MX2008011987A - Agrupamiento de usuarios para transmision mimo en un sistema de comunicacion inalambrica. - Google Patents

Agrupamiento de usuarios para transmision mimo en un sistema de comunicacion inalambrica.

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Abstract

Se describen técnicas para soportar la transmisión MIMO; los equipos de usuario (UE) están clasificados en un primer grupo de UE que van ser programados individualmente y un segundo grupo de UE que pueden ser programados juntos; la clasificación de puede basar en el número de antenas de transmisión y recepción, la carga del sector, los requerimientos de datos, las estadísticas de canal a largo plazo, el número de los UE, etc.; la información del indicador de calidad de canal (CQI) recibida desde los UE es interpretada en diferentes formas dependiendo de los grupos a los cuales pertenecen los UE; un UE sencillo puede ser seleccionado en un tiempo de entre el primer grupo o múltiples UE pueden ser seleccionados en un tiempo de entre el segundo grupo para transmisión MIMO; una transmisión MIMO puede ser enviado a un UE sencillo en el primer grupo o múltiples UE en el segundo grupo a tasas de transferencias seleccionadas con base en la información CQI.

Description

AGRUPAMIENTO DE USUARIOS PARA TRANSMISION MIMO EN UN SISTEMA DE COMUNICACION INALAMBRICA CAMPO DE LA INVENCION La presente descripción generalmente se refiere a comunicación, y de manera más especifica, a transmisión de datos en un sistema de comunicación inalámbrica.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION Los sistemas de comunicación inalámbrica están ampliamente desplegados para proporcionar diversos servicios de comunicación tales como voz, datos en paquete, difusión, mensajería, etcétera. Estos sistemas pueden ser sistemas de acceso múltiple con capacidad para soportar comunicación para múltiples usuarios compartiendo los recursos del sistema disponibles, por ejemplo, ancho de banda y potencia de transmisión. Ejemplos de dichos sistemas de acceso múltiple incluyen sistema de Acceso Múltiple por División de Código (CDMA) , sistemas de Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA), sistemas de Acceso Múltiples por División de Frecuencia (FDMA), y sistemas FDMA Ortogonal (OFDMA) . Un sistema inalámbrico de acceso múltiple incluye Nodos B (o estaciones base) que pueden establecer comunicación con equipos de usuario (UE) . Cada UE puede establecer comunicación con uno o más Nodos B a través de transmisiones en el enlace descendente y enlace ascendente. El enlace descendente (o enlace de avance) se refiere al enlace de comunicación desde los Nodos B a los UE, y el enlace ascendente (o enlace inverso) se refiere al enlace de comunicación desde los UE a los Nodos B. Un sistema inalámbrico de acceso múltiple puede soportar la transmisión de múltiple entrada múltiple salida (MIMO) en el enlace descendente y/o enlace ascendente. En el enlace descendente, un Nodo B puede enviar una transmisión MIMO desde múltiples antenas de transmisión (T) en el Nodo B a múltiples antenas de recepción (R) en uno o más UE . Un canal MIMO formado por las T antenas de transmisión y R antenas de recepción se puede descomponer en C canales espaciales, en donde C < min {T, R}. Cada uno de los C canales espaciales corresponde a una dimensión. El rendimiento mejorado (por ejemplo, mayor salida y/o mayor conflabilidad) se puede lograr explotando dimensionalidades adicionales creadas por las múltiples antenas de transmisión y recepción. Por lo tanto, existe la necesidad de técnicas para soportar en forma eficiente la transmisión MIMO en un sistema inalámbrico de acceso múltiple.
SUMARIO DE LA INVENCION Aquí se describen técnicas para soportar la transmisión MIMO a un UE único o usuario asi como a múltiples UE. En un aspecto, los UE están clasificados en una pluralidad de grupos que comprenden un primer grupo y un segundo grupo. El primer grupo puede incluir los UE que van a ser programados en forma individual. El segundo grupo puede incluir los UE que pueden ser programados juntos. La clasificación de los UE se puede basar en diversos criterios tales como, por ejemplo, el número de antenas en un UE y el número de antenas en un Nodo B, la carga en el Nodo B, los requerimientos de datos de los UE, las estadísticas de canal a largo plazo, el número de los UE, etcétera. La clasificación puede ser semiestát ica . Se pueden detectar cambios en las condiciones operativas, y los UE pueden ser reclasificados con base en los cambios detectados. Un UE único puede ser seleccionado en un tiempo a partir del primer grupo para transmisión MIMO, por ejemplo, en un recurso de frecuencia determinado. Múltiples UE pueden ser seleccionados en un tiempo a partir del segundo grupo para transmisión MIMO, por ejemplo, en el recurso de frecuencia determinado. Una transmisión MIMO puede ser enviada a un UE único en el primer grupo o múltiples UE en el segundo grupo, por ejemplo, en el recurso de frecuencia determinado utilizando una o más columnas de una matriz de precodi ficación seleccionada por los UE o reconstruida por el Nodo B con base en matrices y/o columnas seleccionadas por los UE. En otro aspecto, la información del indicador de calidad de canal (CQI) es interpretada con base en la clasificación del UE . La información CQI recibida desde los UE en el primer grupo puede ser interpretada de acuerdo con una primera interpretación, por ejemplo, con la potencia de transmisión total en el Nodo B siendo distribuida a través de un número seleccionado de corrientes de datos y/o con cancelación de interferencia sucesiva (SIC) siendo utilizada por los UE. La información CQI recibida desde los UE en el segundo grupo puede ser interpretada de acuerdo con una segunda interpretación, por ejemplo, con la potencia de transmisión total siendo distribuida a través de un número máximo de corrientes de datos y/o sin SIC. Las tasas de transferencia para la transmisión MIMO a uno o más UE se seleccionan con base en la interpretación de la información CQI recibida desde los UE. Diversos aspectos y características de la descripción se analizan con mayor detalle a continuación.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La figura 1 muestra un sistema de comunicación de acceso múltiple inalámbrico. La figura 2 muestra un diagrama en bloques de un Nodo B y dos UE. La figura 3 muestra un proceso para clasificar los UE y transmitir datos a los UE . La figura 4 muestra un aparato para clasificar los UE y transmitir los datos a los UE. La figura 5 muestra un proceso para interpretar la información CQI de los UE . La figura 6 muestra un aparato para interpretar la información CQI de los UE. La figura 7 muestra un proceso ejecutado por un UE. La figura 8 muestra un aparato para un UE.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La figura 1 muestra un sistema de comunicación de acceso múltiple inalámbrico 100 con múltiples Nodos B 110. Un Nodo B generalmente es una estación fija que establece comunicación con los UE y también puede ser denominado como una estación base, un punto de acceso, un Nodo B mejorado B (eNodo B), etcétera. Cada Nodo B 110 proporciona cobertura de comunicación para un área geográfica particular. El término "célula" puede referirse a un Nodo B y/o su área de cobertura dependiendo del contexto en el cual se utiliza el término. Para mejorar la capacidad del sistema, el área de cobertura de un Nodo B se puede dividir en múltiples áreas más pequeñas, por ejemplo, tres áreas más pequeñas. Cada área más pequeña puede recibir servicio por un subsistema de tranceptor base respectivo (BTS) . El término "sector" puede referirse a un BTS y/o su área de cobertura dependiendo del contexto en el cual se utiliza el término. Para una célula sectorizada, los BTS para todos los sectores de esa célula por lo regular están co-ubicados dentro del Nodo B para la célula. Los UE 120 se pueden dispersar a través del sistema. Un UE puede ser móvil o estacionario y también puede ser referido como una estación móvil (MS), un equipo móvil (ME), una terminal, una terminal de acceso (AT), una estación (STA), etcétera. Un UE puede ser un teléfono celular, un asistente digital personal (PDA), un módem inalámbrico, un dispositivo de comunicación inalámbrica, una unidad de suscriptor, etcétera. Los términos "UE" y "usuario" se pueden utilizar de forma intercambiable.
Un controlador de sistema 130 se puede acoplar a los Nodos B 110 y proporcionar coordinación y control para estos Nodos B. El controlador de sistema 130 puede ser una entidad de red única o una recopilación de entidades de red. La figura 2 muestra un diagrama en bloques de un Nodo B 110 y dos UE 120x y 120y en el sistema 100. El Nodo B 110 está equipado con múltiples (T > 1) antenas 234a a 234t. El UE 120x está equipado con una sola antena (R = 1) 252x. El UE 120y está equipado con múltiples (R > 1) antenas 252a a 252r. Cada antena puede ser una antena física o un arreglo de antenas. Por simplicidad, la figura 2 muestra únicamente las unidades de procesamiento para la transmisión de datos en el enlace descendente y la transmisión de señalización en el enlace ascendente. En el Nodo B 110, un procesador de datos de transmisión (TX) 220 recibe datos de tráfico desde una fuente de datos 212 para uno o más UE que están recibiendo servicio. El procesador 220 procesa (por ejemplo, formatea, codifica, intercala y mapea en símbolos) los datos de tráfico y genera símbolos de datos. El procesador 220 también genera y multiplexa símbolos piloto con los símbolos de datos. Tal como aquí se utiliza, un símbolo de datos es un símbolo para datos, un símbolo piloto es un símbolo para piloto, y un símbolo por lo regular es un valor complejo. Los símbolos de datos y los símbolos piloto pueden ser símbolos de modulación a partir de un esquema de modulación tal como PSK o QAM . El piloto son datos que son conocidos a priori tanto por el Nodo B como por los UE. Un procesador MIMO TX 230 ejecuta procesamiento espacial del transmisor en los símbolos piloto y de datos. El procesador 230 puede realizar mapeo MIMO directo, precodificación, formación de haz, etcétera. Un símbolo de datos puede ser enviado desde una antena para mapeo MIMO directo o desde múltiples antenas para precodificación y formación de haz. El procesador 230 proporciona T corrientes de símbolos de salida a T transmisores (TMTR) 232a a 232t. Cada transmisor 232 puede ejecutar modulación (por ejemplo, para OFDM, CDMA, etcétera) en los símbolos de salida a fin de obtener chips de salida. Cada transmisor 232 además procesa (por ejemplo, convierte a análogo, filtra, amplifica y sobreconvierte ) sus chips de salida y genera una señal de enlace descendente. T señales de enlace descendente desde los transmisores 232a a 232t son transmitidas desde T antenas 234a a 234t, respectivamente. En cada UE 120, una o múltiples antenas 252 reciben las señales de enlace descendente desde el Nodo B 110. Cada antena 252 proporciona una señal recibida a un receptor respectivo (RCVR) 254. Cada receptor 254 procesa (por ejemplo, filtra, amplifica, subconvierte y digitaliza) su señal recibida para obtener muestras. Cada receptor 254 también puede ejecutar desmodulación (por ejemplo, para OFDM, CDMA, etcétera) en las muestras a fin de obtener símbolos recibidos. Para el UE de antena sencilla 120x, un detector de datos 260x ejecuta la detección de datos (por ejemplo, filtración ajustada o ecualización) en los símbolos recibidos y proporciona cálculos de símbolos de datos. Un procesador de datos de recepción (RX) 270x entonces procesa (por ejemplo, desmapea en símbolos, desintercala y decodifica) los cálculos de símbolos de datos y proporciona datos decodificados a un depósito de datos 272x. Para el UE de múltiples antenas 120y, un detector MIMO 260y ejecuta la detección MIMO en los símbolos recibidos y proporciona cálculos de símbolos de datos. Un procesador de datos RX 270y entonces procesa los cálculos de símbolos de datos y proporciona datos decodificados a un depósito de datos 272y. Los UE 120x y 120y pueden enviar información de retroalimentación al Nodo B 110, el cual puede utilizar la información de retroalimentación para programar y transmitir datos a los UE . La información de retroalimentación también se puede denominar como 1 o información de estado de canal (CSI), información de adaptación de enlace, etcétera. La información de retroalimentación puede transmitir varios tipos de información, tal como se describe a continuación. Para cada UE, un procesador de señalización TX 284 recibe información de retroalimentación desde un controlador/procesador 280 y procesa la información de retroalimentación de acuerdo con un esquema de señalización seleccionado. La señalización procesada es acondicionada por uno o más transmisores 254 y transmitida a través de una o más antenas 252. En el Nodo B 110, las señales de enlace ascendente provenientes de los UE 120x y 120y son recibidas por las antenas 234a a 234t, procesadas por los receptores 232a a 232t, y procesadas adicionalmente por un procesador de señalización RX 236 para recuperar la información de retroalimentación enviada por los UE. Un programador 244 programa los UE para transmisión, por ejemplo, con base en la información de retroalimentación recibida. Un controlador /procesador 240 controla la transmisión de datos a los UE programados con base en la información de retroalimentación recibida. Los controladores/procesadores 240, 280x y 280y también pueden controlar la operación de diversas unidades de procesamiento en el Nodo B 110 y los UE 120x y 120y, respectivamente. Las memorias 242, 282x y 282y almacenan datos y códigos de programa para el Nodo B 110 y los UE 120x y 120y, respectivamente. Un Nodo B puede soportar transmisiones de entrada sencilla salida sencilla (SISO), entrada sencilla múltiple salida (SIMO), múltiple entrada salida sencilla (MISO) , y/o múltiple entrada múltiple salida (MIMO) . Entrada sencilla se refiere a una antena de transmisión y entrada múltiple se refiere a múltiples antenas de transmisión para la transmisión de datos. Salida sencilla se refiere a una antena de recepción y múltiple salida se refiere a múltiples antenas de recepción para la recepción de datos. Para el enlace descendente, las múltiples antenas de recepción pueden ser para uno o más UE. El Nodo B también puede soportar MIMO de usuario sencillo (SU-MIMO) y MIMO de múltiples usuarios (MU-MIMO) . SU-MIMO se refiere a la transmisión MIMO a un UE sencillo en un conjunto determinado de recursos de tiempo y frecuencia. MU-MIMO se refiere a la transmisión MIMO a múltiples UE en el mismo conjunto de recursos de tiempo y frecuencia. MU-MIMO también se denomina como Acceso Múltiple por División Espacial (SDMA) . El Nodo B puede transmitir datos utilizando SU-MIMO en algunos recursos de tiempo y frecuencia (por ejemplo, en algunos intervalos de tiempo) y puede transmitir datos utilizando MU-MIMO en otros recursos de tiempo y frecuencia (por ejemplo, en algunos otros intervalos de tiempo) . El Nodo B también puede soportar diversidad de transmisión de espacio - tiempo (STTD), diversidad de transmisión de espacio - frecuencia (SFTD), y/u otros esquemas de transmisión . El Nodo B puede enviar una transmisión MIMO a uno o más UE utilizando mapeo MIMO directo, precodificación o formación de haz. Con el mapeo MIMO directo, cada corriente de datos es mapeada a una antena de transmisión diferente. Con la precodificación , las corrientes de datos son multiplicadas con una matriz de precodificación y después enviadas en antenas virtuales formadas con la matriz de precodificación . Cada corriente de datos es enviada desde todas las T antenas de transmisión. La precodificación permite que la potencia de transmisión total para cada antena de transmisión sea utilizada para la transmisión de datos sin considerar el número de corrientes de datos que se esté enviando. La precodificación también puede incluir esparcimiento espacial, mezclado de espacio - tiempo, etcétera. Con la formación de haz, las corrientes de datos son multiplicadas con una matriz de formación de haz y direccionadas hacia UE específicos. Por claridad, la siguiente descripción asume el uso de precodif icación tanto para SU-MIMO como para MU-MIMO. El Nodo B puede ejecutar precodificación para una transmisión MIMO a uno o más UE, de la siguiente forma : x = P s_, Ecuación (1) en donde s_ es un vector S x 1 de símbolos de datos para uno o más UE que están recibiendo servicio, P es una matriz de precodificación T x S, y x es un vector T x 1 de símbolos de salida que van a ser enviados por el Nodo B. S es el número de corrientes de datos que están siendo enviadas simultáneamente a todos los UE que están recibiendo servicio. S puede ser proporcionado como 1 < S < min {T, R} para SU-MIMO y 1 < S < T para MU-MIMO. Cada símbolo de datos en el vector Í5 es multiplicado por una columna correspondiente de la matriz P y mapeado a todas o un subconjunto de las T antenas de transmisión. Para SU-MIMO, la precodificación se puede utilizar para separar espacialmente las S corrientes de datos que están siendo enviadas simultáneamente a un UE sencillo. Para MU-MIMO, la precodificación puede ser utilizada para separar espacialmente múltiples UE que están recibiendo servicio en forma simultánea. Los términos precodi ficación y formación de haz en ocasiones se utilizan de manera intercambiable.
La precodificación puede ser soportada en diversas formas. En un diseño, el Nodo B soporta una matriz de precodificación sencilla T x T que puede o no ser conocida para los UE, por ejemplo, dependiendo en la manera en que se envían los símbolos piloto. En otro diseño, el Nodo B soporta un conjunto de (por ejemplo, 2, 4, 8, 16, 32, 64, etcétera) matrices de precodificación T x T que son conocidas para los UE. En este diseño, cada UE puede seleccionar una matriz de precodi ficación que puede proporcionar un buen rendimiento para ese UE a partir del conjunto de matrices de precodi ficación y puede enviar la matriz de precodificación seleccionada al Nodo B. P puede ser la matriz de precodi ficación seleccionada por los UE que están recibiendo servicio o puede ser reconstruida por el Nodo B con base en las matrices y/o columnas seleccionadas por los UE. Para ambos diseños, cada UE puede identificar una o más columnas específicas de la matriz de precodificación seleccionada o conocida, la cual puede proporcionar un buen rendimiento, y puede enviar las columnas seleccionadas al Nodo B. El conjunto de columnas seleccionadas también se denomina como un subconjunto de antenas. Para SU-MIMO, un UE puede seleccionar S columnas de una matriz de precodi ficación . Para MU-MIMO, un UE puede seleccionar L columnas de una matriz de precodificación, en donde 1 < L < S . Tanto para SU- IMO como para MU-MIMO, P contiene S columnas que pueden ser seleccionadas por uno o más UE que están recibiendo servicio o reconstruidos por el Nodo B con base en las matrices y/o columnas seleccionadas por los UE. El Nodo B puede enviar una o más corrientes de datos a cada UE utilizando una o más columnas de la matriz de precodificación. Para SU-MIMO, la transmisión MIMO es enviada a un UE sencillo. Los símbolos recibidos para este UE se pueden expresar como: y = H P s_ + n, Ecuación (2) en donde H es una matriz de respuesta de canal R x T para el UE, y es un vector R x 1 de símbolos recibidos para el UE, y n es un vector de ruido R x 1. Para MU-MIMO, la transmisión MIMO es enviada a múltiples UE . Los símbolos recibidos para un UE determinado i se pueden expresar como: y — 11, JP: s — ti: . y Ecuación (3) U -H ??. s, i! Ecuación (4) en donde s_ es un vector L x 1 de símbolos de datos para UE í, Pi es una submatriz T x L de la matriz de precodificación P para UE i, H es una matriz de respuesta de canal R x T para UE i, y_i es un vector R x 1 de símbolos recibidos para UE i, y n_i es un vector de ruido R x 1 para UE i. L es el número de corrientes de datos que están siendo enviadas a UE i. El mismo o diferente número de corrientes de datos se puede enviar a los múltiples UE que están recibiendo servicio simultáneamente con MU-MIMO. P_i puede contener L columnas de la matriz de precodificación seleccionadas por UE i y es una submatriz de P. El Nodo B puede enviar datos a múltiples UE que seleccionan diferentes columnas de la misma matriz de precodificación P. Alternativamente, el Nodo B puede enviar datos a múltiples UE utilizando una matriz de precodificación reconstruida (tal como una matriz de forzado cero) con base en las matrices y/o columnas seleccionadas por los UE . El ruido observado por UE i incluye ruido de fondo n así como interferencia proveniente de las corrientes de datos enviadas a otros UE, tal como se muestra en la ecuación (4) . Tanto para SU-MIMO como para MU-MIMO, un UE puede recuperar sus corrientes de datos utilizando varias técnicas de detección MIMO tales como mínimo error cuadrático medio (MMSE) lineal, forzado cero (ZF), cancelación de interferencia sucesiva (SIC), etcétera, los cuales son conocidos en la técnica. SIC conlleva la recuperación de una corriente de datos a la vez, calcular la interferencia a causa de cada corriente de datos recuperada y cancelar la interferencia previo a la recuperación de la siguiente corriente. SIC puede mejorar las calidades de señal recibida de corrientes de datos que son recuperadas más adelante. Para SU-MIMO, un UE puede ejecutar SIC para todas las S corrientes de datos enviadas en la transmisión MIMO. Para MU-MIMO, un UE puede ejecutar SIC únicamente para las L corrientes de datos enviadas a ese UE. El UE MU-MIMO por lo regular no puede recuperar las corrientes de datos enviadas a otros UE y no podría calcular y cancelar la interferencia a causa de estas corrientes de datos. El UE MU-MIMO puede entonces ejecutar (a) detección MMSE para recuperar sus L corrientes de datos o (b) SIC para suprimir la interferencia de las L corrientes de datos para ese UE y detección MMSE para suprimir la interferencia de las S -L corrientes de datos para los otros UE. Un UE puede enviar información de retroalimentación al Nodo B. La información de retroalimentación puede incluir: • Una matriz de precodificación seleccionada, • Una o más columnas seleccionadas de la matriz de precodificación seleccionada; e • Información CQI para todas las corrientes de datos . La información CQI puede transmitir calidad de señal recibida o tasa de transferencia para cada corriente de datos, un vector de tasas de transferencia para todas las corrientes de datos, y/u otra información. La calidad de señal recibida puede ser cuantificada por la relación señal a ruido (SNR), la relación señal a interferencia y ruido (SINR), la relación portadora a interferencia (C/I), etcétera. En la siguiente descripción, la SNR se utiliza para denotar la calidad de señal recibida. La SNR de una corriente de datos se puede utilizar para seleccionar una tasa de transferencia para esa corriente de datos. Una tasa de transferencia puede indicar un esquema de codificación o tasa de transferencia de código, un esquema de modulación, un esquema de transmisión, una tasa de transferencia de datos, y asi sucesivamente para uso para una corriente de datos. Una tasa de transferencia también se puede denominar un esquema de modulación y codificación ( CS) . La información de retroalimentación permite al Nodo B adaptar la transmisión MIMO a diversas condiciones de canal en el enlace descendente. La información de ret roalimentación para SU-MIMO puede ser la misma que, o diferente de la información de retroalimentación para MU-MIMO. Por ejemplo, si la precodificación no es ejecutada para SU-MIMO, entonces no hay necesidad de enviar de regreso una matriz de precodi ficación seleccionada o una o más columnas seleccionadas. Como otro ejemplo, una matriz de precodificación sencilla puede ser utilizada para SU-MIMO mientras que un conjunto de matrices de precodi ficación pueden ser utilizadas para MU-MIMO. En este caso, no hay necesidad de enviar de regreso la matriz de precodificación seleccionada para SU-MIMO. En otro ejemplo todavía, el número de matrices de precodificación disponibles para SU-MIMO puede ser más pequeño que el número de matrices de precodi ficación disponibles para MU-MIMO. En otro ejemplo todavía, un vector de precodificación sencillo puede ser utilizado para MU-MIMO mientras que múltiples vectores de columna de una matriz de precodificación pueden ser utilizados para SU-MIMO. En este caso, la sobrecarga CQI de enlace ascendente para MU-MIMO puede ser menor que la sobrecarga CQI de enlace ascendente para SU-MIMO. En general, la sobrecarga de precodificación de enlace ascendente para SU-MIMO puede ser la misma que, menor que, o posiblemente mayor que la sobrecarga de precodificación para MU-MIMO.
El Nodo B puede enviar señalización para indicar la tasa de transíerencia/MCS utilizada para cada corriente de datos. La señalización también puede indicar la matriz de precodi ficación utilizada para transmisión. Si el piloto no es precodi ficado en la misma forma que los datos, entonces el Nodo B puede transmitir la matriz de precodi ficación , y un UE puede obtener un cálculo de respuesta de canal MIMO precodificado mediante la aplicación de la matriz de precodi ficación . De manera alternativa, el piloto puede ser precodificado en la misma manera que los datos, en cuyo caso puede no ser necesario transmitir la matriz de precodi ficación utilizada para la transmisión. El cuadro 1 lista diferentes tipos de transmisión que pueden ser enviados por el Nodo B a un UE con base en el número de antenas de transmisión en el Nodo B y el número de antenas de recepción en el UE. Para el caso con una antena de transmisión, o T = 1, el Nodo B puede enviar (a) una transmisión SISO si el UE tiene una antena de recepción o (b) una transmisión SIMO si el UE tiene múltiples antenas de recepción. Para el caso con múltiples antenas de transmisión, o T > 2, el Nodo B puede enviar (a) una transmisión MIMO solamente a este UE utilizando SU-MIMO (o SU-MISO cuando R = 1) o (b) una transmisión MIMO a este UE y uno o más UE diferentes utilizando MU-MIMO.
CUADRO 1 SU-MIMO y MU-MIMO tienen ciertas características diferentes en términos de transmisión y recepción de datos. El Cuadro 2 lista algunas de las diferencias entre SU-MIMO y MU-MIMO. En el Cuadro 2, T es el número de antenas de transmisión en el Nodo B, R es el número de antenas de recepción en un UE, y M es el número máximo de corrientes de datos para todos los UE.
CUADRO 2 Atributo SU-MIMO MU-MIMO Corrientes 1 < S < min {T, R} 1 < L < min {T, R} por UE Número máximo de M = min {T, R} M = T corriente Ob et ivo Tasa de transferencia Capacidad de sector pico superior para superior . UE. Generación La selección de rango La selección de rango CQI aplica y SIC puede no aplica y SIC puede ser utilizado para ser utilizado para L todas las S corrientes de datos corrientes de datos. enviadas al UE.
Para SU-MIMO, los datos son enviados únicamente a un UE, y el número máximo de corrientes de datos ( ) es igual al número menor de T y R. Incluso si R > T y el canal MIMO no presenta una deficiencia de rango, las tasas de transferencia más elevadas que pueden ser utilizadas para las M corrientes de datos son determinadas por los canales espaciales (o modos eigen) del canal MIMO para el UE programado. Un objetivo principal de SU-MIMO puede ser incrementar la tasa de transferencia pico para el UE que está recibiendo servicio . Para MU-MIMO, el número máximo de corrientes de datos para todos los UE programados es igual a T. Por lo tanto, cuando T > R, una mayor cantidad de corrientes de datos pueden ser enviadas con MU-MIMO que SU-MIMO. Además, las corrientes de datos pueden ser enviadas en los mejores canales espaciales para cada UE programado, y tasas de transferencia más elevadas pueden ser utilizadas para estas corrientes de datos. Además, la diversidad espacial puede ser explotada para programar en forma espacial UE compatibles para transmisión. Si no se considera la sobrecarga de señalización, entonces la salida general o capacidad de sector para MU-MIMO representa un limite superior en la capacidad del sector para SU-MIMO. Un objetivo principal de MU-MIMO puede ser incrementar la capacidad del sector. Para SU-MIMO, un UE puede calcular la respuesta de canal MIMO, evaluar diferentes matrices de precodificación que pueden ser utilizadas, determinar el rango de canal o número de corrientes de datos (S) a enviar al UE, y enviar información de retroalimentación al Nodo B. La información de retroalimentación puede transmitir la matriz de precodi ficación seleccionada, S columnas especificas de la matriz de precodificación seleccionada, la SNR o tasa de transferencia para cada corriente de datos, y/u otra información. El Nodo B puede enviar S corrientes de datos al UE utilizando las S columnas seleccionadas de la matriz de precodif icación seleccionada y a S tasas de transferencia indicadas por la información de retroalimentación. Para MU-MIMO, un UE puede calcular su respuesta de canal MIMO o MISO, evaluar diferentes matrices de precodificación que pueden ser utilizadas, y enviar información de retroalimentación al Nodo B. La información de retroalimentación puede transmitir la matriz de precodificación seleccionada, una o más columnas especificas de la matriz de precodi ficación seleccionada, la SNR o tasa de transferencia para cada corriente de datos y/u otra información. El número de columnas para reportar puede ser establecido, por ejemplo, por el número de antenas en el UE o a un valor predeterminado (por ejemplo, uno). El Nodo B puede seleccionar espacialmente UE separables con base en la información de retroal imentación recibida desde diferentes UE, por ejemplo, UE que seleccionan diferentes columnas de la misma matriz de precodificación, o UE que seleccionan vectores de columna que tienen valores de baja correlación entre si. El Nodo B puede entonces enviar S corrientes de datos a estos UE utilizando S columnas seleccionadas de la matriz de precodi ficación seleccionada o S vectores de columna reconstruidos (tales como vectores de precodificación de forzado cero) y a S tasas de transferencia indicadas por la información de retroalimentación. Las SNR de las corrientes de datos dependen de (a) la cantidad de potencia de transmisión utilizada para las corrientes de datos y (b) las técnicas de detección MIMO utilizadas por los UE para recuperar las corrientes de datos. Para una transmisión MIMO determinada, diferentes SNR se pueden lograr con las técnicas de MMSE, forzado cero y SIC. Un UE SU-MIMO puede ejecutar selección de rango y seleccionar S corrientes de datos que elevarán al máximo el rendimiento para ese UE. La selección de rango puede asumir que la potencia de transmisión total en el Nodo B es distribuida de manera uniforme a través de las S corrientes de datos. El UE SU-MIMO también puede utilizar SIC y puede lograr SNR más elevadas para corrientes de datos que son recuperadas más adelante. Las SNR o tasas de transferencia reportadas por el UE SU-MIMO se pueden entonces beneficiar de la selección de rango y/o SIC. Un UE MU-MIMO puede asumir que la potencia de transmisión total en el Nodo B está distribuida de manera uniforme a través de las T corrientes de datos. El UE MU-MIMO puede utilizar SIC únicamente para las L corrientes de datos enviadas a ese UE. Las SNR o tasas de transferencia reportadas por el UE MU-MIMO no se benefician de la selección de rango y parcialmente se pueden beneficiar de SIC, en caso de ser posible . En general, un UE SU-MIMO puede generar información CQI con la suposición de que los datos son enviados únicamente a ese UE en un conjunto determinado de recursos de tiempo y frecuencia. Al generar la información CQI, el UE SU-MIMO puede emplear selección de rango, SIC, y/u otras técnicas que se basan en la transmisión a un UE sencillo. Un UE MU-MIMO puede generar información CQI con la suposición de que los datos serán enviados a ese UE asi como otros UE en el mismo conjunto de recursos de tiempo y frecuencia. Al generar la información CQI, el UE MU-MIMO puede evitar técnicas por ejemplo, selección de rango, SIC, etcétera) que se basan en la transmisión a un UE sencillo. Cuando SU-MI O y MU-MIMO son soportados en manera concurrente, puede haber ambigüedad en la interpretación de la información CQI recibida desde los UE. La información CQI puede depender de las suposiciones y las técnicas de detección MIMO utilizadas por los UE. Por ejemplo, las SNR calculadas por un UE con selección de rango y SIC pueden variar en gran medida de las SNR calculadas por un UE sin selección de rango o SIC. Se puede lograr un buen rendimiento cuando el Nodo B transmite datos a tasas de transferencia apropiadas de manera que las corrientes de datos se pueden recuperar. Si un UE calcula las SNR asumiendo SU-MIMO (por ejemplo, con selección de rango y SIC) y si el Nodo B transmite datos a este UE utilizando MU-MIMO, entonces las tasas de transferencia utilizadas para las corrientes de datos pueden ser demasiado altas, y como resultado se pueden obtener errores de paquete excesivos. Por el contrario, si un UE calcula las SNR asumiendo MU-MIMO (por ejemplo, sin selección de rango o SIC) y si el Nodo B transmite datos a este UE utilizando SU-MIMO, entonces las tasas de transferencia utilizadas para las corrientes de datos pueden ser demasiado bajas, y se puede desperdiciar capacidad.
En un aspecto, los UE están separados en un grupo SU- I O y un grupo MU-MIMO. Cada UE puede ser colocado ya sea en el grupo SU-MIMO o el grupo MU-MIMO. En cierto escenario, todos los UE en una célula o un sector pueden ser colocados en el grupo SU-MIMO a la vez y en el grupo MU-MIMO en otro momento. El nodo B proporciona servicio únicamente a un UE en el grupo SU-MIMO en un conjunto determinado de recursos de tiempo y frecuencia. El Nodo B de manera simultánea puede proporcionar servicio a múltiples UE en el grupo MU-MIMO en un conjunto determinado de recursos de tiempo y frecuencia . La clasificación de los UE en grupos se puede basar en diversos criterios. Los UE pueden ser clasificados con base en el número de antenas de transmisión (T) y el número de antenas de recepción (R) . Por ejemplo, si el Nodo B tiene cuatro antenas de transmisión, entonces los UE con cuatro (o dos) antenas de recepción se pueden colocar en el grupo SU-MIMO, y los UE con una (o dos) antenas de recepción se pueden colocar en el grupo MU-MIMO. Un UE con menos de T antenas puede ser colocado en el grupo MU-MIMO de manera que el Nodo B puede transmitir hasta R corrientes de datos a este UE y T - R corrientes de datos a otros UE. Los UE también se pueden clasificar con base en sus requerimientos de datos. Los UE que requieren tasas de transferencia pico elevadas o que tienen grandes cantidades de datos en ráfaga se pueden colocar en el grupo SU-MIMO. Los UE con datos continuos bajos (por ejemplo, voz) o datos tolerantes al retraso (por ejemplo, descarga de fondo) se pueden colocar en el grupo MU-MIMO. Los UE también se pueden clasificar con base en el número de UE en el sector y/o carga de sector. Por ejemplo, cuando únicamente está presente un número pequeño de UE, todos o muchos de los UE se pueden colocar en el grupo SU-MIMO. Por el contrario, cuando un número grande de UE está presente, todos o muchos de los UE se pueden colocar en el grupo MU-MIMO. Una mayor cantidad de UE se puede colocar en el grupo SU-MIMO cuando el sector está ligeramente cargado. Por el contrario, una mayor cantidad de UE se puede colocar en el grupo MU-MIMO cuando el sector está cargado en forma más pesada. Los UE también se pueden clasificar con base en los objetivos de sector. La capacidad del sector puede ser mejorada colocando una mayor cantidad de UE en el grupo MU-MIMO. Sin embargo, a fin de cumplir con los requerimientos de calidad de servicio (QoS) de los UE, algunos UE se pueden colocar en el grupo MU-MIMO y algunos otros UE se pueden colocar en el grupo SU-MIMO. El Cuadro 3 muestra algunas reglas de clasificación ejemplares para los criterios antes descritos. En general, los UE se pueden clasificar con base en cualquier criterio o cualquier combinación de Las reglas de clasificación pueden ser estáticas o pueden variar en tiempo, por ejemplo, a causa de cambios en el sector.
CUADRO 3 Criterio Clasificación Número de Colocar UE con más antenas en grupo SU-MIMO. Antenas R Colocar UE con menos antenas en grupo MU- MIMO. RequeriColocar UE con tasa de transferencia pico mientos de alta o datos en ráfaga en grupo SU-MIMO. datos Colocar UE con tasa de transferencia baja o datos tolerantes al retraso en grupo MU-MIMO.
Número de Colocar UE en grupo SU-MIMO cuando una menor UE cantidad de UE está presente. Colocar UE en grupo MU-MIMO cuando una mayor cantidad de UE está presente. Sector/ Colocar UE en grupo SU-MIMO para lograr una obj et ivo tasa de transferencia pico más elevada por de UE UE. Colocar UE en grupo MU-MIMO para lograr una capacidad de sector más elevada.
En un diseño especifico, los UE son clasificados con base únicamente en la configuración de transmisión/recepción (Tx/Rx) , lo cual se refiere al número de antenas de transmisión en el Nodo B y el número de antenas de recepción en un UE. El Cuadro 4 muestra una clasificación especifica con base únicamente en la configuración Tx/Rx.
CUADRO 4 Una configuración TxR significa T antenas de transmisión y R antenas de recepción para un UE determinado. Las seis configuraciones en el Cuadro 4 pueden ser soportadas de la siguiente forma: • Configuración 2x1 - dos UE son soportados, con una corriente de datos por UE, • Configuración 2x2 - un UE es soportado, con dos corrientes de datos para este UE, • Configuración 2x4 - un UE es soportado, con dos corrientes de datos para este UE, · Configuración 4x1 - cuatro UE son soportados, con una corriente de datos por UE, • Configuración 4x2 - dos UE son soportados, con dos corrientes de datos por UE, y • Configuración 4 x 4 - un UE es soportado, con cuatro corrientes de datos para este UE.
La clasificación de los UE puede ser semiestática y puede cambiar en forma infrecuente, en caso que ocurra. Un UE puede ser clasificado al inicio de una llamada, al momento de la transferencia desde otro Nodo B, etcétera. El UE puede ser notificado respecto del grupo al cual pertenece el UE a través de señalización, la cual puede ser enviada mediante capa superior, un canal de difusión, etcétera. Alternativamente, el cambio del grupo semiestático puede ser comunicado entre el UE y el Nodo B a través de un indicador de capa MAC o física. La clasificación puede cambiar en una forma semiestática dependiendo de la preferencia del UE, requerimientos del UE, condiciones de canal o estadísticas de canal a largo plazo para los UE, población de UE, carga de sector, condiciones del sector en general, etcétera. Por ejemplo, si una cantidad mayor de UE está presente y/o incrementa la carga del sector, entonces algunos o todos los UE pueden ser movidos del grupo SU-MIMO al grupo MU-MIMO. Como otro ejemplo, si el rendimiento se degrada con el paso del tiempo para un UE determinado, entonces este UE puede ser conmutado del grupo MU-MIMO al grupo SU-MIMO. Los UE pueden ser notificados respecto de los cambios en los grupos a los cuales pertenecen. El Nodo B puede evaluar las condiciones operativas en forma periódica y puede realizar cualesquiera ajustes necesarios a los grupos. De manera alternativa o adicional, el Nodo B puede evaluar los grupos cuando sea apropiado, por ejemplo, cuando se agreguen nuevos UE, cuando UE existentes salgan, cuando cambien los requerimientos de datos y/o condiciones, etcétera. El cambio de un grupo a otro grupo por lo regular no se realiza sobre una base cuadro por cuadro, sino más bien por lo general es menos frecuente. La longitud de un cuadro por lo regular depende del sistema y puede ser 1 milisegundo (ms), 10 ms , o algún otro valor . El programador para el Nodo B puede recibir información de retroalimentación desde los UE y puede programar los UE para transmisión de enlace descendente con base en la información de retroalimentación recibida. En cada intervalo de programación, el programador puede evaluar diferentes UE para SU-MIMO y diferentes combinaciones de UE para MU-MIMO. El programador puede determinar las salidas que se pueden lograr para diferentes UE SU-MIMO y diferentes combinaciones de UE MU-MIMO y puede determinar la ganancia que se puede lograr con MU-MIMO. El programador puede decidir programar un UE sencillo con SU-MIMO o múltiples UE con MU-MIMO en base a diversos factores tales como la capacidad del sector (la cual puede favorecer MU-MIMO) , rendimiento pico alto (el cual puede favorecer SU-MIMO) , requerimientos de datos, requerimientos QoS, carga de sector, etcétera. Algunos de estos factores (por ejemplo, la carga del sector) pueden cambiar con el paso del tiempo y pueden ser diferentes para diferentes horas del día. Por lo tanto, las decisiones de programación pueden variar por consiguiente con base en los factores subyacentes . La clasificación de los UE en grupos puede proporcionar varias ventajas. Primero, la programación puede ser simplificada mediante la clasificación de los UE en grupos. Por ejemplo, el programador no necesitaría evaluar los UE SU-MIMO en combinación con otros UE. Segundo, se puede evitar la ambigüedad en la interpretación de la información CQI . El Nodo B puede interpretar la información CQI para cada UE de acuerdo con las reglas de interpretación aplicables para el grupo al cual pertenece el UE . Por ejemplo, el Nodo B puede interpretar la información CQI recibida desde un UE en el grupo SU-MIMO como generada con selección de rango y SIC. El Nodo B puede interpretar la información CQI recibida desde un UE en el grupo MU-MIMO como generada sin selección de rango o SIC. La clasificación de los UE en grupos SU-MIMO y MU-MIMO puede permitir el diseño independiente y la operación de precodificación para SU-MIMO y MU-MIMO a fin de mejorar el rendimiento. Un UE SU-MIMO puede seleccionar una matriz de precodificación y vectores de columna de entre un conjunto mientras que un UE MU-MIMO puede seleccionar una matriz de precodificación y vectores de columna de entre otro conjunto. El número de matrices de precodif icación disponibles o columnas puede ser optimizado en forma independiente para los grupos SU-MIMO y MU-MIMO. La ambigüedad en la interpretación de la información CQI también se puede evitar en otras formas. Por ejemplo, un UE puede enviar información CQI asi como uno o más bits de señalización para indicar cuál modo (por ejemplo, SU-MIMO o MU-MIMO) fue utilizado en la generación de la información CQI. El Nodo B puede entonces interpretar la información CQI recibida de acuerdo con el modo indicado por los bits de señalización. En cualquier caso, la interpretación adecuada de la información CQI permite al Nodo B seleccionar las tasas de transferencia apropiadas para cada UE programado. Un UE SU-MIMO puede seleccionar una matriz de precodi ficación y ejecutar selección de rango de la siguiente forma. El UE puede evaluar cada una de las matrices de precodi ficación soportadas por el Nodo B. Para cada matriz de precodificación, el UE puede evaluar cada una de las 2T - 1 posibles combinaciones de columnas que se pueden utilizar para transmisión. Cada combinación corresponde a un conjunto especifico de una o más columnas en la matriz de precodificación, y cada columna puede ser utilizada para una corriente de datos. Para cada combinación el UE puede (a) distribuir la potencia de transmisión total a través de todas las columnas /corrientes de datos para esa combinación, (b) calcular la SNR de cada corriente de datos con base en la técnica de detección MIMO (por ejemplo, MMSE o SIC) utilizada por el UE, y (c) determinar la salida para esa combinación con base en los cálculos de SNR para todas las corrientes de datos. El UE puede seleccionar la combinación y matriz de precodi ficación que proporcione la salida más elevada. Un UE MU-MIMO puede seleccionar una matriz de precodificación y una o más columnas de esta matriz en una manera similar. El UE puede evaluar cada una de las matrices de precodificación soportadas. Para cada matriz de precodificación, el UE puede evaluar cada combinación posible de columnas que aplique para el UE, por ejemplo, combinaciones con L columnas. Para cada combinación, el UE puede (a) distribuir la potencia de transmisión total a través de T columnas /corrientes de datos, (b) calcular la SNR de cada corriente de datos con base en la técnica de detección MIMO (por ejemplo, MMSE) utilizada por el UE, y (c) determinar la salida para esa combinación con base en los cálculos de SNR para todas las corrientes de datos. El UE puede seleccionar la combinación y matriz de precodif icación que proporcione la salida más elevada. La selección de la matriz de precodificación y sus columnas también puede ser ejecutada de otras formas. Haciendo referencia a la figura 2, los controladores /procesadores 280x y 280y pueden determinar cuál matriz de precodi ficación y cuáles L o S columnas utilizar para transmisión. Los controladores/procesadores 280x y 280y también pueden determinar la información CQI (por ejemplo, SNR o tasas de transferencia) para las corrientes de datos que van a ser enviadas con las columnas seleccionadas de la matriz de precodificación . Los controladores/procesadores 280x y 280y pueden determinar un mensaje de enlace ascendente que contenga información de retroal imentación , el cual puede comprender un índice para la matriz de precodi ficación seleccionada, información indicativa de las L o S columnas seleccionadas, la información CQI, y/u otra información (por ejemplo, el rango de canal) . El controlador /procesador 240 recibe la información de retroalimentación desde los UE y determina cuál matriz de precodificación y columnas (o de manera más general, cuáles vectores de precodi ficación ) utilizar para cada UE . La figura 3 muestra un proceso 300 para clasificar los UE y transmitir los datos a los UE. Los UE son clasificados en una pluralidad de grupos que comprenden un primer grupo y un segundo grupo (bloque 312) . El primer grupo puede incluir los UE que van a ser programados en forma individual para la transmisión MIMO, es decir, los UE que no están programados juntos en un conjunto de recursos de tiempo y frecuencia. El segundo grupo puede incluir los UE que pueden ser programados juntos para transmisión MIMO, es decir, los UE que pueden ser programados juntos en un conjunto de recursos de tiempo y frecuencia. Se selecciona un solo UE en un tiempo a partir del primer grupo para transmisión MIMO (bloque 314) . Múltiples UE son seleccionados en un tiempo a partir del segundo grupo para transmisión MIMO (bloque 316) . La clasificación en el bloque 312 puede ser ejecutada de diversas formas. Cada UE puede ser colocado en el primer grupo o el segundo grupo con base en el número de antenas en el UE y el número de antenas en un Nodo B. Por ejemplo, los UE con una sola antena pueden ser colocados en el segundo grupo, los UE por lo menos con T antenas pueden ser colocados en el primer grupo, y los UE con menos de T antenas pueden ser colocados en el segundo grupo, en donde T es el número de antenas en el Nodo B. Los UE también pueden ser clasificados con base en la carga en el Nodo B, datos y requerimientos QoS de los UE, estadísticas de canal a largo plazo, el número de UE, etcétera. La clasificación de los UE puede ser semiestát ica . Cambios en las condiciones operativas pueden ser detectados (por ejemplo, periódicamente), y los UE pueden ser reclasificados con base en los cambios detectados en las condiciones operativas. La señalización puede ser enviada a los UE para transmitir los grupos a los cuales pertenecen. Para los bloques 314 y 316, la información de retroalimentación puede ser recibida desde los UE en el primer y segundo grupos. La información de retroalimentación desde cada UE puede comprender una matriz de precodif icación seleccionada, una o más columnas seleccionadas de la matriz de precodi ficación seleccionada, información CQI, y/u otra información. Los UE pueden ser programados para transmisión MIMO con base en la información de retroalimentación. Por ejemplo, múltiples UE que seleccionan diferentes columnas de una matriz de precodif icación común pueden ser programados juntos. Una transmisión MIMO puede ser enviada a un UE sencillo en el primer grupo o múltiples UE en el segundo grupo, por ejemplo, utilizando una o más columnas de una matriz de precodi ficación seleccionada por los UE (bloque 318) . De manera alternativa, el Nodo B puede enviar datos a múltiples UE utilizando una matriz de precodi ficación reconstruida (tal como una matriz de forzado cero) obtenida con base en las matrices y/o columnas seleccionadas por los UE. La figura 4 muestra un aparato 400 para clasificar los UE y transmitir los datos a los UE. El aparato 400 incluye medios para clasificar los UE en una pluralidad de grupos que comprenden un primer grupo y un segundo grupo (módulo 412), medios para seleccionar un solo UE en un tiempo a partir del primer grupo para transmisión MIMO (módulo 414), medios para seleccionar múltiples UE en un tiempo a partir del segundo grupo para transmisión MIMO (módulo 416), y medios para enviar una transmisión MIMO a un solo UE en el primer grupo o múltiples UE en el segundo grupo, por ejemplo, utilizando una o más columnas de una matriz de precodi ficación seleccionada por los UE (módulo 418) . Los módulos 412 a 418 pueden comprender procesadores, dispositivos electrónicos, dispositivos de hardware, componentes electrónicos, circuitos lógicos, memorias, etcétera, o cualquier combinación de los mismos. La figura 5 muestra un proceso 500 para 4 O interpretar la información CQI . Los UE son clasificados en una pluralidad de grupos que comprenden un primer grupo y un segundo grupo (bloque 512) . La información CQI recibida desde los UE en el primer grupo es interpretada de acuerdo con una primera interpretación (bloque 514) . La información CQI recibida desde los UE en el segundo grupo es interpretada de acuerdo con una segunda interpretación (bloque 516) . La primera interpretación puede conllevar la interpretación de la información CQI de los UE en el primer grupo como generada (a) con la potencia de transmisión total en el Nodo B distribuida a través de un número seleccionado de corrientes de datos, (b) con SIC, (c) con una suposición de que la transmisión de datos es enviada a un solo UE, y/o (d) con algunas otras suposiciones. La segunda interpretación puede conllevar la interpretación de la información CQI de los UE en el segundo grupo como generada (a) con la potencia de transmisión total distribuida a través del número máximo de corrientes de datos enviadas por el Nodo B y/o (b) sin SIC. Un UE sencillo en el primer grupo o múltiples UE en el segundo grupo, pueden ser seleccionados para transmisión MIMO (bloque 518) . Las tasas de transferencia para la transmisión MIMO a los UE se pueden seleccionar con base en la interpretación de la información CQI recibida desde los UE (bloque 520) . La figura 6 muestra un aparato 600 para interpretar información CQI . El aparato 600 incluye medios para clasificar los UE en una pluralidad de grupos que comprenden un primer grupo y un segundo grupo (módulo 612), medios para interpretar la información CQI recibida desde los UE en el primer grupo de acuerdo con una primera interpretación (módulo 614), medios para interpretar la información CQI recibida desde los UE en el segundo grupo de acuerdo con una segunda interpretación (módulo 616), medios para seleccionar un solo UE en el primer grupo o múltiples UE en el segundo grupo para transmisión MIMO (módulo 618), y medios para seleccionar las tasas de transferencia para la transmisión MIMO a los UE con base en la interpretación de la información CQI recibida desde los UE (módulo 620) . Los módulos 612 a 620 pueden comprender procesadores, dispositivos electrónicos, dispositivos de hardware, componentes electrónicos, circuitos lógicos, memorias, etcétera o cualquier combinación de los mismos. La figura 7 muestra un proceso 700 ejecutado por un UE . El UE recibe señalización que indica si el UE está colocado en un primer grupo o un segundo grupo (bloque 712) . El UE selecciona una matriz de precodificación a partir de un conjunto de matrices de precodificación (bloque 714) y selecciona por lo menos una columna de la matriz de precodi ficación seleccionada (bloque 716) . Si el conjunto de matrices de precodi ficación y/o columnas disponibles es diferente entre el primer grupo y el segundo grupo, entonces la selección de vector y matriz de precodif icación se puede realizar en el conjunto correspondiente al grupo al que pertenece el UE. El UE genera información CQI en una primera forma en caso de estar colocado en el primer grupo (bloque 718) . El UE genera información CQI en una segunda manera en caso de estar colocado en el segundo grupo (bloque 720) . Por ejemplo, si está colocado en el primer grupo, el UE puede generar la información CQI mediante la distribución de la potencia de transmisión total en el Nodo B a través de un número seleccionado de corrientes de datos y/o con SIC. Si está colocado en el segundo grupo, el UE puede generar la información CQI mediante la distribución de la potencia de transmisión total a través del número máximo de corrientes de datos y sin SIC. CQI también puede ser determinado mediante la consideración de la precodificación . Por ejemplo, CQI puede ser determinado para cada matriz de precodi ficación y vectores de columna candidatos. El UE envía información de retroalimentación que comprende la matriz de precodificación seleccionada, por lo menos una columna seleccionada de la matriz de precodi ficación seleccionada, y la información CQI (bloque 722) . El UE puede recibir una transmisión MIMO (a) enviada únicamente al UE en caso de estar colocado en el primer grupo o (b) enviada al UE y por lo menos a otro UE en caso de estar colocado en el segundo grupo (bloque 724) . La figura 8 muestra un aparato 800 para un UE. El aparato 800 incluye medios para recibir señalización que indica si el UE está colocado en un primer grupo o un segundo grupo (módulo 812), medios para seleccionar una matriz de precodi ficación a partir de un conjunto de matrices de precodificación (módulo 814), medios para seleccionar por lo menos una columna de la matriz de precodificación seleccionada (módulo 816), medios para generar información CQI en una primera forma en caso de estar colocado en el primer grupo (módulo 818), medios para generar información CQI en una segunda manera en caso de estar colocado en el segundo grupo (módulo 820), medios para enviar información de retroalimentación que comprende la matriz de precodificación seleccionada, por lo menos una columna seleccionada de la matriz de precodi ficación seleccionada, y la información CQI (módulo 822), y medios para recibir una transmisión MIMO enviada únicamente al UE y por lo menos otro UE (módulo 824) . Los módulos 812 a 824 pueden comprender procesadores, dispositivos electrónicos, dispositivos de hardware, componentes electrónicos, circuitos lógicos, memorias, etc., o cualquier combinación de los mismos. Las técnicas aquí descritas se pueden ejecutar a través de varios medios. Por ejemplo, estas técnicas se pueden ejecutar en hardware, microprogramación cableada, software, o una combinación de los mismos. Para una ejecución de hardware, las unidades de procesamiento en un Nodo B o un UE se pueden ejecutar dentro de uno o más circuitos integrados de aplicación especifica (ASIC), procesadores de señal digital (DSP), dispositivos de procesamiento de señal digital (DSPD), dispositivos lógicos programables (PLD), arreglos de puerta programable en campo (FPGA), procesadores, controladores , microcontroladores, microprocesadores, dispositivos electrónicos, otras unidades electrónicas diseñadas para ejecutar las funciones aquí descritas, o una combinación de los mismos. Para una ejecución de microprogramación cableada y/o software, las técnicas se pueden ejecutar con módulos (por ejemplo, procedimientos, funciones, y asi sucesivamente) que ejecuten las funciones aquí descritas. Los códigos de microprogramación cableada y/o software se pueden almacenar en una memoria (por ejemplo, la memoria 242, 282x o 282y en la figura 2) y ejecutar por un procesador (por ejemplo, el procesador 240, 280x o 280y) . La memoria se puede ejecutar dentro del procesador o fuera del procesador. La descripción previa del análisis se proporciona para permitir a cualquier experto en la técnica hacer o utilizar la descripción. Diversas modificaciones a la descripción serán fácilmente aparentes para aquellos expertos en la técnica, y los principios genéricos aquí definidos se pueden aplicar a otras variaciones sin apartarse del espíritu o alcance de la descripción. Por lo tanto, la descripción no pretende quedar limitada a los ejemplos aquí mostrados sino que se le acordará el alcance más amplio consistente con los principios y características novedosas aquí descritas. Además, hasta el grado de que el término "incluye" se utiliza ya sea en la descripción detallada o en las reivindicaciones, dicho término pretende ser inclusivo en una manera similar al término "que comprende" ya que "que comprende" se interpreta cuando se emplea como una palabra de transición en una reivindicación.

Claims (1)

  1. NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1.- Un aparato que comprende: un procesador configurado para clasificar equipos de usuarios (UE) en una pluralidad de grupos que comprenden un primer grupo y un segundo grupo, para interpretar la información del indicador de calidad de canal (CQI) recibida desde los UE en el primer grupo de acuerdo con una primera interpretación, y para interpretar información CQI recibida desde los UE en el segundo grupo de acuerdo con una segunda interpretación; y; una memoria acoplada al procesador. 2. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer grupo incluye UE que van a ser programados en forma individual para transmisión de múltiple entrada múltiple salida (MIMO) , y en donde el segundo grupo incluye UE que pueden ser programados juntos para transmisión MIMO. 3. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el procesador está configurado para interpretar la información CQI proveniente de los UE en el primer grupo como generada con una potencia de transmisión total en un Nodo B distribuida a través de un número seleccionado de corrientes de datos, y para interpretar la información CQI proveniente de los UE en el segundo grupo como generada con la potencia de transmisión total distribuida a través de un número máximo de corrientes de datos enviadas por el Nodo B. 4. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el procesador está configurado para interpretar la información CQI proveniente de los UE en el primer grupo como generada con cancelación de interferencia sucesiva (SIC), y para interpretar la información CQI proveniente de los UE en el segundo grupo como generada sin SIC. 5. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el procesador está configurado para interpretar la información CQI proveniente de los UE en el primer grupo como generada con una suposición de la transmisión de datos para un UE sencillo en un conjunto de recursos de tiempo y frecuencia. 6.- El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el procesador está configurado para programar un UE sencillo en el primer grupo o múltiples UE en el segundo grupo para transmisión de múltiple entrada múltiple salida (MIMO) , y para seleccionar tasas de transferencia para la transmisión MIMO al UE o los UE programados con base en la interpretación de la información CQI recibida desde el UE o los UE. 7. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el procesador está configurado para recibir desde un UE señalización que indique un grupo al cual pertenece el UE. 8. - Un método que comprende: clasificar equipos de usuario (UE) en una pluralidad de grupos que comprenden un primer grupo y un segundo grupo; interpretar la información del indicador de calidad de canal (CQI) recibida desde los UE en el primer grupo de acuerdo con una primera interpretación; e interpretar información CQI recibida desde los UE en el segundo grupo de acuerdo con una segunda interpretación. 9. - El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la interpretación de la información CQI recibida desde los UE en el primer grupo comprende interpretar la información CQI desde los UE en el primer grupo como generada con una potencia de transmisión total en un Nodo B distribuida a través de un número seleccionado de corrientes de datos, y en donde la interpretación de la información CQI recibida desde los UE en el segundo grupo comprende interpretar la información CQI proveniente de los UE en el segundo grupo como generada con la potencia de transmisión total distribuida a través de un número máximo de corrientes de datos enviadas por el Nodo B. 10. - El método de conformidad con la reivindicación 8, que además comprende: programar un UE sencillo en el primer grupo o múltiples UE en el segundo grupo para transmisión de múltiple entrada múltiple salida (MIMO) ; y seleccionar tasas de transferencia para la transmisión MIMO al UE o los UE programados con base en la interpretación de la información CQI recibida desde el UE o los UE. 11. - Un aparato que comprende: medios para clasificar los equipos de usuario (UE) en una pluralidad de grupos que comprenden un primer grupo y un segundo grupo; medios para interpretar la información del indicador de calidad de canal (CQI) recibida desde los UE en el primer grupo de acuerdo con una primera interpretación; y medios para interpretar información CQI recibida desde los UE en el segundo grupo de acuerdo con una segunda interpretación. 12. - El aparato de conformidad con la rei indicación 11, que además comprende: medios para programar un UE sencillo en el primer grupo o múltiples UE en el segundo grupo para transmisión de múltiple entrada múltiple salida (MIMO) ; y medios para seleccionar tasas de transferencia para la transmisión MIMO al UE o los UE programados con base en la interpretación de la información CQI recibida desde el UE o los UE. 13. - Un medio legible por computadora que incluye instrucciones almacenadas en el mismo, que comprende : un primer conjunto de instrucciones para clasificar los equipos de usuario (UE) en una pluralidad de grupos que comprenden un primer grupo y un segundo grupo ; un segundo conjunto de instrucciones para interpretar la información del indicador de calidad de canal (CQI) recibida desde los UE en el primer grupo de acuerdo con una primera interpretación; y un tercer conjunto de instrucciones para interpretar la información CQI recibida desde los UE en el segundo grupo de acuerdo con una segunda interpretación. 14. - El medio legible por computadora de conformidad con la reivindicación 13, que además comprende : un cuarto conjunto de instrucciones para seleccionar un UE en el primer grupo o múltiples UE en el segundo grupo para transmisión de múltiple entrada múltiple salida (MIMO) ; y un quinto conjunto de instrucciones para seleccionar tasas de transferencia para la transmisión MIMO al UE o los UE seleccionados con base en la interpretación de la información CQI recibida desde el UE o los UE. 15. - Un aparato que comprende: un procesador configurado para clasificar los equipos de usuarios (UE) en una pluralidad de grupos que comprenden un primer grupo y un segundo grupo, para seleccionar un UE sencillo en un tiempo a partir del primer grupo para transmisión de múltiple entrada múltiple salida (MIMO) , y para seleccionar múltiples UE en un tiempo a partir del segundo grupo para transmisión MIMO; y una memoria acoplada al procesador. 16. - El aparato de conformidad con la rei indicación 15, caracterizado porque el procesador está configurado para colocar cada uno de los UE en el primer grupo o el segundo grupo con base en el número de antenas en el UE y el número de antenas en un Nodo B. 17. - El aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el procesador está configurado para colocar cada UE con una antena sencilla en el segundo grupo. 18. - El aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el procesador está configurado para colocar cada UE al menos con T antenas en el primer grupo, en donde T es número de antenas en el Nodo B, y para colocar cada UE con una cantidad menor que T antenas en el segundo grupo. 19. - El aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el procesador está configurado para clasificar los UE en la pluralidad de grupos con base en la carga en un Nodo B. 20. - El aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el procesador está configurado para clasificar cada UE con base en los requerimientos de datos del UE, 21. - El aparato de conformidad con la rei indicación 15, caracterizado porque el procesador está configurado para determinar estadísticas de canal a largo plazo por lo menos para un UE y para clasificar por lo menos un UE con base en las estadísticas de canal de largo plazo. 22. - El aparato de conformidad con la rei indicación 15, caracterizado porque el procesador está configurado para clasificar los UE en la pluralidad de grupos con base en el número de los UE que se van a clasificar . 23. - El aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque los UE están en una celda o un sector, y en donde el procesador está configurado para clasificar todos los UE en el primer grupo con base en una primera condición y para clasificar todos los UE en el segundo grupo con base en una segunda condición . 24. - El aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la clasificación de los UE es semiestática . 25. - El aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el procesador está configurado para detectar cambios en las condiciones operativas y para reclasificar los UE seleccionados con base en los cambios detectados en las condiciones operativas . 26. - El aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el procesador está configurado para enviar señalización a los UE a fin de transmitir los grupos a los cuales pertenecen los UE. 27. - El aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el procesador está configurado para recibir información de retroalimentación desde los UE, y para seleccionar los UE para transmisión MIMO con base en la información de retroalimentación . 28. - El aparato de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque la información de retroalimentación proveniente de cada UE en el segundo grupo identifica una matriz de precodificación seleccionada a partir de un conjunto de matrices de precodificación y además identifica por lo menos una columna de la matriz de precodificación seleccionada. 29.- El aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el procesador está configurado para seleccionar a partir del segundo grupo múltiples UE que seleccionan diferentes columnas de una matriz de precodi ficación común, y para enviar una transmisión MIMO a los múltiples UE utilizando la matriz de precodificación común. 30.- El aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el procesador está configurado para seleccionar a partir del segundo grupo múltiples UE seleccionando diferentes vectores de precodificación, y para enviar una transmisión MIMO a los múltiples UE utilizando una matriz de precodi ficación reconstruida obtenida con base en los vectores de precodificación seleccionados. 31- El aparato de conformidad con la rei indicación 15, caracterizado porque el procesador está configurado para enviar una transmisión MIMO a un UE en el primer grupo utilizando por lo menos una columna de una matriz de precodificación seleccionada por el UE. 32.- Un método que comprende: clasificar equipos de usuario (UE) en una pluralidad de grupos que comprenden un primer grupo y un segundo grupo; seleccionar un UE sencillo en un tiempo a partir del primer grupo para transmisión de múltiple entrada múltiple salida (MIMO) ; y seleccionar múltiples UE en un tiempo a partir del segundo grupo para transmisión MIMO. 33.- El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la clasificación de los UE comprende colocar cada uno de los UE en el primer grupo o el segundo grupo con base en el número de antenas en el UE y el número de antenas en un Nodo B. 34. - El método de conformidad con la rei indicación 32, caracterizado porque la clasificación de los UE comprende clasificar los UE en la pluralidad de grupos con base en la carga en un Nodo B, los requerimientos de datos de cada UE, las estadísticas de canal a largo plazo, el número de los UE que se esté clasificando, o una combinación de los mismos. 35. - El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la selección de múltiples UE en un tiempo de entre el segundo grupo para transmisión MIMO comprende: seleccionar de entre el segundo grupo múltiples UE seleccionando diferentes columnas de una matriz de precodificación común, y donde el método además comprende : enviar una transmisión MIMO a los múltiples UE utilizando la matriz de precodificación común. 36. - El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la selección de múltiples UE en un tiempo de entre el segundo grupo para transmisión MIMO comprende seleccionar de entre el segundo grupo múltiples UE seleccionado diferentes vectores de precodi ficación , y en donde el método además l comprende enviar una transmisión MIMO a los múltiples UE utilizando una matriz de precodi ficación reconstruida obtenida con base en vectores de precodif icación seleccionados. 37.- Un aparato que comprende: medios para clasificar equipos de usuario (UE) en una pluralidad de grupos que comprenden un primer grupo y un segundo grupo; medios para seleccionar un UE sencillo en un tiempo de entre el primer grupo para transmisión de múltiple entrada múltiple salida (MIMO) : y medios para seleccionar múltiples UE en un tiempo de entre el segundo grupo para transmisión MIMO. 38.- El aparato de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque los medios para clasificar los UE comprenden medios para colocar cada uno de los UE en el primer grupo o el segundo grupo con base en el número de antenas en el UE y el número de antenas en un Nodo B. 39.- El aparato de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque los medios para seleccionar múltiples UE en un tiempo de entre el segundo grupo para transmisión MIMO comprende medios para seleccionar de entre el segundo grupo múltiples UE seleccionado diferentes columnas de una matriz de precodificación común, y en donde el aparato además comprende medios para enviar una transmisión MIMO a los múltiples UE utilizando la matriz de precodificación común. 40. - El aparato de conformidad con la rei indicación 37, caracterizado porque los medios para seleccionar múltiples UE en un tiempo de entre el segundo grupo para transmisión MIMO comprenden medios para seleccionar de entre el segundo grupo múltiples UE seleccionando diferentes vectores de precodificación, y en donde el aparato además comprende medios para enviar una transmisión MIMO a los múltiples UE utilizando una matriz de precodi ficación reconstruida obtenida con base en los vectores de precodificación seleccionados. 41. - Un equipo de usuario (UE) que comprende: un procesador configurado para generar información de indicador de calidad de canal (CQI) en una primera forma en caso que el UE esté colocado en un primer grupo entre una pluralidad de grupos, el primer grupo incluye los UE que van a ser programados individualmente para transmisión de múltiple entrada múltiple salida (MIMO) y para generar información CQI en una segunda forma en caso que el UE esté colocado en un segundo grupo entre la pluralidad de grupos, el segundo grupo incluye los UE que pueden ser programados juntos para transmisión MIMO; y una memoria acoplada al procesador. 42. - El UE de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el procesador está configurado para generar la información CQI mediante la distribución de la potencia de transmisión total en un Nodo B a través de un número seleccionado de corrientes de datos en caso que el UE esté colocado en el primer grupo, y para generar la información CQI distribuyendo la potencia de transmisión total a través de un número máximo de corrientes de datos enviadas por el Nodo B en caso que el UE sea colocado en el segundo grupo. 43. - El UE de conformidad con la reivindicación 41, caracteri ado porque el procesador está configurado para generar la información CQI con cancelación de interferencia sucesiva (SIC) si el UE está colocado en el primer grupo, y para generar la información CQI sin SIC en caso que el UE esté colocado en el segundo grupo. 44.- El UE de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado;- porque el procesador está configurado para seleccionar una matriz de precodificación de entre un conjunto de matrices de precodi ficación , para seleccionar por lo menos una columna de la matriz de precodificación seleccionada, y para enviar información de retroalimentación que comprende la matriz de precodi ficación seleccionada, por lo menos una columna seleccionada de la matriz de precodi ficación seleccionada, y la información CQI . 45.- El UE de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el procesador está configurado para seleccionar una matriz de precodificación de entre un primer conjunto de matrices de precodi ficación en caso que el UE esté colocado en el primer grupo, y para seleccionar una matriz de precodificación de entre el segundo grupo de matrices de precodificación en caso que el UE esté colocado en el segundo grupo. 46. - El UE de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el procesador está configurado para recibir una transmisión MIMO enviada únicamente al UE en caso de estar colocado en el primer grupo, y para recibir una transmisión MIMO enviada al UE y por lo menos a otro UE en caso de estar colocado en el segundo grupo. 47. - El UE de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el procesador está configurado para recibir señalización que indique si el UE está colocado en el primer grupo o el segundo grupo. 48. - Un método que comprende: generar información de indicador de calidad de canal (CQI) en una primera forma en caso que el equipo de usuario (UE) esté colocado en un primer grupo de entre una pluralidad de grupos, el primer grupo incluye los UE que van a ser programados individualmente para transmisión de múltiple entrada múltiple salida (MIMO) ; y generar información CQI en una segunda manera en caso que el UE esté colocado en un segundo grupo de entre la pluralidad de grupos, el segundo grupo incluye los UE que pueden ser programados juntos para transmisión MIMO. 49.- El método de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque la generación de la información CQI en la primera forma comprende generar la información CQI distribuyendo la potencia de transmisión total en un Nodo B a través de un número seleccionado de corrientes de datos, o con cancelación de interferencia sucesiva (SIC), o ambos distribuyendo la potencia de transmisión total a través del número seleccionado de corrientes de datos y con SIC, y en donde la generación de la información CQI en la segunda manera comprende generar la información CQI mediante la distribución de la potencia de transmisión total a través de un número máximo de corrientes de datos, o sin SIC, o ambos distribuyendo la potencia de transmisión total a través del número máximo de corrientes de datos y sin SIC. 50. - El método de conformidad con la rei indicación 48, que además comprende: seleccionar una matriz de precodi ficación de entre un conjunto de matrices de precodi ficación ; seleccionar por lo menos una columna de la matriz de precodificación seleccionada; y enviar información de retroalimentación que comprende la matriz de precodi ficación seleccionada, por lo menos una columna seleccionada de la matriz de precodificación seleccionada, y la información CQI . 51. - El método de conformidad con la reivindicación 48, que además comprende: seleccionar una matriz de precodificación de entre un primer conjunto de matrices de precodi ficación en caso que el UE esté colocado en el primer grupo; y seleccionar una matriz de precodificación de entre un segundo conjunto de matrices de precodificación en caso que el UE esté colocado en el segundo grupo. 52. - Un aparato que comprende: medios para generar información de indicador de calidad de canal (CQI) en una primera manera en caso que un equipo de usuario (UE) esté colocado en un primer grupo entre una pluralidad de grupos, el primer grupo incluye los UE que van a ser programados individualmente para transmisión de múltiple entrada múltiple salida (MIMO) ; y medios para generar la información CQI en una segunda manera en caso que el UE esté colocado en un segundo grupo entre la pluralidad de grupos, el segundo grupo incluye los UE que pueden ser programados juntos para transmisión MIMO. 53. - El aparato de conformidad con la reivindicación 52, caracterizado porque los medios para generar la información CQI en la primera forma comprenden medios para generar la información CQI mediante la distribución de la potencia de transmisión total en un Nodo B a través de un número seleccionado de corrientes de datos, o con cancelación de interferencia sucesiva (SIC), o ambos distribuyendo la potencia de transmisión total a través del número seleccionado de corrientes de datos y con SIC, y en donde los medios para generar la información CQI en la segunda manera comprenden medios para generar la información CQI distribuyendo la potencia de transmisión total a través de un número máximo de corrientes de datos, o sin SIC, o ambos distribuyendo la potencia de transmisión total a través del número máximo de corrientes de datos y sin SIC. 54. - El aparato de conformidad con la reivindicación 52, que además comprende: medios para seleccionar una matriz de precodificación a partir de un conjunto de matrices de precodificación; medios para seleccionar por lo menos una columna de la matriz de precodificación seleccionada; y medios para enviar información de ret roalimentación que comprende la matriz de precodificación seleccionada, por lo menos una columna seleccionada de la matriz de precodificación seleccionada, y la información CQI .
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