fase da estimativa inicial de canal; gerar uma estimativa de canal de fase plana removendo-se a inclinação de fase da estimativa inicial de canal; e gerar uma estimativa de canal aperfeiçoada para o canal selecionado aplicando-se uma função de suavização à estimativa de canal de fase plana. Em uma variação, determinar a inclinação de fase da estimativa inicial de canal inclui determinar a inclinação de fase média através da seqüência de amostras no dominio da freqüência na estimativa inicial de canal. Em outra variação, determinar a inclinação de fase da estimativa inicial de canal inclui determinar uma inclinação de fase média para cada canal no sistema de comunicação, cada canal compreendendo um par de uma da pelo menos uma antena de transmissão e uma da pelo menos uma da antena de recepção. Em ainda outra variação, aplicar uma função de suavização à estimativa de canal de fase plana inclui também computar uma média ponderada de um número predeterminado de amostras adjacentes da seqüência de amostras no dominio da freqüência. Em ainda outra variação, a média ponderada é computada de acordo com as fórmulas:

<formula>formula see original document page 11</formula>

onde Hφ{k) é uma Jcesima amostra da seqüência de amostras no dominio da freqüência na estimativa de canal de fase plana. H sm,φ(k) é um valor médio ponderado que corresponde à kesima amostra, N ê o número predeterminado de amostras na média ponderada, Nƒ é o número total de amostras na estimativa de canal de fase plana e Ai representa coeficientes de ponderação. Em ainda outra variação, N = 3, A. = 0,25, A0 = 0,5 e A1 = 0,25. Em ainda outra variação, gerar uma estimativa de canal aperfeiçoada inclui também restituir a inclinação de fase à estimativa de canal aperfeiçoada. Em ainda outra variação, gerar uma estimativa de canal aperfeiçoada inclui também inserir um deslocamento cíclico na estimativa de canal. Em ainda outra variação, o método inclui aplicar um deslocamento cíclico à estimativa de canal de probabilidade máxima. Em ainda outra variação, o sistema de comunicação inclui uma ou mais antenas de transmissão. Em ainda outra variação, cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par transmissão-recepção de uma das antenas de transmissão e uma das antenas de recepção, o método compreendendo também repetir, para cada canal no sistema de comunicação, todas as etapas, da seleção de um canal até a geração de uma estimativa de canal aperfeiçoada para o canal selecionado. Em ainda outra variação, cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par fluxo-recepção de um de uma série de fluxos de dados e uma das antenas de recepção, o método compreendendo também repetir, para cada canal no sistema de comunicação, todas as etapas, da seleção de um canal até a geração de uma estimativa de canal aperfeiçoada para o canal selecionado.

Em ainda outra modalidade, um equipamento para aperfeiçoar a estimação de canal em um sistema de comunicação inclui uma antena de recepção; um receptor configurado para receber um sinal da antena de recepção; um módulo de estimador inicial de canal configurado para selecionar um canal que corresponde à antena de recepção e a uma de pelo menos uma antena de recepção e para determinar, para o canal selecionado, uma estimativa inicial de canal com base no sinal recebido, a estimativa inicial de canal compreendendo uma seqüência de amostras no domínio da freqüência; um módulo de modificação de fase configurado para determinar a inclinação de fase da estimativa inicial de canal e para gerar uma estimativa de canal de fase plana removendo a inclinação de fase da estimativa inicial de canal; e um módulo de suavização configurado para gerar uma estimativa inicial de canal para o canal selecionado aplicando uma função de suavização à estimativa de canal de fase plana. Em uma variação, o módulo de modificação de fase é também configurado para determinar a inclinação de fase da estimativa inicial de canal determinando a inclinação de fase média através da seqüência de amostras no domínio da freqüência na estimativa inicial de canal. Em outra variação, o módulo de modificação de fase é também configurado para determinar a inclinação de fase da estimativa inicial de canal determinando a inclinação de fase média para cada canal no sistema de comunicação, cada canal compreendendo um par de uma da pelo menos uma antena de transmissão e uma da pelo menos uma antena de recepção. Em outra variação, o módulo de suavização é também configurado para computar a média ponderada de um número predeterminado de amostras adjacentes da seqüência de amostras no domínio da freqüência. Em ainda outra variação, a média ponderada é computada de acordo com as fórmulas:

<formula>formula see original document page 13</formula> onde H<p{k) é uma kesima amostra da seqüência de amostras no domínio da freqüência na estimativa de canal de fase plana. H sM,<p(k) é um valor médio ponderado que corresponde à kesima amostra, N é o número predeterminado de amostras na média ponderada, Nf é o número total de amostras na estimativa de canal de fase plana e Ai representa coeficientes de ponderação. Em ainda outra variação, N = 3, A- = 0,25, A0 = 0,5 e A1 = 0,25. Em ainda outra variação, o equipamento inclui também um módulo de restituição de fase configurado para restituir a inclinação de fase à estimativa de canal aperfeiçoada. Em ainda outra variação, o equipamento inclui também um módulo de deslocamento configurado para inserir um deslocamento cíclico na estimativa de canal. Em ainda outra variação, a antena de recepção é uma de uma série de antenas de recepção. Em ainda outra variação, cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par transmissão- recepção de uma antena de transmissão e da antena de recepção. Em ainda outra variação, cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par fluxo-recepção de um fluxo de dados e da antena de recepção.

Em ainda outra modalidade, um meio passível de leitura por máquina que porta instruções para executar um método de estimação aperfeiçoada de canal em um sistema de comunicação inclui selecionar um canal dentre um ou mais canais no sistema de comunicação; determinar, para o canal selecionado, uma estimativa inicial de canal que compreende uma seqüência de amostras no domínio da freqüência; determinar uma inclinação de fase da estimativa inicial de canal; gerar uma estimativa de canal de fase plana removendo-se a inclinação de fase da estimativa inicial de canal; e gerar uma estimativa de canal aperfeiçoada para o canal selecionado aplicando-se uma função de suavização à estimativa de canal de fase plana. Em uma variação, determinar a inclinação de fase da estimativa inicial de canal compreende determinar a inclinação de fase média através da seqüência de amostras no domínio da freqüência na estimativa inicial de canal. Em outra variação, determinar a inclinação de fase da estimativa inicial de canal inclui determinar uma inclinação de fase média para cada canal no sistema de comunicação, cada canal compreendendo um par de uma da pelo menos uma antena de transmissão e uma da pelo menos uma da antena de recepção.

Em ainda outra variação, aplicar uma função de suavização à estimativa de canal de fase plana inclui também computar uma média ponderada de um número predeterminado de amostras adjacentes da seqüência de amostras no domínio da freqüência. Em ainda outra variação, a média ponderada é computada de acordo com as fórmulas:

<formula>formula see original document page 15</formula>

onde Hψ(k) é uma kesima amostra da seqüência de amostras no domínio da freqüência na estimativa de canal de fase plana. H sM,ψ(k) é um valor médio ponderado que corresponde à Jcesima amostra, N é o número predeterminado de amostras na média ponderada, Nf é o número total de amostras na estimativa de canal de fase plana e A± representa coeficientes de ponderação. Em ainda outra variação, N = 3, A- = 0,25, A0 = 0,5 e A1 = 0,25. Em ainda outra variação, qerar uma estimativa de canal aperfeiçoada inclui também restituir a inclinação de fase à estimativa de canal aperfeiçoada. Em ainda outra variação, gerar uma estimativa de canal aperfeiçoada inclui também inserir um deslocamento cíclico na estimativa de canal. Em ainda outra variação, o método inclui aplicar um deslocamento cíclico à estimativa de canal de probabilidade máxima. Em ainda outra variação, o sistema de comunicação inclui uma ou mais antenas de transmissão. Em ainda outra variação, cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par transmissão-recepção de uma das antenas de transmissão e uma das antenas de recepção, e o método inclui também repetir, para cada canal no sistema de comunicação, todas as etapas, da seleção de um canal até a geração de uma estimativa de canal aperfeiçoada para o canal selecionado. Em ainda outra variação, cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par fluxo-recepção de um de uma série de fluxos de dados e uma das antenas de recepção, e o método inclui também repetir, para cada canal no sistema de comunicação, todas as etapas, da seleção de um canal até a geração de uma estimativa de canal aperfeiçoada para o canal selecionado.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

As modalidades exemplares dos sistemas e métodos de acordo com a presente invenção serão entendidas com referência aos desenhos anexos, que não estão desenhados em escala. Nos desenhos, cada componente idêntico ou quase idêntico que é mostrado nas diversas figuras é representado por um mesmo designador. Para maior clareza, nem todo componente pode ser rotulado em cada desenho. Nos desenhos:

As características e a natureza da presente invenção se tornarão mais evidentes com a descrição detalhada apresentada a seguir quando considerada em conjunto com os desenhos, nos quais os mesmos números de referência identificam os mesmos elementos em toda parte. A Figura 1 é um diagrama esquemático de uma rede sem fio exemplar.

A Figura 2 é um diagrama de blocos de uma estação transmissora e uma estação receptora exemplares.

A Figura 3 é um fluxograma de um método exemplar para computar uma estimativa de canal de probabilidade máxima.

A Figura 4 é um fluxograma de um método exemplar para selecionar uma duração de resposta ao impulso Nh.

A Figura 5 é um diagrama de blocos de um sistema exemplar para computar uma estimativa de canal de probabilidade máxima.

A Figura 6 é um fluxograma de um método exemplar para computar uma estimativa de canal suavizada.

A Figura 7 é um diagrama de blocos de um sistema exemplar para computar uma estimativa de canal suavizada.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Esta invenção não está limitada em sua aplicação aos detalhes de construção e à disposição dos componentes apresentados na descrição seguinte ou mostrados nos desenhos. A invenção é passível de outras modalidades e pode ser posta em prática ou executada de diversas maneiras. Além disto, a fraseologia e a terminologia aqui utilizadas são para fins de descrição e não devem ser consideradas como limitadoras. A utilização aqui de "que inclui(em)", "que compreende(m)" ou "que tem(êm)", "contém(êm)", "que envolve(m)" e variações delas pretende abranger os itens enumerados em seguida e equivalentes deles assim como itens adicionais. A palavra "exemplar" é aqui utilizada como significando "que serve como exemplo, ocorrência ou ilustração". Qualquer modalidade ou desenho aqui descrito como "exemplar" não deve ser necessariamente interpretado como preferido ou vantajoso comparado com outras modalidades ou desenhos.

Sistema MIMO exemplar

A Figura 1 mostra uma rede sem fio exemplar 100 com um ponto de acesso (AP) 110 e uma ou mais estações (STAs) 120. 0 ponto de acesso 110 é geralmente uma estação, como, por exemplo, uma estação fixa, que se comunica com as estações, tal como uma estação base ou um subsistema transceptor base (BTS), um nó ou outro ponto de acesso. O ponto de acesso 110 pode acoplar-se a uma rede de dados 130 e pode comunicar-se com outros aparelhos por meio da rede de dados 130.

As estações 120 podem ser quaisquer aparelhos que podem comunicar-se com outra (s) estação(ões) por meio de um meio sem fio. Uma estação pode ser também chamada, e pode conter alguma ou toda a funcionalidade, de: terminal, terminal de acesso, terminal de usuário, estação móvel, móvel, estação remota, equipamento de usuário, aparelho de usuário, agente de usuário, estação de assinante, unidade de assinante ou outros aparelhos semelhantes. Em modalidades exemplares, uma estação é um ou mais de um telefone celular, um telefone sem fio, um telefone do Protocolo de Iniciação de Sessão (SIP), uma estação de Ioop local sem fio (WLL) , um aparelho de mão, um aparelho sem fio, um assistente digital pessoal (PDA) , una computador laptop, um aparelho de computação, um cartão de modem sem fio, um aparelho de meios (como, por exemplo, um HDTV, um aparelho de DVD, um alto-falante sem fio, uma câmera, um camcorder, um webcam, etc.) ou outro aparelho de usuário. As estações 120 podem comunicar-se com o ponto de acesso 110. Alternativamente, uma estação base 120 pode comunicar- se não hierarquicamente com outra estação 120. De uma ou da outra maneira, qualquer estação 120 pode incluir ou pode funcionar como um transmissor, um receptor ou como ambos.

Em uma modalidade exemplar, o ponto de acesso 110 é um hub de rede sem fio e as estações 120 são um ou mais computadores equipados com adaptadores de rede sem fio. Em uma modalidade exemplar alternativa, o ponto de acesso 110 é uma estação de comunicação celular, e as estações 120 são um ou mais telefones celulares, radiotransmissores ou outros aparelhos de comunicação. Os versados na técnica reconhecerão outros sistemas que podem ser representados geralmente conforme mostrado na Figura 1.

o ponto de acesso 110 pode ser equipado com uma única antena 112 ou várias antenas 112 para transmissão e recepção de dados. De maneira semelhante, cada estação 120 pode ser também equipada com uma única antena 112 ou várias antenas 112 para transmissão e recepção de dados. Na modalidade exemplar mostrada na Figura 1, o ponto de acesso 110 é equipado com várias (duas ou quatro, por exemplo) antenas 112, as estações 120 a e 120b são, cada uma, equipadas com uma única antena 112, e a estação 120c é equipada com várias antenas 112. Em geral, qualquer número de antenas 112 pode ser utilizado; não é necessário que as estações 120 tenham o mesmo número de antenas 112 umas das outras ou que tenham o mesmo número de antenas 112 do ponto de acesso 110.

A Figura 2 mostra um diagrama de blocos das estações 120 e 122 (estação 120 na Figura 1). A estação 120 é equipada com Nt antenas 920a...t, e a estação 122 é equipada com Nr antenas 952a... r. Cada antena pode ser ou uma antena física ou um arranjo de antenas.

Em uma modalidade exemplar, na estação 120, um processador de dados de transmissão (TX) 914 recebe dados de tráfego de uma fonte de dados 912 e outros dados de um controlador 930. Os dados recebidos podem incluir dados brutos codificados de qualquer espécie, tais como dados de voz, dados de vídeo ou quaisquer outros dados que podem ser transmitidos através de uma rede sem fio. O processador de dados TX 914 processa (formata, codifica, intercala e mapeia em símbolos, por exemplo) os dados e gera símbolos de dados. Um processador espacial TX 916 multiplexa símbolos-piloto com os símbolos de dados, executa processamento espacial de transmissor nos símbolos de dados e símbolos-piloto multiplexados e provê até Nt fluxos de símbolos de saída para até t transmissores (TMTR) 918a...t. Cada transmissor 918 processa (modula, converte em analógico, , filtra, amplifica e faz conversão ascendente) seu fluxo de símbolos de saída e gera um sinal modulado. Até Nt sinais modulados dos transmissores 918a...t são transmitidos das antenas 920a...t, respectivamente.

Em uma modalidade exemplar, na estação 122, Nr antenas 952 a...r recebem os sinais modulados da estação 120, e cada antena 952 envia um sinal recebido a um respectivo receptor (RCVR) 954a...r. Cada receptor 954 processa (filtra, amplifica, faz conversão descendente, digitaliza e demodula, por exemplo) seu sinal recebido e gera símbolos recebidos. Um processador espacial de recepção (RX) 956 efetua detecção nos símbolos recebidos e gera estimativas de símbolos de dados. Um processador de dados RX 958 também processa (desintercala e decodifica, por exemplo) as estimativas de símbolos de dados e envia os dados decodificados a um depósito de dados 960.

Para transmissão na outra direção - da estação 122 para a estação 120 - na estação 122, os dados de tráfego de uma fonte de dados 962 e outros dados de um controlador 970 são processados por um processador de dados TX 966 e também processados pelos até Nr transmissores 954a...r de modo a se gerarem até Nr sinais modulados, que são transmitidos por meio das antenas 952a...r. Na estação 120, os sinais modulados da estação 122 são recebidos pelas Nt antenas 920a...t, processados pelos até Nt receptores 918a...t, espacialmente processados por um processador espacial RX 922 e também processados por um processador de dados RX 924 para recuperar os dados enviados pela estação 122.

Controladores/processadores 930 e 970 controlam o funcionamento nas estações 120 e 122, respectivamente. Memórias 932 e 972 armazenam dados e códigos de programa para as estações 120 e 122, respectivamente.

Sinais MIMO-OFDM

Conforme observado acima, em um sistema MIMO-OFDM com Nt antenas de transmissão e Nr antenas de recepção, o sinal recebido de banda base equivalente pode ser representado (na sub-portadora k) por

Yk = HktT[sk] + nk,k=0, 1. . . ,Nf - 1 (Eq.l)

onde Yk é o vetor de receptor de Nr elementos, H^ é a Wr χ Nt matriz de canal MIMO, nk é um vetor de ruido gaussiano branco aditivo de Ns elementos e Tfs*] é uma transformação do vetor de símbolo de modulação transmitido de N5 elementos que representa o processamento espacial de transmissor (isto é, mapeamento em NT antenas de transmissão). Ns é o número de fluxos espaciais paralelos, onde Ns<= min{NT, ΝΊ] e Nf é o número de sub-portadoras utilizadas.

Geralmente, uma ou mais técnicas de processamento espacial podem ser utilizadas em um sistema de comunicação MIMO-OFDM. As diversas técnicas de processamento espacial correspondem a diferentes mapeamentos T[s/c] do símbolo de sinal nas antenas de transmissão. O processamento espacial pode ser utilizado para aperfeiçoar a comunicação, como, por exemplo, de modo a se aperfeiçoar a relação sinal-ruido do canal ou a capacidade de transmissão do canal. Exemplos destes incluem:

Mapeamento direto (DM) : Quando o DM é utilizado, o processamento no transmissor T[Sk] é simplesmente Isk, onde I é a NT χ NT matriz de identidade. Neste caso, NS é idêntico a Wt e NR>=NT. Com esta abordagem, cada sub- portadora (cada elemento do vetor de símbolo de transmissão Sk) é mapeada em sua própria antena de transmissão.

Direção de auto-vetor (ES) : Quando a ES é utilizada, o processamento no transmissor é dado por

<formula>formula see original document page 22</formula>

onde a matriz de direção de transmissão Vkpara a sub-portadora k é derivada da decomposição em valores únicos (SVD) de Hjc. Assim, em uma abordagem ES, Hk = UkSkVHkf, onde Uk e Vk são matrizes unitárias e S é uma matriz diagonal de valor real positivo que contém a raiz quadrada dos auto-valores de Hjc em ordem descendente. Em particular, Vk consiste nas primeiras Ns de Vk.

Espalhamento espacial (SS) : Com o espalhamento espacial, o processamento no transmissão pode ser representado por T[Sk]=WkSk, onde Wk é uma NT χ Ns matriz de espalhamento cujas colunas são ortonormais. Esta matriz pode ser, por exemplo, uma matriz unitária independente de freqüência única, como, por exemplo, uma matriz de Hadamard ou de Fourier em combinação com a diversidade de transmissão cíclica, de modo que a matriz de espalhamento resultante é

Wk =Ck W onde W consiste nas primeiras Ns colunas da matriz de Hadamard ou Fourier. Para fazer de Wk uma função da freqüência, a cada antena de transmissão é atribuído um retardo cíclico, representado pela matriz Ck, que introduz um deslocamento de fase linear. Esta transformação cíclica pode ser representada no domínio da freqüência pela Nt χ Nt matriz diagonal

<formula>formula see original document page 23</formula>

onde δiτ é o intervalo de retardo para a antena de transmissão iT.

Além das técnicas acima, podem ser também utilizadas outras abordagens, inclusive formação de feixes, codificação em blocos no espaço-tempo ou código em blocos no espaço-frequência.

Estimação inicial de canal Independentemente de se ou quais das técnicas acima são utilizadas, quando do recebimento de um sinal, o receptor deve separar e demodular os N5 fluxos de dados contidos no sinal. Em uma modalidade, isto é obtido pela aplicação de equalização espacial, embora outras técnicas possam ser utilizadas para separar os fluxos. Os pesos do equalizador são computados com base em uma estimativa do canal efetivo, conforme visto pelo receptor. Para as técnicas descritas acima, o canal efetivo é simplesmente Hk no caso de DM, Hk, Vk no caso de ES e HkWk no caso de SS. A determinação da estimativa inicial de canal utilizada na equalização espacial pode ser efetuada no domínio da freqüência, de maneira independente para cada sub-portadora k. Em algumas modalidades, uma estimativa inicial de canal é obtida utilizando-se uma seqüência de treinamento. Em tal modalidade, um transmissor envia uma seqüência de treinamento MIMO, na qual os fluxos espaciais foram ortogonalizados, ou pela aplicação de uma matriz de cobertura ortogonal (como é o caso no IEEE 801.11η), com a utilização de intercalação de tons (isto é, transmissão de todos os símbolos de treinamento em cada sub-portadora em um único fluxo espacial) ou por alguma outra abordagem. O receptor computa uma estimativa dos coeficientes de matriz de canal MIMO (por sub-portadora) pela correlação dos símbolos recebidos com a seqüência de treinamento conhecida, removendo-se efetivamente a modulação. Quando uma seqüência de treinamento é utilizada, o mesmo mapeamento espacial é aplicado à seqüência de treinamento conforme será aplicado à carga útil de dados, de modo que o canal efetivo observado pelo receptor seja o mesmo para ambos. Assim, a estimativa de canal computada utilizando-se a seqüência de treinamento pode ser aplicada para separar e demodular os sinais de dados também.

Deve-se observar que, em sistemas como o IEEE 802.11n, um deslocamento cíclico adicional por fluxo de dados pode ser aplicado tanto com DM quanto com ES e esquemas de transmissão SS de modo a se evitarem efeitos de formação de feixes não intencionais. Semelhante aos deslocamentos cíclicos por antena mencionados acima, este deslocamento cíclico pode ser representado no domínio da freqüência por uma Ns x Ns matriz diagonal.

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

Onde é o intervalo de retardo para o fluxo is- Geralmente, os deslocamentos cíclicos por antena e por fluxo resultam em uma coerência de fase reduzida através de sub-portadoras. Entretanto, desde que o receptor tenha conhecimento de quais deslocamentos cíclicos foram aplicados no transmissor, eles podem ser compensados na computação da estimativa de canal efetivo. No caso de deslocamentos cíclicos por fluxo, isto é feito facilmente no domínio da freqüência pela multiplicação da estimativa inicial de canal efetivo pelo conjugado complexo de Θ. Para remover deslocamentos cíclicos por antena, o receptor deve primeiro desfazer os efeitos da matriz de mapeamento espacial para separar o sinal de cada antena de transmissão. Para fazê-lo, é necessário que o receptor conheça exatamente qual mapeamento espacial foi utilizado na extremidade de transmissão.

Em algumas modalidades, uma vez que uma estimativa inicial de canal é obtida (ou utilizando-se uma seqüência de treinamento, conforme discutido acima, ou por qualquer outro método) , ou uma operação de suavização ou uma operação de filtragem de ruído pode ser aplicada à estimativa inicial de canal, aperfeiçoando-se assim a qualidade da estimativa inicial de canal. Em uma modalidade típica, o receptor pode incorporar deslocamentos cíclicos à estimativa de canal após a suavização ou filtragem de ruído para manter o mesmo canal efetivo tanto para a seqüência de treinamento MIMO recebida quanto para a carga útil de dados subsequente.

Filtragem de ruído de probabilidade máxima no domínio do tempo

A Figura 3 mostra um diagrama de blocos de um método exemplar para aperfeiçoar uma estimativa inicial de canal com a utilização de filtragem de ruido de probabilidade máxima. O procedimento descrito com relação à filtragem de ruído pode ser aplicado separadamente e de maneira independente a cada um dos WtNr canais SISO entre cada par de antenas de antenas de transmissão e recepção (ou NsNr canais, se qualquer mapeamento espacial de Ns fluxos em Nt antenas de transmissão, como ES e SS, for utilizado).

Na discussão seguinte, para simplificar a notação, o índice de sub-portadora k é descartado. Além disto, letras maiúsculas em negrito denotam vetores e matrizes no domínio da freqüência, enquanto letras minúsculas em negrito denotam equivalentes no domínio do tempo.

Uma estimativa de canal no domínio da freqüência HLS para um único canal SISO (isto é, um canal selecionado dos NtAJr ou NsNr canais em um sistema MIMO) pode ser representada por

HLS = F . [h 0]T + N (Eq.4)

onde F é uma Nf χ Ni matriz de Fourier e h=[h0 h1...hNh-1] é a resposta ao impulso no domínio do tempo para o canal selecionado. A resposta ao impulso no domínio do tempo h é de duração Nh, onde Nh<Np, isto é, a resposta ao impulso é contida no pref ixo cíclico OFDM de duração Np. O é um vetor de fileira de zeros de extensão Nf - Nh; o vetor concatenado [h 0] é o vetor de resposta ao impulso no domínio do tempo h preenchido com zeros até a extensão Nf N é um Wf χ 1 vetor de ruído gaussiano branco aditivo (AWGN). N é uma variável aleatório gaussiana com média zero e covariância CNN; assim, Hls é uma variável aleatória gaussiana com F[h 0]T média e covariância CNN. A parte de HLS que corresponde à resposta ao impulso de duração limitada pode ser referida como a "parte de sinal" de HLS. A parte de sinal é contida no sub-espaço abrangido pela média de HLS-.Os sub-espaços só de sinal e só de ruido podem, portanto, ser separados da seguinte maneira:

HLS = [Fh Fn] • [h 0]T + N (Eq. 5)

onde Fh e Fn são matrizes de transformada discreta de Fourier (DFT), matrizes de Transformada rápida de Fourier (FFT) ou outras matrizes de transformada de tempo- frequência. Fh e Fn são de tamanho de Nf χ Nh e Nf χ (Nf-Nh) , respectivamente. O sinal de espaço reduzido pode ser representado por:

<formula>formula see original document page 27</formula>

onde <formula>formula see original document page 27</formula> denota o pseudo-inverso de Moore-Penrose de Fk dado

por <formula>formula see original document page 27</formula> A variável aleatória ν é uma matriz gaussiana com média zero e covariância <formula>formula see original document page 27</formula> Portanto, a função de Iog- verossimilhança para o sinal de espaço reduzido é

<formula>formula see original document page 27</formula>

O aumento ao máximo da função de Iog- verossimilhança com relação a h produz o estimador de verossimilhança máxima (ML) para H: <formula>formula see original document page 28</formula>

A estimativa de canal de verossimilhança máxima para um canal selecionado pode ser determinada pela separação da parte de sinal de H^ls da parte de ruído e pela filtragem dos componentes de ruído. Com referência à Figura 3, um método exemplar para obter isto é o seguinte.

Uma vez que o canal é selecionado (304), a estimativa inicial de canal no domínio da freqüência H^ls pode ser determinada por qualquer método (308), tal como o método de seqüência de treinamento discutido acima. Na modalidade exemplar, obter a estimativa de canal no domínio da freqüência (etapa 308) pode incluir a compensação H^ls dos deslocamentos cíclicos por fluxo e, no caso de utilização de qualquer mapeamento espacial, a compensação do mapeamento espacial e dos deslocamentos cíclicos por antena.

Em uma modalidade exemplar, a estimativa inicial de canal no domínio da freqüência é transformada (310) em seu equivalente no domínio do tempo - a estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo h^LS - computando-se a transformada rápida inversa (IFFT) de H^ls:

<formula>formula see original document page 28</formula>

Em uma modalidade exemplar, a filtragem de ruído é obtida determinando-se (314) a sub-sequência de Nh amostras que captura a parte de energia máxima da estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo h^LS, onde N^h é a duração da resposta ao impulso. A sub-sequência de energia máxima pode ser determinada para Nh fixo posicionando-se uma janela de extensão N^h em diferentes pontos de partida no vetor hiS e selecionando-se a posição de janela que aumenta ao máximo a energia dentro da janela. Alternativamente, a sub-sequência de energia máxima pode ser determinada selecionando-se apenas as amostras cuja energia ultrapasse um valor de limite. Além disto, a duração Nh da resposta ao impulso não é necessariamente conhecida a priori; em algumas modalidades, o valor de Nh deve ser selecionado ou determinado (312) . Algumas maneiras de selecionar ou determinar o valor de Nh são discutidas mais adiante.

Uma vez determinada (314) a sub-sequência das Nh amostras que captura a parte de energia máxima da estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo hLs, é truncada (318) . Em uma modalidade, a estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo hLS é truncada fixando-se em zero as (Nf-Nh) que não são parte da sub-sequência de energia máxima, eliminando efetivamente por filtragem o ruído. As etapas 308, 310, 314 e 318 efetuam coletivamente a multiplicação de matriz-vetor direita do estimador de probabilidade máxima na Eq. 8,

<formula>formula see original document page 29</formula>

Com a utilização da estimativa inicial de resposta ao impulso filtrada (truncada) hmax a estimativa ponderada de resposta ao impulso no domínio do tempo pode ser computada (320) de acordo com

<formula>formula see original document page 29</formula>

A transformação de hML de volta no domínio da freqüência (322) produz a estimativa de canal de probabilidade máxima no domínio da freqüência HMl para o canal MIMO selecionado:

Hml = F · hMi = Fh · hML (Eq. 12)

Este procedimento pode ser repetido para todos os NiNr pares de antenas de transmissão-recepção (ou NsNiif se qualquer mapeamento espacial for aplicado), de modo a se gerar a estimativa completa de canal MIMO de probabilidade máxima para todos os canais (324) .

Além disto, conforme mencionado acima, em algumas modalidades os deslocamentos cíclicos podem ser incorporados à estimativa de canal para manter o mesmo canal efetivo tanto para a seqüência de treinamento MIMO quanto para a carga útil de dados subseqüente.

Conforme mencionado acima, em algumas modalidades à duração Nh da resposta ao impulso é atribuído um valor pré-def inido. Idealmente, o valor pré-definido de Nh é uma compensação aceitável entre a captura da maior parte da energia da resposta ao impulso e a filtragem de ruído; se Nh for pequena curta demais, então o processo de filtragem eliminará demasiadas amostras de sinal. Se for longa demais, contudo, a filtragem de ruído será ineficaz.

Em outras modalidades, Nh pode ser determinada (312) por meio de um algoritmo. Uma modalidade exemplar de um método 312 para escolher uma Nh de um conjunto de valores pré-definidos é mostrada no fluxograma da Figura 4. No método mostrado na Figura 4, o processador tem na memória um conjunto de M valores pré-definidos, Nh wlr..., wM}. 0 método mostrado na Figura 4 determina a melhor escolha de Nh a partir deste conjunto, assim como a localização da janela de energia máxima de tamanho Nh dentro das Nf amostras da estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo hLS, dada uma estimativa do nível de acesso à fala, N0.

Na modalidade mostrada na Figura 4, se uma Nh vier a ser utilizada (402), pode-se desviar do método de seleção de Nh (420). Caso contrário, o valor da primeira candidata Nhr w0, é selecionado (404) . Em seguida, a sub- sequência de extensão que tem a energia máxima é determinada da maneira seguinte. Uma janela de extensão W0 é considerada em cada localização de partida na estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo hiS· Para cada posição inicial, a energia de todos os momentos na janela de extensão w0 é somada (408, 412), excluindo-se da soma os pontos cuja energia não ultrapassa a energia- limite (acesso à fala N0). A posição inicial que produz a energia somada mais elevada dentro da janela de extensão w0 é guardada juntamente com a energia correspondente (412).

Isto é repetido para cada valor da Nh candidata no conjunto. Finalmente, o valor de Nh que tem a energia máxima é selecionado (418) para utilização na computação da estimativa de resposta de canal de probabilidade máxima. Se mais de um valor de Nh candidato produzir a energia máxima (ou, alternativamente, se mais de um valor de Nh candidato ultrapassar um limite de energia máximo pré-definido), o valor de Nh candidato mais curto que tal é selecionado. A posição inicial afim determina quais (Nf-Nh) amostras dentro da estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo hiS serão fixadas em zero na etapa 318 da Figura 3.

As técnicas de estimação de canal aperfeiçoadas descritas acima podem ser implementadas de diversas maneiras. Por exemplo, estas técnicas podem ser implementadas em hardware, software ou uma combinação deles. Para uma implementação em hardware, as unidades de processamento para estas técnicas podem ser implementadas dentro de um ou mais circuitos integrados específicos de aplicativo (ASICs), processadores de sinais digitais (DSPs) , aparelhos de processamento de sinais digitais (DSPDs), aparelhos lógicos programáveis (PLDs), arranjos de portas programáveis no campo (FPGA), processadores, controladores, microcontroladores, microprocessadores, outras unidades eletrônicas projetadas para desempenhar as funções aqui descritas ou uma combinação deles.

Para uma implementação em software, as técnicas aqui descritas podem ser implementadas com módulos (como, por exemplo, procedimentos, funções e assim por diante) que incluam as instruções que podem ser implementadas por um ou mais processadores para executar as funções aqui descritas. As instruções podem ser armazenada em unidades de memória, como, por exemplo, a memória 972 da Figura 2, em um meio removível, ou semelhantes, que possam ser lidos e executados por um ou mais processadores (os controladores 970, por exemplo). A(s) unidade(s) de memória pode(m) ser implementada(s) dentro do processador ou fora do processador, e neste caso ela pode ser comunicativamente acoplada ao processador através de diversos dispositivos, conforme é conhecido na técnica.

A Figura 5 mostra um diagrama de blocos de uma modalidade exemplar de um sistema projetado para executar o método de estimação de canal aperfeiçoado descrito acima. Cada elemento deste diagrama de blocos pode ser implementado em hardware, software ou uma combinação deles, como, por exemplo, os componentes de hardware e software descritos nos parágrafos anteriores. Além disto, os módulos mostrados separadamente na Figura 5 podem, em algumas modalidades, ser combinados em módulos para vários fins; da mesma maneira, cada módulo da Figura 5 pode ele mesmo compreender um ou mais sub-módulos que executam partes das funções descritas.

Em uma modalidade exemplar, o sistema inclui uma antena 502, que pode ser uma antena física ou um arranjo de antenas e pode ser uma de uma série de antenas no sistema MIMO. A antena 502 se conecta a um módulo de receptor 504, que pode amplificar o sinal recebido e executar qualquer pré-processamento desejado. Um módulo de estimador de canal 508 computa a estimativa inicial de canal no domínio da freqüência His para o canal selecionado, como, por exemplo, pelo método de seqüência de treinamento referido acima ou por qualquer outro método adequado. Um módulo de transformação 510 transforma a estimativa inicial de canal no domínio da freqüência His no domínio do tempo de modo a obter a estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo hiS· Um módulo de filtro 512 seleciona as partes da estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo hLS a serem fixadas em zero, conforme descrito acima em conexão com as Figuras 3 e 4, para gerar a estimativa de resposta ao impulso truncada. Finalmente, um módulo de estimador de canal de probabilidade máxima 514 utiliza a estimativa inicial de resposta ao impulso truncada de modo a computar a estimativa de canal de probabilidade máxima no domínio da freqüência Hls para o canal selecionado. A estimativa de canal de probabilidade máxima no domínio da freqüência Hts pode ser então passada para outros módulos de processador para utilização no processamento de fluxos de dados entrantes.

Suavização no domínio da freqüência

A Figura 6 mostra um fluxograma para uma modalidade exemplar de suavização no domínio da freqüência, um método alternativo para aperfeiçoar a estimativa inicial de canal. Este método opera em amostras no domínio da freqüência. Como no método de filtragem de ruído de probabilidade máxima no domínio do tempo discutido acima, um procedimento de suavização no domínio da freqüência pode ser aplicado separadamente e de maneira independente a cada um dos NtNr SISO entre cada par de antenas de transmissão e recepção (ou N5Nr canais, se for utilizado qualquer mapeamento espacial de N5 fluxos em Nt antenas de transmissão, como a ES ou o SS).

Uma vez selecionado um canal (602), a estimativa inicial de canal no domínio da freqüência HLS para o canal selecionado pode ser determinada por qualquer método (604), tal como o método de seqüência de treinamento discutido acima. Em uma modalidade exemplar, obter a estimativa inicial de canal no domínio da freqüência His (etapa 604) pode incluir compensar os deslocamentos cíclicos por fluxo e, no caso de ser utilizado qualquer mapeamento espacial, compensando o mapeamento espacial e os deslocamentos cíclicos por fluxo.

Uma vez determinada a estimativa inicial de canal no domínio da freqüência Hls, a etapa seguinte (608) é estimar a inclinação de fase média φ através das Nf amostras de HLS:

<formula>formula see original document page 34</formula>

Em uma modalidade alternativa, em vez de computar a inclinação de fase média através da estimativa inicial de canal de canal único, HLS, a inclinação de fase pode ser dividida proporcionalmente através dos ΝΊΝΚ (ou N5Nr) canais SISO.

Uma vez computada a inclinação de fase média, ela é removida (610) das Nf amostras da estimativa inicial de canal Hls:

Hφ(k) = Hls(k)· e^jφk (Eq. 15)

Tendo sido removida a inclinação de fase média, uma estimativa de canal suavizada pode ser obtida (612) tirando-se uma média ponderada de algum número N de amostras adjacentes; isto é, substituindo-se cada amostra na estimativa inicial de canal Hls pela média ponderada dessa amostra com algum número de amostras em um ou no outro lado dela, reduzindo-se o ruido efetivo na estimativa de canal. Em uma modalidade, é utilizada a função de suavização seguinte:

<formula>formula see original document page 35</formula>

onde {Ai} denota os coeficientes de ponderação. Em uma modalidade exemplar, N= 3, A_i.=0,25, A0=O, 5 e Ai=O, 25. Os pontos finais (k=0,. . . (N-1)/2 e Ic=N1-- {N+1) /2 ,... N1-1) exigem uma ligeira modificação da fórmula acima, uma vez que não há amostras para incluir a média antes (na extremidade inferior) ou depois (na extremidade superior) da amostra central da média ponderada. Isto pode ser resolvido, por exemplo, reduzindo-se o número de amostras na média ponderada à medida que se aproxima dos pontos finais. Em uma modalidade exemplar, quando a amostra central chega mais perto de (N-I)/2 em afastamento de um ou do outro dos pontos finais, a média ponderada pode ser ajustada para utilizar algum número menor de Nf amostras, onde N' < N. Por exemplo, uma modificação da média ponderada seria a utilização de

<formula>formula see original document page 36</formula>

onde k > Nf-(N-I)/2 - 1. Quando um número de N' < N de amostras é utilizado perto dos pontos finais da estimativa de canal, os Nf coeficientes de ponderação Ai devem ser também ajustados de modo que a sua soma permaneça 1.

Finalmente, quando a suavização está completa, a inclinação de fase removida na etapa 610 pode ser multiplicada novamente na etapa 614 d modo a se obter a estimativa de canal suavizada Hsnl do canal selecionado:

Hsm (k) = Hsmr<p(k)· ejq>k (Eq. 20)

Em uma modalidade exemplar, este procedimento é repetido (618) para todos os NtNr pares de antenas de transmissão-recepção, gerando a estimativa de canal MIMO suavizada completa.

Em algumas modalidades, o receptor também reintroduz quaisquer deslocamentos cíclicos na estimativa de canal de modo a manter o mesmo canal efetivo tanto para a seqüência de treinamento MIMO recebida quanto para a carga útil de dados subsequente.

Quando se aplica suavização no domínio da freqüência, conforme descrito acima, ao treinamento MIMO em modalidades nas quais é utilizada a direção de auto-vetor, é desejável que entre em vigor algum tipo de continuidade de fase entre sub-portadoras no transmissor pela modificação da matriz de direção de transmissor Vk. Isto mantém a coerência de freqüência do canal dirigido (HV). Em outras palavras, assegura a exatidão da suposição das Eqs. 13 e 14 de que a variação de fase de amostra para amostra é suave e aproximadamente linear. Os auto-vetores são invariantes no deslocamento de fase de modo que a matriz modificada * permaneça uma matriz de auto-vetor. Duas alternativas exemplares para pôr em vigor a continuidade de fase no transmissor são a direção de fase contínua e a direção do primeiro elemento real positivo. Para a direção de fase contínua, a matriz de direção de transmissor Vk pode ser modificada da seguinte maneira:

<formula>formula see original document page 37</formula>

Isto computa a diferença de fase na matriz de direção Vk para um par de amostras vizinhas e, por conseguinte, ajusta a matriz de direção, de modo a se produzir uma matriz de direção modificada Vk, que tem continuidade de fase. Alternativamente, a modificação seguinte pode ser aplicada a Vk de modo a se obter direção do primeiro elemento real positivo:

V4 = Vk*diag(exp(-j* angle(Vk(1,:)))) . (Eq. 22)

Como ocorre com a técnica de estimativa de canal de probabilidade máxima, as técnicas de estimativa de canal por suavização no domínio da freqüência aqui descritas podem ser igualmente implementadas de diversas maneiras. Por exemplo, estas técnicas podem ser implementadas em hardware, software ou uma combinação deles. Para uma implementação em hardware, as unidades de processamento para estas técnicas podem ser implementadas dentro de um ou mais circuitos integrados específicos de aplicativo (ASICs), processadores de sinais digitais (DSPs), aparelhos de processamento de sinais digitais (DSPDs), aparelhos lógicos programáveis (PLDs), arranjos de portas programáveis no campo (FPGA), processadores, controladores, microcontroladores, microprocessadores, outras unidades eletrônicas projetadas para desempenhar as funções aqui descritas ou uma combinação deles.

A Figura 7 mostra um diagrama de blocos de uma modalidade exemplar de um sistema projetado para executar o método de estimação de canal aperfeiçoado descrito acima. Cada elemento deste diagrama de blocos pode ser implementado em hardware, software ou uma combinação deles, como, por exemplo, os componentes de hardware e software descritos nos parágrafos anteriores. Além disto, os módulos mostrados separadamente na Figura 7 podem, em algumas modalidades, ser combinados em módulos para vários fins; da mesma maneira, cada módulo da Figura 7 pode ele mesmo compreender um ou mais sub-módulos que executam partes das funções descritas.

Em uma modalidade exemplar, o sistema inclui uma antena 702, que pode ser uma antena fisica ou um arranjo de antenas e pode ser uma de uma série de antenas no sistema MIMO. A antena 702 se conecta a um módulo de receptor 704, que pode amplificar o sinal recebido e executar qualquer pré-processamento desejado. Um módulo de estimador de canal 708 computa a estimativa inicial de canal no domínio da freqüência Hls para o canal selecionado, como, por exemplo, pelo método de seqüência de treinamento referido acima ou por qualquer outro método adequado.

Um módulo de modificação de fase 710 computa a fase média, conforme discutido acima em conexão com a Figura 6, e a remove da estimativa de canal no domínio da freqüência. Um módulo de suavização 712 aplica uma função de suavização à estimativa de canal, também conforme discutido acima em conexão com a Figura 6. Um módulo de restituição de fase 714 restitui a inclinação de fase à estimativa de canal. Finalmente, um módulo de deslocamento 718 restitui quaisquer deslocamentos cíclicos em modalidades nas quais tais deslocamentos são utilizados. A estimativa de canal suavizada, deslocada pode ser então passada para outros módulos de processador para utilização no processamento de fluxos de dados entrantes.

A descrição anterior das modalidades reveladas é apresentada para permitir que qualquer pessoa versada na técnica fabrique ou utilize a presente invenção. Diversas modificações nestas modalidades serão prontamente evidentes aos versados na técnica, e os princípios genéricos aqui definidos podem ser aplicados a outras modalidades sem que se abandone o espírito ou alcance da invenção. A presente invenção pretende ser compatível com os princípios e aspectos inéditos aqui revelados.

O que foi descrito acima inclui exemplos de uma ou mais modalidades. Evidentemente não é possível descrever toda combinação concebível de componentes ou metodologias para finas de descrição das modalidades antes mencionadas, mas os versados na técnica podem reconhecer que são possíveis muitas outras combinações e permutas de diversas modalidades. Por conseguinte, as modalidades descritas pretendem abranger todas as alterações, modificações e variações que se incluam dentro do alcance das reivindicações anexas.

Claims

1. Método de estimação otimizada de canal em um sistema de comunicação, o método compreendendo: selecionar um canal dentre um ou mais canais no sistema de comunicação; determinar, para o canal selecionado, uma estimativa inicial de canal; transformar a estimativa inicial de canal em uma estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo que compreende uma seqüência de amostras; selecionar uma sub-sequência de amostras da seqüência de amostras; gerar uma estimativa de resposta ao impulso no domínio do tempo truncada fixando-se em zero as amostras na estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo que não estão na sub-sequência selecionada de amostras ; computar uma estimativa de resposta ao impulso ponderada no domínio do tempo utilizando-se a estimativa de resposta ao impulso no domínio do tempo truncada para o canal selecionado; e computar uma estimativa de canal de probabilidade máxima para o canal selecionado transformando-se a estimativa de resposta ao impulso ponderada no domínio do tempo no domínio da freqüência.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual selecionar a sub-sequência de amostras compreende também: determinar a duração de resposta do canal; e selecionar como a sub-sequência de amostras uma seqüência otimizada de amostras a partir da estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo, em que a seqüência otimizada de amostras tem uma duração igual à duração da resposta do canal e é selecionada de modo a se aumentar ao máximo a energia na seqüência otimizada de amostras.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, no qual determinar a duração da resposta de canal compreende também receber a duração da resposta de canal como uma entrada.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual determinar a duração da resposta de canal compreende também selecionar a duração da resposta de canal a partir de um conjunto de valores pré-definidos.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, no qual selecionar a duração da resposta de canal a partir de um conjunto de valores pré-definidos compreende também, para cada valor no conjunto de valores pré-definidos, encontrar uma sub-sequência otimizada, em que a sub- sequência otimizada é uma sub-sequência de duração igual a esse valor, a sub-sequência otimizada sendo selecionada de modo a se aumentar ao máximo a soma das energias de todas as amostras dentro dessa sub-sequência, cuja energia ultrapassa um limite; e selecionar, como a duração da resposta de canal, um valor do conjunto de valores pré-definidos cuja sub- sequência otimizada tenha a energia mais elevada.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, no qual o valor selecionado é o menor valor cuja sub-sequência otimizada correspondente tem a energia mais elevada.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, que compreende também aplicar um deslocamento cíclico à estimativa de canal de probabilidade máxima.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, no qual o sistema de comunicação inclui uma ou mais antenas de transmissão.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, no qual o sistema de comunicação inclui uma ou mais antenas de recepção.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, no qual cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par transmissão-recepção de uma das antenas de transmissão e uma das antenas de recepção, o método compreendendo também repetir, para cada canal no sistema de comunicação, todas as etapas, da seleção de um canal até a computação de uma estimativa de canal de probabilidade máxima para o canal selecionado.

11. Método, de acordo com a reivindicação 9, no qual cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par fluxo-recepção de um de uma série de fluxos de dados e uma das antenas de recepção, o método compreendendo também repetir, para cada canal no sistema de comunicação, todas as etapas, da seleção de um canal até a computação de uma estimativa de canal de probabilidade máxima para o canal selecionado.

12. Equipamento para otimizar estimação de canal em um sistema de comunicação, o equipamento compreendendo: uma antena de recepção; um receptor configurado para receber um sinal da antena de recepção; um módulo de estimador inicial de canal configurado para selecionar um canal dentre um ou mais canais no sistema de comunicação e para determinar, para o canal selecionado, uma estimativa de canal inicial com base no sinal recebido; um módulo de transformação configurado para transformar a estimativa de canal inicial em uma estimativa inicial de resposta ao impulso que compreende uma seqüência de amostras; um módulo de filtragem configurado para selecionar uma sub-seguência de amostra da seguência de amostras e gerar uma estimativa inicial de resposta ao impulso truncada fixando em zero as amostras na estimativa inicial de resposta ao impulso gue não estão na sub- seguência selecionada de amostras; e um módulo de estimação de canal de probabilidade máxima configurado para computar uma estimativa de resposta ao impulso ponderada no domínio do tempo utilizando a estimativa de resposta ao impulso no domínio do tempo truncada para o canal selecionado e para computar uma estimativa de canal de probabilidade máxima para o canal selecionado pela transformação da estimativa de resposta ao impulso ponderada no domínio do tempo no domínio da freguência.

13. Eguipamento, de acordo com a reivindicação 12, no gual o módulo de filtragem é também configurado para determinar a duração da resposta de canal e selecionar, como a sub-seguência de amostras, uma seguência otimizada de amostras a partir da estimativa inicial da resposta ao impulso no domínio, em gue a seguência otimizada de amostras tem uma duração igual à duração da resposta de canal e é selecionada de modo a se aumentar ao máximo a energia na seguência otimizada de amostras.

14. Eguipamento, de acordo com a reivindicação 13, no gual o módulo de filtragem é também configurado para receber a duração da resposta de canal como uma entrada.

15. Eguipamento, de acordo com a reivindicação 13, no gual o módulo de filtragem é também configurado para selecionar a duração da resposta de canal a partir de um conjunto de valores pré-definidos.

16. Eguipamento, de acordo com a reivindicação 15, no gual o módulo de filtragem é configurado para encontrar, para cada valor no conjunto de valores pré- definidos, uma sub-sequência otimizada, em que a sub- sequência otimizada é uma sub-sequência de duração igual a esse valor, a sub-sequência otimizada selecionda de modo a se aumentar ao máximo a soma das energias de todas as amostras dentro da sub-sequência otimizada cuja energia ultrapasse um limite; e para selecionar, como a duração da resposta de canal, um valor do conjunto de valores pré- definidos cuja sub-sequência otimizada correspondente tenha a energia mais elevada.

17. Equipamento, de acordo com a reivindicação -16, no qual o valor selecionado é o menor valor cuja sub- sequência otimizada correspondente tem a energia mais elevada.

18. Equipamento, de acordo com a reivindicação -12, no qual a antena de recepção é uma de uma série de antenas de recepção.

19. Equipamento, de acordo com a reivindicação -18, no qual cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par transmissão-recepção de uma antena de transmissão e da antena de recepção.

20. Equipamento, de acordo com a reivindicação -18, no qual cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par fluxo-recepção de um fluxo de dados e da antena de recepção.

21. Meio passível de leitura por máquina que porta instruções para executar um método de otimização de estimação de canal em um sistema de comunicação, o método compreendendo: selecionar um canal dentre um ou mais canais no sistema de comunicação; determinar, para o canal selecionado, uma estimativa inicial de canal; transformar a estimativa inicial de canal em uma estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo, que compreende uma seqüência de amostras; selecionar uma sub-sequência de amostras da seqüência de amostras; gerar uma estimativa de resposta ao impulso no domínio do tempo truncada fixando-se em zero as amostras na estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo que não estão na sub-sequência selecionada de amostras; computar uma estimativa de resposta ao impulso ponderada no domínio do tempo utilizando-se a estimativa de resposta ao impulso no domínio do tempo truncada para o canal selecionado; e computar uma estimativa de canal de probabilidade máxima para o canal selecionado transformando-se a estimativa de resposta ao impulso ponderada no domínio do tempo no domínio da freqüência.

22. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 21, no qual selecionar a sub- sequência de amostras compreende também: determinar a duração de resposta do canal; e selecionar como a sub-sequência de amostras uma seqüência otimizada de amostras a partir da estimativa inicial de resposta ao impulso no domínio do tempo, em que a seqüência otimizada de amostras tem uma duração igual à duração da resposta do canal e é selecionada de modo a se aumentar ao máximo a energia na seqüência otimizada de amostras.

23. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 22, no qual determinar a duração da resposta de canal compreende também receber a duração da resposta de canal como uma entrada.

24. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 22, no qual determinar a duração da resposta de canal compreende também selecionar a duração da resposta de canal a partir de um conjunto de valores pré-definidos.

25. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 24, no qual selecionar a duração da resposta de canal a partir de um conjunto de valores pré-definidos compreende também: para cada valor no conjunto de valores pré- definidos, encontrar uma sub-sequência otimizada, em que a sub-sequência otimizada é uma sub-sequência de duração igual a esse valor, a sub-sequência otimizada sendo selecionada de modo a se aumentar ao máximo a soma das energias de todas as amostras dentro dessa sub-sequência, cuja energia ultrapassa um limite; e selecionar, como a duração da resposta de canal, um valor do conjunto de valores pré-definidos cuja sub- sequência otimizada tenha a energia mais elevada.

26. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 25, no qual o valor selecionado é o menor valor cuja sub-sequência otimizada correspondente tem a energia mais elevada.

27. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 21, no qual o método compreende também aplicar um deslocamento cíclico à estimativa de canal de probabilidade máxima.

28. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 21, no qual o sistema de comunicação inclui uma ou mais antenas de transmissão.

29. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 28, no qual o sistema de comunicação inclui uma ou mais antenas de recepção.

30. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 29, no qual cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par transmissão- recepção de uma das antenas de transmissão e uma das antenas de recepção, no qual o método compreende também repetir, para cada canal no sistema de comunicação, todas as etapas, da seleção de um canal até a computação de uma estimativa de canal de probabilidade máxima para o canal selecionado.

31. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 29, no qual cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par fluxo-recepção de um de uma série de fluxos de dados e uma das antenas de recepção, o método compreendendo também repetir, para cada canal no sistema de comunicação, todas as etapas, da seleção de um canal até a computação de uma estimativa de canal de probabilidade máxima para o canal selecionado.

32. Método de estimação aperfeiçoada de canal em um sistema de comunicação, o método compreendendo: selecionar um canal dentre um ou mais canais no sistema de comunicação; determinar, para o canal selecionado, uma estimativa inicial de canal que compreende uma seqüência de amostras no domínio da freqüência; determinar uma inclinação de fase da estimativa inicial de canal; gerar uma estimativa de canal de fase plana removendo-se a inclinação de fase da estimativa inicial de canal; e gerar uma estimativa de canal aperfeiçoada para o canal selecionado aplicando-se uma função de suavização à estimativa de canal de fase plana.

33. Método, de acordo com a reivindicação 32, no qual determinar a inclinação de fase da estimativa inicial de canal compreende também determinar a inclinação de fase média através da seqüência de amostras no domínio da freqüência na estimativa inicial de canal.

34. Método, de acordo com a reivindicação 32, no qual determinar a inclinação de fase da estimativa inicial de canal compreende determinar uma inclinação de fase média para cada canal no sistema de comunicação, cada canal compreendendo um par de uma da pelo menos uma antena de transmissão e uma da pelo menos uma da antena de recepção.

35. Método, de acordo com a reivindicação 32, no qual aplicar uma função de suavização à estimativa de canal de fase plana compreende também computar uma média ponderada de um número predeterminado de amostras adjacentes da seqüência de amostras no domínio da freqüência.

36. Método, de acordo com a reivindicação 33, no qual a média ponderada é computada de acordo com as fórmulas: <formula>formula see original document page 49</formula> onde H<p(k) é uma késima amostra da seqüência de amostras no domínio da freqüência na estimativa de canal de fase plana. H sM,<p{k) é um valor médio ponderado que corresponde à kesima amostra, N é o número predeterminado de amostras na média ponderada, Nf é o número total de amostras na estimativa de canal de fase plana e A± representa coeficientes de ponderação.

37. Método, de acordo com a reivindicação 36, no qual N= 3, A- = 0,25, A0 = 0,5 e A1 = 0,25.

38. Método, de acordo com a reivindicação 32, no qual gerar uma estimativa de canal aperfeiçoada compreende também restituir a inclinação de fase à estimativa de canal aperfeiçoada.

39. Método, de acordo com a reivindicação 38, que compreende também inserir um deslocamento cíclico na estimativa aperfeiçoada de canal.

40. Método, de acordo com a reivindicação 32, no qual o sistema de comunicação inclui uma ou mais antenas de transmissão.

41. Método, de acordo com a reivindicação 40, no qual o sistema de comunicação inclui uma ou mais antenas de recepção.

42. Método, de acordo com a reivindicação 41, no qual cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par transmissão-recepção de uma das antenas de transmissão e uma das antenas de recepção, o método compreendendo também repetir, para cada canal no sistema de comunicação, todas as etapas, da seleção de um canal até a geração de uma estimativa aperfeiçoada de canal para o canal selecionado.

43. Método, de acordo com a reivindicação 41, cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par fluxo-recepção de um de uma série de fluxos de dados e uma das antenas de recepção, o método compreendendo também repetir, para cada canal no sistema de comunicação, todas as etapas, da seleção de um canal até a geração de uma estimativa aperfeiçoada de canal para o canal selecionado.

44. Método, de acordo com a reivindicação 32, que compreende também: transmitir o canal selecionado com a utilização de direção de fase continua.

45. Método, de acordo com a reivindicação 32, que compreende também: transmitir o canal selecionado com a utilização de direção de primeiro elemento positivo.

46. Equipamento para aperfeiçoar estimação de canal em um sistema de comunicação, o equipamento compreendendo: uma antena de recepção; um receptor configurado para receber um sinal da antena de recepção; um módulo de estimador inicial de canal configurado para selecionar um canal que corresponde à antena de recepção e a uma de pelo menos uma antena de recepção e para determinar, para o canal selecionado, uma estimativa inicial de canal com base no sinal recebido, a estimativa inicial de canal compreendendo uma seqüência de amostras no domínio da freqüência; um módulo de modificação de fase configurado para determinar a inclinação de fase da estimativa inicial de canal e para gerar uma estimativa de canal de fase plana removendo a inclinação de fase da estimativa inicial de canal; e um módulo de suavização configurado para gerar uma estimativa inicial de canal para o canal selecionado aplicando uma função de suavização à estimativa de canal de fase plana.

47. Equipamento, de acordo com a reivindicação -4 6, no qual o módulo de modificação de fase é também configurado para determinar a inclinação de fase da estimativa inicial de canal determinando a inclinação de fase média através da seqüência de amostras no domínio da freqüência na estimativa inicial de canal.

48. Equipamento, de acordo com a reivindicação -4 6, no qual o módulo de modificação de fase é também configurado para determinar a inclinação de fase da estimativa inicial de canal determinando a inclinação de fase média para cada canal no sistema de comunicação, cada canal compreendendo um par de uma da pelo menos uma antena de transmissão e uma da pelo menos uma antena de recepção.

49. Equipamento de acordo com a reivindicação 46, no qual o módulo de suavização é também configurado para computar a média ponderada de um número predeterminado de amostras adjacentes da seqüência de amostras no domínio da freqüência.

50. Equipamento, de acordo com a reivindicação -4 9, no qual a média ponderada é computada de acordo com as fórmulas: <formula>formula see original document page 52</formula> onde Hv(Jc) é uma Jcesima amostra da seqüência de amostras no domínio da freqüência na estimativa de canal de fase plana. H sM,<p(k) é um valor médio ponderado que corresponde à kesima amostra, AJ é o número predeterminado de amostras na média ponderada, Nf é o número total de amostras na estimativa de canal de fase plana e Ai representa coeficientes de ponderação.

51. Equipamento, de acordo com a reivindicação -50, no qual, N = 3, A. = 0,25, A0 = 0,5 e A1 = 0,25.

52. Equipamento, de acordo com a reivindicação -46, que compreende também um módulo de restituição de fase configurado para restituir a inclinação de fase à estimativa de canal aperfeiçoada.

53. Equipamento, de acordo com a reivindicação -52, que compreende também um módulo de deslocamento configurado para inserir um deslocamento ciclico na estimativa de canal.

54. Equipamento, de acordo com a reivindicação -46, no qual a antena de recepção é uma de uma série de antenas de recepção.

55. Equipamento, de acordo com a reivindicação -54, no qual cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par transmissão-recepção de uma antena de transmissão e da antena de recepção.

56. Equipamento, de acordo com a reivindicação -54, no qual cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par fluxo-recepção de um fluxo de dados e da antena de recepção.

57. Equipamento, de acordo com a reivindicação -46, que compreende também: um transmissor que transmite o canal selecionado utilizando direção de fase continua.

58. Equipamento, de acordo com a reivindicação -46, que compreende também: um transmissor que transmite o canal selecionado utilizando direção de primeiro elemento positivo.

59. Meio passível de leitura por máquina que porta instruções para executar um método de estimação aperfeiçoada de canal em um sistema de comunicação, o método compreendendo: selecionar um canal dentre um ou mais canais no sistema de comunicação; determinar, para o canal selecionado, uma estimativa inicial de canal que compreende uma seqüência de amostras no domínio da freqüência; determinar uma inclinação de fase da estimativa inicial de canal; gerar uma estimativa de canal de fase plana removendo-se a inclinação de fase da estimativa inicial de canal; e gerar uma estimativa de canal aperfeiçoada para o canal selecionado aplicando-se uma função de suavização à estimativa de canal de fase plana.

60. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 58, no qual determinar a inclinação de fase da estimativa inicial de canal compreende determinar a inclinação de fase média através da seqüência de amostras no domínio da freqüência na estimativa inicial de canal.

61. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 58, no qual determinar a inclinação de fase da estimativa inicial de canal compreende determinar a inclinação de fase média para cada canal no sistema de comunicação, cada canal compreendendo um par de uma da pelo menos uma antena de transmissão e uma da pelo menos uma antena de recepção.

62. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 58, no qual aplicar uma função de suavização à estimativa de canal de fase plana compreende também computar a média ponderada de um número predeterminado de amostras adjacentes da seqüência de amostras.

63. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 62, no qual a média ponderada é computada de acordo com as fórmulas: <formula>formula see original document page 55</formula> onde Hç{k) é uma kesiraa amostra da seqüência de amostras no domínio da freqüência na estimativa de canal de fase plana. H sM,φ(k) é um valor médio ponderado que corresponde à kesima amostra, N é o número predeterminado de amostras na média ponderada, Nƒ é o número total de amostras na estimativa de canal de fase plana e Ai representa coeficientes de ponderação.

64. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 63, no qual, N= 3, A- = 0,25, A0 = 0,5 e A1 = 0,25.

65. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 58, no qual gerar uma estimativa aperfeiçoada de canal compreende também restituir a inclinação de fase à estimativa de canal aperfeiçoada.

66. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 65, no qual o método compreende também inserir um deslocamento cíclico na estimativa de canal.

67. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 58, no qual o sistema de comunicação inclui uma ou mais antenas de transmissão.

68. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 67, no qual o sistema de comunicação inclui uma ou mais antenas de recepção.

69. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 68, no qual cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par transmissão- recepção de uma das antenas de transmissão e uma das antenas de recepção, e no qual o método compreende também repetir, para cada canal no sistema de comunicação, todas as etapas, da seleção de um canal até a geração de uma estimativa aperfeiçoada de canal para o canal selecionado.

70. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 681, cada canal no sistema de comunicação corresponde a um par fluxo-recepção de um de uma série de fluxos de dados e uma das antenas de recepção, o método compreendendo também repetir, para cada canal no sistema de comunicação, todas as etapas, da seleção de um canal até a geração de uma estimativa aperfeiçoada de canal para o canal selecionado.

71. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 59, que compreende também: transmitir o canal selecionado com a utilização de direção de fase contínua.

72. Meio passível de leitura por máquina, de acordo com a reivindicação 59, que compreende também: transmitir o canal selecionado com a utilização de direção de primeiro elemento positivo.