BRPI0924424B1

BRPI0924424B1 - método e aparelho para pré-codificação baseada em livro de códigos em sistemas mimo

Info

Publication number: BRPI0924424B1
Application number: BRPI0924424-7A
Authority: BR
Inventors: Kari Juhani Hooli; Esa Tapani Tiirola; Kari Pekka Pajukoski
Original assignee: Nokia Solutions And Networks Oy
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2009-03-17
Publication date: 2021-02-23
Also published as: KR20110127281A; JP5830459B2; WO2010105670A1; MX2011009694A; KR101298180B1; US20150180556A1; US9503168B2; BRPI0924424A2; PT2409415T; CA2755432A1; EP2409415B1; EP2409415A1; RU2488964C2; JP2012521116A; CN102428658B; SG174424A1; CN102428658A; AU2009342263A1; AU2009342263B2; PL2409415T3

Abstract

método e aparelho para pré-codificação baseada em livro de códigos em sistemas mimo. um método que compreende usar um livro de código de pré-codificação para controlar transmissões de quatro antenas de um dispositivo, o dito livro de código compreendendo uma pluraridade de entradas, caracterizado por as ditas entradas serem tais que uma única camada é mapeada a cada antena selecionada, as ditas entradas de livro código compreendendo combinações de pares de antenas diferentes por meio das quais um ou dois pares de antenas são selecionados para transmissão.

Description

Descrição Campo da invenção

As modalidades da presente invenção se referem a um método e aparelho e, em particular, mas não exclusivamente, a aparelho e um método para uso em uma rede de telecomunicações sem fio de múltipla entrada múltipla saída. Antecedentes

Foi proposto melhorar a cobertura e capacidade de comunicação pelo uso de diversidade espacial ou multiplexação espacial. Por meio do uso de multiplexação espacial, a taxa de dados pode ser aumentada por meio da transmissão de fluxos de informação independente a partir de antenas diferentes, mas usar o mesmo canal como definido pela freqüência e recurso de tempo e possivelmente código de espalhamento.

Estes sistemas podem ser referidos como sistemas de múltipla entrada múltipla saída (MlMO). Estes sistemas requerem controladores complexos para controlar tanto a transmissão como elementos de recepção da estação móvel e da estação de base.

A transmissão MIMO de usuário individual de fluxo múltiplo foi proposta e forma parte de WCDMA (acesso Múltiplo por divisão de código em banda Larga), 3GPP LTE (Evolução a longo prazo - Projeto de Parceria de terceira geração) e padrões de sistema WiMax. Em múltipla entrada múltipla saída de usuário único (SU-MIMO), um receptor MIMO com múltiplas antenas e conjunto de circuitos de recepção recebe os múltiplos fluxos, separa os múltiplos fluxos e determina os símbolos de transmissão enviados em cada fluxo dos fluxos de dados multiplexados espacialmente.

No fórum 3GPP, LTE-Avançada foi proposta para ser uma evolução de sistema LTE Rel'8 para abordar os requisitos do 1TU-R (Sector de Comunicação por Rádio da União de Telecomunicação Internacional [International Telecommunications Union Radio communication Sector]) para IMT (Telecomunicação Móvel Internacional [International Mobile Telecommunications])- Avançada. 3GPP aprovou um novo Item de Estudo sobre LTE- Avançada em RAN#39 (março de 2008). Foi proposto que SU-MIMO com 2-4 antenas de transmissão no UE (equipamento de usuário) será parte de LTE-Avançada [TR 36.913 V8.0.0].

Foi proposto que transmissões (uplink) SU-MIMO UL envolverão técnicas de pré-codificação de transmissão e que esta pré-codificação utiliza livros de códigos fixos.

Em uma submissão feita para 3GPP em R1-090915, Ericsson propôs um livro de códigos de pré-codificação (transmissão) 4Tx que tenta preservar uma propriedade de PAPR (razão de potência média em relação ao pico) favorável de o sinal transmitido. No entanto, os inventores identificaram que esta proposta é limitada a transmissões de classificação 2.

Na submissão R1-090590 a 3GPP, Texas Instruments notou que conjuntos de livros de códigos grandes na classificação de transmissão completa não proporcionam ganho significante.

O desequilíbrio de antenas foi considerado no desenho de livro de códigos, proposto em R1 - 062355 a 3GPP por Nokia. No entanto, os inventores identificaram que estes desenhos enfocaram em esquemas 2 Tx.

O livro de códigos Householder usado em LTE Rel'8 DL (downlink) aumenta PAPR, mas os inventores identificaram que este esquema não leva o potencial desequilíbrio de antenas de transmissão (por exemplo, devido ao movimento do equipamento de usuário em uma mão do usuário) em consideração.

Sumário

De acordo com um aspecto da presente invenção, é proporcionado um método que compreende usar um livro de código de pré-codificação para controlar transmissões de quatro antenas de um dispositivo, o dito livro de código compreendendo uma pluralidade de entradas, em que as ditas entradas são tais que uma única camada é mapeada a cada antena selecionada, as ditas entradas de livro de código compreendendo combinações de pares de antenas diferentes por meio das quais um ou dois pares de antenas são selecionados para transmissão.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, é proporcionado um aparelho que compreende um processador configurado para usar um livro de código de pré-codificação para controlar transmissões de quatro antenas de um dispositivo, o dito livro de código compreendendo uma pluralidade de entradas, em que as ditas entradas são tais que uma única camada é mapeada a cada antena selecionada, as ditas entradas de livro de código compreendendo combinações de pares de antenas diferentes por meio das quais um ou dois pares de antenas são selecionados para transmissão.

De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é proporcionado um aparelho que compreende um processador configurado para selecionar uma de uma pluralidade de entradas em um livro de código de pré-codificação para controlar transmissões de quatro antenas de um dispositivo, em que as ditas entradas são tais que uma única camada é mapeada a cada antena selecionada, as ditas entradas de livro de código compreendendo combinações de pares de antenas diferentes por meio das quais um ou dois pares de antenas são configurados para serem selecionados para transmissão.

Breve Descrição dos Desenhos

Várias modalidades da presente invenção serão agora descritas por meio de exemplo somente com referência as Figuras anexas, em que:-

A Figura 1 mostra uma vista esquemática de um sistema que inclui uma configuração de equipamento de usuário e estação de base esquemática dentro da qual as modalidades da invenção podem ser implementadas;

A Figura 2 mostra um fluxograma de etapas tomadas na estação móvel; e

A Figura 3 mostra um fluxograma de etapas tomadas na estação de base.

Descrição de Modalidades Exemplares

As modalidades da presente invenção são descritas no presente documento por meio de exemplos particulares e especificamente com referência às modalidades preferidas. Será entendido por um técnico no assunto que a invenção pode não ser limitada aos detalhes das modalidades específicas dadas no presente documento.

A Figura 1 mostra uma rede de comunicação 30 em que algumas modalidades da presente invenção podem ser implementadas. Em particular, algumas modalidades da presente invenção podem se referir à implementação de moduladores/demoduladores por rádio (modems) para uma série de dispositivos que pode incluir: equipamento de usuário 201, relés, pontos de acesso ou estações de base 101 que comunicam em um ambiente sem fio 151.

As modalidades da presente invenção podem ser aplicáveis à rede de comunicação implementada de acordo com uma série de padrões e sua evolução incluindo: WCDMA (Acesso Múltiplo por divisão de código em banda Larga), 3GPP LTE (Evolução a Longo Prazo), WiMax (Interoperabilidade Mundial para Acesso por Microondas), UMB (Banda Larga Ultra Móvel), CDMA (Acesso Múltiplo por Divisão de Código), 1xEV-DO (Evolução- Dados Otimizados), receptores de WLAN (Rede de Área Local Sem Fio), e UWB (Banda Ultra Larga).

Com respeito à Figura 1, uma vista esquemática de um sistema dentro da qual as modalidades da invenção podem ser implementadas é mostrada. O sistema de comunicação 30 é mostrado com uma estação de base 101 que pode ser um nó B (NB), um nó aprimorado B (eNB) ou qualquer servidor de acesso adequado para possibilitar que o equipamento de usuário 201 acesse de maneira sem fio um sistema de comunicação.

A Figura 1 mostra um sistema por meio do qual a estação de base (BS) 101 pode transmitir ao equipamento de usuário (UE) 201 via o canal de comunicação em ambiente sem fio 151, que pode ser conhecido como o downlink (DL), e o equipamento de usuário (UE) 201 pode transmitir à estação de base (BS) 101 via o canal de comunicação em ambiente sem fio 151, que pode ser conhecido como o uplink (UL).

A estação de base 101 pode compreender um processador 105 que pode ser configurado para controlar a operação do conjunto de circuitos de receptor/transmissor 103. O processador pode ser configurado para executar o software armazenado na memória 106.

A memória 106 pode ser configurada ainda para armazenar dados e/ou informação para ser transmitida e/ou recebida. A memória 106 pode ser usada ainda para armazenar parâmetros de configuração usados pelo processador 105 na operação da estação de base 101.

O conjunto de circuitos transmissor/receptor 103 pode ser configurado para operar como um transmissor e/ou receptor configurável que converte entre sinais de freqüência de rádio de um protocolo específico para transmissão em (ou recepção via) o ambiente sem fio e sinais digitais de banda base. O conjunto de circuitos transmissor/receptor 103 pode ser configurado para usar a memória 106 como um buffer para dados e/ou informação para ser transmitida em ou recebida do ambiente sem fio 151.

O conjunto de circuitos transmissor/receptor 103 pode ser configurado ainda para ser conectado a pelo menos uma antena para receber e transmitir os sinais de freqüência de rádio no ambiente sem fio ao equipamento de usuário 201. Na Figura 1, a estação de base é mostrada compreendendo 2 antenas, a primeira antena 1071 e a segunda antena 1072 ambas configuradas para transmitir e receber sinais. Em outras modalidades da invenção, a estação de base pode ter mais antenas representadas pela antena tracejada 107m na Figura 1. Em uma modalidade preferida, m pode ser 4. Quatro antenas receptoras são necessárias a fim de suportar a transmissão de classificação 4.

A estação de base 101 pode ser conectada outros elementos de rede via um link de comunicação 111. O link de comunicação 111 pode receber dados para serem transmitidos ao equipamento de usuário 201 via o downlink e transmite dados recebidos do equipamento de usuário 201 via o uplink. Estes dados podem compreender dados para todos os equipamentos de usuário dentro do intervalo de comunicação sem fio e celular operado pela estação de base 101. O link de comunicação 111 é mostrado na Figura 1 como um link com fio. No entanto, seria entendido que o link de comunicação pode ser ainda um link de comunicação sem fio.

Na Figura 1, são mostrados dois equipamentos de usuário 201 dentro do intervalo da estação de base 101. No entanto, seria entendido que pode haver mais ou menos equipamento de usuário 201 dentro de intervalo da estação de base 101. O equipamento de usuário pode ser uma estação móvel, ou qualquer outro aparelho ou dispositivo eletrônico adequado para comunicação com a estação de base. Por exemplo, em modalidades adicionais da invenção, o equipamento de usuário pode ser organizadores de dados pessoais ou computadores laptop adequados para comunicação sem fio no ambiente como descrito no presente documento a seguir. Deve ser apreciado que as modalidades da invenção podem também ser aplicadas a uma estação de relé.

A Figura 1 em particular mostra um primeiro equipamento de usuário UE1 2011 e um segundo equipamento de usuário UE2 2012- Além disso, a Figura 1 mostra em mais detalhe o primeiro equipamento de usuário UE1 2011. O primeiro equipamento de usuário 2011 pode compreender um processador 205 configurado para controlar a operação de um conjunto de circuitos de receptor/transmissor 203. O processador pode ser configurado para executar o software armazenado na memória 207. O processador pode ainda controlar e operar qualquer operação requerida para ser levada a cabo pelo equipamento de usuário tal como operação do visor de equipamento de usuário, áudio e/ou vídeo que codifica e decodifica fim de reduzir o espectro de uso, etc.

A memória 207 pode ser configurada ainda para armazenar dados e/ou informação para ser transmitida e/ou recebida. A memória 207 pode ser usada ainda para armazenar parâmetros de configuração usados pelo processador 205 na operação do equipamento de usuário 2011. A memória pode ser memória em estado sólido, memória óptica (tal como, por exemplo, discos de dados em formato de CD ou DVD), memória magnética (tal como discos rígidos ou flexíveis), ou quaisquer meios adequados para armazenar os programas para operar os processadores, dados de configuração ou dados de transmissão/recepção.

O conjunto de circuitos transmissor/receptor 203 pode ser configurado para operar como um transmissor e/ou receptor configurável que converte entre sinais de freqüência de rádio de um protocolo específico para transmissão em (ou recepção via) o ambiente sem fio e sinais digitais de banda base. O conjunto de circuitos transmissor/receptor 203 pode ser configurado para usar a memória 207 como um buffer para dados para serem transmitidos em ou recebidos do ambiente sem fio 151.

O conjunto de circuitos transmissor/receptor 203 é configurado para ser conectado a pelo menos uma antena para receber e transmitir os sinais de freqüência de rádio no ambiente sem fio à estação de base 101. Na Figura 1, o equipamento de usuário é mostrado compreendendo 4 antenas, a primeira antena 25111 à quarta antena 25114.

Embora a Figura 1 e os exemplos descritos no presente documento a seguir descrevam o equipamento de usuário e as estações de base como tendo um processador disposto para levar a cabo as operações descritas abaixo, seria entendido que em modalidades da invenção os respectivos processadores podem compreender um único processador ou uma pluralidade de processadores. Os processadores podem ser implementados por um ou mais circuitos integrados.

Algumas modalidades da presente invenção podem ser usadas no sistema LTE-Avançada que pode ser parte de 3GPP LTE Rel. 10. No entanto, deve ser protocolo apreciado para transmissão em (ou recepção via) o ambiente sem fio e sinais digitais de banda base. O conjunto de circuitos transmissor/receptor 203 pode ser configurado para usar a memória 207 como um buffer para dados para serem transmitidos em ou recebidos do ambiente sem fio 151.

Algumas modalidades da presente invenção podem ser usadas no sistema LTE-Avançada que pode ser parte de 3GPP LTE Rel. 10. No entanto, deve ser apreciado que isto é por meio de exemplo somente e modalidades da invenção podem ser usadas em sistemas alternativos.

Um esquema de pré-codificação PUSCH (canal compartilhado de uplink físico) para MIMO de usuário único (SU-MIMO), com um desenho de livro de códigos de pré-codificação para antenas 4 Tx (Transmissão) é discutido. Em outra modalidade, estas técnicas poderiam ser aplicadas também a PUCCH Formato 2 (por exemplo com pré-codificação de fluxo único). As mesmas técnicas podem ser aplicadas a sinais de referência de sondagem.

Em algumas modalidades da invenção, os livros de códigos de pré- codificação SU-MIMO são dispostos para levar em consideração as propriedades específicas para o uplink de sistema LTE-Avançada.

Algumas modalidades são dispostas para levar em consideração: • Desequilíbrio entre antenas Tx no UE devido a, por exemplo, o agarre da mão e mudança da orientação da antena, que proporcionam respostas diferentes aos componentes de polarização vertical e horizontal. • Decremento da eficiência de potência devido a PAPR aumentado

Em um sistema MIMO, o desempenho de um sistema de rádio é melhorado por meio do uso de pré-codificação espacial em um transmissor e pós-codificação espacial no receptor. A pré-codificação espacial pode compreender formação de feixes espacial e codificação espacial. A pré-codificação espacial é feita para aprimorar a potência de sinal no destino e para diminuir a potência de interferência.

Na formação de feixes de camada única, o mesmo sinal é emitido de cada uma das antenas de transmissão com pesagem de fase apropriada (e opcionalmente ganho) tal que a potência de sinal é maximizada na entrada de receptor. Os benefícios de formação de feixes são para aumentar o ganho de sinal da combinação construtiva e para reduzir o efeito de sombreamento de múltiplos caminhos. Quando o receptor tem múltiplas antenas, a formação de feixes de transmissão não pode simultaneamente maximizar o nível de sinal de modo nenhum da antena receptora e a pré-codificação é usada. A pré-codificação requer o conhecimento da informação de estado de canal (CSI) no transmissor.

Algumas modalidades da invenção usam um desenho de livro de códigos de pré-codificação para a transmissão simultânea de até 2 palavras código. Nesta modalidade, a palavra código pode ser considerada como um bloco de transporte que contém dados que são decodificados com, por exemplo, código turbo. No seguinte, a terminologia bloco de transporte será usada. Os blocos de transporte são transmitidos de 4 antenas transmissoras. Em algumas modalidades da invenção, o livro de códigos de pré-codificação é desenhado com base em um ou mais dos seguintes critérios: • Pré-codificação contém matrizes de pré-codificação que conservam o PAPR de transmissão SC-FDMA (acesso múltiplo por divisão de freqüência portadora única). Assim, somente uma camada é mapeada para cada antena. • Pré-codificação leva em consideração o potencial desequilíbrio de antenas por um ou mais de:

O Conter seleção de polarização ou antena no livro de códigos para transmissão de classificação 1

O Assegurar que cada bloco de transporte seja transmitido de uma pluralidade de antenas que pode ser selecionada de acordo com o atual estado de canal, quando a classificação de transmissão é menor que o número de antenas transmissoras.

O Conter elementos de diversidade Tx com seleção de antenas ou agrupamento de antenas no livro de códigos a fim de minimizar o tamanho de livro de códigos

Com base nos critérios, um livro de códigos para uma classificação específica é desenhado com as seguintes etapas:

Para uma transmissão de fluxo único: • antenas transmissoras são agrupadas em dois grupos, com 2 antenas por grupo. • Depois disso, todos os possíveis mapeamentos de grupo antena a antena são listados • Combinações de rotação de fase diferente entre as antenas dentro do grupo de antenas são listados como entradas de livro de códigos. • Adicionalmente, a seleção de grupo de antena única para transmissão é incluída no livro de códigos. Diferentes opções de grupo antena a antena são incluídas, e rotação de fase ou um método de diversidade Tx de transmissão é aplicado entre as antenas dentro do grupo de antenas.

Para uma transmissão de múltiplos fluxos • Número de antenas transmissoras por camada é selecionada de modo que cada bloco de transporte seja transmitido de múltiplas antenas • Depois disso, todos os possíveis mapeamentos camada a antena (isto é, grupos de antenas para cada camada são formados) são listados com a restrição de que somente uma camada seja mapeada por antena. • Quando uma camada é mapeada para múltiplas antenas (isto é, grupos de antenas), combinações de rotação de fase diferente entre as antenas dentro do grupo de antenas são listadas como entradas de livro de códigos.

O Alternativamente, um método de diversidade Tx de transmissão pode ser aplicado entre as antenas dentro do grupo de antenas.

Deve ser notado que um desenho de livro de códigos que contém ambas as opções de conservação de PAPR e pré-codificação de seleção de antenas não é contraditório. A pré-codificação de conservação de PARP é usada quando a transmissão de UE é limitada pela potência, ao passo que a pré-codificação com seleção de antenas (e, assim, aumento de potência de antenas transmissoras restantes) pode ser usada quando a transmissão de UE não é limitada pela potência.

O livro de códigos pode ser desenhado para conter matrizes de pré- codificação de conservação de PAPR. Não obstante, o livro de códigos pode também conter matrizes de pré-codificação que não conservam PAPR.

Ao olhar nos desenhos de livro de códigos específicos, deve ser apreciado que as modalidades da invenção podem ser usadas com classificações de transmissão 1, 2, e 3. A classificação 4 não é considerada no seguinte. Um livro de códigos de classificação 4 pode ser proporcionado, usando técnicas conhecidas. A classificação pode ser considerada como o número de diferentes fluxos de transmissão.

No caso de que sinais piloto sejam tipicamente pré-codificados e o livro de códigos contenha entradas com um método de diversidade Tx que requer um piloto específico de antena, duas seqüências piloto precisam ser alocadas ao UE. A segunda seqüência piloto é usada somente quando a diversidade Tx é usada.

Classificação 1

As tabelas 1.1, 1.2 e 1.3 mostram um livro de códigos que incorpora a presente invenção - classificação 1: Tabela 1.1

Tabela 1.2

Tabela 1.3

Os valores nas tabelas representam a amplitude e fase quando uma camada X é mapeada para antena Y.

As antenas são agrupadas em 2 grupos com 2 antenas por grupo. Depois disso, vetores de pré-codificação com combinações de rotação QPSK entre antenas dentro de grupos de antenas são formados. Adicionalmente, os vetores de pré- codificação para seleção de grupo de antenas são incluídos. No caso de seleção de grupo de antenas, pode haver rotação de fase, por exemplo, BPSK (chaveamento de comutação binária, entre as antenas transmissoras, ou simplesmente diversidade Tx, por exemplo, Codificação de Bloco Tempo-Espaço STBC. O benefício de usar diversidade Tx é que tem em conta desenho de livro de códigos mais compactos (menores). Tal desenho de livro de códigos resulta em 22 ou 16 índices de matriz de pré-codificação se BPSK ou STBC for usado. Um exemplo de opções de livro de códigos resultante é mostrado na tabelas 1.1, 1.2, 1.3. A primeira tabela 1.1 é onde STBC é usado e a segunda tabela 1.2 é onde BPSK é usado. Na terceira tabela 1.3, o livro de códigos é desenhado levando em consideração a correlação espacial, que é a polarização ou posição de antenas. No desenho de livro de códigos, os vetores de pré-codificação com seleção de antenas elementos são desenhados de modo que antenas com alta correlação espacial, que é a mesma direção de polarização ou posições de antenas adjacentes possam ser selecionadas. Assim, somente um subconjunto de possíveis combinações de seleção de antenas é incluído no livro de códigos, em uma modalidade da invenção.

No exemplo mostrado a rotação de 3-PSK entre as antenas selecionadas é aplicada (em PMls onde seleção de antenas é apresentada). Deve ser notado que também outras constelações de rotação de fase podem ser usadas, com base, por exemplo, em rotações de QPSK ou 8-PSK.

Em uma modalidade alternativa da invenção, entradas 11-16 (isto é, a entradas de seleção de antenas) são tomadas da tabela 1.3, e entradas 1-10 são selecionadas de vetores de pré-codificação Householder usados, por exemplo, no livro de códigos de antena 3GPP LTE Release 8 DL 4Tx.

Na coluna 1, o indicador de matriz de pré-codificação é listado. Estes indicadores são desde 1 até 22. As tabelas põe em lista para cada uma das quatro antenas a rotação requerida ou diversidade Tx.

Os zeros indicam que a antena associada não foi usada para transmissão. Enquanto que a potência de transmissão (que pode ser mantida constante para UE) é concentrada nas antenas que tem canais favoráveis.

Em ambas as tabelas, as primeiras 10 entradas mostram que cada uma das antenas tem uma rotação de 0,5, -0,5, 0,5j e -0,5j.

As combinações representam emparelhamento de antenas e a rotação de fase entre os pares de antena. Por exemplo, com a tabela 1.1, PMIs 1 a 4 representam o seguinte agrupamento de antenas: o grupo de antenas número 1 compreende as antenas 1 e 2 e o grupo de antenas número 2 compreende as antenas 3 e 4, com rotação de QPSK entre os grupos. Assim as antenas 3 e 4 têm a mesma fase nestas filas, uma vez que pertencem ao mesmo grupo de antenas. Em PMIs 5 a 8, os grupos de antenas são antenas 1 e 3 e antenas 2 e 4, respectivamente.

Como pode ser visto, as antenas podem ser consideradas como sendo dois pares, com cada par sendo alocado na mesma rotação. (Este é o caso para as primeiras 10 entradas).

Para a primeira tabela 1.1, as entradas 11 a 16 têm STBC nas duas das quatro antenas. Isto é assim quando o UE não está em, por exemplo, uma borda de célula, pode ter espaço de potência em amplificadores de potência. Então pode ser melhor concentrar a potência de transmissão em boas antenas.

Na segunda tabela 1.2, existem 12 entradas onde existe rotação proporcionada para somente duas das antenas. Um valor de rotação é sempre 0,5 neste exemplo. Em uma modalidade, é um objetivo normalizar a potência de transmissão total a 1 (4x0,5A2=1). No entanto, o valor absoluto pode ser variado. Em uma modalidade, considerações para a fase e a relação de amplitudes podem ser mais importantes. O outro valor de rotação é -0,5 ou 0,5.

Como um exemplo, o vetor de pré-codificação que é esperado que maximize a SINR (razão de sinal em relação a ruído de interferência) na saída de equalizador no receptor de estação de base é selecionado. Isto pode ser estimado com base em estimativas de canal existente obtidas de um sinal de referência de sondagem.

Como mencionado, os valores absolutos na tabela podem ser mudados. A amplitude pode ser a mesma para todas as antenas em um dado vetor de pré- codificação, e que amplitudes podem ser aumentadas quando somente duas antenas transmissoras das quatro são usadas de modo que a mesma potência é distribuída entre duas ao invés de quatro antenas.

Classificação 2

As tabelas 2.1 e 2.2 mostram um livro de códigos que incorpora a presente invenção - classificação 2: Tabela 2.1 Tabela 2.2

As antenas são agrupadas em 2 grupos com 2 antenas por grupo, com cada grupo de antenas mapeado a uma camada ou fluxo de dados. Depois disso, os vetores de pré-codificação com rotação de fase, por exemplo, BPSK (Chaveamento 5 de comutação de fase binária), combinações entre as antenas dentro de cada um dos grupos de antenas são formadas. Alternativamente, pode haver diversidade Tx, por exemplo, Codificação de Bloco Tempo-Espaço entre as antenas mapeadas à mesma camada/grupo de antenas. Tal desenho de livro de códigos resulta em 12 ou 3 índices de matriz de pré-codificação, dependendo de se BPSK ou se STBC for usado. As opções de livro de códigos resultante são mostradas na tabelas 2.1 e 2.2.

O benefício de usar diversidade Tx é que tem em conta desenho de livro de códigos mais compacto (menor).

A primeira tabela 2.1 é o desenho de livro de códigos de BPSK e a segunda tabela 2.2 é o desenho de livro de códigos de STBC. Como com as tabelas 1.1, 1.2 e 1.3, a primeira coluna representa o indicador de matriz pré-codificadora. A segunda coluna indica o número da antena. A terceira coluna representa a camada 1 e a quarta coluna, a camada 2. Como pode ser visto, duas das quatro antenas são alocadas a cada uma das duas camadas. Diferentes indicadores de matriz pré- codificadora têm umas diferentes das primeira a quarta antenas alocadas a cada dos primeiro e segundo fluxos de dados ou camadas.

Os valores atribuídos a cada antena na primeira tabela 2.1 são 0,5 e -0,5. Com elementos de BPSK e duas camadas, existem 12 opções. Não é necessário que tenha rotação de fase entre antenas que são mapeadas a diferentes camadas, em algumas modalidades da invenção.

Os valores na tabela se referem à rotação de fase usada; aqui, a constelação de BPSK é usada (para manter o tamanho de livro de códigos razoável). Alternativamente, a constelação de QPSK poderia ser usada com os valores associados na tabela que podem também incluir 0,5j e - 0,5j.

Na segunda tabela 2.2, existem três opções dadas onde as antenas cada uma tendo STBC são aplicadas às mesmas, mas umas diferentes das antenas são atribuídas às respectivas camadas.

Classificação 3

As tabelas 3.1 e 3.2 mostram um livro de códigos que incorpora a presente invenção - classificação 3: Tabel a 3.1 Tabela 3.2

Quando mapeamento de bloco de transporte a camada de LTE Rel'8 DL é assumido, o bloco de transporte N° 1 é mapeado para camada N° 1, e o bloco de transporte N° 2 é mapeado para as camadas N° 2 & N° 3. Para assegurar que cada 5 bloco de transporte seja transmitido a partir de múltiplas antenas, a camada N° 1 é mapeada a 2 antenas ao passo que a camada N° 2 e 3 são mapeadas a uma única antena cada. Assim cada palavra código ou bloco de transporte é mapeado para 2 antenas transmissoras. O livro de códigos de pré-codificação contém 6 diferentes mapeamentos camada a antena e aplica a rotação de BPSK ou diversidade Tx (por 10 exemplo, STBC) entre as antenas usadas pela camada N° 1. Tal desenho de livro de códigos resulta em 12 ou 6 índices de matriz de pré-codificação, dependendo de se BPSK ou STBC for usado. As opções de livro de códigos resultante são mostradas na tabelas.

A primeira tabela 3.1 aplica a rotação de BPSK e a segunda tabela 3.2 aplica 15 a STBC. A primeira coluna é o PMI e a segunda coluna lista o número da antena. As seguintes colunas são para as primeira a terceira camadas. Em cada tabela, a camada 1 tem duas antenas atribuídas à mesma, enquanto as camadas 2 e 3 têm cada uma uma única antena atribuída às mesmas. As últimas colunas indicam quais camadas.

Na primeira da tabela 3.1, os valores de 0,5 e -0,5 podem ser atribuídos. Na segunda tabela 3.2, STBC ou o valor 0,5 pode ser aplicado. Na classificação 3, a camada 1 usa duas antenas. Uma vez que os mesmos dados são transmitidos a partir de duas antenas, o STBC é aplicado sobre as antenas mapeadas à camada 1. No entanto, as camadas 2 e 3 usam antena única cada, e assim, diferentes dados são enviados destas antenas. Assim, STBC não é aplicado.

Algumas modalidades da invenção podem ter uma ou mais das seguintes vantagens: • Propriedades de portador único são mantidas o que é adequado para LTE-Avançada UL. • Tamanho de livro de códigos pode ser mantido pequeno o que significa que existe uma pequena sobrecarga de sinalização em DL -

O emparelhamento de antenas é útil em manter o tamanho de livro de códigos pequeno. O emparelhamento de antenas reduz o número de combinações para as rotações de fase. Além disso, pela limitação dos pares de antenas para conter antenas com significante correlação espacial, por exemplo, a mesma direção de polarização ou posições de antenas adjacentes, o livro de códigos pode ser mantido pequeno. Finalmente, existe o uso de diversidade de transmissão que de novo assiste em manter o livro de códigos pequeno.

Referência é feita à Figura 2 que mostra um fluxograma que incorpora a presente invenção. Esta é levada a cabo pelo equipamento de usuário. Adicionalmente, o mapeamento de camada (isto é, como os blocos de transporte (palavras código) são mapeados a camadas espaciais) é realizado. Isto pode ser realizado no UE, correspondente a desmapeamento de camada na estação de base.

Em S1, um livro de códigos é recebido, ou informação que identifica o livro de códigos. A informação que identifica uma das entradas do livro de códigos é também recebida.

Em S2, a informação recebida é armazenada na memória 207.

Em S3, o(s) fluxo(s) de dados é/são pré-codificado(s) de acordo com a informação da entrada selecionada. Os fluxos de dados pré-codificados são então transmitidos pelas respectivas antenas. Se necessário, a pré-codificação selecionada pode ser usada em qualquer retransmissão necessária.

Com respeito a isso, referência é feita à Figura 3 que mostra as etapas quepodem ser levadas a cabo pela estação de base.

Em T1, a estação de base é disposta para determinar as condições de canal. Preferivelmente, as condições de canal instantâneas são determinadas. O canal é o canal entre o equipamento de usuário e a estação de base.

Uma determinação é feita em relação à classificação da comunicação - T2. Em outras palavras, o número de fluxos de dados que são para serem transmitidos ao mesmo tempo é determinado, na modalidade discutida, o número de fluxos de dados pode ser até m onde m é o número de antenas que o UE tem.

Na seguinte etapa T3, a estação de base seleciona um livro de códigos com base na classificação e uma entrada de livro de códigos com base nas condições de canal e/ou a natureza dos fluxos de dados. Preferivelmente, a entrada de livro de códigos é selecionada com base nas condições de canal instantâneas.

Em T4, a entrada de livro de códigos selecionada e o livro de códigos são enviados ao equipamento de usuário. Alternativamente, a informação que identifica o livro de códigos pode ser enviada, com a entrada de livro de códigos.

Em modalidades alternativas da invenção, no lado do receptor, por exemplo, no caso de que sinais de referência de demodulação não são pré-codificados, o processador 105 do receptor BTS precisa calcular o canal efetivo pela combinação da matriz de pré-codificação selecionada com estimativas de canal.

As modalidades da invenção podem ser usadas com menos antenas que quatro ou mais que quatro antenas.

É notado que enquanto modalidades podem ter sido descritas em relação ao equipamento de usuário ou dispositivos móveis tais como terminais móveis, as modalidades da presente invenção podem ser aplicáveis a qualquer outro tipo adequado de aparelho adequado para comunicação via sistemas de acesso. Um dispositivo móvel pode ser configurado para possibilitar o uso de diferentes tecnologias de acesso, por exemplo, com base em uma implementação multi-rádio apropriada.

É também notado que embora certas modalidades possam ter sido descritas acima por meio de exemplo com referência as arquiteturas de exemplificação de certas redes móveis e uma Rede de Área Local Sem Fio, as modalidades podem ser aplicadas a quaisquer outras formas adequadas de sistema de comunicação que aquelas ilustradas e descritas no presente documento. É também notado que o termo sistema de acesso pode ser entendido que se refira a qualquer sistema de acesso configurado para possibilitar a comunicação sem fio para aplicativos de acesso de usuário.

As operações descritas acima podem requerer processamento de dados nas várias entidades. O processamento de dados pode ser proporcionado por meio de um ou mais dados processadores. De maneira similar, várias entidades descritas nas modalidades acima podem ser implementadas dentro de uma única ou uma pluralidade de entidades de processamento de dados e/ou processadores de dados. Produto de código de programa de computador apropriadamente adaptado pode ser usado para implementar as modalidades, quando carregadas a um computador. O produto de código de programa para proporcionar a operação pode ser armazenado em e proporcionado por meio de um meio transportador tal como um disco, cartão ou fita transportadora. Uma possibilidade pode ser para baixar o produto de código de programa via uma rede de dados. A implementação pode ser proporcionada com software apropriado em um servidor.

Por exemplo, as modalidades da invenção podem ser implementadas como um chipset, em outras palavras uma série de circuitos integrados que se comunicam entre si. O chipset pode compreender microprocessadores dispostos para executar código, circuitos integrados específicos para aplicação (ASICs), ou processadores de sinal digital programável para realizar as operações descritas acima.

As modalidades das invenções podem ser praticadas em vários componentes tais como módulos de circuito integrado. O desenho de circuitos integrados pode ser por um processo grande e altamente automatizado. As ferramentas de software complexas e poderosas podem estar disponíveis para converter um desenho de nível lógico em um desenho de circuito semicondutor pronto para ser gravado e formado em um substrato semicondutor.

Os programas, tais como aqueles proporcionados por Synopsys, Inc. de Mountain View, Califórnia e Cadence Design, de San Jose, Califórnia podem automaticamente encaminhar condutores e localizar componentes em um chip semicondutor usando regras bem estabelecidas de desenho bem como bibliotecas de módulos de desenho pré-armazenados. Uma vez que o desenho para um circuito semicondutor possa ter sido completado, o desenho resultante, em um formato eletrônico padronizado (por exemplo, Opus, GDSII, ou similares pode ser transmitido a uma instalação de fabricação de semicondutores ou "fab" para a fabricação.

É notado no presente documento que enquanto o acima descreve modalidades de exemplificação da invenção, existem diversas variações e modificações que podem ser feitas para a solução revelada sem se afastar do escopo da presente invenção como definido nas reivindicações anexas.

Claims

1. Método caracterizado por transmitir um fluxo de dados de um Equipamento do Usuário (201), compreendendo tal Equipamento do Usuário quatro antenas, em que um ou dois pares de antenas são selecionados para transmissão, compreendendo as etapas de: - receber (S1), de uma estação base de rádio (101), um livro de códigos de pré- codificação ou informação que identifica o livro de códigos de pré-codificação; receber (S1), da estação base de rádio (101), informações que identificam uma entrada do livro de códigos de pré-codificação para controlar as transmissões das referidas quatro antenas, o referido livro de códigos compreendendo uma diversidade de entradas, as referidas entradas compreendendo diferentes combinações de pares de antenas das referidas quatro antenas, em que uma diversidade de entradas do referido livro de códigos é disposta para usar apenas um par das referidas antenas; - armazenar (S2) as informações recebidas; - pré-codificar (S3) o referido fluxo de dados de acordo com a referida entrada; e - transmitir (S3) o fluxo de dados pré-codificado pelos referidos um ou dois pares de antenas.

2. Método caracterizado por ser para uma estação base de rádio (101) para controlar transmissões de um fluxo de dados a partir de quatro antenas de um Equipamento do Usuário (201), em que um ou dois pares de antenas do referido Equipamento do Usuário (201) são selecionados para transmissão, compreendendo as etapas de: - determinar as condições do canal (T1); - determinar (T2) uma classificação de uma comunicação; - selecionar (T3) um livro de códigos de pré-codificação com base na classificação; - selecionar uma entrada do livro de códigos de pré-codificação com base nas condições do canal para controlar as transmissões das referidas quatro antenas, o referido livro de códigos compreendendo uma diversidade de entradas, as referidas entradas compreendendo combinações das referidas quatro antenas, par de antenas diferentes, em que uma diversidade de entradas das referidas o livro de códigos é organizado para usar apenas um par das referidas antenas; - enviar (T4), para o referido usuário equivalente (201), o livro de códigos ou a informação que identifica o livro de códigos; e enviar (T4) para o referido Equipamento do Usuário (201), informação que identifica a referida entrada do referido livro de códigos.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender o fornecimento de uma diversidade de livros de pré-codificação, cada um dos referidos livros de pré-codificação sendo associados a uma respectiva classificação.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender o fornecimento de quatro livros de pré-codificação para classificações 1 a 4.

5. Equipamento de usuário (201) caracterizado por ser configurado para transmitir um fluxo de dados, compreendendo: - quatro antenas, nas quais um ou dois pares de antenas são selecionáveis para a transmissão; - meios de recepção configurados para receber, de uma estação rádio base (101), um livro de códigos de pré-codificação ou informação que identifica o livro de códigos de pré-codificação; - meios de recepção (203) configurados para receber, de uma estação base de rádio (101), informações identificando uma entrada do livro de códigos de pré-codificação para controlar as transmissões das ditas quatro antenas, o referido livro de códigos compreendendo uma diversidade de entradas, as referidas entradas compreendendo diferentes combinações de pares das referidas quatro antenas, em que uma diversidade de entradas do referido livro de códigos está disposta para usar apenas um par das referidas antenas; - meios de armazenamento configurados para armazenar as informações recebidas; - meios de pré-codificação configurados para pré-codificar o referido fluxo de dados de acordo com a referida entrada; e - meios de transmissão (203) configurados para transmitir o fluxo de dados pré- codificado pelos referidos um ou dois pares de antenas.

6. Equipamento de usuário (201) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por ser configurado ainda para controlar uma potência com a qual uma antena transmite de acordo com um número de antenas que estão transmitindo ao mesmo tempo.

7. Equipamento de usuário (201), de acordo com as reivindicações 5 e 6, caracterizado por ser configurado ainda para controlar uma transmissão de pelo menos um bloco de transporte de uma diversidade de antenas.

8. Estação base de rádio (101) caracterizada por ser configurada para controlar transmissões de um fluxo de dados de quatro antenas de um Equipamento de Usuário (201), em que um ou dois pares de antenas do referido equipamento do usuário (201) são selecionáveis para transmissão, compreendendo: - meios para determinar as condições do canal e a classificação de uma comunicação; - selecionar meios para selecionar um livro de códigos de pré-codificação com base na classificação; - meios de seleção configurados para selecionar uma entrada do livro de códigos de pré-codificação com base nas condições do canal para controlar as transmissões das referidas quatro antenas, o referido livro de códigos compreendendo uma diversidade de entradas, as referidas entradas compreendendo diferentes combinações de pares de antenas das referidas quatro antenas, em que a referida diversidade de entradas do referido livro de códigos está disposta para usar apenas um par das referidas antenas; - meios de envio configurados para enviar, para o referido Equipamento do Usuário (201), livro de códigos ou informações que identificam o livro de códigos; e - meios de envio configurados para enviar, para o referido Equipamento do Usuário, informações que identificam a referida entrada do referido livro de códigos.