BRPI0807108A2

BRPI0807108A2 - Transmissão mimo com precodificação de classificação dependente

Info

Publication number: BRPI0807108A2
Application number: BRPI0807108-0A
Authority: BR
Inventors: Byoung-Hoon Kim; Hao Xu
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2008-02-08
Publication date: 2014-05-06
Also published as: IL225592A; CN101606342B; KR101119643B1; HUE042333T2; TW200849905A; JP5096497B2; TWI394411B; WO2008098225A3; RU2009133776A; ES2715276T3; CA2676107A1; EP2127182A2; EP2127182B1; AU2008212797B2; WO2008098225A2; KR20090110868A; JP2010518763A; MX2009007945A; US20110280342A1; MY154508A

Description

"TRANSMISSÃO MIMO COM PRECODIFICAÇÃO DE CLASSIFICAÇÃO DEPENDENTE"

O presente pedido de patente reivindica a prioridade do pedido provisório número de série 5 US60/889.255, intitulado "MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT ANTENNA METHODS AND DEVICES," depositado em 9 de fevereiro de 2007, cedido à cessionária deste, e incorporado no presente documento a titulo de referência.

FUNDAMENTOS I. Campo da Invenção

A presente revelação refere-se em geral à comunicação, e mais especificamente à técnicas para a transmissão de dados em um sistema de comunicação sem fio.

II. Fundamentos

Sistemas de comunicação sem fio são amplamente

desenvolvidos para fornecerem vários conteúdos de comunicação tais como voz, video, dados de pacote, troca de mensagens de broadcast, etc. Esses sistemas sem fio podem ser sistemas de múltiplo-acesso capazes de suportar 20 múltiplos usuários através do compartilhamento dos recursos de sistema disponíveis. Exemplos de tais sistemas de múltiplo acesso incluem sistemas de acesso múltiplo por divisão de código (CDMA), sistemas de acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA), sistemas de acesso múltiplo por 25 divisão de frequência (FDMA), e sistemas de acesso múltiplo por divisão em frequência ortogonal (OFDMA), e sistemas de FDMA com portadora única (SC-FDMA).

Um sistema de comunicação sem fio pode suportar uma transmissão de múltiplas entradas e múltiplas saidas 30 (MIMO). Para a MIMO, um transmissor pode utilizar múltiplas antenas de transmissão (T) para a transmissão de dados a um receptor equipado com múltiplas antenas de recepção (R). As múltiplas antenas de transmissão e de recepção formam um canal MIMO que pode ser utilizado para aumentar a produtividade e/ou aprimorar a confiabilidade. Por exemplo, o transmissor pode transmitir até T fluxos de dados simultaneamente a partir das T antenas de transmissão para aprimorar a produtividade. Alternativamente, o transmissor pode transmitir um único fluxo de dados a partir de todas as T antenas de transmissão para aprimorar a confiabilidade. Em todo caso, é desejável que se envie uma transmissão MIMO de uma maneira que se atinja um bom desempenho.

SUMÁRIO

Técnicas para realizar precodificação de linha dependente para uma Transmissão MIMO são descrita aqui. A precodificação pode incluir o processamento com um vetor ou matriz de precodificação para enviar L fluxos de dados em L antenas virtuais, formadas pelas T antenas físicas onde, em geral, 1<L<T . L pode também ser considerado como a linha de um Canal MIMO. Para a precodif icação de linha dependente, cada linha pode ser associada com um conjunto de pelo menos um vetor ou matriz de precodificação que pode proporcionar um bom desempenho para essa linha. Diferentes linhas podem ser associadas com diferentes conjuntos dos vetores ou matrizes de precodificação.

Em um projeto, um transmissor (por exemplo, um Nó B) pode obter um vetor de precodif icação para uma transmissão de linha-1 a partir de um primeiro conjunto contendo pelo menos um vetor coluna de uma matriz unitária. A matriz unitária pode ser uma matriz de Fourier, uma matriz de Fourier de fase deslocada, ou alguma outra matriz que possua colunas ortogonais. O transmissor pode realizar precodificação para a transmissão de linha-1 com base no vetor de precodificação. O transmissor pode obter uma matriz de precodificação para uma transmissão de linha-2 a partir de um segundo conjunto contendo uma matriz identidade que possui números um ao longo da diagonal e zeros em outro lugar. 0 transmissor pode realizar precodificação para a transmissão de linha-2 com base na matriz de precodificação.

Em um projeto, o transmissor pode determinar se o canal MIMO se assemelha a um canal diagonal, que possui uma matriz resposta de canal com pequenos ganhos de canal fora da diagonal. Essa determinação pode estar com base nas 10 configurações de antena no transmissor e no receptor. O transmissor pode selecionar a matriz identidade como a matriz de precodificação para a transmissão de linha-2 se o canal MIMO se parecer com um canal diagonal. O segundo conjunto pode incluir adicionalmente a matriz unitária. O 15 transmissor pode selecionar a matriz unitária como a matriz de precodificação para a transmissão de linha-2 se o canal MIMO não se parecer com um canal diagonal.

Vários ' aspectos e características da revelação são descritos em detalhes adicionais a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 mostra um sistema de comunicação de múltiplo acesso sem fio.

A Figura 2 mostra um diagrama de bloco de um Nó B e um equipamento de usuário (UE).

A Figura 3 mostra um diagrama de bloco de um

processador de dados de transmissão (TX) e um processador TX MIMO.

A Figura 4 mostra um diagrama de bloco de um processador MIMO de recepção (RX) e um processador de dados RX.

A Figura 5 mostra um processo para a transmissão de dados com uma precodificação de linha dependente. A Figura 6 mostra um aparelho para a transmissão de dados com uma precodificação de linha dependente.

A Figura 7 mostra um processo para a recepção de dados com uma precodificação de linha dependente.

A Figura 8 mostra um aparelho para o recebimento

de dados com uma precodificação de linha dependente.

DESCRIÇÃO DETALHADA

As técnicas descritas aqui podem ser utilizadas por vários sistemas de comunicação sem fio tais como CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA e outros sistemas. Os termos "sistema" e "rede" são frequentemente utilizados intercambiavelmente. Um sistema CDMA pode implementar uma tecnologia de rádio tal como o Acesso de Rádio Terrestre Universal (UTRA) , cdma2000, etc. O UTRA inclui a banda larga-CDMA (W-CDMA) e outras variantes do CDMA. O cdma2000 abrange os padrões IS-2000, IS-95 e IS-856. Um sistema TDMA pode implementar uma tecnologia de rádio tal como o Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM). Um sistema OFDMA pode implementar uma tecnologia de rádio tal como o UTRA Evoluido (E-UTRA), Banda Larga Ultra Móvel (UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Flash- OFDM(R) , etc. 0 UTRA e o E-UTRA são parte do Sistema de Telecomunicação Móvel Universal (UMTS). A evolução de Longo Prazo (LTE) 3GPP é um futuro lançamento de UMTS que utiliza E-UTRA. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE e GSM que são descritos em documentos de uma organização chamada "Projeto de Parceria da 3a Geração" (3GPP) . 0 cdma2000 e o UMB são descritos em documentos de uma organização chamada "Projeto de Parceria da 3a Geração 2" (3GPP2). Essas várias tecnologias de rádio e padrões são conhecidos na técnica.

A Figura 1 mostra um sistema de comunicação de múltiplo acesso sem fio 100 com múltiplos Nós B 110 e múltiplos UEs 120. Um Nó B pode ser uma estação fixa que se comunica com os UEs e pode também ser designada como um Nó B evoluído (eNB), uma estação base, um ponto de acesso, etc. Cada Nó B 110 fornece uma cobertura de comunicação para uma área geográfica em particular. Os UEs 120 podem ser dispersos em todo o sistema, e cada UE pode ser estacionário ou móvel. Um UE pode também ser designado como uma estação móvel, um terminal, um terminal de acesso, uma unidade do assinante, uma estação, etc. Um UE pode ser um telefone celular, um assistente digital pessoal (PDA), um modem sem fio, um dispositivo de comunicação sem fio, um dispositivo portátil, um computador laptop, um telefone sem fio, etc. Um UE pode se comunicar com um Nó B por meio de transmissão no downlink e no uplink. O downlink (ou link seqüencial) refere-se ao link de comunicação a partir dos Nós B para os UEs, e o uplink (ou link reverso) refere-se ao link de comunicação a partir dos UEs para os Nós B.

A Figura 2 mostra um diagrama de bloco de um projeto de um Nó B HO e um UE 120, que são um dos Nós B e um dos UEs na Figura I. O Nó B 110 é equipado com as múltiplas antenas (T) 234a a 234t. O UE 120 é equipado com as múltiplas antenas (R) 252a a 252r. Cada uma das antenas 234 e 252 pode ser considerada como uma antena física.

No Nó B 110, um processador de dados TX 220 pode receber dados a partir da fonte de dados 212, processar (por exemplo, encodificar e mapear símbolo) os dados com base em um ou mais esquemas de modulação e de codificação, e fornecer símbolos de dados. Como utilizado aqui, um símbolo de dados é um símbolo para dados, um símbolo piloto é um símbolo para piloto, e um símbolo pode ser um valor real ou complexo. Os dados e o símbolo pilotos podem sér símbolos de modulação a partir de um esquema de modulação tal como PSK ou QAM. 0 piloto é um dado que é conhecido a priori tanto pelo Nó B quanto pelo UE. Um processador TX MIMO 230 pode processar os dados e os símbolos piloto como descrito a seguir, e pode fornecer os T fluxos de símbolo de saída para os T moduladores (MOD) 232a a 232t. Cada 5 modulador 232 pode processar seu fluxo de símbolo de saída (por exemplo, para o OFDM) para obter um fluxo de amostra de saída. Cada modulador 232 pode condicionar adicionalmente (por exemplo, converter para análogo, filtrar, amplificar, e conversores de subida) seu fluxo de 10 amostra de saída e gerar um sinal de downlink. Os T sinais de downlink dos moduladores 232a a 232t podem ser transmitidos por meio das antenas 234a a 234t, respectivamente.

No UE 120, as R antenas 252a a 252r podem receber os T sinais de downlink a partir do Nó B 110, e cada antena 252 pode fornecer um sinal recebido para um demodulador associado (DEMOD) 254. Cada demodulador 254 pode condicionar (por exemplo, filtrar, amplificar, efetuar uma conversão de descida, e digitalizar) seu sinal recebido para obter amostras, e pode processar adicionalmente as amostras (por exemplo, para o OFDM) para obter os símbolos recebidos. Cada demodulador 254 pode fornecer símbolos de dados recebidos para um processador RX MIMO 260 e fornecer pilotos de símbolo recebidos para um processador de canal 294. O processador de canal 294 pode estimar a resposta do canal MIMO a partir do Nó B 110 para o UE 120 com base nos pilotos de símbolo recebidos, e fornecer um canal MIMO estimado para o processador RX MIMO 260. O processador RX MIMO 260 pode realizar detecção MIMO nos símbolos de dados recebidos com base no canal MIMO estimado, e fornecer símbolos detectados, que são estimados dos símbolos de dados transmitidos. Um processador de dados RX 270 pode processar (por exemplo, demapear e decodificar um símbolo) os símbolos detectados e fornecer dados decodificados para um coletor.de dados 212.

0 UE 120 pode avaliar as condições do canal e gerar uma informação de realimentação, que pode compreender 5 vários tipos de informação como descrito a seguir. A informação e os dados de realimentação a partir da fonte de dados 278 podem ser processados (por exemplo, encodifiçados e mapeados por símbolo) por um processador de dados TX 280, processado espacialmente por um processador TX MIMO 282, e 10 processado adicionalmente pelos moduladores 254a a 254r para gerar sinais de uplink R, que podem ser transmitidos por meio das antenas 252a a 252r. No Nó B HO, os R sinais de uplink do UE 120 podem ser recebidos pelas antenas 234a a 23 41, processados pelos demoduladores 232a a 232t, 15 processados espacialmente por um processador RX MIMO 236, e processado adicionalmente (por exemplo, demapeado e decodificado por símbolo) por um processador de dados RX 238 para recuperar a informação e os dados de realimentação enviados pelo UE 120. Os dados decodificados podem ser 20 fornecidos para um coletor de dados 239. Um controlador/processador 240 pode controlar a transmissão de dados para o UE 120 com base na informação de realimentação.

Os controladores/processadores 240 e 290 podem 25 direcionar a operação no Nó B HO e no UE 120, respectivamente. As memórias 242 e 292 podem armazenar dados e códigos de programa para o Nó B 110 e para o UE 120, respectivamente. Um programador 244 pode selecionar uma UE 120 e/ou outras UEs para a transmissão de dados no 30 downlink e/ou uplink com base na informação de realimentação recebida de todas as UEs.

As técnicas descritas aqui podem, ser utilizadas para a transmissão MIMO no downlink bem como no uplink. Para maior clareza, certos aspectos das técnicas são descritos a seguir para a transmissão MIMO no downlink em LTE. 0 LTE utiliza a multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM) no downlink e multiplexação por divisão de frequência de portadora única (SC-FDM) no uplink. 0 OFDM e o SC-FDM divide a banda larga do sistema para múltiplas subportadoras ortogonais(K), que são também designadas comumente como tons, faixas, etc. Cada subportadora pode ser modulada com dados. Geralmente, os símbolos de modulação são enviados no domínio de frequência com o OFDM e no domínio de tempo com o SC-FDM. O LTE utiliza a multiplexação por divisão de frequência localizada (LFDM), que é uma variante do SC-FDM, para o uplink. Com o LFDM, os símbolos de modulação são enviados em um bloco de subportadoras consecutivas.

0 Nó B 110 pode transmitir L símbolos de dados simultaneamente por meio de L camadas em cada subportadora em cada período de símbolo, onde, em geral, L>1. Uma camada pode corresponder a uma dimensão espacial para cada 20 subportadora utilizada para a transmissão. O Nó B 110 pode transmitir dados utilizando vários esquemas de transmissão MIMO.

Em um projeto, o Nó B 110 pode processar símbolos de dados para cada subportadora k, como se segue:

XfiJ = WUd^1 Eq (1)

onde d (k) é um vetor Lxl contendo L símbolos de dados para serem enviados por meio de L camadas na subportadora k em um período de símbolo,

Ué uma matriz de permutação LxLr Wé uma matriz de precodificaçãoT' xL, e x(k) é um vetor Lxl contendo T símbolos de saída para as T antenas de transmissão na subportadora k em um período de símbolo.

A equação (1) é para uma subportadora k. 0 mesmo processamento pode ser realizado para cada subportadora utilizada para a transmissão. Na presente descrição, uma matriz pode possuir uma ou múltiplas colunas.

A matriz anterior W pode ser utilizada para formar T antenas virtuais com T antenas físicas 234a a 234t 10 no Nó B HO. Cada antena virtual pode ser formada com uma coluna de W . Um símbolo de dados pode ser multiplicado por uma coluna de W e pode então ser enviado em uma antena virtual e em todas as T antenas físicas. W pode ser determinado como descrito a seguir.

A matriz de permutação U pode ser utilizada para

mapear os símbolos de dados para as L camadas para as L antenas virtuais selecionadas a partir das T antenas virtuais disponíveis. 0 U pode ser definido com base em uma camada para o mapeamento da antena virtual selecionada 20 para uso. O U pode também ser uma matriz identidade I . As mesmas ou diferentes matrizes de permutação podem ser utilizadas para as K subportadoras.

Em geral, o Nó B 110 pode realizar precodificação com base em uma ou mais matrizes. Uma precodif icação pode 25 incluir uma antena virtual, sinalização, que é o processamento com a matriz anterior W para obter antenas virtuais. A precodificação pode também incluir o processamento com uma ou mais matrizes de atraso cíclico para cada subportadora para obter uma diversidade de 30 atrasos cíclicos. Para simplificar, muitas das descrições seguintes assumem que as anteriores incluem somente uma sinalização de antena virtual com a matriz de precodificação W .

A Figura 3 mostra um diagrama de bloco de um projeto de um processador de dados TX 220, processador TX MIMO 230, e os moduladores 232a a 232t no Nó B 110 na Figura 2. Dentro do processador de dados TX 220, os S fluxos de dados podem ser fornecidos para os S encodif icadores 320a a 320s, onde, em geral, S>1. Cada encodificador 320 pode encodificar, intercalar, e embaralhar seus fluxos de dados e fornecer dados codificados para um mapeador de símbolos associado 322. Cada mapeador de símbolos 322 pode mapear seus dados codificados para os símbolos de dados. Cada fluxo de dados pode carregar um bloco ou pacote de transporte em cada intervalo de tempo da transmissão (TTI). Cada encodificador 320 pode processar seu bloco de transporte para obter uma palavra do código. Os termos "fluxo de dados", "bloco de transporte", "pacote", e "palavra do código" podem ser utilizados intercambiavelmente. Os mapeadores de símbolos 322a a 322s podem fornecer S fluxos de símbolo de dados.

Dentro do processador TX MIMO 230, um mapeador de camada 332 pode mapear os símbolos de dados para os S fluxos de dados para as L antenas virtuais selecionadas para o uso. Em um projeto, o mapeador 332 pode mapear os símbolos de dados para os S fluxos de dados para as L camadas e podem então mapear os símbolos de dados para as L camadas às subportadoras e antenas virtuais utilizadas para a transmissão. Uma unidade de sinalização do precodificador/antena virtual 334 pode multiplicar os símbolos mapeados a partir do mapeador de camada 332 para cada subportadora com a matriz de precodificação W para obter símbolos de saída para essa subportadora. Os símbolos piloto podem ser multiplexados na entrada da saída do precodificador 334. 0 precodificador 334 pode fornecer T fluxos de símbolo de saída para os T moduladores 232a a 232t.

Cada modulador 232 pode realizar uma modulação OFDM para um respectivo fluxo de símbolo de saída. Dentro de cada modulador 232, uma unidade transformada discreta de Fourier inversa (IDFT) 342 pode realizar um ponto-K de IDFT em símbolos de saída K para serem enviados nas K subportadoras totais em um período de símbolo de OFDM para obter uma porção proveitosa contendo as amostras de domínio de tempo K. Cada amostra de domínio de tempo é um valor complexo a ser transmitido em um período de amostra. Um gerador de prefixo cíclico 344 pode copiar as últimas amostras C da porção proveitosa e anexar as amostras copiadas à frente da porção proveitosa para formar um símbolo OFDM contendo amostras K + C . A porção copiada é designada como um prefixo cíclico e é utilizada para combater a interferência inter-símbolo (ISI) causada pelo desaparecimento da freqüência seletiva. Cada modulador 232 pode condicionar adicionalmente seu fluxo de amostras (não mostrado na Figura 3) para gerar um sinal de downlink.

O controlador/processador 240 pode receber uma informação de realimentação a partir do UE 120 e gerar controles para o processador de dados TX 220 e para o 25 processador TX MIMO 230. O controlador/processador 240 pode também fornecer a matriz de precodificação W ao precodificador 334.

O processador de dados TX 280, processador TX MIMO 282, e os moduladores 254 no UE 120 na Figura 2 podem 30 ser implementados de uma maneira similar a do processador de dados TX 220, processador TX MIMO 230, e os moduladores 232, respectivamente, na Figura 3. Para o LFDM, uma unidade transformada Fourier discreta (DFT) pode ser inserida após cada mapeador de símbolos 322 e pode ser utilizada para transformar os símbolos de dados de um domínio de tempo para um domínio de frequência. Para o OFDM, a unidade de DFT pode ser omitida como mostrado na Figura 3.

Os símbolos recebidos no UE 120 para cada

subportadora k podem ser expressos como: y(k) =H(k)x(k) + z(k)

= H(k)WVd(k) + z(k) Eq (2) = Hef(k)Vd(k) + z(k)

onde H (k) é uma matriz de canal RxT MIMO para a

subportadora k,

Uef(k) = H(k)1W é uma RxL é uma matriz de canal MIMO efetiva para a subportadora k,

y (k) é um vetor Rxl contendo R símbolos recebidos na subportadora k, e

z(k) é um vetor de ruído Rxl para a subportadora

k.

O UE 120 pode computar uma matriz de filtro

espacial M(k) para cada subportadora k com base na matriz de canal MIMO H (k) e a matriz de precodif icação W e, de acordo com uma técnica linear de mínimo erro médio quadrático (MMSE), como se segue:

Mf*; = D(k) [ Hj (k) Hef (k) + <r22 IJ-' Hj (k) Eq (3) onde O(k) = [âiSLg{[n»(k)Kef(k) + a2zir1ll%(k)llef(k)}]-1 é uma

matriz diagonal de valores de graduação utilizados para obter símbolos detectados normalizados, σ2ζ é a. variação do ruído, e

Mf*; é uma matriz de filtro espacial RxL para a subportadora k. O UE 120 pode realizar detecção MIMO como se

segue:

Ud(&) = M(&)y(k) = Ud(&) + z(k) Eq (4)

onde d(k) é um vetor Lxl contendo L símbolos detectados para a subportadora k, e

z(k) é um vetor de ruído após a detecção MIMO.

A Figura 4 mostra um diagrama de bloco de um projeto do processador RX MIMO 260 e do processador de dados RX 270 no UE 120 na Figura 2. Um estimador de canal 294 pode derivar um canal MIMO Jl(k) estimado, com base nos símbolos piloto recebidos a partir dos demoduladores 254a a 254r. Dentro do processador RX MIMO 260, uma unidade de computação 410 pode computar uma matriz de filtro espacial M (k) para cada subportadora k como mostrado na equação (3) , ou com base em alguma outra técnica de detecção MIMO. Um detector MIMO 412 pode realizar detecção MIMO nos R fluxos de símbolo de dados recebidos a partir dos R demoduladores 254a a 254r com a matriz de filtro espacial M (k) para cada subportadora k como mostrado na equação (4), e fornecer símbolos detectados para as antenas virtuais selecionadas L. Um demapeador de camada 414 pode demapear os símbolos detectados de uma maneira complementar ao mapeamento realizado pelo mapeador de camada 332 na Figura 3 e pode fornecer os S fluxos de símbolo detectados para os S fluxos de dados.

No processador de dados RX 270, os S demapeadores de símbolos 420a a 420s podem demapear o símbolo dos S fluxos de símbolo detectados e fornecer razões de Iog- verossimilhança (LLRs) . Os S decodificadores 422a a 422s 30 podem desembaralhar, desintercalar, e decodificar as LLRs a partir dos demapeadores de símbolos 420a a 420s, respectivamente, e fornecer S fluxos de dados decodificados.

A Figura 4 mostra um receptor linear MMSE. Para um MMSE linear com um receptor para o cancelamento da 5 interferência sucessiva (MMSE-SIC), um fluxo de dados pode ser detectado e decodificado, e a interferência devida a esse fluxo pode ser estimada e cancelada a partir dos símbolos de dados recebidos. Outro fluxo de dados pode então ser detectado e decodificado após o cancelamento da 10 interferência devido ao fluxo decodificado.

Vários tipos de matrizes podem ser utilizados para a matriz de precodif icação W. Em um projeto, uma matriz unitária V TxT é utilizada para a matriz de precodificação W . A matriz unitária V é caracterizada 15 pelas propriedades V^V = I e VVw=I, que significa que as colunas do V são ortogonais uma à outra, as linhas de V são também ortogonais umas às outras, e cada coluna e cada linha possui uma energia de unidade. A matriz unitária V pode ser definida de modo que todos os elementos da matriz 20 sejam elementos de unidade de grandeza que possuem a mesma magnitude. A utilização da matriz unitária V com elementos de unidade de grandeza para a matriz anterior W pode (i) permitir que todas as T antenas de transmissão e seus amplificadores de energia associados sejam totalmente 25 utilizados para a transmissão de dados sem levar em consideração o número de camadas e (ii) e sem afetar as estatísticas do canal, que podem ser desconhecidos para o transmissor.

»

Em um projeto, uma matriz de Fourier F, que é uma matriz unitária com elementos de unidade de grandeza, pode ser utilizada para a matriz anterior W. Os elementos de uma matriz de Fourier F TxT podem ser expressos como: J 2 τι

/a v=eV T para u = 0, T-I e v = 0, T-I Eq (5)

onde fuv é o elemento na u-ésima linha e na v-ésima coluna da matriz de Fourier. Uma matriz de Fourier é também designada comumente como uma matriz DFT.

Em outro projeto, uma matriz de fase-deslocada Fourier, que é também uma matriz unitária com elementos de unidade de grandeza, pode ser utilizada para a matriz de precodificação W . Uma matriz de Fourier de fase-deslocada pode ser expressa como:

Eq (6)

onde

A =

,je,

0

W = AF,

0 ···

„j'e2 ...

0

é uma matriz diagonal de fase

deslocada, e

θν é a fase para a v-ésima antena.

Uma matriz diagonal é uma matriz com possíveis elementos não zero ao longo da diagonal, e elementos zero em outro lugar. Como mostrado na equação (6), a matriz de Fourier de fase deslocada pode ser obtida através da pré- multiplicação da matriz de Fourier com uma matriz diagonal.

A precodificação com uma matriz unitária, como mostrado na equação (1), pode permitir que cada símbolo de dados seja transmitido por meio de todas as T antenas físicas e pode também permitir que os amplificadores de energia associados sejam utilizados para a transmissão de dados mesmo quando somente um símbolo de dados é enviado em uma camada. Além disso, cada símbolo de dados pode ser enviado a partir de todas as T antenas físicas sem levar em consideração o número de camadas, e pode observar a diversidade espacial. A resposta do canal MIMO a partir das T antenas de transmissão no Nó B 110, para as R antenas de recepção no UE 120 pode ser expressa como:

A, I (^0 ^12 (^) " ’ ’ ^lT (^0

^21(Ar) Zz22(Ar) ··· Zz21-(Ar)

H(Ar) =

Eq (7)

AiW 2 (*) Art (Ar)_

onde Aiy(Ar) é um ganho de canal complexo da antena de

transmissão j para receber a antena i pela subportadora k.

As características dos ganhos de canal complexo em H (k) podem depender de vários fatores tais como o ambiente sem fio, o tipo de antenas utilizado no Nó B 110, o tipo de antenas utilizado no UE 120, etc. Se uma configuração de antena, tal como o arranjo linear uniforme (ULA) , é utilizada no Nó B 110, então os ganhos de canal complexo podem ser não-correlatos, e a precodificação com uma matriz unitária pode atingir uma diversidade espacial. No entanto, se as configurações de antena de polarização cruzada são utilizadas no No B HO e no UE 120, então a discriminação de polarização cruzada (XPD) do Canal MIMO pode ser aumentada. Quando o XPD é alto, a matriz do canal MIMO H (k) poder chegar perto de uma matriz diagonal, e a precodificação com uma matriz unitária pode tornar a matriz efetiva Yi.ef(k) do canal MIMO, distante da matriz diagonal.

O UE 120 pode empregar um receptor linear MMSE, um receptor MMSE-SIC, ou algum outro receptor MIMO para processar os símbolos recebidos y(k). O receptor linear MMSE pode realizar detecção linear MMSE nos símbolos recebidos para obter símbolos detectados para todos os fluxos, que podem ser processados para recuperar os dados enviados nesses fluxos. O receptor MMSE-SIC pode realizar detecção linear MMSE e uma decodificação para um fluxo em um tempo, estimar a interferência devido a cada fluxo decodificado, e cancelar a interferência estimada anterior para realizar detecção MMSE e uma decodificação para o próximo fluxo. 0 receptor MMSE-SIC pode ser capaz de 5 alcançar um bom desempenho sem levar em conta se 0 canal MIMO efetivo é diagonal ou não diagonal. No entanto, o receptor linear MMSE pode ter um mau desempenho para um canal MIMO não-diagonal efetivo. Assim, a precodificação com uma matriz unitária na presença de uma matriz H(k) do 10 canal MIMO quase diagonal pode degradar o desempenho do receptor linear MMSE.

Em um aspecto, a precodificação de linha dependente pode ser realizada a fim de fornecer um bom desempenho tanto para o receptor linear MMSE quanto para o 15 receptor MMSE-SIC. Para a precodificação de linha dependente, cada classificação pode ser associada com um conjunto de pelo menos um vetor de precodificação ou matriz que pode proporcionar um. bom desempenho para essa classificação. Diferentes classificações podem ser 20 associadas com diferentes conjuntos de vetores de precodificação ou matrizes. A precodificação de linha dependente pode proporcionar um bom desempenho mesmo quando o Nó B é equipado com antenas de polarização cruzada.

Para maior clareza, a precodificação de linha 25 dependente é descrita abaixo para uma configuração MIMO 2x2 com duas antenas de transmissão e duas antenas de recepção. Para simplificar, a descrição seguinte é para uma subportadora, e o índice de subportadora k é omitido. Também para simplificar, o U é assumido para ser uma 30 matriz identidade e é omitido. Para a configuração MIMO

2x2, os símbolos recebidos no UE podem ser expressos

i

como: 10

15

Λ. H12 Xl + 2I h2l ^22_ y-2. _X2_ -Z2_ Eq (8)

A matriz do canal MIMO pode se parecer com uma matriz diagonal se o XPD for muito alto. Para o caso de um canal MIMO quase diagonal, a matriz do canal MIMO pode ser expressa como:

H =

λι h\i a 0 Ji21 ^22 _ I O Eq (9)

onde a e. β são ganhos de canal complexo. A matriz do canal MIMO quase diagonal na equação (9) pode ser obtida, por exemplo, quando o Nó B e o UE forem ambos equipados com antenas de polarização cruzada.

Para uma transmissão de classificação-2

utilizando uma matriz de Fourier 2x2 F =

1

V2

1 1 1 -1

como a

matriz de precodificação W, os símbolos de saída no Nó B e os símbolos recebidos no UE podem ser expressos como:

dj

X1 1 Ί il' X2 _ ~ 42 1 -ij _ 'y^ 1 a a _y 2 _ β ~β_ dX d,

+

Eq(IO)

Eq(Il)

20

A equação (11) pode ser expressa como: y]=-j^(a-di+a-d2) + z] e y2 =-^=(β·άχ-β·ά2) + ζ2 Eq(12)

Como mostrado na equação (12), a precodificação com a matriz de Fourier pode degradar o desempenho da transmissão de classificação-2 devido a interferência espacial aumentada se o UE empregar o receptor linear MMSE, a menos que \a\ = \β\ . Se o UE emprega um receptor MMSE-

SIC, então a precodif icação com a matriz de Fourier pode não degradar o desempenho (idealmente). Para uma transmissão de classificação-2 que utiliza a, matriz identidade como a matriz de precodificação W , ou W = I, os símbolos de saída no Nó B e os símbolos recebidos no UE podem ser expressos como:

e Eq(13)

y2

Xl' 1 "1 0“ '4' X2 _ “V2 _° l d2 1 a 0' Ul zI _“V2 0 β. I + - <N I Eq(14)

A equação (14) pode ser expressa como:

Eq(15)

1

yy ~ a-dx+zx e ^y2 β 2 zi

Como mostrado na equação (15), a precodificação com a matriz identidade pode resultar em uma interferência pequena ou não espacial quando a matriz do canal MIMO é quase diagonal. Isso pode proporcionar um bom desempenho de classificação-2 tanto para o receptor linear MMSE assim como para o receptor MMSE-SIC. A matriz identidade pode desse modo ser preferida sobre a matriz de Fourier para a transmissão de classificação-2 com uma matriz de canal MIMO quase diagonal.

Para uma transmissão de classificação -1 que utiliza uma coluna da matriz de Fourier F como a matriz de precodif icação W, os símbolos de saída no Nó B e os símbolos recebidos no UE podem ser expressos como:

1

λ/2

1

±1

d , e

* 1 a _y 2 _ = V2 1+ d + _Z2_ l Eq (16)

Eq(17)

O sinal de ± nas equações (16) e (17) depende se a primeira ou a segunda coluna da matriz de Fourier é utilizada como o vetor de precodificação.

A equação (17) pode ser expressa como: V2

Eq(18)

Como mostrado na equação (18), a precodificação com uma coluna da matriz de Fourier para uma transmissão de classificação-1 pode melhorar o desempenho desde que o UE

com isso a completa utilização da energia irradiada a partir dos dois amplificadores de energia para as duas antenas de transmissão no Nó B.

utiliza a coluna da esquerda da matriz identidade como a matriz de precodificação W, os símbolos recebidos no UE podem ser expressos como:

utilizada como a matriz de precodificação W, então os símbolos recebidos no UE podem ser expressos como:

para a transmissão de classificação-1 dependendo se a coluna da esquerda ou da direita da matriz identidade é utilizada para a precodificação. Assim, a metade da energia total dos dois amplificadores de energia pode ser perdida pela utilização de uma coluna da matriz identidade para a precodificação da transmissão de classificação-1 transmissão. A matriz de Fourier pode, dessa forma, ser preferida sobre a matriz identidade para a transmissão de classificação-1.

possa obter uma energia de canal combinada de (|a|2+ | β |2)/2,

Para uma transmissão de classificação-1 que

Eq (19)

Se a coluna da direita da.matriz identidade for

Eq (20)

Como mostrado nas equações (19) e (20), o UE pode obter uma energia de canal tanto do \a\2/2 quanto do \β\2!2 Em um primeiro projeto, três hipóteses podem ser sustentadas pelas classificações 1 e 2 em uma configuração MIMO 2x2, como se segue:

. Usar a matriz identidade para a classificação

2, e

. Usar tanto a primeira quanto a segunda coluna da matriz de Fourier (ou uma matriz de Fourier de fase deslocada) para a classificação 1.

0 primeiro projeto pode ser utilizado, quando a matriz do canal MIMO H for quase diagonal, por exemplo, devido ao alto XPD para as configurações de antena de polarização cruzada. Esse projeto pode proporcionar um bom desempenho tanto para o receptor linear MMSE quanto para o receptor MMSE-SIC para ambas as classificações 1 e 2 para a matriz quase diagonal do canal MIMO. Esse projeto pode ser utilizado quando a informação da matriz de precodificação não for informada pelo UE.

Em um segundo projeto, quatro hipóteses podem ser sustentadas para as classificações 1 e 2 em uma configuração MIMO 2x2, como se segue:

. Usar tanto a matriz identidade quanto a matriz de Fourier (ou uma matriz de Fourier de fase deslocada) para a classificação 2, e

. Usar tanto a primeira quanto a segunda coluna da matriz de Fourier (ou a matriz de Fourier de fase deslocada) para a classificação 1.

0 segundo projeto pode suportar tanto o canal MIMO quase diagonal bem como distante do canal diagonal MIMO. Tanto o alto XPD (canal MIMO quase diagonal) quanto o baixo XPD (distante da diagonal do canal MIMO) podem ser dinamicamente observados mesmo pelas configurações da antena de polarização cruzada dependendo das orientações da antena, das propagações do canal, etc. Além disso, diferentes UEs podem ser equipados com diferentes configurações de antena, por exemplo, alguns UEs podem ser equipados com antenas dipolo enquanto outros UEs podem ser equipados com antenas de polarização cruzada. Suportando tanto a matriz identidade quanto a matriz de Fourier para a classificação 2, um bom desempenho pode ser alcançado para ambos o receptor linear MMSE e o receptor MMSE-SIC sem levar em conta o XPD ou as configurações da antena.

Para o segundo projeto, um UE pode selecionar uma das quatro hipóteses com base na métrica (por exemplo, capacidade de transmissão de soma). 0 UE pode informar a hipótese selecionada utilizando dois bits para a realimentação. 0 Nó B pode aplicar a matriz antecedente correspondendo à hipótese selecionada para a transmissão de dados para o UE.

Para maior clareza, a precodificação de linha dependente foi descrita para uma configuração MIMO 2x2. Em geral, a precodificação de linha dependente pode ser utilizada para qualquer configuração MIMO RxT e pode suportar qualquer número de diferentes classificações. Cada classificação pode estar associada com um conjunto de pelo menos um vetor de precodificação ou matriz. Para a classificação 1, o conjunto pode incluir pelo menos um vetor coluna de uma matriz unitária, que Poe ser uma matriz de Fourier, uma matriz de Fourier de fase deslocada, ou alguma outra matriz. Para a classificação 2, o conjunto pode incluir a matriz identidade e possivelmente uma ou mais matrizes unitárias. Um conjunto para uma classificação mais alta pode incluir uma ou mais matrizes que podem proporcionar um bom desempenho para essa classificação. Por exemplo, um conjunto para a classificação 4 pode incluir uma matriz que pode proporcionar um bom desempenho para as antenas duais de polarização cruzada. 0 conjunto para cada classificação pode também incluir outras matrizes. Os conjuntos dos vetores de precodificação/matrizes para diferentes classificações pode ser definido para proporcionar um bom desempenho tanto para o canal MIMO quase diagonal bem como distante a partir do canal diagonal MIMO.

Em um projeto, o Nó B pode selecionar a matriz de precodificação e não contar com uma resposta de informação da matriz de precodificação pelo UE. 0 UE pode selecionar a classificação, e o Nó B pode selecionar a matriz de precodificação com base na classificação selecionada. Em outro projeto, o UE pode avaliar diferentes possíveis vetores/matrizes de precodificação para diferentes classificações e pode informar o vetor/matriz e classificação de precodificação. 0 Nó B pode então aplicar o vetor/matriz de precodificação selecionado.

Como se pôde notar acima, o SC-FDM ou OFDM pode ser utilizado para uma transmissão em um dado link. A principal motivação para a escolha do SC-FDM em vez do OFDM para o uplink é que uma forma de onda do SC-FDM possui uma razão de energia de pico pára a média (PAR) mais baixa do que aquela de uma forma de onda do OFDM. 0 PAR mais baixo pode permitir que um amplificador de energia seja operado mais perto do nível de energia do pico (ou em energia média alta). 0 SC-FDM pode, dessa forma, ter uma vantagem sobre o OFDM em cenários de energia limitada, tal como para os UEs que possuem um limite de célula, devido a sua utilização mais eficiente do amplificador de energia.

No entanto, os UEs localizados próximos ao Nó B ou em células isoladas podem alcançar suficientemente uma alta geometria para justificar a transmissão MIMO. Para a MIMO (SU-MIMO) de um único usuário 2x2, dois fluxos podem ser transmitidos por um UE equipado com duas antenas e dois amplificadores de energia. Para um SU-MIMO 4x4, quatro fluxos podem ser transmitidos por um UE equipado com quatro antenas e quatro amplificadores de energia. Em ambos os 5 casos, diferentes fluxos podem observar diferentes condições de canal e podem ser confiavelmente enviados em diferentes taxas com diferentes esquemas de modulação e de codificação (MCSs). 0 uso de diferentes esquemas de modulação para diferentes fluxos podem conduzir para 10 diferentes PARs para esses fluxos. Além disso, o processamento do transmissor MIMO tal como a permutação e a precodificação de camada pode também impactar os PARs dos fluxos.

Uma simulação de computador foi realizada para determinar os PARs das formas de onda do LFDM e do OFDM para vários esquemas MIMO e de modulação para a configuração MIMO 2x2. A simulação de computador foi realizada para os seguintes esquemas MIMO:

. Através do controle de taxa da antena (PARC) - cada fluxo é enviado a partir de uma antena física sem precodificação ou permutação· de camada.

. Permutação de camada - cada fluxo é enviado ao longo de todas as antenas utilizadas para a transmissão MIMO, e

. Precodificação (ou mapeamento da antena

virtual) - cada fluxo é enviado em uma antena virtual formada com uma coluna de uma matriz de precodificação.

A PARC pode ser alcançada através da omissão da permutação de camada e realizar de precodificação com a 30 matriz identidade. A permutação de camada pode ser alcançada através do ciclo pelas antenas em diferentes subportadoras e/ou em diferentes períodos de símbolo. A permutação de camada pode permitir que um fluxo observe uma razão sinal/ruído e interferência (SINR) para todas as antenas.

Dois fluxos podem ser enviados por meio de duas antenas com base em um dos esquemas MIMO. A simulação do computador indica que o PAR de uma forma de onda do LFDM é mais baixo do que o PAR de uma forma de onda do OFDM para todos os esquemas MIMO e esquemas de modulação. Para o LFDM com PARC, o PAR para o QPSK é mais baixo do que o PAR para o 16-QAM, que é mais baixo do que o PAR para p 64-QAM. Para o LFDM, o PAR de cada fluxo de saida com uma permutação de camada está entre os PARs dos dois fluxos de saida com o PARC. Também para o LFDM, os PARs dos fluxos de saida com a precodificação são mais altos do que (i) os PARs dos fluxos de saída com uma permutação de camada e (ii) os PARs dos fluxos de saída com o PARC.

As seguintes observações podem ser feitas:

. Para uma transmissão de classificação-1, pode ser vantajoso a partir de uma perspectiva do PAR realizar precodificação com uma matriz unitária a fim de utilizar todos os amplificadores de energia disponíveis.

. Se o número de fluxos for igual ao número de antenas, ou L=T, então a precodificação com uma matriz unitária pode degradar o desempenho devido ao aumento do PAR. A precodificação com a matriz identidade pode proporcionar um PAR mais baixo.

. Se o número de fluxos for menor que o número de antenas, ou LcT , então poderá ser vantajoso realizar precodificação com uma matriz unitária a fim de utilizar todos os amplificadores de energia disponíveis.

A Figura 5 mostra um projeto de um processo 500 para a transmissão de dados com a precodif icação de linha dependente. 0 processo 500 pode ser realizado por um transmissor, que pode ser um Nó B para a transmissão do downlink ou um UE para a transmissão do uplink.

0 transmissor pode obter um vetor de precodificação para uma transmissão de classificação-1 a partir de um primeiro conjunto compreendendo pelo menos um vetor coluna de uma matriz unitária (bloco 512) . A matriz unitária pode ser uma matriz de Fourier, uma matriz de Fourier de fase deslocada, ou algum outro tipo de matriz unitária. 0 transmissor pode realizar precodificação para a transmissão de classificação -1 com base no vetor de precodificação (bloco 514). 0 transmissor pode obter uma matriz de precodificação para uma transmissão de classificação-2 a partir de um segundo conjunto compreendendo uma matriz identidade (bloco 516) . 0 transmissor pode realizar precodificação para a transmissão de classificação-2 com base na matriz de precodificação (bloco 518).

Para o bloco 514, o transmissor pode realizar precodificação para um fluxo de dados com vetor de precodificação para obter múltiplos fluxos de saída para múltiplas antenas de transmissão. Para o bloco 518, 'o transmissor pode realizar precodificação para dois fluxos de dados com a matriz de precodificação para obter múltiplos fluxos de saída para as múltiplas antenas de transmissão.

Em um projeto do bloco 516, o transmissor pode determinar se um Canal MIMO se parece com um canal diagonal que possui uma matriz resposta de canal quase diagonal com pequenos ganhos de canal fora da diagonal. Essa determinação pode ser com base em configurações de antena (i) no Nó B e no UE, (ii) em um canal MIMO estimado obtido pelo receptor, e/ou em (iii) alguma outra informação. 0 transmissor pode selecionar a matriz identidade como a matriz de precodificação para a transmissão de classif icação-2 se o canal MIMO se parecer com um canal diagonal. Por exemplo, o transmissor pode selecionar a matriz identidade se o Nó B e/ou o UE estiver equipado com 5 antenas de polarização cruzada. O segundo conjunto pode compreender adicionalmente a matriz unitária. O transmissor pode selecionar a matriz unitária como a matriz de precodificação para a transmissão de classificação-2 se o canal MIMO não se parecer com um canal diagonal.

Em um projeto, o transmissor pode selecionar a

matriz identidade como uma matriz de precodificação para a transmissão de classificação-L se L for igual ao número de antenas de transmissão. 0 transmissor pode então realizar precodificação para a transmissão de classificação-L com 15 base na matriz identidade. 0 transmissor pode selecionar uma matriz unitária como a matriz de precodificação para a transmissão de classificação-L se L for menor que número de antenas de transmissão. 0 transmissor pode então realizar precodificação para a transmissão de classificação-L com 20 base na matriz unitária.

0 transmissor pode selecionar o vetor de precodificação para a transmissão de classificação-1 e a matriz de precodificação para a transmissão de classificação-2. Alternativamente, o transmissor pode 25 receber o vetor de precodificação e/ou a matriz de precodificação a partir do receptor. 0 receptor pode avaliar diferentes possíveis vetores de precodificação no primeiro conjunto e diferentes possíveis matrizes no segundo conjunto. 0 receptor pode então enviar o vetor de 30 precodificação e a matriz com o melhor desempenho para o transmissor.

A Figura 6 mostra um projeto de um aparelho 600 para a transmissão de dados com uma precodificação de linha dependente. O aparelho 600 inclui mecanismos para obter um vetor de precodificação para uma transmissão de classificação-1 a partir de um primeiro conjunto compreendendo pelo menos um vetor coluna de uma matriz 5 unitária (módulo 612), mecanismos para realizar precodificação para a transmissão de classificação-1 com base no vetor de precodificação (módulo 614), mecanismos para obter uma matriz de precodif icação para uma transmissão de classificação-2 a partir de um segundo 10 conjunto compreendendo uma matriz identidade (módulo 616) , e mecanismos para realizar precodificação para a transmissão de classificação-2 com base na matriz de precodificação (módulo 618).

A Figura 7 mostra um projeto de um processo 700 para o recebimento de dados com uma precodificação de linha dependente. 0 processo 700 pode ser realizado por um receptor, que pode ser um UE para a transmissão do downlink ou um Nó B para a transmissão do uplink.

O receptor pode receber uma transmissão de classificação-1 enviada a partir de múltiplas antenas de transmissão com um vetor de precodificação selecionada a partir de um primeiro conjunto compreendendo pelo menos um vetor coluna de uma matriz unitária (bloco 712). O receptor pode processar a transmissão de classificação-1 para recuperar fluxos de dados enviados na transmissão de classificação-1 (bloco 714). 0 receptor pode receber uma transmissão de classificação-2 enviada a partir de múltiplas antenas de transmissão com uma matriz de precodificação selecionada a partir de um segundo conjunto compreendendo uma matriz identidade (bloco 716). O receptor pode processar a transmissão de classificação-2 para recuperar dois fluxos de dados enviados na transmissão de classificação-2 (bloco 718) . [0114] Para o bloco 714, o receptor pode derivar um vetor de filtro espacial para a transmissão de classificação-1 com base no vetor de precodificação. O receptor pode então realizar detecção para a transmissão de classificação-1 com base no vetor de filtro espacial. Para o bloco 718, o receptor pode derivar uma matriz de filtro espacial para a transmissão de classificação-2 com base na matriz de precodificação. O receptor pode então realizar detecção MIMO para a transmissão de classif icação-2 com base na matriz de filtro espacial. O receptor pode realizar detecção MMSE ou uma detecção MMSE-SIC para a transmissão de classificação-2.

Em um projeto, o receptor pode avaliar ao menos um vetor no primeiro conjunto e ao menos uma matriz no segundo conjunto com base em uma métrica, por exemplo, a capacidade de transmissão da soma. O receptor pode selecionar um vetor ou uma matriz com a melhor métrica, por exemplo, a capacidade de transmissão da soma mais alta. O receptor pode enviar uma informação de realimentação compreendendo a matriz ou o vetor selecionado para o transmissor.

A Figura 8 mostra um projeto de um aparelho 800 para receber dados com a precodificação de linha dependente. O aparelho 800 inclui mecanismos para o recebimento de uma transmissão de classificação-1 enviada a partir de múltiplas antenas de transmissão com um vetor de precodificação selecionado a partir de um primeiro conjunto compreendendo ao menos um vetor coluna de uma matriz unitária (módulo 812), mecanismos para processar a transmissão de classificação-1 para recuperar um fluxo de dados enviado na transmissão de classificação-1 (módulo 814), mecanismos para receber uma transmissão de classificação-2 enviada a partir das múltiplas antenas de transmissão com uma matriz de precodificação selecionada a partir de um segundo conjunto compreendendo uma matriz identidade (módulo 816), e mecanismos para processar a transmissão de classificação-2 para recuperar dois fluxos de dados enviados na transmissão de classificação-2 (módulo 818).

Os módulos nas Figuras 6 e 8 pode compreender processadores, dispositivos eletrônicos, dispositivos de harware, componentes eletrônicos, circuitos lógicos, memórias, etc., ou qualquer combinação deles.

Aqueles versados na técnica entenderiam que informações e sinais podem ser representados utilizando qualquer uma da variedade de diferentes tecnologias e técnicas. Por exemplo, dados, instruções, comandos, informação, sinais, bits, símbolos, e chips que podem ser tidos como referência em toda a descrição acima podem ser representados por voltagens, correntes, ondas

eletromagnéticas, campos ou partículas magnéticas, campos ou partículas ópticas, ou qualquer combinação deles.

Aqueles versados poderiam considerar

adicionalmente que os vários blocos lógicos ilustrativos, módulos, circuitos, e passos de algorítimo descritos em conexão com a esta revelação podem ser implementados como um hardware eletrônico, um software de computador, ou combinações de ambos. Para ilustrar claramente essa intercambialidade de hardware e software, vários componentes ilustrativos, blocos, módulos, circuitos, e passos foram descritos acima geralmente em termos de sua funcionalidade. Se tal funcionalidade é implementada como hardware ou como software depende das restrições de aplicação e do projeto em particular impostas no sistema geral. Os versados na técnica podem implementar a funcionalidade descrita em diferentes formas para cada aplicação em particular, mas tais decisões de implementação não devem ;s,er interpretadas como causadoras de um afastamento do escopo da presente revelação.

Os vários blocos lógicos ilustrativos, módulos, e circuitos descritos em conexão com esta revelação podem ser implementados ou realizados com um processador que possui um propósito geral, um processador de sinal digital (DSP), um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), um arranjo de porta programável em campo (FPGA) ou outros dispositivos lógicos programáveis, porta discreta ou lógica do transistor, componentes discretos de hardware, ou qualquer combinação deles projetada para realizar as funções aqui descritas. Um processador de propósito geral pode ser um microprocessador, mas em uma alternativa, o processador pode ser qualquer processador convencional, controlador, micro controlador, ou máquina de estado. Um processador pode também ser implementado como uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, uma pluralidade de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunção com um núcleo DSP, ou qualquer outra configuração semelhante.

Os passos de um método ou algorítimo descritos em conexão com esta revelação podem ser incorporados diretamente em hardware, em um módulo de software executado por um processador, ou em uma combinação dos dois. Um módulo de software pode residir na memória RAM, memória flash, memória ROM, memória EPROM, memória EEPROM, registros, disco rígido, um disco removível, um CD-ROM, ou qualquer outra forma de meio de armazenamento conhecido na técnica. Um meio de armazenamento exemplificativo é acoplado ao processador de modo que o processador pode Ier uma informação a partir do, e escrever uma informação para, o meio de armazenamento. Em alternativa, o meio ,de armazenamento pode ser incorporado ao processador. 0 processador e o meio de armazenamento podem residir em um ASIC. 0 ASIC pode residir em um terminal de usuário. Em alternativa, o processador e o meio de armazenamento podem residir como componentes discretos em um terminal de usuário.

Em um ou mais projetos exemplificativos, as funções descritas podem ser implementadas em hardware, software, firmware, ou qualquer combinação deles. Se implementadas em software, as funções poderão ser armazenadas em, ou transmitidas através, como uma ou mais instruções ou código em um meio legivel por computador. Uma midia legivel por computador inclui tanto a midia de armazenamento quanto a mídia de comunicação de computador incluindo qualquer meio que facilite a transferência de um programa de computador de um lugar para outro. Uma mídia de armazenamento pode ser qualquer mídia disponível que possa ser acessada por um computador de propósito geral ou de propósito especial. A título de exemplo, e não de limitação, tal mídia legível por computador pode compreender RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM, ou outro armazenamento de disco óptico, armazenamento de disco magnético, ou outros dispositivos de armazenamento magnético, ou qualquer outro meio que possa ser utilizado para transmitir ou armazenar mecanismos de código de programa desejados na forma de instruções ou estruturas de dados e que podem ser acessados através de um computador de propósito geral ou de propósito especial, ou um processador de propósito geral ou de propósito especial. Além disso, qualquer conexão é propriamente designada como um meio legível por computador. Por exemplo, se o software é transmitido através de um web site, servidor, ou outra fonte remota utilizando um cabo coaxial, um cabo de fibra ótica, par trançado, linha digital de assinante (DSL), ou tecnologias sem fio tais como infravermelho, rádio, e microonda, e depois o cabo coaxial, cabo de fibra ótica, par trançado, DSL, ou tecnologias sem fio tais como infravermelho, rádio, e microonda, estão incluídos na definição de meio. Disco ou disco, como utilizado aqui, inclui disco compacto (CD), disco laser, disco óptico, disco versátil digital (DVD), disquete e disco blu-ray onde os discos usualmente reproduzem dados magneticamente, enquanto os discos reproduzem dados opticamente com lasers. Combinações do que foi mencionado acima devem também ser incluídas dentro do escopo de mídia legível por computador.

A descrição antecederfte da revelação foi fornecida para permitir que qualquer pessoa versada na técnica faça ou use essa revelação. Várias modificações à revelação serão facilmente evidentes para aqueles versados na técnica, e os princípios genéricos definidos aqui podem ser aplicados a outras variações sem se afastarem do espírito ou escopo da revelação. Portanto, a revelação não intenciona a estar limitada aos exemplos e projetos descritos aqui mas deve-se reconhecer o escopo mais amplo coerente com os princípios e com as novas características reveladas aqui.

Claims

1. ;Um aparelho para comunicação sem fio, compreendendo: pelo menos um processador configurado para obter um vetor de precodificação para uma transmissão de classificação-1 a partir de um primeiro conjunto compreendendo pelo menos um vetor coluna de uma matriz unitária, para realizar precodificação para a transmissão de classificação-1 com base no vetor de precodificação, para obter uma matriz de precodif icação para uma transmissão de classificação-2 a partir de um segundo conjunto compreendendo uma matriz identidade, e para realizar precodificação para a transmissão de classificação-2 com base na matriz de precodificação; e uma memória acoplada ao pelo menos um processador.

2. O aparelho, de acordo com a reivindicação 1, em que a matriz unitária é uma matriz de Fourier ou uma matriz de Fourier de fase deslocada.

3. 0 aparelho, de acordo com a reivindicação 1, em que o pelo menos um processador é configurado para determinar se um canal MIMO se assemelha a um canal diagonal, e para selecionar a matriz identidade como a matriz de precodificação para a transmissão de classif icação-2 se o canal MIMO se assemelhar a um canal diagonal. ;

4. O aparelho, de acordo com a reivindicação 3, em que o segundo conjunto compreende adicionalmente a matriz unitária, e em que o pelo menos um processador é configurado para selecionar a matriz unitária como a matriz de precodificação para a transmissão de classificação-2 se o canal MIMO não se assemelhar a um canal diagonal.

5. O aparelho, de acordo com a reivindicação 3, em que o pelo menos um processador é configurado para determinar se o canal MIMO se assemelha a um canal diagonal com base em configurações de antena em um Nó B e em um equipamento de usuário (UE).

6. 0 aparelho, de acordo com a reivindicação 1, em que o pelo menos um processador é configurado para selecionar a matriz identidade como a matriz de precodificação para a transmissão de classificação-2 se um Nó B estiver equipado com antenas de polarização cruzada.

7. O aparelho, de acordo com a reivindicação 1, em que o pelo menos um processador é configurado para selecionar a matriz identidade como a matriz de precodificação para a transmissão de classificação-2 se um Nó B e um equipamento de usuário (UE) estiverem equipados com antenas de polarização cruzada.

8. O aparelho, de acordo com a reivindicação 1, em que o pelo menos um processador é configurado para selecionar uma matriz identidade como uma matriz de precodificação para uma transmissão de classificação-L se L for igual ao número de antenas de transmissão, onde L é igual ou maior que um, e realizar precodif icação para a transmissão de classificação-L com base na matriz identidade.

9. 0 aparelho, de acordo com a reivindicação 1, em que o pelo menos um processador é configurado para selecionar uma matriz unitária como uma matriz de precodificação para uma transmissão de classificação-L se L for menor que número de antenas de transmissão, onde L é igual ou maior que um, e realizar precodif icação para 'a transmissão de classificação-L com base na matriz unitária.

10. O aparelho, de acordo com a reivindicação 1, em que o pelo menos um processador é configurado para realizar precodificação para um fluxo de dados com o vetor de precodificação para obter múltiplos fluxos de saída para múltiplas antenas de transmissão para a transmissão de classificação-1, e realizar precodificação para dois fluxos de dados com a matriz de precodificação para obter múltiplos fluxos de saída para as múltiplas antenas de transmissão para a transmissão de classificação-2.

11. Um método para comunicação sem fio, compreendendo: obter um vetor de precodif icação para uma transmissão de classificação-1 a partir de um primeiro conjunto compreendendo pelo menos um vetor coluna de uma matriz unitária; realizar precodificação para a transmissão de classificação-1 com base no vetor de precodificação; obter uma matriz de precodificação para uma transmissão de classificação-2 a partir de um segundo conjunto compreendendo uma matriz identidade; e realizar precodificação para a transmissão de classificação-2 com base na matriz de precodificação.

12. 0 método, de acordo com a reivindicação 11, em que a obtenção da matriz de precodificação compreende: determinar se um canal MIMO se assemelha a um canal diagonal, e selecionar a matriz identidade como a matriz de precodificação para a transmissão de classificação-2 se o canal MIMO se assemelhar a um canal diagonal.

13. 0 método, de acordo com a reivindicação 12, em que o segundo conjunto compreende adicionalmente a matriz unitária, e em que a obtenção da matriz de precodificação compreende adicionalmente selecionar a matriz unitária como a matriz de precodificação para a transmissão de classif icação-2 se o canal HIMO não se. assemelhar a um canal diagonal.

14. 0 método, de acordo com a reivindicação 11, em que a obtenção da matriz de precodificação compreende selecionar a matriz identidade como a matriz de precodificação para a transmissão de classificação-2 se um Nó B estiver equipado com antenas de polarização cruzada.

15. Um aparelho para comunicação sem fio, compreendendo: mecanismos para obter um vetor de precodificação para uma transmissão de classificação-1 a partir de um primeiro conjunto compreendendo pelo menos um vetor coluna de uma matriz unitária; mecanismos para realizar precodificação para a transmissão de . classif icação-1 com base no vetor de precodificação; mecanismos para obter uma matriz de precodificação para uma transmissão de classificação-2 a partir de um segundo conjunto compreendendo uma matriz identidade; e mecanismos para realizar precodificação para a transmissão de classificação-2 com base na matriz de precodificação.

16. 0 aparelho, de acordo com a reivindicação 15, em que os mecanismos para obter uma matriz de precodificação compreendem mecanismos para determinar se um canal MIMO se assemelha a um canal diagonal, e mecanismos para selecionar a matriz identidade como a matriz de precodif icação para a transmissão de classif icação-2 se o canal MIMO se assemelhar a um canal diagonal.

17. O aparelho, de acordo com a reivindicação 16, em que o segundo conjunto compreende adicionalmente a matriz unitária, e em que os mecanismos para obter a matriz de precodificação compreendem adicionalmente mecanismos para selecionar a matriz unitária como a matriz de precodificação para a transmissão de classificação-2 se o canal MIMO não se assemelhar a um canal diagonal.

18. O aparelho, de acordo com a reivindicação 15, em que os mecanismos para obter a matriz de precodificação compreendem mecanismos para selecionar a matriz identidade como a matriz de precodificação para a transmissão de classificação-2 se um Nó B estiver equipado com antenas de polarização cruzada.

19. Um meio legível por máquina compreendendo instruções as quais, quando executadas por uma máquina, fazem com que a máquina realize operações que incluem: obter um vetor de precodificação para uma transmissão de classificação-1 a partir de um primeiro conjunto compreendendo pelo menos um vetor coluna de uma matriz unitária; realizar precodificação para a transmissão de classificação-1 com base no vetor de precodificação; obter uma matriz de precodificação para uma transmissão de classificação-2 a partir de um segundo conjunto compreendendo uma matriz identidade; e realizar precodificação para a transmissão de classificação-2 com base na matriz de precodificação.

20. 0 meio legível por máquina, de acordo com a reivindicação 19, que, quando executado pela máquina, faz com que a máquina realize operações que incluem adicionalmente: determinar se um canal MIMO se assemelha a úm canal diagonal; e selecionar a matriz identidade como a matriz de precodificação para a transmissão de classificação-2 se o canal MIMO se assemelhar a um canal diagonal.

21. O meio legível por máquina, de acordo com a reivindicação 20, que, quando executado pela máquina, faz com que a máquina realize operações que incluem adicionalmente: selecionar uma matriz unitária no segundo conjunto como a matriz de precodificação para a transmissão de classif icação-2 se o canal MIMO não se assemelhar a um canal diagonal.

22. O meio legível por máquina, de acordo com a reivindicação 19, que, quando executado pela máquina, faz com que a máquina realize operações que incluem adicionalmente: selecionar a matriz identidade como a matriz de precodificação para uma transmissão de classificação-2 se um Nó B estiver equipado com antenas de polarização cruzada.

23. Um aparelho para comunicação sem fio, compreendendo: pelo menos um processador configurado para receber uma transmissão de classificação-1 enviada a partir de múltiplas antenas de transmissão com um vetor de precodificação selecionado a partir de um primeiro conjunto compreendendo pelo menos um vetor coluna de uma matriz unitária, para processar a transmissão de classifícação-1, para recuperar um fluxo de dados enviado na transmissão de classificação-1, para receber uma transmissão de classificação-2 enviada a partir de múltiplas antenas de transmissão com uma matriz de precodificação selecionada a partir de um segundo conjunto compreendendo uma matriz identidade, e para processar a transmissão de classificação-2 para recuperar dois fluxos de dados enviados na transmissão de classificação-2; e uma memória acoplada ao pelo menos um processador.

24. 0 aparelho, de acordo com a reivindicação 23, em que o pelo menos um processador é configurado para derivar um vetor de filtro espacial para a transmissão de classificação-1 com base no vetor de precodificação, e para realizar detecção para a transmissão de classificação-1 com base no vetor de filtro espacial.

25. O aparelho, de acordo com a reivindicação 23, em que o pelo menos um processador é configurado para derivar uma matriz de filtro espacial para a transmissão de classificação-2 com base na matriz de precodificação, e para realizar detecção MIMO para a transmissão de classificação-2 com base na matriz de filtro espacial.

26. O aparelho, de acordo com a reivindicação 23, em que o pelo menos um processador é configurado para realizar detecção linear de mínimo erro médio quadrático (MMSE) para a transmissão de classificação-2.

27. O aparelho, de acordo com a reivindicação 23, em que o pelo menos um processador é configurado para realizar detecção linear de mínimo erro médio quadrático com cancelamento sucessivo de interferência (MMSE-SIC) para a transmissão de classificação-2.

28. 0 aparelho, de acordo com a reivindicação 23, em que o pelo menos um processador é configurado para avaliar pelo menos um vetor no primeiro conjunto e pelo menos uma matriz no segundo conjunto com base em uma métrica, selecionar um vetor ou uma matriz com melhor métrica, e enviar uma informação de realimentação compreendendo o vetor ou matriz selecionada.

29. Um método para comunicação sem fio, compreendendo: receber uma transmissão de classificação-1 enviada a partir de múltiplas antenas de transmissão com um vetor de precodificação selecionado a partir de um primeiro conjunto compreendendo pelo menos um vetor coluna de uma matriz unitária; processar a transmissão de classificação-1 para recuperar um fluxo de dados enviado na transmissão de classificação-1; receber uma transmissão de classificação-2 enviada a partir de múltiplas antenas de transmissão com uma matriz de precodificação selecionada a partir de um segundo conjunto compreendendo uma matriz identidade; e processar a transmissão de classificação-2 para recuperar dois fluxos de dados enviados na transmissão de classificação-2.

30. O método, de acordo com a reivindicação 29, em que o processamento da transmissão de classificação-1 compreende derivar um vetor de filtro espacial para a transmissão de classificação-1 com base no vetor de precodificação, e realizar detecção para a transmissão de classificação-1 com base no vetor de filtro espacial.

31. O método, de acordo com a reivindicação 29, em que o processamento da transmissão de classificação-2 compreende derivar uma matriz de filtro espacial para a transmissão de classificação-2 com base na matriz de precodificação, e realizar detecção MIMO para a transmissão de classificação-2 com base na matriz de filtro espacial.

32. Um aparelho para a comunicação sem fio, compreendendo: mecanismos para receber uma transmissão de classificação-1 enviada a partir de múltiplas antenas de transmissão com um vetor de precodificação selecionado a partir de um primeiro conjunto compreendendo pelo menos um vetor coluna de uma matriz unitária; mecanismos para processar a transmissão de classificação-1 para recuperar um fluxo de dados enviado na transmissão de classificação-1; mecanismos para receber uma transmissão de classificação-2 enviada a partir de múltiplas antenas de transmissão com uma matriz de precodificação selecionada a partir de um segundo conjunto compreendendo uma matriz identidade; e mecanismos para processar a transmissão de classificação-2 para recuperar dois fluxos de dadós enviados na transmissão de classificação-2.

33. 0 aparelho, de acordo com a reivindicação 32, em que os mecanismos para processar a transmissão de classificação-1 compreendem mecanismos para derivar um vetor de filtro espacial para a transmissão de classificação-1 com base no vetor de precodificação, e mecanismos para realizar detecção para a transmissão de classificação-1 com base no vetor de filtro espacial.

34. O aparelho, de acordo com a reivindicação 32, em que os mecanismos para processar a transmissão de classificação-2 compreendem mecanismos para derivar uma matriz de filtro espacial para a transmissão de classificação-2 com base na matriz de precodificação, e mecanismos para realizar detecção MIMO para a transmissão de classificação-2 com base na matriz de filtro espacial.