BRPI0810543B1

BRPI0810543B1 - método e equipamento de comunicação sem fio que facilitam aplicação de diversidade de retardo cíclico, cdd, e pré-codificação para transmissões sem fio e memória legível por computador

Info

Publication number: BRPI0810543B1
Application number: BRPI0810543A
Authority: BR
Inventors: Kim Byoung-Hoon; Yoo Taesang; Zhang Xiaoxia
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2007-04-25
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2020-04-07
Also published as: KR20090131678A; TWI375423B; JP2010527537A; US8594219B2; WO2008134551A1; JP5666633B2; BRPI0810543A2; CN101663840B; EP2151069A1; AU2008245591A1; KR101116337B1; MX2009011483A; JP2013146076A; US20080287075A1; RU2009143539A; RU2446576C2; IL201414A0; EP2151069B1; CA2682808A1; CA2682808C

Abstract

estrutura transposta para pré-codificação baseada em diversidade de retardo cíclico (cdd) são descritos sistemas e metodologias que facilitam aplicação de diversidade de retardo cíclico (cdd) e pré-codificação a transmissões sem fio. em particular, os vetores de dados a serem transmitidos para um número de antenas de recepção de um receptor podem ser transformados em um domínio de antena virtual. a cdd pode ser aplicada a este domínio seguindo-se a pré-codificação para permitir que os benefícios da pré-codificação permaneçam, embora a cdd seja aplicada. a este respeito, os sinais resultantes podem ser transmitidos sem emitir energia de transmissão em espaços nulos inacessíveis por dispositivos de recepção.

Description

“MÉTODO E EQUIPAMENTO DE COMUNICAÇÃO SEM FIO QUE FACILITAM APLICAÇÃO DE DIVERSIDADE DE RETARDO CÍCLICO, CDD, E PRÉCODIFICAÇÃO PARA TRANSMISSÕES SEM FIO E MEMÓRIA LEGÍVEL POR COMPUTADOR”

FUNDAMENTOS

I. CAMPO [0001] A descrição seguinte refere-se de maneira geral a comunicações sem fio e, mais especificamente, a uma pré-codificação de transmissão em redes de comunicação sem fio.

II. FUNDAMENTOS [0002] Os sistemas de comunicação sem fio são amplamente utilizados para prover diversos tipos de conteúdo de comunicação, tais como, por exemplo, voz, dados e assim por diante. Estes sistemas de comunicação sem fio podem ser sistemas de acesso múltiplo capazes de suportar comunicação com múltiplos usuários pelo compartilhamento de recursos de sistema disponíveis (como, por exemplo, largura de banda, potência de transmissão, ...). Exemplos de tais sistemas de acesso múltiplo incluem sistemas de Acesso Múltiplo por Divisão de Código (CDMA), sistemas de Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo (TDMA), sistemas de Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência (FDMA), sistemas de Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDMA). Adicionalmente, os sistemas podem se conformar a especificações tais como projeto de parceria de terceira geração (3GPP), 3GPP2, evolução de longo prazo 3GPP (LTE), etc.

[0003] Geralmente, sistemas de comunicação de acesso múltiplo sem fio podem suportar simultaneamente

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 7/57

2/37 comunicação para múltiplos dispositivos móveis. Cada dispositivo móvel pode comunicar-se com uma ou mais estações base através de transmissões nos links direto e reverso. O link direto (ou downlink) refere-se ao link de comunicação das estações base para os dispositivos móveis, e o link reverso (ou uplink) refere-se ao link de comunicação dos dispositivos móveis para as estações base. Além disto, as comunicações entre dispositivos móveis e estações base podem ser estabelecidas por meio de sistemas de única-entrada e única-saída (SISO), sistemas de múltiplas-entradas e única-saída (MISO), sistemas de múltiplas-entradas e múltiplas-saídas e assim por diante. Além disto, os dispositivos móveis podem comunicar-se com outros dispositivos móveis (e/ou estações base com outras estações base) em configurações de rede sem fio par-a-par.

[0004] Os sistemas MIMO utilizam comumente múltiplas (Nt) antenas de transmissão e múltiplas (Nr) antenas de recepção para transmissão de dados. As antenas podem referir-se tanto a estações base quanto a dispositivos móveis, em um exemplo, permitindo comunicação bi-direcional entre os dispositivos na rede sem fio. As estações base podem efetuar pré-codificação de um ou mais sinais de modo a se obter conformação de feixe quando da transmissão dos sinais. Além disto, as estações base (ou dispositivos móveis) podem empregar diversidade de retardo cíclico (CDD) nas antenas físicas para introduzir diversidade espacial no domínio da frequência. Assim, um número de antenas pode funcionar com um retardo específico de antena para transmitir sinais pré-codificados com redundância e diversidade aumentando decodificação bem

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 8/57

3/37 sucedida na extremidade de recepção. Entretanto, uma vez que a CDD é aplicada no domínio das antenas físicas, nos casos em que o número de antenas de transmissão é maior que o número de antenas de recepção, fluxos de dados ou camadas de transmissão, partes da energia de transmissão são emitidas (poured) em um espaço nulo, inacessível por um receptor, anulando muitos benefícios da pré-codificação.

SUMÁRIO [0005] A seguir é apresentado um sumário simplificado de uma ou mais modalidades de modo a se obter um entendimento básico de tais modalidades. Este sumário não é uma vista panorâmica extensiva de todas as modalidades contempladas, e ele não pretende nem identificar os elementos chave ou críticos de todas as modalidades nem delinear o escopo de alguma ou de todas as modalidades. Sua única finalidade é a de apresentar alguns conceitos de uma ou mais modalidades sob uma forma simplificada como uma introdução à descrição mais detalhada que é apresentada mais adiante.

[0006] De acordo com uma ou mais modalidades e a revelação correspondente delas, diversos aspectos são descritos em conexão com a transposição de uma estrutura de diversidade de retardo cíclico (CDD), a ser executada antes da pré-codificação dos sinais de transmissão. Em um exemplo, os sinais podem ser transformados em um domínio de antena virtual para aplicar a CDD sobre eles. Em seguida, os sinais de antenas virtuais com CDD aplicada podem ser inversamente transformados em uma camada de antena física para pré-codificação. Isto permite que sejam concretizados os benefícios da pré-codificação, tais como a orientação

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 9/57

4/37 dos sinais e outras propriedades de projeto, sem emissão de energia em um espaço nulo no qual o número de antenas de transmissão é maior que um número de antenas de recepção ou o número de fluxos de dados.

[0007] De acordo com aspectos relacionados, é apresentado um método que facilita aplicação de CDD e précodificação a transmissões sem fio. O método pode compreender transformar uma pluralidade de vetores de dados relacionados com as antenas de um receptor em um domínio de antena virtual e aplicar uma matriz de CDD à pluralidade de vetores de dados de modo a se produzir uma matriz de diversidade espacial. O método pode incluir adicionalmente aplicar uma matriz de pré-codificação à matriz de diversidade espacial para construir uma pluralidade de feixes de dados direcionais que correspondem a um número de antenas de transmissão.

[0008] Outro aspecto refere-se a um equipamento de comunicação sem fio. Equipamento de comunicação sem fio pode incluir pelo menos um processador configurado para transformar uma pluralidade de vetores de dados em um domínio de antena virtual e aplicar CDD e matrizes de pré-codificação sobre eles de modo a se criar uma pluralidade de sinais com conformação de feixe. O equipamento de comunicação sem fio pode incluir também uma memória acoplada ao pelo menos um processador.

[0009] Ainda outro aspecto refere-se a um equipamento de comunicação sem fio que facilita aplicação de CDD e pré-codificação a transmissões sem fio. Equipamento de comunicação sem fio pode compreender mecanismos para transformar uma pluralidade de vetores de

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 10/57

5/37 dados relacionados à classificação de transmissão para um espaço de antena virtual. Equipamento de comunicação sem fio pode incluir adicionalmente mecanismos para aplicar CDD ao espaço de antena virtual e mecanismos para pré-codificar o espaço de antena virtual com CDD aplicada para criar uma pluralidade de sinais com conformação de feixe.

[0010] Ainda outro aspecto refere-se a um produto de programa de computador, que pode ter um meio legível por computador incluindo códigos para fazer com que pelo menos um computador transforme uma pluralidade de vetores de dados relacionados a antenas de um receptor em um domínio de antena virtual. O meio legível por computador pode compreender também um código para fazer com que o pelo menos um computador aplique uma matriz de diversidade de retardo cíclico (CDD) à pluralidade de vetores de dados para produzir uma matriz de diversidade espacial. Além do mais, o meio legível por computador pode compreender códigos para fazer com que o pelo menos um computador aplique uma matriz de pré-codificação à matriz de diversidade espacial para construir uma pluralidade de feixes de dados direcionais que correspondem a um número de antenas de transmissão.

[0011] Para a consumação das finalidades precedentes e relacionadas, as uma ou mais modalidades compreendem as características completamente descritas a seguir e especificamente assinaladas nas reivindicações. A descrição seguinte e os desenhos anexos apresentam em detalhe determinados aspectos ilustrativos das uma ou mais modalidades. Estes aspectos indicam, contudo, apenas algumas das diversas maneiras pelas quais os princípios de

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 11/57

6/37

diversas modalidades	podem ser empregados,	e as	modalidades
descritas pretendem	incluir todos os de	tais	aspectos	e
seus equivalentes.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS
[0012] A	Figura 1 mostra	um	sistema	de

comunicação sem fio de acordo com diversos aspectos aqui apresentados.

[0013] A Figura 2 mostra um equipamento de comunicação exemplar para emprego dentro de um ambiente de comunicação sem fio.

[0014]	A	Figura 3	mostra	um	sistema	de
comunicação	sem	fio	exemplar	que	efetua	aplicação	de
diversidade	de retardo	cíclico	(CDD)	e	pré-	codificação	a
comunicações	sem	fio.

[0015] A Figura 4 mostra uma operação exemplar para aplicar CDD e pré-codificação a comunicações sem fio.

[0016] A Figura 5 mostra uma metodologia exemplar que facilita aplicação de CDD e pré-codificação a transmissões sem fio.

[0017] A Figura 6 mostra uma metodologia exemplar que facilita seleção de matrizes de CDD e précodificação apropriadas para aplicação a comunicações sem fio.

[0018] A Figura 7 mostra um sistema exemplar que facilita aplicação de CDD e pré-codificação a transmissões sem fio.

[0019] A Figura 8 mostra um ambiente de rede sem fio exemplar que pode ser empregado em conjunto com os diversos sistemas e métodos aqui descritos.

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 12/57

7/37 [0020] A Figura 9 mostra um sistema exemplar que aplica CDD e pré-codificação a transmissões sem fio.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0021] Diversas modalidades são agora descritas com referência aos desenhos, nos quais os mesmos números de referência são utilizados para referir os mesmos elementos em toda parte. Na descrição seguinte, para fins de explanação, vários detalhes específicos são apresentados de modo a se fornecer um entendimento completo de um ou mais aspectos. Pode ser evidente, contudo, que tal(ais) modalidade(s) pode(m) ser praticada(s) sem estes detalhes específicos. Em outros casos, estruturas e dispositivos notoriamente conhecidos são mostrados em forma de diagrama de blocos de modo a se facilitar a descrição de uma ou mais modalidades.

[0022] Conforme utilizados neste pedido, os termos componente, módulo, sistema e semelhantes pretendem referir-se a uma entidade relacionada a computador, seja hardware, firmware, uma combinação de hardware e software, software ou software em execução. Por exemplo, um componente pode ser, mas não está limitado a ser, um processo rodando em um processador, um processador, um objeto, um executável, um processo (thread) de execução, um programa e/ou um computador. A título de ilustração, tanto um aplicativo rodando em um dispositivo de computação quanto o dispositivo de computação podem ser um componente. Um ou mais componentes podem residir dentro de um processo e/ou fluxo de execução, e um componente pode ser localizado em um computador e/ou distribuído entre dois ou mais computadores. Além disto, estes componentes podem ser

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 13/57

8/37 executados a partir de diversos meios legíveis por computador que têm diversas estruturas de dados armazenadas nos mesmos. Os componentes podem comunicar-se por meio de processos locais e/ou remotos, como, por exemplo, de acordo com um sinal possuindo um ou mais pacotes de dados (como, por exemplo, dados de um componente que interage com outro componente em um sistema local, um sistema distribuído e/ou através de uma rede como a Internet com outros sistemas por meio do sinal).

[0023] Além disso, diversas modalidades são aqui descritas em conexão com um dispositivo móvel. Um dispositivo móvel pode ser também chamado de sistemas, unidade de assinante, estação de assinante, estação móvel, móvel, estação remota, terminal remoto, terminal de acesso, terminal de usuário, terminal, dispositivo de comunicação sem fio, agente de usuário, dispositivo de usuário ou equipamento de usuário (UE). Um dispositivo móvel pode ser um telefone celular, um telefone sem fio, um telefone com Protocolo de Iniciação de Sessão (SIP), uma estação de loop local sem fio (WLL), um assistente digital pessoal (PDA), um dispositivo portátil que tem capacidade de conexão sem fio, um dispositivo de computação ou outro dispositivo de processamento conectado a um modem sem fio. Além do mais, diversas modalidades são aqui descritas em conexão com uma estação base. Uma estação base pode ser utilizada para comunicação com dispositivo(s) móvel(is) e pode ser também referida como ponto de acesso, Nó B, Nó B evoluído, (eNó B e eNB), estação transceptora base ou alguma outra terminologia.

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 14/57

9/37 [0024] Além do mais, diversos aspectos ou recursos aqui descritos podem ser implementados como um método, equipamento ou artigo de manufatura utilizando técnicas de programação e/ou engenharia padrão. O termo “artigo de manufatura” conforme aqui utilizado pretende abranger um programa de computador acessível de qualquer dispositivo, portadora ou meio legível por computador. Por exemplo, os meios legíveis por computador podem incluir, mas não estão limitados a, dispositivos de armazenamento magnético (como, por exemplo, disco rígido, disco flexível, tiras magnéticas, etc.), discos ópticos (como, por exemplo, disco compacto (CD), disco versátil digital (DVD), etc.), cartões inteligentes e dispositivos de memória flash (como, por exemplo, EPROM, cartão, stick, key drive, etc.). Além disto, diversos meios de armazenamento aqui descritos podem representar um ou mais dispositivos e/ou outros meios legíveis por máquina para armazenar informações. O termo “meio legível por máquina” pode incluir, sem estar limitado a, canais sem fio e diversos outros meios capazes de armazenar, conter e/ou portar informações e/ou dados.

[0025] As técnicas aqui descritas podem ser utilizadas para diversos sistemas de comunicação sem fio, tais como acesso múltiplo por divisão de código (CDMA), acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA), acesso múltiplo por divisão de frequência (FDMA), acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal (OFDM), multiplexação no domínio da frequência de única portadora (SC-FDMA) e outros sistemas. Os termos “sistema” e “rede” são utilizados intercambiavelmente. Um sistema CDMA pode implementar uma rádio-tecnologia, como o Rádio-Acesso

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 15/57

10/37

Terrestre Universal (UTRA), o CDMA2000, etc. O UTRA inclui o CDMA de Banda Larga (W-CDMA) e outras variantes do CDMA. O CDMA2000 cobre os padrões IS-2000, IS-95 e IS-856. Um sistema TDMA pode implementar uma rádio-tecnologia tal como o Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM). Um sistema OFDMA pode implementar uma rádio-tecnologia como o UTRA Evoluído (E-UTRA), Ultra Banda Larga Móvel (UMB), o IEEE 802.11 (Wi-Fi), o IEEE 802.16 (WiMAX), o IEEE 802.20, o OFDM Flash, etc. UTRA e E-UTRA são parte do Sistema de Telecomunicações Móveis Universal (UMTS). A Evolução de Longo Prazo (LTE) 3GPP é uma próxima versão do UMTS que utiliza o E-UTRA, que utiliza o OFDMA no downlink e o SCFDMA no uplink. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE e GSM são descritos em documentos de uma organização chamada “Projeto de Parcerias de 31 Geração” (3GPP). O CDMA2000 e o UMB são descritos em documentos de uma organização chamada “Projeto de Parcerias de 3^a Geração 2” (3GPP2).

[0026] Com referência agora à Figura 1, um sistema de comunicação sem fio 100 é mostrado de acordo com diversas modalidades aqui apresentadas. O sistema 100 compreende uma estação base 102 que pode incluir múltiplos grupos de antenas. Por exemplo, um grupo de antenas pode incluir antenas 104 e 106, outro grupo pode compreender antenas 108 e 110 e um grupo adicional antenas 112 e 114. Duas antenas são mostradas para cada grupo de antenas; entretanto, mais ou menos antenas podem ser utilizadas para cada grupo. A estação base 102 pode incluir adicionalmente uma cadeia de transmissores e uma cadeia de receptores, cada uma das quais pode compreender por sua vez uma pluralidade de componentes associados à transmissão e

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 16/57

11/37 recepção de sinais (como, por exemplo, processadores, moduladores, multiplexadores, demoduladores, demultiplexadores, antenas, etc.), conforme será entendido pelos versados na técnica.

[0027] A estação base 102 pode comunicar-se com um ou mais dispositivos móveis, tais como o dispositivo móvel 116 e o dispositivo móvel 122; entretanto, deve ficar entendido que a estação base 102 pode comunicar-se com substancialmente qualquer número de dispositivos móveis semelhantes aos dispositivos móveis 116 e 122. Os dispositivos móveis 116 e 122 podem ser, por exemplo, telefones celulares, telefones inteligentes, laptops, dispositivos de comunicação portáteis, dispositivos de computação portáteis, rádio-satélites, sistemas globais de posicionamento, PDAs e/ou qualquer outro dispositivo adequado para comunicação através do sistema de comunicação sem fio 100. Conforme mostrado, o dispositivo móvel 116 está em comunicação com as antenas 112 e 114, em que as antenas 112 e 114 transmitem informações para o dispositivo móvel 116 através de um link direto 116 e recebem informações do dispositivo móvel 116 através de um link reverso 120. Além do mais, o dispositivo móvel 122 está em comunicação com as antenas 104 e 106, onde as antenas 104 e

106 transmitem informações ao dispositivo móvel 122 através de um link direto 124 e recebem informações do dispositivo móvel 122 através de um link reverso 126. Em um sistema duplex por divisão de frequência (FDD), o link direto 118 pode utilizar uma banda de frequência diferente da utilizada pelo link reverso 120, e o link direto 124 pode utilizar uma banda de frequência diferente da utilizada

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 17/57

12/37 pelo link reverso 126, por exemplo. Além disto, em um sistema duplexado por divisão de tempo (TDD), o link direto 118 e o link reverso 120 podem utilizar uma banda de frequência comum, e o link direto 124 e o link reverso 126 podem utilizar uma banda de frequência comum.

[0028] Cada grupo de antenas e/ou a área na qual elas são designadas para comunicar-se podem ser referidos como setor da estação base 102. Por exemplo, grupos de antenas podem ser projetados para comunicação com dispositivos móveis em um setor das áreas cobertas pela estação base 102. Em comunicação através dos links diretos 118 e 124, as antenas de transmissão da estação base 102 podem utilizar conformação de feixe para aperfeiçoar a relação sinal/ruído dos links 118 e 124 para dispositivos móveis 116 e 122. Isto pode ser feito utilizando-se um précodificador para direcionar sinais em direções desejadas, por exemplo. Além disto, enquanto a estação base 102 utiliza conformação de feixe para transmitir aos dispositivos móveis 116 e 122 espalhados aleatoriamente através de uma cobertura associada, os dispositivos móveis nas células vizinhas podem estar sujeitos a menos interferência em comparação a uma estação base que transmite através de uma única antena para todos os seus dispositivos móveis. Além do mais, os dispositivos móveis 116 e 122 podem comunicar-se diretamente um com o outro utilizando-se uma tecnologia par-a-par ou ad hoc em um exemplo.

[0029] De acordo com um exemplo, o sistema 100 pode ser um sistema de comunicação por múltiplas-entradas e múltiplas-saídas (MIMO). Além disto, o sistema 100 pode

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 18/57

13/37 utilizar substancialmente qualquer tipo de técnica de duplexação para dividir os canais de comunicação (como, por exemplo, link direto, link reverso,...), tais como FDD, TDD e semelhantes. Além do mais, o sistema 100 pode aplicar diversidade de retardo cíclico (CDD) para transmissão através das múltiplas antenas para introduzir diversidade espacial e redundância na transmissão. Por exemplo, a utilização de retardo específico de antena CDD pode ser aplicada à transmissão para cada antena. Em um exemplo, uma antena inicial pode transmitir sem CDD, enquanto as antenas subsequentes podem transmitir, cada uma, com diferentes retardos para facilitar a recepção bem-sucedida da transmissão.

[0030] Em um exemplo, o sistema 100 pode transformar sinais de um domínio de camada de antena física em um domínio de antena virtual antes de aplicar CDD. A este respeito, a pré-codificação pode ser efetuada em seguida à CDD para reter benefícios da utilização da précodificação, como, por exemplo, as direções de comando de sinais selecionadas por um pré-codificador dependente de canal e outras propriedades desejáveis. Por exemplo, uma camada de dados constituída de um número de camadas pode ser multiplicada por uma matriz unitária que corresponde ao número de camadas que transformam a camada de dados em uma camada de antena virtual. O resultado pode ser multiplicado pela matriz de CDD para introduzir diversidade espacial e em seguida por uma matriz de pré-codificação para direcionar a transmissão nos sentidos dos feixes selecionados que correspondem ao número de camadas.

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 19/57

14/37 [0031] Com referência à Figura 2, é mostrado um equipamento de comunicação 200 para emprego dentro de um ambiente de comunicação sem fio. O equipamento de comunicação 200 pode ser uma estação base ou uma parte da mesma, um dispositivo móvel ou uma parte do mesmo, ou substancialmente qualquer equipamento de comunicação que receba dados transmitidos em um ambiente de comunicação sem fio. Em particular, o equipamento de comunicação 200 pode ser um ponto de acesso que provê serviços de comunicação sem fio para um dispositivo solicitante. O equipamento de comunicação 200 pode incluir um transformador de antena virtual 202, que pode transformar os dados ou sinais de camada de antena física em um ou mais sinais de antena virtual, um aplicador de CDD 204, que pode aplicar uma operação de CDD aos sinais de antena virtual, e um précodificador 206, que pode aplicar pré-codificação aos sinais com CDD aplicada para conformação de feixe dos mesmos.

[0032] Em um exemplo, o equipamento de comunicação 200 pode ter um número de antenas para transmitir dados para um receptor com um número de antenas, conforme mostrado acima. Assim, o receptor pode ter uma classificação de transmissão associada ao número de antenas de recepção, e os dados a serem transmitidos podem ser separados em camadas relacionadas à classificação de transmissão. Por exemplo, no caso de o receptor ter duas antenas, a classificação de transmissão pode ser dois, e assim o número de camadas para transmitir dados pode ser dois também. O transformador de antena virtual 202 pode criar uma matriz unitária R χ R não diagonal, onde R é a

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 20/57

15/37 classificação de transmissão. O vetor de dados a ser transmitido pode ser constituído de R camadas também. O transformador de antena virtual 202 pode multiplicar o vetor de dados pela matriz unitária para transformar o vetor de dados em um domínio de antena virtual.

[0033] A utilização do domínio de antena virtual pode permitir que a CDD seja aplicada antes da précodificação. Assim, o aplicador de CDD 204 pode multiplicar a matriz produzida pelo transformador de antena virtual 202 por uma matriz de CDD diagonal, que pode ser também uma matriz R x R. Esta operação pode introduzir diversidade espacial nas antenas virtuais para facilitar a transmissão redundante e diversa de dados, aumentado a probabilidade de recebimento bem-sucedido. Em seguida, o pré-codificador 206 pode multiplicar a matriz com CDD aplicada por uma matriz de pré-codificador, que pode ser Nt χ R, onde Nt é o número de antenas físicas de transmissão do equipamento de comunicação 200. A este respeito, as antenas podem ser vantajosamente direcionadas para R direções de feixes selecionadas, mantendo-se os benefícios do précodifificador enquanto ainda utiliza CDD.

[0034] De acordo com um exemplo, a fórmula seguinte pode ser utilizada para computar um vetor de dados de saída para transmissão através de antenas de transmissão disponíveis do sistema de comunicação 200.

^x(k) = xR ^ARxR ^(k)U RxR ^d(k) onde d(k) é o vetor de dados que compreende R camadas que correspondem à classificação, ϋ_βχβ é a matriz unitária utilizada pelo transformador de antena virtual 202 para

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 21/57

16/37 espalhar o vetor de dados através de R antenas virtuais, ^ARxR ) é a matriz diagonal de CDD utilizada pelo aplicador de CDD 204, conforme descrito acima, e ffl_NxR é a matriz de pré-codificação que o pré-codificador 206 pode utilizar para direcionar sinais, através das Nt antenas de transmissão do equipamento de comunicação 200, para as R antenas de recepção. A este respeito, a operação de CDD é aplicada através das R antenas virtuais; assim, a potência de transmissão é concentrada sobre o espaço de sinal varrido pelos R vetores de coluna da matriz de précodificação W_{N R} utilizando esta estrutura.

[0035] Agora com referência à Figura 3, é mostrado um sistema de comunicação sem fio 300, que pode facilitar a aplicação de CDD a dados em uma ou mais antenas virtuais para a pré-codificação dos mesmos. O sistema 300 inclui um ponto de acesso 302 que pode comunicar-se com um terminal de acesso 304 (e/ou qualquer número de dispositivos distintos (não mostrados)). O ponto de acesso 302 pode transmitir informações ao terminal de acesso 304 através de um canal de link direto; além disso, o ponto de acesso 302 pode receber informações do terminal de acesso

304 através de um canal de link reverso. Além do mais, o sistema 300 pode ser um sistema MIMO que utiliza CDD para prover diversidade espacial através de um espaço de frequência e pré-codificação para a conformação de feixe desejada. Além disso, o sistema 300 pode operar em uma rede sem fio OFDMA (tal como 3GPP, 3GPP2, LTE 3GPP, etc., por exemplo). Além disto, os componentes e funcionalidades mostrados e descritos a seguir no ponto de acesso 302 podem

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 22/57

17/37 estar presentes no terminal de acesso 304 e vice-versa, em um exemplo.

[0036] O ponto de acesso 302 inclui um transformador de antena virtual 306 que pode transformar vetores de dados dispostos em camadas em um domínio de antena virtual, que pode ser uma matriz quadrada com dimensões substancialmente iguais ao número de camadas (a classificação de transmissão, por exemplo), em um exemplo. O ponto de acesso 302 pode incluir também um aplicador de CDD 308 que pode aplicar diversidade espacial à matriz de dados de antena virtual, um pré-codificador 310 que pode direcionar otimamente direções de transmissão para os dados com CDD aplicada através de antenas disponíveis, e um transmissor 312, que pode transmitir os dados direcionais através das antenas. Assim, o ponto de acesso 302 pode utilizar a fórmula apresentada acima para aplicação de CDD e pré-codificação a vetores de dados e pode transmitir os dados com CDD aplicada pré-codificados para o terminal de acesso 304 pela utilização do transmissor 312. O transmissor 312 pode transmitir os dados através de antenas disponíveis utilizando o direcionamento especificado pelo pré-codificador 310. Além disto, deve ficar entendido que o ponto de acesso 302 pode restringir as matrizes de précodificação disponíveis a um dado conjunto ou única matriz, em um exemplo.

[0037] O terminal de acesso 304 pode incluir um receptor 314, que pode receber dados do ponto de acesso 302 através de uma ou mais antenas. Conforme descrito, o número de antenas pode corresponder à classificação de transmissão e, assim, ao número de vetores de dados; além

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 23/57

18/37 disto, a classificação de transmissão corresponde ao tamanho do domínio de antena virtual criado pelo transformador de antena virtual 306. O receptor 314 pode ser de substancialmente qualquer tipo, inclusive um receptor de cancelamento de interferência sucessivo (SIC), um receptor de mínimo erro quadrático médio linear (LMMSE) e/ou semelhantes. De acordo com um exemplo, o ponto de acesso 302 pode aplicar CDD e pré-codificação de acordo com o tipo de receptor. Por exemplo, a fórmula mostrada acima, ^x(k) = ^W.R^ΛRxR ^(k)U, pode ser utilizada com um receptor SIC, uma vez que tais receptores podem ter ganhos de diversidade mais elevados com sinais mais fracos; assim, a capacidade de transmissão com relação a operações sem CDD pode sofrer de uma ligeira a substancialmente nenhuma perda. Entretanto, no caso de o receptor 314 ser um receptor LMMSE, pode ser desejável uma operação diferente para mitigar a perda de capacidade de transmissão com relação a operações sem CDD, que podem ser causadas, pelo menos em parte, pela distorção das direções dos feixes na aplicação de dados através do domínio de antena virtual. Além disto, se a matriz de pré-codificação definida pelo pré-codificador 310 for projetada com uma propriedade de módulo constante, de modo que cada elemento de cada matriz de pré-codificação tenha a mesma magnitude, a fórmula acima pode afetar a propriedade de módulo constante, o que pode resultar na utilização potencialmente ineficaz do amplificador de potência.

[0038] De acordo com um exemplo, no caso de a fórmula acima causar problemas de capacidade de transmissão ou ineficácia, o aplicador de CDD 308, ou outra parte do

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 24/57

19/37 ponto de acesso 302, pode aplicar uma matriz Hermitiana de transformada inversa antes da pré-codificação. Por exemplo, a matriz Hermitiana pode ser a transformada inversa da matriz unitária aplicada sobre os vetores de dados em camadas pelo transformador de antena virtual 306. A este respeito, a fórmula seguinte pode ser utilizada para efetuar os diversos cálculos.

)= x, (U d ^Λ w (* )U RxR >0 ) onde d(k) é o vetor de dados que compreende R camadas que correspondem à classificação de transmissão, υ_ΛχΛ é a matriz unitária utilizada pelo transformador de antena virtual 306 para espalhar o vetor de dados através de R antenas virtuais, A_Ãx7;(k) é a matriz diagonal de CDD utilizada pelo aplicador de CDD 308 descrito acima, U^ é a matriz Hermitiana de transformada inversa da matriz unitária U aplicada para mitigar a perda associada à υ_ΛχΛ e W_{N R} é a matriz de pré-codificação utilizada pelo pré-codificador 310 para direcionar sinais de Nt antenas de transmissão do equipamento de comunicação 200 para as R antenas de recepção. Esta fórmula pode ser utilizada, em um exemplo, no caso de o receptor 314 ser um receptor LMMSE. Deve ficar entendido que o ponto de acesso 302 pode selecionar uma fórmula com base em um tipo do receptor 314; esta informação pode ser recebida proveniente do terminal de acesso 304 ou de outro dispositivo de rede, solicitada pelo ponto de acesso 302, inferida, suposta, codificada de maneira bruta (hard), lida como um parâmetro e/ou semelhante. Além disto, A_RxR(k) pode ser uma matriz fixa

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 25/57

20/37 baseada, pelo menos em parte, em um dentre muitos fatores, inclusive a classificação de transmissão, a especificação de rede, a CDD desejada e/ou semelhantes, por exemplo. Deve ficar entendido que as duas fórmulas descritas podem ser substancialmente equivalentes pela interpretação de U ^h _xR como parte do projeto do pré-codificador 310. Por exemplo,

U pode ser alternativamente executado por um novo précodificador 310, resultando na fórmula anterior,

X(k )= W'_Kr,R Λ rxr (k )U R,Rd(k ) , onde WÇ_xR ^WN_TxR ^URxR . ^Além disto, a 'W. xR Λ RxR (k )U RxRd(k) ^W xR ^U RxR ^(uRxR^Λ RxR (k )U RxR )d(k ) fórmula pode ser onde estrutura do précodificador 310 é W' = W U “ ’’N_r xR ’ xR^RxR

Λr_xr (k) = (U^rΛr_xr (k)Ur_xr ) do que resulta a última fórmula ^WNxR ^(URxR^ΛRxR (k )U

RxR ^)d(k).

[0039] Agora com referência à Figura 4, é mostrada uma operação exemplar 400 que pode ser executada de acordo com um ou mais dispositivos ou componentes aqui descritos. A operação 400 pode compreender uma pluralidade de computações executadas para transformar vetores de dados em um ou mais sinais de transmissão. Em particular, R fluxos 402 podem ser vetores de dados em camadas relacionados ao um número de antenas de recepção; o número de fluxos 402 ou vetores de dados podem referir-se adicionalmente à classificação de transmissão, por exemplo. Os fluxos 402 podem ser multiplicados por matriz por uma matriz de CDD 404 para transformar os fluxos 402 em um domínio de antena virtual e aplicar CDD aos mesmos; a matriz resultante pode ser multiplicada pela matriz de pré codificação 406, conforme descrito, para criar um vetor de

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 26/57

21/37

Ντ sinais para transmitir através das antenas de transmissão disponíveis. Além disto, o vetor de sinais resultante pode ter uma transformada rápida inversa de Fourier (IFFT) 408 aplicada para criar símbolos OFDM correspondentes, em um exemplo, assim como um prefixo cíclico (CP) 410 adicionado para repetir o final dos símbolos no início, de modo a se aumentar a probabilidade de decodificação bem-sucedida no receptor.

[0040] Em um exemplo, a matriz de CDD 404 pode ser semelhante a uma matriz que compreende o produto de matriz (^ΛΟί/_βχβ) ou (ul_R /^k)/U_RxR) dependendo de um tipo de receptor e/ou da propriedade de módulo constante, conforme descrito previamente. Deve ficar entendido que as matrizes multiplicadas para compreender a matriz de CDD 404 podem ser matrizes R χ R, onde ϋ_ΛχΛ é uma matriz unitária utilizada para transformar os vetores de dados em um domínio de antena virtual, υ^_χΛ pode ser a matriz Hermitiana de transformada inversa da matriz unitária utilizada onde se deseja mitigar a distorção, e á(â/) , a matriz de aplicação de CDD diagonal, pode ser semelhante à matriz,

1	0	0
0		0
		0
0	0

onde os valores diagonais se referem-se à CDD para uma dada antena virtual. Neste exemplo também, δ pode ser um parâmetro de incremento de fase da matriz de CDD diagonal;

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 27/57

22/37 pelo desenho desejável da matriz unitária U _{Rx R} e δ, as direções dos feixes e a propriedade de módulo constante da matriz de pré-codificação 406 (caso exista) podem ser retidas.

[0041] Em um exemplo, para R antenas de recepção (ou R classificação de transmissão), o retardo normalizado de δ pode ser 1/R. Neste exemplo, a transmissão de classificação 1 pode não ser afetada pela operação de

CDD:

Classificação 1: δ = 0, Ar_xr(k)=[1] Ur_xr = [1]

Classificação 2:

δ = 1/2, Arxr (t) =

U RxR

Classificação 3:

	’1	0	0		’1	1	1
		2nk		, u ™ = -U		Ink	4nk
δ = 1/3, Arxr (t) =	0	e	0	1	e	e
0	0	e ^Ύ J	V3	1	4nk e -	e ' ^Ύ J

Classificação 4:

^δ = ^{1/4, A}RxR ^(k) =

“1	0 2nk e-4-	0	0			“1	1	1	1 ’
0	0	0		_ 1	1	j	-1	- j
0	0	4nk e~	0	, ^U RxR	= 2	1	-1	1	-1

0	0	0	e J			1	^- j	-1	^j J

e δ cuidadosamente escolhidos

U RxR

Com isso, ou outros (URL X^{A(k ))U}'rxr ) p^ode ser um projeto de permuta seletiva de antenas virtuais (S-VAP) que pode proporcionar uma simetria substancialmente perfeita entre

R camadas ativas na utilização dos feixes espaciais.

diversidade espacial e utilização eficaz

Isto proporciona de alterações no indicador de qualidade de canal (CQI) relacionadas com a

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 28/57

23/37 qualidade dos dados de canal recebidos. A este respeito, a CDD no domínio de antena virtual pode ser implementada diretamente com S-VAP.

[0042] Em outro projeto, por exemplo, um incremento de fase fixa δ pode ser utilizado, como, por exemplo, δ = 1/2. Por exemplo, no caso de 4 antenas de transmissão passarem a transmitir para R antenas de recepção, as R camadas de dados podem ser mapeadas em um número de palavras-código. Em um exemplo, uma transmissão de classificação 1 pode ser mapeada em uma palavra-código, uma classificação 2 em duas palavras-código, por exemplo. Se apenas 2 palavras-código passarem a ser utilizadas, uma classificação 3 ou maior pode dividir camadas em múltiplas palavras-código, por exemplo uma primeira palavra-código pode corresponder a uma camada de dados e a outra palavracódigo às duas camadas restantes, e a classificação 4 pode ter duas palavras-código, cada uma correspondendo a duas das quatro camadas. Assim, o seguinte pode ser um projeto para as matrizes do produto de matriz de CDD 404, onde δ =

1/2.

Classificação 1: δ = 0, (k)= [1J ϋ_ΛχΛ = [1]

Classificação 2: δ = 1/2, A.^k)

“1 0	1	“1 1 ’
	ϋ =--
0 e^j	, R-R ΠΖ V2	1 -1

Classificação 3:

	“1	0	0 ’		“1	1	0 ’
δ = 1/2, Ar,r(k) =	0	e^j	0	, ϋR-R = -S'	1	— 1	0
	0	0	— j 2nk e ^—	v2	0	0	42

Classificação 4:

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 29/57

24/37 δ = 1/2, A_RxR (k) = e -^}Λ

0	0 ’		’1	1	1	1
0	0	1	1	1	-1	-1
e - J 2^k	0		1	-1	1	-1
0	e ^{- J}		1	-1	-1	1

1 ou

11j

-1

-j -1

Este projeto pode prover uma ordem de diversidade espacial de 4 e 2 para cada palavra-código em uma transmissão de classificação 4 e classificação 2; na classificação 3, a ordem de diversidade espacial da primeira palavra-código, uma correspondendo a uma camada, pode ser 2 e a da outra palavra-código pode ser maior que 2. Este projeto pode funcionar especialmente bem com as transmissões de classificação 1, 2 e 4 com uma alteração não negativa no

CQI para	um receptor	SIC e/ou potencialmente	sem	uma
alteração	no CQI para o [0043] Com	receptor LMMSE. referência às	Figuras	5-6,	são
mostradas	metodologias	referentes à	execução	de	pré-

codificação sobre dados com CDD aplicada em um domínio de antena virtual. Embora, para fins de simplificação da explanação, as metodologias sejam mostradas e descritas como uma série de atos, deve ficar entendido que as metodologias não estão limitadas pela ordem dos atos, uma vez que alguns atos podem ocorrer em ordens diferentes da aqui mostrada e descrita e/ou concomitantemente com outros atos, de acordo com uma ou mais modalidades. Por exemplo, os versados na técnica entenderão e apreciarão que uma metodologia poderia ser alternativamente representada como

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 30/57

25/37 uma série de estados ou eventos inter-relacionados, tal como em um diagrama de estados. Além do mais, nem todos os atos mostrados podem ser utilizados para implementar uma metodologia de acordo com uma ou mais modalidades.

[0044] Com referência à Figura 5, é mostrada uma metodologia 500 que facilita aplicação de CDD e précodificação a dados transformados em um domínio de antena virtual. Em 502, os vetores de dados podem ser transformados em um domínio de antena virtual. Por exemplo, conforme descrito, os vetores de dados podem referir-se a um número de camadas que representam um número de antenas de recepção e/ou classificação de transmissão. Os vetores podem ser transformados em um número de antenas virtuais para permitir outra operação nos mesmos. Isto pode ser conseguido utilizando-se uma ou mais matrizes unitárias e/ou transposições inversas das mesmas, por exemplo. Em 504, uma matriz de CDD pode ser aplicada ao domínio de antena virtual. A matriz de CDD pode ser utilizada para introduzir diversidade espacial entre os vetores de dados de modo que os vetores possam ser posteriormente transmitidos de forma repetida com retardo a cada repetição de modo a se aumentar a probabilidade de recebimento bemsucedido.

[0045] Em 506, a pré-codificação pode ser aplicada à matriz com CDD aplicada resultante. A matriz de pré-codificação, por exemplo, pode proporcionar a conformação de feixe nos dados na matriz com CDD aplicada através de um número de antenas de transmissão, conforme descrito acima. Deve ficar entendido que o número de antenas de transmissão pode ser diferente do número de

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 31/57

26/37 antenas de recepção. Em 508, os dados pré-codificados são transmitidos através de múltiplas antenas. À medida que a pré-codificação é efetuada subsequente à aplicação de CDD, o espaço de sinal relacionado às antenas de recepção pode ser retido, evitando energia desperdiçada emitida em um espaço nulo quando o número de antenas de recepção for menor que o número de antenas de transmissão.

[0046] Agora com referência à Figura 6, é mostrada uma metodologia 600, que facilita seleção de matrizes a serem aplicadas a dados de antena virtual. Em 602, informações podem ser recebidas no que se refere a um receptor. Por exemplo, as informações podem incluir um tipo de receptor (tal como SIC, LMMSE e/ou semelhantes) assim como o número de antenas de recepção e/ou a classificação de transmissão. Em 604, uma matriz de CDD, ou uma matriz relacionada (uma matriz unitária e/ou de retardo, por exemplo), pode ser selecionada com base no tipo de receptor e/ou na classificação de transmissão. Assim, conforme descrito acima, a matriz de CDD pode compreender uma matriz Hermitiana de uma matriz unitária na qual o receptor é LMMSE, por exemplo. Além disto, a matriz de CDD pode compreender uma matriz de retardo com valores diagonais de acordo com a classificação de transmissão em um exemplo. Em 606, as matrizes CDD e de pré-codificação selecionadas podem ser aplicadas a vetores de dados. Conforme mencionado, os vetores de dados podem referir-se a dados a serem recebidos por um número de antenas. Uma parte da matriz de CDD pode compreender uma matriz unitária (e/ou uma matriz Hermitiana da mesma) para transformar os vetores em um domínio de antena virtual para aplicar a matriz de

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 32/57

27/37 retardo de CDD. A matriz de pré-codificação pode ser aplicada para direcionar transmissões relacionadas aos dados e, em 608, os dados pré-codificados com CDD aplicada podem ser transmitidos.

[0047]

Deve ficar entendido que, de acordo com um ou mais aspectos aqui descritos, podem ser feitas inferências referentes à seleção de matrizes de CDD e/ou de pré-codificação, conforme descrito. Conforme aqui utilizado, os termos inferir e inferência referem-se geralmente ao processo de raciocinar sobre ou inferir estados do sistema, ambiente e/ou usuário a partir de um conjunto de observações capturadas por meio de eventos e/ou dados. Inferência pode ser empregada para identificar um contexto ou ação específica ou pode gerar uma distribuição de probabilidades através de estados, por exemplo. A inferência pode ser probabilística - isto é, a computação de uma distribuição de probabilidades através de estados de interesse com base em uma consideração de dados e eventos. A inferência pode referir-se também a técnicas empregadas para compor eventos de alto nível a partir de um conjunto de eventos e/ou dados. Tal inferência resulta na construção de novos eventos ou ações a partir de um conjunto de eventos observados e/ou dados de eventos armazenados, se os eventos estiverem ou não correlacionados em proximidade temporal e se os eventos e dados vierem de uma ou várias fontes de eventos e de dados.

0048]

A Figura 7 mostra um sistema 700 que facilita a aplicação de CDD e pré-codificação para transmissões utilizando um domínio de antena virtual. O sistema 700 compreende uma estação base 702 (como, por

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 33/57

28/37 exemplo, ponto de acesso,...) com um receptor 710 que recebe sinal(ais) proveniente(s) de um ou mais dispositivos móveis 704 através de uma pluralidade de antenas de recepção 706, e um transmissor 724, que transmite aos um ou mais dispositivos móveis 704 através de uma antena de transmissão 708. O receptor 710 pode receber informações provenientes das antenas de recepção 706 e está operativamente associado a um demodulador 712, que demodula informações recebidas. Os símbolos demodulados são analisados por um processador 714, que é acoplado a uma memória 716, que armazena informações relacionadas à estimação de uma intensidade de sinal (piloto, por exemplo) e/ou intensidade de interferência, dados a serem transmitidos ou recebidos de dispositivo(s) móvel(eis) 704 (ou uma estação base distinta (não mostrada)), e/ou quaisquer outras informações adequadas relacionadas ao desempenho das diversas ações e funções aqui apresentadas.

[0049] O processador 714 pode ser um processador dedicado a analisar informações recebidas pelo receptor 710 e/ou gerar informações para transmissão por um transmissor 724, um processador que controla um ou mais componentes da estação base 702 e/ou um processador que tanto analisa informações recebidas pelo receptor 710, gera informações para transmissão pelo transmissor 724, quanto controla um ou mais componentes da estação base 702.

[0050] A estação base 702 pode compreender adicionalmente uma memória 716 que está operativamente acoplada ao processador 714 e que pode armazenar dados a serem transmitidos, dados recebidos, informações relacionadas com canais disponíveis, dados associados à

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 34/57

29/37 intensidade de interferência e/ou sinal analisada, informações relacionadas com um canal atribuído, potência, taxa ou semelhantes, e quaisquer outras informações adequadas para estimar um canal e se comunicar por meio do canal. A memória 716 pode armazenar adicionalmente protocolos e/ou algoritmos associados à estimação e/ou utilização de um canal (como, por exemplo, com base no desempenho, com base na capacidade, etc.).

[0051] Deve ficar entendido que a memória 716 aqui descrita pode ser ou uma memória volátil ou uma memória não volátil, ou pode incluir memória tanto volátil quanto não volátil. A título de ilustração, e não de limitação, uma memória não volátil pode incluir memória somente de leitura (ROM), ROM programável (PROM), ROM eletricamente programável (EPROM), PROM eletricamente apagável (EEPROM) ou memória flash. A memória volátil pode incluir memória de acesso aleatório (RAM), que atua como uma memória cache externa. A título de ilustração, e não de limitação, a RAM está disponível sob muitas formas, tais como RAM síncrona (SRAM), RAM dinâmica (DRAM), DRAM síncrona (SDRAM), SDRAM de taxa de dados dupla (DDR SDRAM), SDRAM aperfeiçoada (ESDRAM), DRAM Synchlink (SLDRAM) e RAM Rambus direta (DRRAM). A memória 716 dos presentes sistemas e métodos destina-se a compreender, sem estar limitada a estes e outros tipos adequados de memória.

[0052] O processador 714 é adicionalmente acoplado a um aplicador de CDD 718 que pode efetuar CDD com relação a dados para transmissão pela aplicação de uma ou mais matrizes aos dados. Por exemplo, o aplicador de CDD 718 pode aplicar uma matriz unitária a uma pluralidade de

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 35/57

30/37 vetores de dados relacionados a um número de antenas de recepção do(s) dispositivo(s) móvel(is) 704, ou à classificação de transmissão das mesmas, para aplicar os dados em um domínio de antena virtual. O aplicador de CDD 718 pode aplicar adicionalmente uma matriz de retardo de CDD de modo a introduzir diversidade espacial através das antenas virtuais. Além disto, o processador pode ser acoplado a um pré-codificador 720, que pode aplicar uma matriz de pré-codificação aos dados com CDD aplicada apara conformá-los em feixe para transmissão através das antenas de transmissão 708. Além disto, embora mostrados como estando separados do processador 714, deve ficar entendido que o aplicador de CDD 718, o pré-codificador 720, o demodulador 712 e/ou o modulador 722 podem ser parte do processador 714 ou de múltiplos processadores (não mostrados).

[0053] A Figura 8 mostra um sistema de comunicação sem fio exemplar 800. O sistema de comunicação sem fio 800 mostra uma estação base 810 e um dispositivo móvel 850 para bem da brevidade. Entretanto, deve ficar entendido que o sistema 800 pode incluir mais de uma estação base e/ou mais de um dispositivo móvel, em que estações base e/ou dispositivos móveis adicionais podem ser substancialmente semelhantes ou diferentes da estação base 810 exemplar e do dispositivo móvel 850 descritos a seguir.

Além disto, deve ficar entendido que a estação base 810 e/ou o dispositivo móvel 850 podem empregar os sistemas (Figuras 1-3 e 7), operações (Figura 4) e/ou métodos (Figuras 5-6) aqui descritos para facilitar a comunicação sem fio entre eles.

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 36/57

31/37 [0054] Na estação base 810, os dados de tráfego para um número de fluxos de dados são enviados de uma fonte de dados 812 a um processador de dados de transmissão (TX) 814. De acordo com um exemplo, cada fluxo de dados pode ser transmitido através de uma respectiva antena. O processador de dados TX 814 formata, codifica e intercala o fluxo de dados de tráfego com base em um esquema de codificação particular selecionado para tal fluxo de dados para prover dados codificados.

[0055] Os dados codificados para cada fluxo de dados podem ser multiplexados com dados piloto utilizandose técnicas de multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM). Adicional ou alternativamente, os símbolos piloto podem ser multiplexados por divisão de frequência (FDM), multiplexados por divisão de tempo (TDM) ou multiplexados por divisão de código (CDM). Os dados piloto constituem tipicamente um padrão de dados conhecido que é processado de uma maneira conhecida e podem ser utilizados no dispositivo móvel 850 para estimar resposta ao canal. Os dados piloto e codificados multiplexados para cada fluxo de dados podem ser modulados (mapeados em símbolos, por exemplo) com base em um esquema de modulação específico (chaveamento por deslocamento de fase binário (BPSK), por exemplo), chaveamento por deslocamento de fase em quadratura (QPSK), chaveamento por deslocamento de Mfase (M-PSK), modulação de amplitude em M quadratura (MQAM), etc.), selecionados para o fluxo de dados de modo a prover símbolos de modulação. A taxa de dados, codificação, e modulação para cada fluxo de dados podem ser determinadas

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 37/57

32/37 por instruções executadas ou fornecidas pelo processador 830.

[0056] Os símbolos de modulação para os fluxos de dados podem ser providos a um processador MIMO 820, que pode processar adicionalmente os símbolos de modulação (para OFDM, por exemplo). O processador MIMO TX 820 em seguida provê Nt fluxos de símbolos de modulação a Nt transmissores (TMTR) 822a a 822t. Em diversas modalidades, o processador MIMO TX 820 aplica pesos de conformação de feixe aos símbolos dos fluxos de dados e à antena da qual o símbolo está sendo transmitido.

[0057] Cada transmissor 822 recebe e processa um respectivo fluxo de símbolos para prover um ou mais sinais analógicos e adicionalmente condiciona (por exemplo, amplifica, filtra e converte ascendentemente) os sinais analógicos para prover um sinal modulado adequado para transmissão através do canal MIMO. Além disto, Nt sinais modulados dos transmissores 822a a 822t são transmitidos das Nt antenas 824a a 824t, respectivamente.

[0058] No dispositivo móvel 850, os sinais modulados transmitidos são recebidos pelas Nr antenas 852a a 852r e o sinal recebido proveniente de cada antena 852 é provido a um respectivo receptor (RCVR) 854a a 854r. Cada receptor 854 condiciona (por exemplo, filtra, amplifica e converte descendentemente) um respectivo sinal, digitaliza o sinal condicionado para prover amostras e adicionalmente processa as amostras para prover um fluxo de símbolos recebido correspondente.

[0059] Um processador de dados RX 860 pode receber e processar os Nr fluxos de símbolos recebidos de

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 38/57

33/37

Nr receptores 854 com base em uma técnica de processamento de receptor específica para prover Nt fluxos de símbolos detectados. O processador de dados RX 860 pode demodular, deintercalar e decodificar cada fluxo de símbolos detectado para recuperar os dados de tráfego para o fluxo de dados. O processamento pelo processador de dados RX 860 é complementar ao realizado pelo processador MIMO TX 820 e pelo processador de dados TX 814 na estação base 810.

[0060] Um processador 870 pode determinar periodicamente qual matriz de pré-codificação utilizar, conforme discutido acima. Além disto, o processador 870 pode formular uma mensagem de link reverso que compreende uma parte de índice de matriz e uma parte de valor de classificação.

[0061] A mensagem de link reverso pode compreender diversos tipos de informação referentes ao link de comunicação e/ou ao fluxo de dados recebido. A mensagem de link reverso pode ser processada por um processador de dados TX 838, que também recebe dados de tráfego para um número de fluxos de dados de uma fonte de dados 836, modulados por um modulador 880, condicionados pelos transmissores 854a a 854r e transmitidos de volta à estação base 810.

[0062] Na estação base 810, os sinais modulados a partir do dispositivo móvel 850 são recebidos pelas antenas 824, condicionados pelos receptores 822, demodulados por um demodulador 840 e processados por um processador de dados RX 842 para extrair a mensagem de link reverso transmitida pelo dispositivo móvel 850. Além disto, o processador 830 pode processar a mensagem extraída para

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 39/57

34/37 determinar qual matriz de pré-codificação utilizar para determinar os pesos de conformação de feixe.

[0063] Os processadores 830 e 870 podem orientar (como, por exemplo, controlar, coordenar, gerenciar, etc.) o funcionamento na estação base 810 e no dispositivo móvel 850, respectivamente. Os respectivos processadores 830 e 870 podem estar associados à memória 832 e 872, que armazenam códigos de programa e dados. Os processadores 830 e 870 podem também realizar computações para derivar estimativa de resposta à frequência e ao impulso para o uplink e o downlink, respectivamente.

[0064] Deve ficar entendido que as modalidades aqui descritas podem ser implementadas em hardware, software, firmware, middleware, microcódigo qualquer combinação dos mesmos. Para uma implementação em hardware, as unidades de processamento podem ser implementadas dentro de um ou mais circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), processadores de sinais digitais (DSPs), dispositivos de processamento de sinais digitais (DSPDs), dispositivos lógicos programáveis (PLDs), arranjos de portas programáveis em campo (FPGAs), processadores, controladores, microcontroladores, microprocessadores, outras unidades eletrônicas projetadas para desempenhar as funções aqui descritas ou uma combinação dos mesmos.

[0065] Quando as modalidades são implementadas em software, firmware, middleware ou microcódigo, código de programa ou segmentos de código, elas podem ser armazenadas em um meio legível por máquina, tal como um componente de armazenamento. Um segmento de código pode representar um procedimento, uma função, um subprograma, um programa, uma

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 40/57

35/37 sub-rotina, um módulo, um pacote de software, uma classe ou qualquer combinação de instruções, estruturas de dados ou instruções de programa. Um segmento de código pode ser acoplado a outro segmento de código ou a um circuito de hardware pela passagem e/ou recebimento de informações, dados, argumentos, parâmetros ou conteúdos de memória. Informações, argumentos, parâmetros, dados, etc., podem ser passados, emitidos ou transmitidos utilizando-se quaisquer meios adequados, inclusive compartilhamento de memória, passagem de mensagens, passagem de tokens, transmissão em rede, etc.

[0066] Para uma implementação em software, as técnicas aqui descritas podem ser implementadas com módulos (como, por exemplo, procedimentos, funções e assim por diante) que realizem as funções aqui descritas. Os códigos de software podem ser armazenados em unidades de memória e executados por processadores. A unidade de memória pode ser implementada dentro do processador ou fora do processador, e neste caso ela pode estar comunicativamente acoplada ao processador através de diversos meios, conforme é conhecido na técnica.

[0067] Com referência à Figura 9, é mostrado um sistema 900 que facilita aplicação de CDD e précodificação a transmissões sem fio. Por exemplo, o sistema 900 pode residir, pelo menos parcialmente, dentro de uma estação base, dispositivo móvel, etc. Deve ficar entendido que o sistema 900 é representado como incluindo blocos funcionais, que podem ser blocos funcionais que representam funções implementadas por um processador, software ou uma combinação deles (firmware, por exemplo). O sistema 900

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 41/57

36/37 inclui um agrupamento lógico 902 de componentes elétricos que podem atuar em conjunto. Por exemplo, o agrupamento lógico 902 pode incluir um componente elétrico para transformar uma pluralidade de vetores de dados relacionados à classificação de transmissão em um espaço de antenas virtuais 904. Por exemplo, os vetores de dados podem compreender dados a serem transmitidos para um número de antenas de recepção com base na classificação de transmissão. Em um exemplo, os vetores de dados podem ser transformados no espaço de antenas virtuais utilizando-se uma matriz unitária, conforme descrito; além disto, uma matriz Hermitiana da matriz unitária pode ser utilizada para mitigar a perda de capacidade de transmissão causada pela matriz unitária. Além disto, o agrupamento lógico 402 pode compreender um componente elétrico para aplicar CDD ao espaço de antenas virtuais 906. Em um exemplo, isto pode incluir aplicar uma matriz de retardo de CDD aos vetores de dados transformados. A matriz de retardo de CDD pode ser selecionada com base na classificação de transmissão e/ou no tipo de receptor, por exemplo, ou em outras propriedades desejadas. Além do mais, o agrupamento lógico 902 pode compreender um componente elétrico para pré-codificar o espaço de antenas virtuais com CDD aplicada para criar uma pluralidade de sinais com conformação de feixe 908. Assim, conforme mencionado, o pré-codificador pode ser aplicado após a CDD para manter os aspectos benéficos da précodificação, como, por exemplo, o direcionamento de transmissões ou outras propriedades projetadas. Além disto, o sistema 900 pode incluir uma memória 910 que retém instruções para executar funções associadas aos componentes

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 42/57

37/37 elétricos 904, 906 e 908. Embora mostrados como sendo externos à memória 910, deve ficar entendido que um ou mais dos componentes elétricos 904, 906 e 908 podem existir dentro da memória 910.

[0068] 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 fins de descrição das modalidades antes mencionadas, mas os versados na técnica podem reconhecer que são possíveis muitas outras combinações e permutas de diversas modalidades. Por conseguinte, as modalidades descritas pretendem abranger todas as alterações, modificações e variações que se incluam dentro do espírito e escopo das reivindicações anexas. Além disto, na medida em que o termo inclui é utilizado seja na descrição detalhada, seja nas reivindicações, tal termo pretende ser inclusivo de uma maneira semelhante ao termo compreendendo como que compreende é interpretado quando utilizado como uma palavra de transição em uma reivindicação.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método (500) que facilita aplicação de diversidade de retardo cíclico, CDD, e pré-codificação para transmissões sem fio , caracterizado pelo fato de que

compreende:

transformar (502) pelo menos um vetor de dados em um domínio de antena virtual;

em que o domínio de antena virtual se relaciona com uma classificação de transmissão;

em que a classificação de transmissão se relaciona a um número de antenas de um receptor, e em que o pelo menos um vetor de dados é transformado por multiplicação com uma matriz unitária não diagonal;

aplicar (504) uma matriz de CDD ao pelo menos um vetor de dados transformado para produzir uma matriz de diversidade espacial, em que a matriz de CDD é selecionada com base, pelo menos em parte, em um tipo do receptor, em que o tipo de receptor compreende receptores SIC e LMMSE, o número de antenas do receptor ou a pluralidade de vetores de dados; e aplicar (506) uma matriz de pré-codificação à matriz de diversidade espacial para construir uma pluralidade de feixes de dados direcionais correspondendo a um número de antenas de transmissão.
2. Método (500), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente aplicar uma matriz Hermitiana transposta inversa da matriz unitária ao vetor de dados com base, pelo menos em parte, em um tipo do receptor, em que o tipo de receptor compreende receptores SIC e LMMSE.

Petição 870190108575, de 25/10/2019, pág. 44/57

2/3
3. Método (500), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente selecionar um incremento de fase aplicado à matriz de CDD para configurar um tamanho de diversidade espacial efetuada por aplicação da matriz de diversidade espacial.
4. Método (500), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o número de antenas de transmissão varia a partir do número de antenas do receptor ou da pluralidade de vetores de dados.
5. Método (500), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

aplicar uma transformada rápida inversa de Fourier (IFFT) aos feixes de dados direcionais, para criar um ou mais símbolos OFDM relacionados aos mesmos; e adicionar um prefixo cíclico (CP) aos um ou mais símbolos OFDM.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente transmitir os símbolos OFDM através da pluralidade de antenas de transmissão de acordo com o feixe de dados direcional relacionado.
7. Equipamento de comunicação sem fio (900) que facilita aplicação de diversidade de retardo cíclico, CDD, e pré-codificação para transmissões sem fio, caracterizado pelo fato de que compreende:

mecanismos para transformar (904) pelo menos um vetor de dados em um domínio de antena virtual, em que o domínio de antena virtual se relaciona com uma

classificação de transmissão;

Petição 870200027097, de 28/02/2020, pág. 4/7

3/3 em que a classificação de transmissão se relaciona a um número de antenas de um receptor, e em que o pelo menos um vetor de dados é transformado por multiplicação com uma matriz unitária não-diagonal;

mecanismos para aplicar CCD (906) ao domínio de antena virtual, ao multiplicar o vetor de dados por uma matriz de retardo de CDD;

mecanismos para selecionar a matriz de retardo de CDD com base, pelo menos em parte, em um tipo de receptor para receber os sinais com conformação de feixe, em que o tipo de receptor compreende receptores SIC e LMMSE; e mecanismos para pré-codificar (908) o domínio de antenas virtuais com CDD aplicado para criar uma pluralidade de sinais com conformação de feixe.
8. Equipamento de comunicação sem fio (900), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente mecanismos para transmitir os sinais com conformação de feixe através de uma pluralidade de antenas de transmissão.
9. Equipamento de comunicação sem fio (900), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o número de antenas é maior que a classificação de transmissão.
10. Memória legível por computador caracterizada pelo fato de que contém gravado na mesma o método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6.