BRPI0708952A2 - agrupamento de usuÁrios para transmissço mimo em um sistema de cominicaÇço sem fio - Google Patents

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Durga Prasad Malladi
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Abstract

AGRUPAMENTO DE USUARIOS PARA TRANSMISSçO MIMO EM UM SISTEMA DE COMUNICAÇAO SEM FIO Técnicas para suporte de transmissão MIMO são descritas. Os UEs são classificados em um primeiro grupo de UEs a serem programados individualmente e um segundo grupo de UEs que podem ser programados em conjunto. A classificação pode ser baseada no número de antenas transmissoras e receptoras, carga do setor, exigências de dados, estatísticas de canal de longo prazo, número de UEs, etc. A informações CQI recebida dos UEs é interpretada de formas diferentes dependendo dos grupos aos quais os UEs pertencem. Um único UE pode ser selecionado em um momento a partir do primeiro grupo ou múltiplos UEs podem ser selecionados em um momento a partir do segundo grupo para transmissão MIMO. Uma transmissão MIMO pode ser enviada para um único UE no primeiro grupo ou múltiplos UEs no segundo grupo com taxas selecionadas com base nas informações CQI.

Description

"AGRUPAMENTO DE USUÁRIOS PARA TRANSMISSÃO MIMO EM UMSISTEMA DE COMUNICAÇÃO SEM FIO"
O presente pedido reivindica prioridade do pedidoU.S. provisório No. 60/784.837, intitulado "A Method ofGrouping Access Terminais in a MIMO System," depositado emde março de 2006, e do pedido No. 60/785.601, intitulado"A Method of Grouping UEs in a MIMO System, " depositado em24 de março de 2006, ambos cedidos para o cessionário dopresente pedidp e incorporados aqui por referência.
FUNDAMENTOS
Campo
A presente invenção refere-se geralmente àcomunicação, e mais especificamente à transmissão de dadosem um sistema de comunicação sem fio.
Fundamentos
Os sistemas de comunicação sem fio são amplamenteempregados para fornecer vários serviços de comunicaçãotais - como voz, pacotes de dados, broadcast, envio demensagens, etc. Esses sistemas podem ser sistemas de acessomúltiplo capazes de suportar comunicação para múltiplosusuários pelo compartilhamento dos recursos de sistemadisponíveis, por exemplo, largura de banda e potência detransmissão. Exemplos de tais sistemas de acesso múltiploincluem sistemas de Acesso Múltiplo por Divisão de Código(CDMA), sistemas de Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo(TDMA), sistemas de Acesso Múltiplo por Divisão deFreqüência (FDMA), e sistemas FDMA Ortogonais (OFDMA).
Um sistema de acesso múltiplo sem fio inclui NósB (ou estações base) que podem se comunicar com osequipamentos de usuário (UEs) . Cada UE pode se comunicarcom um ou mais Nós B através de transmissões em downlink euplink. Downlink (ou link direto) se refere ao link decomunicação dos Nós B para os UEs, e uplink (ou linkreverso) se refere ao link de comunicação dos UEs para osNós B.
Um sistema de acesso múltiplo sem fio podesuportar transmissão de Múltiplas Entradas e MúltiplasSaídas (MIMO) em downlink e/ou uplink. Em downlink, um NorBpode enviar uma transmissão MIMO de múltiplas antenas detransmissão (T) no Nó B para múltiplas antenas de recepção(R) em um ou mais UEs. Um canal MIMO formado pelas antenasde transmissão T e antenas de recepção R pode s<=rdecomposto em canais espaciais C, onde C < min {T, R}. Cadaum dos canais espaciais C corresponde a uma dimensão.Aperfeiçoamento do desempenho (por exemplo, maiorrendimento e/ou maior confiabilidade) pode ser alcançadopela exploração das dimensões adicionais criadas pelasmúltiplas antenas de transmissão e recepção.
Existe, portanto, uma necessidade na técnica dese criar técnicas para suportar de forma eficiente atransmissão MIMO em um sistema de acesso múltiplo sem fio,
SUMÁRIO
Técnicas para suportar a transmissão MIMO tantopara um único UE ou usuário quanto para múltiplos UEs sãodescritas aqui. Em um aspecto, os UEs são classificados emuma pluralidade de grupos compreendendo um primeiro grupo eum segundo grupo. O primeiro grupo pode incluir UEs a seremprogramados individualmente. O segundo grupo pode incluirUEs que podem ser programados juntos. A classificação dosUEs pode ser baseada em vários critérios tais como, porexemplo, o número de antenas em um UE e o número de antenasem um Nó B, carregamento no nó B, exigências de dados dosUEs, estatísticas de canal de longo prazo, número de UEs,etc. A classificação pode ser semi-estática. Mudanças nascondições operacionais podem ser detectadas e os UEs podemser reclassifiçados com base nas mudanças detectadas. Umúnico UE pode ser selecionado de cada vez a partir doprimeiro grupow de transmissão MIMO, por exemplo, em umrecurso de freqüência determinado. Múltiplos UEs podem serselecionados de cada vez a partir do segundo grupo paratransmissão MIMO, por exemplo, no recurso de freqüênciadeterminado. Uma transmissão MIMO pode ser enviada para umúnico UE no primeiro grupo ou múltiplos UEs no segundogrupo, por exemplo, no recurso de freqüência determinadautilizando uma ou mais colunas de uma matriz de pré-codificação selecionada pelo(s) UE(s) ou reconstruída peloNó B com base nas matrizes e/ou colunas selecionadaspelo (s) UE(s).
Em outro aspecto, as informações de indicador dequalidade de canal (CQI) são interpretadas com base naclassificação UE. As informações CQI recebidas dos UEs noprimeiro grupo, podem ser interpretadas de acordo com umaprimeira interpretação, por exemplo, com a potência detransmissão total no Nó B sendo distribuída através de umnúmero selecionado de fluxos de dados e/ou com CancelamentoSucessivo de Interferência (SIC) sendo utilizado pelos UEs.
As informações CQI recebidas dos UEs no segundo grupo podemser interpretadas de acordo com uma segunda interpretaçãq,por exemplo, com a potência de transmissão total sendodistribuída através de um número máximo de fluxos de dadose/ou sem SIC. .As taxas para transmissão MIMO para um oumais UEs são selecionadas com base na interpretação dasinformações CQI recebidas dos UE(s).
Vários aspectos e características da invenção sãodescritos em maiores detalhes abaixo.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A figura 1 ilustra um sistema de comunicação deacesso múltiplo sem fio;A figura 2 ilustra um diagrama em bloco de um NóB e dois UEs;
A figura 3 ilustra um processo de classificaçãode UEs e transmissão de dados para os UEs;
A figura 4 ilustra um equipamento paraclassificar os UEs e transmitir os dados para os UEs;
A figura 5 ilustra um processo para interpretaras informações CQI dos UEs;
A figura 6 ilustra um equipamento parainterpretar as informações CQI dos UE?;
A figura 7 ilustra um processo realizado por umUE;
A figura 8 ilustra um equipamento para um UE.
DESCRIÇÃO DETALHADA
A figura 1 ilustra um sistema de comunicação deacesso múltiplo sem fio 100 com múltiplos Nós B 110. Um NóB é geralmente uma estação fixa que se comunica com os UEse também pode ser referido como uma estação base, um pontode acesso, um Nó B melhorado (eNode Β) , etc. Cada Nó B 110fornece cobertura de comunicação para uma área geográficaparticular. O termo "célula" pode se referir a um Nó B e/ousua área de cobertura dependendo do contexto no qual otermo é utilizado. Para se aperfeiçoar a capacidade dosistema, uma área de cobertura de Nó B pode ser dividida emmúltiplas áreas menores, por exemplo, três áreas menores.Cada área menor pode ser servida por um respectivoSubsistema Transceptor de Base (BTS). 0 termo "setor" podese referir a um BTS e/ou sua área de cobertura dependendodo contexto no; qual o termo é utilizado. Para uma célulasetorizada, os BTSs para todos os setores dessa célula sãotipicamente co-colocados dentro do Nó B para a célula.
Os UEs 120 podem ser dispersos através dosistema. Um UE pode ser estacionário ou móvel e também podeser referido como uma estação móvel (MS) , um equipamentomóvel (ME), um terminal, um terminal de acesso (AT), umaestação (STA), etc. Um UE pode ser um telefone celular, umassistente digital pessoal (PDA), um modem sem fio, umdispositivo de comunicação sem fio, uma unidade çieassinante, etc. Os termos "UE" e "usuário" podem serutilizados de forma intercambiável.
Um controlador de sistema 130 pode se acoplar aosNós B 110 e fornecer coordenação e controle para esses NósΒ. 0 controlador de sistema 130 pode ser uma entidade derede ou uma coleção de entidades de rede.
A figura 2 ilustra um diagrama em bloco de um NóB 110 e dois UEs 120x e 120y no sistema 100. 0 Nó B 110 éequipado com múltiplas antenas (T > 1) 234a a 234t. UE 120xé equipado com uma única antena (R = 1) 252x. O UE 120y éequipado com múltiplas antenas (R > 1) 252a a 252r. Cadaantena pode ser uma antena fisica ou arranjo de antenas.Por motivos de. simplicidade, a figura. 2 ilustra apenas asunidades de processamento para a transmissão de dados em downlink e transmissão de sinalização em uplink.
No Nó B 110, um processador de dados detransmissão (TX) 220 recebe os dados de tráfego de umafonte de dados 212 para um ou mais UEs sendo servidos. Oprocessador 220 processa (por exemplo, formata, codifica, intercala e mapeia símbolos) os dados de tráfego e gerasímbolos de dados. O processador 220 também gera emultiplexa símbolos piloto com os símbolos de dados. Comoutilizado aqui, um símbolo de dados é um símbolo paradados, um símbolo piloto é um símbolo para piloto, e umsímbolo é tipicamente um valor complexo. Os símbolos dedados e os símbolos piloto podem ser símbolos de modulaçãode um esquema de modulação tal como PSK ou QAM. O piloto éum dado que é conhecido a priori por ambos o Nó B e os UEs.Um processador ΜΙΜΟ TX 230 realiza oprocessamento espacial do transmissor nos dados e símbolospiloto. Um processador 230 pode realizar mapeamento MIMOdireto, pré-codificação, formação de feixe, etc. Um símbolode dados pode ser enviado a partir de uma antena para "omapeamento MIMO direto ou de múltiplas antenas para pré-codif icação e formação de feixe. O processador 230 forneceT fluxos de símbolo de saída para T transmissores (TMTRs)232a a 232t. Gada transmissor 232 pode realizar modulação(por exemplo, para OFDM, CDMA, etc.) nos símbolos de saídapara obtenção de chips de saída. Cada transmissor 232processa adicionalmente (por exemplo, converte emanalógico, filtra, amplifica e converte ascendentemente)seus chips de saída e gera um sinal de downlink. T sinaisde downlink dos transmissores 232a a 232t são transmitidosa partir de T antenas 234a a 234t, respectivamente.
Em cada UE 120, uma ou múltiplas antenas 252recebem os sinais de downlink do Nó B 110. Cada antena 252fornece um sinal recebido para um respectivo receptor(RCVR) 254. Cada receptor 254 processa (por exemplo,filtra, amplifica, converte descendentemente, e digitaliza)seu sinal recebido para obtenção de amostras. Cada receptor254 também pode realizar demodulação (por exemplo, paraOFDM, CDMA, etc.) nas amostras para obtenção de símbolosrecebidos.
Para o UE de antena única 120x, um detector dedados 2 60x realiza a detecção de dados (por exemplo,filtragem ou equalização combinada) nos símbolos recebidose fornece estimativas de símbolo de dados. Um processadorde dados de recepção (RX) 270x então processa (por exemplo,desmapeia símbolos, desintercala e decodifica) asestimativas de símbolo de dados e fornece os dadosdecodificados para um depósito de dados 272x. Para UE demúltiplas antenas 120y, um detector MIMO 260y realiza adetecção MIMO nos símbolos recebidos e fornece estimativasde símbolos de dados. Um processador de dados RX 270y entãoprocessa as estimativas de símbolo de dados e fornece dadèsdecodificados para um depósito de dados 272y.
Os UEs 120x e 120y podem enviar as informações derealimentação ;para o Nó B 110, que pode utilizar asinformações de realimentação para programar e transmitirdados para os UEs. As informações de realimentação tambémpodem ser referidas como informações de estado de canal(CSI), informações de adaptação de link, etc. Asinformações de realimentação podem conduzir vários tipos deinformações, como descrito abaixo. Para cada UE, umprocessador de sinalização TX 284 recebe informações derealimentação de um controlador/processador 280 e processaa informações de realimentação de acordo com um esquema desinalização selecionado. A sinalização processada écondicionada por um ou mais transmissores 254 e transmitidaatravés de uma ou mais antenas 252. No Nó B 110, os sinaisde uplink dos UEs 120x e 120y são recebidos pelas antenas234a a 234t, processados pelos receptores 232a a 232t, eprocessados adicionalmente por um processador desinalização RX 236 para recuperar as informações derealimentação enviadas pelos UEs. Um programador 244programa os UEs para transmissão, por exemplo, com base nasinformações de realimentação recebidas. Umcontrolador/processador 240 controla a transmissão de dadospara os UEs programados com base. nas informações derealimentação recebidas.
Controladores/processadores 240, 280x e 280ytambém podem controlar a operação de várias unidades deprocessamento ' no Nó B 110 e UEs 120x e 120y,respectivamente. As memórias 242, 282x e 282y armazenamdados e códigos de programa para o Nó B 110 e UEs 120x e120y, respectivamente.
Um Nó B pode suportar transmissões de EntradaÚnica e Saida Única (SISO), Entrada Única e MúltiplasSaidas (SIMO), Múltiplas Entradas e Saida Única (MISO) e/ouMúltiplas Entradas e Múltiplas Saídas (MIMO). Entrada únicase refere a uma antena de transmissãcj e múltiplas entradasse refere a múltiplas antenas de transmissão paratransmissão de dados. Saída única se refere a uma antenareceptora e múltiplas saídas se refere a múltiplas antenasde recepção para a recepção de dados. Para downlink, asmúltiplas antenas de recepção podem ser para um ou maisUEs.O Nó B também pode suportar MIMO de usuário único (SU-MIMO) e MIMO de múltiplos usuários (MU-MIMO) . SU-MIMO serefere à transmissão MIMO para um UE único em um conjuntode recursos de. tempo e freqüência determinados. MU-MIMO serefere à transmissão MIMO para múltiplos UEs no mesmoconjunto de recursos de tempo e freqüência. MU-MIMO tambémé referido como Acesso Múltiplo por Divisão Espacial (SDMA) . 0 Nó B pode transmitir dados utilizando SU-MIMO emalgum tempo e recurso de freqüência (por exemplo, em algunsintervalos de tempo) e pode transmitir dados utilizando MU-MIMO em algum outro recurso de tempo e freqüência (porexemplo, em alguns outros intervalos de tempo). 0 Nó Btambém pode suportar a esquemas de diversidade detransmissão espaço/tempo (STTD), de diversidade detransmissão de espaço/freqüência (SFTD), e/ou outrosesquemas de transmissão.
O Nó B pode enviar uma transmissão MIMO para umou mais UEs utilizando o mapeamento MIMO direto, pré-codificação ou formação de feixe. Com o mapeamento MIMOdireto, cada fluxo de dados é mapeado para uma antenatransmissora diferente. Com pré-codificação, os fluxos dedados são multiplicados com uma matriz de pré-codificação eentão enviados em antenas virtuais formadas com a matriz depré-codificação. Cada fluxo de dados é enviado de todas asT antenas de .transmissão. A pré-codificação permite quetoda a potência de transmissão para cada antena detransmissão seja utilizada para a transmissão de dadosindependentemente do número de fluxos de dados sendoenviado. A pré-codificação também pode incluir oespalhamento espacial, embaralhamento espaço/tempo, etc.
Com a formação de feixe, os fluxos de dados sãomultiplicados com uma matriz de formação de feixe edirigidos para UE(s) especifico(s). Por motivos de clareza,a descrição a seguir considera o uso de pré-codificaçãopara ambos SU-MIMO e MU-MIMO.
0 Nó B pode realizar a pré-codificação para umatransmissão MIMO para um ou mais UEs, como se segue:
X = Ps Eq. (1)
onde s é um vetor S χ 1 de símbolos de dados para um oumais UEs sendo servidos;
Pé uma matriz de pré-codificação T χ S, eχ é um vetor T χ 1 de símbolos de saída a seremenviados pelo Nó B.
S é o número de fluxos de dados sendo enviadossimultaneamente para todos os UEs sendo servidos. S podeser fornecido como 1 < S < min {T, R} para SU-MIMO e 1 < S< T para MU-MIMO. Cada símbolo de dados no vetor s émultiplicado pela coluna correspondente da matriz P emapeado para todos ou um subconjunto de antenas detransmissão T. Para SU-MIM0, a pré-codificação pode serutilizada para separar espacialmente os S fluxos de dadossendo enviados simultaneamente em um único UE. Para MU-MIMO,- a pré-codificação pode ser utilizada para separarespecialmente múltiplos UEs sendo servidos simultaneamente.Os termos pré-codificação e formação de feixe são algumasvezes utilizados de forma intercambiável.
A pré-codificação pode ser suportada de váriasformas. Em um projeto, o Nó B suporta uma única matriz depré-codif icação TxT que pode ou não ser conhecida pelósUEs, por exemplo, dependendo em como os símbolos piloto sãoenviados. Em outro desenho, o Nó B suporta um conjunto de(por exemplo, 2, 4, 8, 16, 32, 64, etc.) matrizes de pré-codificação TxT que é conhecido pelos UEs. Neste projeto,cada UE pode selecionar uma matriz de pré-codificação quepode fornecer bom desempenho para esse UE a partir doconjunto de matrizes de pré-codificação e pode enviar amatriz de pré-codificação selecionada para o Nó Β. P podeser a matriz de pré-codificação selecionada pelos UEs sendoservidos ou pode ser reconstruída pelo Nó B com base nasmatrizes e/ou colunas selecionadas pelos UEs. Para ambos osdesenhos, cada UE pode identificar uma ou mais colunasespecíficas da matriz conhecida ou da matriz de pré-codificação selecionada, que pode fornecer bom desempenho,e pode enviar as colunas selecionadas para o Nó Β. Oconjunto de colunas selecionadas é referido também como umsubconjunto de antena. Para SU-MIMO, um UE pode selecionarS colunas de uma matriz de pré-codificação. Para MU-MIMO,um UE pode selecionar L colunas de uma matriz de pré-codif icação, onde 1 < L < S. Para ambos SU-MIMO e MU-MIMO,P contém S colunas que podem ser selecionadas por um oumais UEs sendo servidos ou reconstruídos pelo Nó B com basenas matrizes e/ou colunas selecionadas pelos UEs. 0 Nó Bpode enviar uma ou mais fluxos de dados para cada UEutilizando uma ou mais colunas da matriz de pré-codif icação.Para SU-MIMO, a transmissão MIMO é enviada paraum único UE. Os símbolos recebidos para esse UE podem serexpressos como:
<formula>formula see original document page 12</formula> Eq. (2) onde // é ,uma matriz de resposta de canal RxT para o
UE;
y é um vetor R χ 1 de símbolos recebidos para oUE; e
η é um vetor de ruído R χ 1.
Para MU-MIMO, a transmissão MIMO é enviada paramúltiplos UEs. Os símbolos recebidos para um determinado UEi podem ser expressos como:
<formula>formula see original document page 12</formula> Eq. (3)
<formula>formula see original document page 12</formula> Eq. (4)
onde Si é um vetor L χ 1 de símbolos de dados para UE i;
Pi é uma sub-matriz T χ L da matriz de pré-codificação P para UE i;
Hi é uma matriz de resposta de canal RxT paraUE i;
y. é um vetor R χ 1 de símbolos recebidos para UE
i; e
é um vetor de ruído Rxl para UE i.
L é o número de fluxos de dados sendo enviadospara o UE i. Números iguais ou diferentes de fluxos dedados podem ser enviados para os múltiplos UEs sendoservidos simultaneamente com MU-MIMO. Pi pode conter Lcolunas da matriz de pré-codificação selecionadas por UE ie é uma sub-matriz de P . 0 Nó B pode enviar dados paramúltiplos UEs que selecionam diferentes colunas da mesmamatriz de pré-codificação P . Alternativamente, o Nó B podeenviar dados para múltiplos UEs utilizando uma matriz depré-codificação reconstruída (tal como uma matriz deimposição de zero) com base nas matrizes e/ou colunasselecionadas pelos UEs. 0 ruído observado pelo UE i incliiiruído de fundo η além de interferência dos fluxos de dadosenviados para outros UEs, como ilustrado na equação (4).
Para ambos o SU-MIMO e MU-MIMO, um UE poderecuperar seus fluxos de dados utilizando várias técnicasde detecção MIMO tal como o Mínimo Erro Quadrático Médio(MMSE), imposição de zero (ZF), cancelamento sucessivo deinterferência (SIC), etc., que são conhecidas da técnica.SIC resulta na recuperação de um fluxo de dados de cadavez, estimando a interferência devido a cada fluxo de dadosrecup_erado, e cancelamento da interferência antes darecuperação dq próximo fluxo. SIC pode aperfeiçoar asqualidades de sinal recebido de fluxos de dados que sãorecuperados posteriormente. Para SU-MIMO, um UE pode sercapaz de realizar SIC para todos os S fluxos de dadosenviados na transmissão MIMO. Para MU-MIMO, um UE pode sercapaz de realizar SIC para apenas L fluxos de dadosenviados para esse UE. 0 UE MU-MIMO é tipicamente incapazde recuperar os fluxos de dados enviados para outros UEs enão seria capaz de estimar e cancelar a interferênciadevido a esses, fluxos de dados. 0 UE MU-MIMO pode, dessaforma, realizar (a) detecção MMSE para recuperar seus Lfluxos de dados ou (b) SIC para suprimir a interferênciados L fluxos de dados para esse UE e detecção MMSE parasuprimir a interferência de S-L fluxos de dados para osoutros UEs.
Um UE pode enviar informações de realimentaçãopara o Nó B. As informações de realimentação podem incluir:uma matriz de pré-codificação selecionada;uma ou mais colunas selecionadas da matriz depré-codificação selecionada; e
informações CQI para todas os fluxos de dados.
As informações CQI podem conduzir qualidade desinal recebida ou taxa para cada fluxo de dados, um vetorde taxas para todos os fluxos de dados, e/ou outrasinformações. A qualidade de sinal recebida pode serquantificada pela razão de sinal para ruido (SNR), razão desinal para interferência e ruido (SINR), razão de portadorapara interferência (C/I), etc. Na descrição a seguir, SNR éutilizada para. denotar qualidade do sinal recebido. A SNRde um fluxo de dados pode ser utilizada para selecionar umataxa para esse fluxo de dados. Uma taxa pode indicar umesquema de codificação ou taxa de código, um esquema demodulação, um esquema de transmissão, uma taxa de dados, eassim por diante para uso para um fluxo de dados. Uma taxapode ser chamada também de um esquema de modulação ecodificação (MCS).
As informações de realimentação permitem que o NóB adapte a transmissão MIMO às condições de canal variáveisno downlink. As informações de realimentação para SU-MIMOpodem ser iguais ou diferentes das informações derealimentação para MU-MIMO. Por exemplo, se a pré-codificação não for realizada para SU-MIM0, então não hánecessidade de se retornar uma matriz de pré-codificaçãoselecionada ou uma ou mais colunas selecionadas. Como outroexemplo, uma única matriz de pré-codificação pode serutilizada para SU-MIM0 ao passo que um conjunto de matrizesde pré-codificação pode ser utilizado para MU-MIMO. Nessecaso, não há necessidade de se retornar a matriz de pré-codificação selecionada para SU-MIMO. Em ainda outroexemplo, o número de matrizes de pré-codificaçãodisponíveis para SU-MIMO pode ser menor do que o número dematrizes de pré-codificação disponíveis para MÜ-MIMO. Emainda outro exemplo, um único vetor de pré-codificação podeser utilizado para MU-MIMO, ao passo que múltiplos vetoresde coluna de uma matriz de pré-codificação podem serutilizados para SU-MIMO. Nesse caso, o overhead de CQI deuplink para MU-MIMO pode ser inferior ao overhead de CQI deuplinTc para SU-MIMO. Em geral, o overhead de pré-codificação de uplink para SU-MIMO pode ser igual,inferior, ou possivelmente superior ao overhead de pré-codif icação para MU-MIMO.
0 Nó B pode enviar sinalização para indicar ataxa/MCS utilizada para cada fluxo de dados. A sinalizaçãopode indicar também a matriz de pré-codificação utilizadapara a transmissão. Se o piloto não for pré-codif içado damesma forma que os dados, então o Nó B pode conduzir amatriz de pré-codif icação, e um UE pode obter umaestimativa de resposta de canal MIMO pré-codifiçada pelaaplicação da matriz de pré-codificação. Alternativamente, opiloto pode ser pré-codifiçado da mesma forma que os dados,caso 'no qual pode não ser necessário se conduzir a matrizde pré-codificação utilizada para a transmissão.
A Tabela 1 lista diferentes tipos de transmissãoque podem ser enviados pelo Nó B para um UE com base nonúmero de antenas transmissoras no Nó B e no número deantenas receptoras no UE. Para o caso com uma antenatransmissora, ou T = I, o Nó B pode enviar (a) umatransmissão SISO se o UE possuir uma antena receptora ou(b) uma transmissão SIMO se o UE possuir múltiplas antenasreceptoras. Para o caso com múltiplas antenastransmissoras, ou T > 2, o Nó B pode enviar (a) umatransmissão MIMO para apenas esse UE utilizando SU-MIMO (ouSU-MISO quando R=I) ou (b) uma transmissão MIMO para esseUE e um ou mais outros UEs utilizando MU-MIMO.
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SU-MIMO e MU-MIMO possuem algumas caracteristicasdiferentes em termos de transmissão e recepção de dados. ATabela 2 lista, algumas das diferenças entre SU-MIMO e MU-MIMO. Na Tabela 2, T é o número de antenas transmissoras noNó B, R é o número de antenas receptoras em um UE, e M é onúmero máximo de fluxos de dados para todos os UEs.
Tabela 2
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Para SU-MIM0, dados são enviados apenas para umUE, e o número máximo de fluxos de dados (M) é igual aomenor entre TeR. Mesmo se R > T e o canal MIMO não fordeficiente de classificação, as maiores taxas que podem serutilizadas para os M fluxos de dados são determinadas peloscanais espaciais (ou automodos) do canal MIMO para o UEprogramado. Um objetivo principal de SU-MIMO pode seraumentar a taxa de pico para o UE sendo servido.
Para MU-MIMO, o número máximo de fluxos de dadospara todos os UEs programados é igual a T. Dessa forma,quando T > R, mais fluxos de dados podem ser enviados comMU-MIMO que SU-MIMO. Adicionalmente, os fluxos de dadospodem ser enviadas em canais espaciais melhores para cadaUE programado, e maiores taxas podem ser utilizadas paraesses fluxos de dados. Adicionalmente, a diversidadeespacial pode ser explorada para programar os UEsespacialmente compatíveis para transmissão. Se o overheadde sinalização não for considerado, então o rendimentogeral ou capacidade do setor para MU-MIMO representa umlimite superior na capacidade do setor para SU-MIMO. Umobjetivo principal de MU-MIMO pode ser o aumento dacapacidade do setor.
Para SU-MIM0, um UE pode estimar a resposta decanal MIMO, avaliar diferentes matrizes de pré-codificaçãoque podem ser utilizadas, determinar a classificação decanal ou número de fluxos de dados (S) para enviar para oUE, e enviar as informações de realimentação para o Nó B.
As informações de realimentação podem conduzir a matriz depré-codificação selecionada, S colunas específicas damatriz de pré-codificação selecionada, a SNR ou taxa paracada fluxo de dados, e/ou outras informações. 0 Nó B podeenviar S fluxos de dados para o UE utilizando as S colunasselecionadas da matriz de pré-codificação selecionada e emS taxas indicadas pelas informações de realimentação.
Para MU-MIMO, um UE pode estimar sua resposta decanal MIMO ou MIS0, avaliar diferentes matrizes de pré-codificação que podem ser utilizadas e enviar asinformações de realimentação para o Nó B. As informações derealimentação podem conduzir a matriz de pré-codificaçãoselecionada, uma ou mais colunas especificas da matriz depré-codificação selecionada, a SNR ou taxa para cada fluxode dados, e/ou outras informações. O número de colunas pararepor-tar pode ser fixado, por exemplo, pelo número deantenas no UE ou para um valor predeterminado (por exemplo,um). O Nó B pode selecionar os UEs espacialmente separáveiscom base nas informações de realimentação recebidas dediferentes UEs, por exemplo, UEs que selecionam diferentescolunas da mesma matriz de pré-codificação, ou UEs queselecionam vetores de coluna que possuem baixos valores decorrelação um com o outro. O Nó B pode então enviar Sfluxos de dados para esses UEs utilizando S colunasselecionadas da matriz de pré-codificação selecionada ou Svetores de coluna reconstruídos (tal como vetores de pré-codificação de. imposição de zero) e em S taxas indicadaspelas informações de realimentação.
As SNRs dos fluxos de dados dependem de (a) aquantidade de potência de transmissão utilizada para osfluxos de dados e (b) as técnicas de detecção MIMOutilizadas pelos UEs para recuperar os fluxos de dados.Para uma determinada transmissão MIMO, diferentes SNRspodem ser alcançadas com técnicas MMSE, imposição de zero,e SIC. Um UE SU-MIMO pode realizar a seleção declassificação e selecionar S fluxos de dados quemaximizarão o rendimento para esse UE. A seleção declassificação pode considerar que a potência de transmissãototal no Nó B seja distribuída igualmente através dos Sfluxos de dados. O UE SU-MIMO também pode utilizar SIC epode ser capaz de alcançar SNRs mais altas para fluxos dedados que são recuperados posteriormente. As SNRs ou taxasreportadas pelo UE SU-MIMO podem, dessa forma, sebeneficiar da seleção de classificação e/ou SIC. Um UE MU-MIMO pode considerar que a potência de transmissão total noNó B seja distribuída igualmente através de T fluxos dedados. 0 UE MU-MIMO pode ser capaz de utilizar SIC parasomente os L fluxos de dados enviados para esse UE. As SNRsou taxas reportadas pelo UE MU-MIMO não se beneficiam daseleção de classificação e podem se beneficiar parcialmenteda SIC, se possível.
Em geral, um UE SU-MIMO pode gerar informaçõesCQI com uma consideração de que os dados são enviadosapenas para esse UE em um determinado conjunto de recursosde tempo e freqüência. Na geração das informações CQI, o UESU-MIMO pode empregar a seleção de classificação, SIC e/ououtras técnicas que se baseiam na transmissão para um úniçoUE. Um UE MU-MIMO pode gerar informações CQI com umaconsideração de que dados serão enviados para esse UE alémde outros UEs ; no mesmo conjunto de recursos de tempo efreqüência. Na' geração de informações CQI, o UE MU-MIMOpode evitar técnicas (por . exemplo, seleção declassificação, SIC, etc.) que se baseiam na transmissãopara um único UE.
Quando SU-MIMO e MU-MIMO são suportados de formasimultânea, pode haver ambigüidade na interpretação dasinformações CQI recebidas dos UEs. As informações CQI podemdepender das considerações e as técnicas de detecção MIMOutilizadas pelos UEs. Por exemplo, as SNRs computadas porum UE com seleção de classificação e SIC podem variar muitodas SNRs computadas por um UE sem seleção de classificaçãoou SIC. Bom desempenho pode ser alcançado quando o Nó Btransmite os dados nas taxas adequadas de forma que osfluxos de dados possam ser recuperados. Se um UE computaras SNRs considerando SU-MIMO (por exemplo, com seleção declassificação e SIC) e se o Nó B transmitir dados para esseUE utilizando MU-MIMO, então as taxas utilizadas para osfluxos de dados podem ser muito altas, e podendo resultarem erros de pacote excessivos. Inversamente, se um UEcomputar SNRs considerando MU-MIMO (por exemplo, semseleção de classificação ou SIC) e se o Nó B transmitirdados para esse UE utilizando SU-MIMO, então as taxasutilizadas para os fluxos de dados podem ser muito baixaé,e capacidade pode ser desperdiçada.
Em um aspecto, os UEs são separados em um grupoSU-MIMO e um grupo MU-MIMO. Cada UE pode ser colocado nogrupo, SU-MIMO. ou no grupo MU-MIMO. Em determinadassituações, todos os UEs em uma célula ou um setor podem sercolocados no grupo SU-MIMO em um momento e no grupo MU-MIMOem outro momento. 0 Nó B serve apenas um UE no grupo SU-MIMO em um determinado conjunto de recursos de tempo efreqüência. 0 Nó B pode servir simultaneamente múltiplosUEs no grupo MU-MIMO em um determinado conjunto de recursosde tempo e freqüência.
A classificação dos UEs em grupos pode serbaseada em vários critérios. Os UEs podem ser classificadoscom base no número de antenas de transmissão (T) e o númerode antenas de recepção (R). Por exemplo, se o Nó B possuirquatro antenas de transmissão, então os UEs com quatro (ouduas) antenas receptoras podem ser colocados no grupo SU-MIMO, e os UEs com uma (ou duas) antenas receptoras podemser colocadas no grupo MU-MIMO. Um UE com menos que Tantenas pode ser colocado no grupo MU-MIMO de forma que oNó B pode transmitir até R fluxos de dados para esse UE e T- R fluxos de dados para outro(s) UE(s).
Os UEs também podem ser classificados com base emsuas exigências de dados. Os UEs que exigem taxas de picoaltas ou que possuem grandes quantidades de dados em rajadapodem ser colocados no grupo SU-MIMO. Os UEs com dadoscontínuos baixos (por exemplo, voz) ou dados tolerantes aretardo (por exemplo, download em segundo plano) podem sercolocados no grupo MU-MIMO.
Os UEs também podem ser classificados com base nonúmero de UEs no setor e/ou a carga do setor. Por exemplo,quando apenas um pequeno grupo de UEs está presente, todosou muitos dos UEs podem ser colocados no grupo SU-MIMÓ.Inversamente, quando um grande número de UEs está presente,todos ou muitos dos UEs podem ser colocados no grupo MU-MIMO. Mais UEs podem ser colocados no grupo SU-MIMO quandoo setor esta levemente carregado. Inversamente, mais UEspodem ser colocados no grupo MU-MIMO quando o setor estácom uma carga mais pesada.
Os UEs também podem ser classificados com basenos objetivos do setor. A capacidade do setor pode seraperfeiçoada pela colocação de mais UEs no grupo MU-MIMO.No entanto, a fim de corresponder às exigências dequalidade de serviço (QoS) dos UEs, determinados UEs podemser colocados no grupo MU-MIMO e determinados outros UEspodem ser colocados no grupo SU-MIMO.
A Tabela 3 ilustra algumas regras declassificação exemplares para os critérios descritos acima.Em geral, os UEs podem ser classificados com base emqualquer critério ou qualquer combinação de critérios. Asregras de classificação podem ser estáticas ou podem variarcom o tempo, por exemplo, devido a mudanças no setor.Tabela 3
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Em um projeto específico, os UEs sãoclassificados com base apenas na configuração detransmissão/recepção (Tx/Rx), que se refere ao número deantenas de transmissão no Nó B e ao número de antenasreceptoras em um UE. A Tabela 4 ilustra uma classificaçãoespecífica com'base apenas na configuração Tx/Rx.
Tabela 4
<table>table see original document page 22</column></row><table>
Uma configuração TxR significa T antenas detransmissão e R antenas de recepção para um determinado UE.
As seis configurações na Tabela 4 podem ser suportadas comose segue:
configuração 2x1 - dois UEs são suportados, comum fluxo de dados por UE;
configuração 2x2 - um UE é suportado, com doisfluxos de dados para esse UE;
configuração 2x4 - um UE é suportado, com doisfluxos de dados para esse UE;configuração 4x1 - quatro UEs são suportados, comum fluxo de dados por UE;
configuração 4x2 - dois UEs são suportados, comdois fluxos de,dados por UE; e
configuração 4x4 - um UE é suportado, com quatrofluxos de dados para esse UE.
A classificação de UEs pode ser semi-estática epode mudar de forma infreqüente, se mudar de alguma forma.
Um UE pode ser classificado no começo de uma chamada, apóshandover de outro Nó B, etc. 0 UE pode ser notificado sobreo grupo ao qual o UE pertence através de sinalização quepode ser enviada através da camada mais alta, um canal debroadcast, etc, Alternativamente, a mudança do grupo semi-estático também pode ser comunicada entre o UE e o Nó Batravés de um indicador de camada MAC ou físico. Aclassificação pode mudar de forma semi-estática dependendoda preferência do UE, exigências do UE, condições de canalou estatísticas de canal de longo prazo para os UEs,população de UE, carga de setor, condições de setor como umtodo, etc. Por exemplo, se mais UEs estiverem presentese/ou a carga do setor aumentar, então alguns ou todos osUEs podem ser movidos do grupo SU-MIMO para o grupo MU-MIMO. Como outro exemplo, se o desempenho degradar com otempo para um UE determinado, então esse UE pode serpermutado do grupo MU-MIMO para o grupo SU-MIMO. Os UEspodem ser notificados sobre as mudanças nos grupos aosquais pertencem.
0 Nó B pode avaliar as condições operacionaisperiodicamente e pode realizar quaisquer ajustesnecessários aos grupos. Alternativamente ou adicionalmente,o Nó B pode avaliar os grupos quando adequado, por exemplo,quando novos UEs são adicionados, quando os UEs existentessaem, quando as exigências de dados e/ou condições mudam,etc. A mudança de um grupo para outro grupo não étipicamente com base de conjunto por conjunto, mas, aoinvés disso, é geralmente menos freqüente. A duração de umconjunto é tipicamente dependente do sistema e pode ser de 1 milissegundo (ms), 10 ms, ou algum outro valor.
O programador para o Nó B pode receberinformações de realimentação dos UEs e pode programar UEspara transmissão em downlink com base nas informações derealimentação recebidas. Em cada intervalo de programação, o programador pode avaliar diferentes UEs para SU-MIMO ediferentes combinações de UEs para MU-MIMO. 0 programadorpode determinar os rendimentos alcançáveis para diferentesUEs SU-MIMO e diferentes combinações de UEs MU-MIMO e podedeterminar o ganho alcançável com MU-MIMO. 0 programador pode decidir programar um único UE com SU-MIMO ou múltiplosUEs com MU-MIMO com base em vários fatores tal comocapacidade de setor (que pode favorecer MU-MIM0), altorendimento de pico (que pode favorecer SU-MIM0) , exigênciasde dados, exigências de QoS, carregamento de setor, etc. Alguns desses fatores (por exemplo, carregamento de setor)pode mudar com o tempo e pode ser diferente para diferentestempos do dia. Dessa forma, as decisões de programaçãopodem variar de acordo com base nos fatores implícitos.
A classificação de UEs em grupos pode fornecer várias vantagens. Primeiro, a programação pode sersimplificada pela classificação dos UEs em grupos. Porexemplo, o programador não precisa avaliar UEs SU-MIMO emcombinação com ,outros UEs. Em segundo lugar, ambigüidade nainterpretação das informações CQI pode ser evitada. 0 Nó Bpode interpretar informações CQI para cada UE de acordo comas regras de interpretação aplicáveis para o grupo ao qualo UE pertence. Por exemplo, o Nó B pode interpretar asinformações CQI recebidas de um UE no grupo SU-MIM0 comosendo geradas com seleção de classificação e SIC. O Nó Bpode interpretar as informações CQI recebidas de um UE nogrupo MU-MIMO como sendo geradas sem seleção declassificação ou SIC. A classificação dos UEs em grupos SU-MIMO e MU-MIMO pode permitir o projeto e operaçãoindependentes da pré-codificação para SU-MIMO e MU-MIMOpara aperfeiçoar o desempenho. Um UE SU-MIMO podeselecionar uma matriz de pré-codificação e vetor(es) decoluna a partir de um conjunto ao passo que um UE MU-MIMOpode selecionar uma matriz de pré-codificação e vetor(es)de coluna a partir de outro conjunto. 0 número de matrizesde pré-codificação ou colunas disponíveis pode serotimizado de forma independente para os grupos SU-MIMO eMU-MIMO.
A ambigüidade na interpretação das informaçõesCQI também pode ser evitada de outras formas. Por exemplo,um UE pode enviar as informações CQI além de um ou maisbits de sinalização para indicar qual modo (por exemplo,SU-MIMO ou MU-MIMO) foi utilizado na geração dasinformações CQI. 0 Nó B pode então interpretar asinformações CQI recebidas de acordo com o modo indicadopelo(s) bit(s) de sinalização. Em qualquer caso, ainterpretação adequada das informações CQI permite que o NóB selecione taxa(s) adequadas para cada UE programado.
Um UE SU-MIMO pode selecionar uma matriz de pré-codificação e realizar a seleção de classificação como sesegue. O UE pode avaliar cada uma das matrizes de pré-codif icação suportadas pelo Nó B. Para cada matriz de pré-codificação, o UE pode avaliar cada uma das 2T-1 possíveiscombinações de colunas que podem ser utilizadas paratransmissão. Cada combinação corresponde a um conjuntoespecífico de uma ou mais colunas na matriz de pré-codificação, e cada coluna pode ser utilizada para um fluxode dados. Para cada combinação, o UE pode (a) distribuir apotência de transmissão total através de todas ascolunas/fluxos de dados para essa combinação, (b) estimariaSNR de cada fluxo de dados com base na técnica de detecçãoMIMO (por exemplo, MMSE ou SIC) utilizada pelo UE, e (c)determinar o rendimento para essa combinação com base nasestimativas SNR para todos os fluxos de dados. 0 UE podeselecionar a combinação e a matriz de pré-codificação quefornecem o maior rendimento.
Um UE MU-MIMO pode selecionar uma matriz de pré-codificação e uma ou mais colunas dessa matriz de formasimilar. 0 UE pode avaliar cada uma das matrizes de pré-codificação suportadas. Para cada matriz de pré-codificação, o UE pode avaliar cada possível combinação decolunas aplicável ao UE, por exemplo, combinações com Lcolunas. Para cada combinação, o UE pode (a) distribuir apotência de transmissão total através de T colunas/fluxosde dados, (b) estimar a SNR de cada fluxo de dados com basena técnica de detecção MIMO (por exemplo, MMSE) utilizadapelo UE, e (c) determinar o rendimento para essa combinaçãocom base nas estimativas SNR para todos os fluxos de dados.O UE pode selecionar a combinação e matriz de pré-codificação que fornecem o maior rendimento.
A seleção da matriz de pré-codificação e suascolunas também pode ser realizada de outras maneiras.
Com referência à figura 2, oscontroladores/processadores 280x e 280y podem determinarqual matriz de pré-codificação e quais colunas L ou Sutilizar para a transmissão. Os controladores/processadores280x e 280y também podem determinar as informações CQI (porexemplo, SNRs ou taxas) para os fluxos de dados a seremenviados com as colunas selecionadas da matriz de pré-codificação. Os controladores/processadores 280x e 280ypodem gerar uma mensagem de uplink contendo informações derealimentação, que pode compreender um índice para a matrizde pré-codificação selecionada, informações indicativas dasL ou S colunas selecionadas, informações CQI, e/ou outrasinformações (por exemplo, classificação de canal). Ocontrolador/processador 240 recebe as informações derealimentação dos UEs e determina qual matriz de pré-codificação e colunas (ou mais geralmente, quais vetores depré-codificação) utilizar para cada UE.
A figura 3 ilustra um , processo 300 paraclassificação de UEs e transmissão de dados para os UEs. OsUEs são classificados em uma pluralidade de gruposcompreendendo um primeiro grupo e um segundo grupo (bloco312). O primeiro grupo pode incluir UEs a serem programadosindividualmente para a transmissão MIMO, isso é, UEs quenão são programados juntos em um conjunto de recursos detempo e freqüência. 0 segundo grupo pode incluir UEs quepodem ser programados juntos para a transmissão MIMO, issoé, UEs que podem ser programados juntos em um conjunto derecursos de tempo e freqüência. Um único UE é selecionadoem um momento a partir do primeiro grupo para transmissãoMIMO (bloco 314) . Múltiplos UEs são selecionados em ummomento a partir do segundo grupo para a transmissão MIMO(bloco 316).
A classificação no bloco 312 pode ser realizadade várias formas. Cada UE pode ser colocado no primeirogrupo ou no segundo grupo com base no número de antenas noUE e do número de antenas em um Nó B. Por exemplo, os UEscom uma única antena podem ser colocados no segundo grupo,UEs com pelo menos T antenas podem ser colocados noprimeiro grupo, e UEs com menos que T antenas podem sercolocados no segundo grupo, onde T é o número de antenas noNó B. Os UEs também podem ser classificados com base nacarga no Nó B, os dados e exigências QoS dos UEs,estatísticas de canal de longo prazo, número de UEs, etc. Aclassificação dos UEs pode ser semi-estática. Mudanças nascondições operacionais podem ser detectadas (por exemplo,periodicamente), e os UEs podem ser reclassifiçados combase nas mudanças detectadas nas condições operacionais. Asinalização pode ser enviada para os UEs para conduzir osgrupos aos quais pertencem.
Para os blocos 314 e 316, as informações derealimentação podem ser recebidas a partir dos UEs nosprimeiro e segundo grupos. As informações de realimentaçãode cada UE pode compreender uma matriz de pré-codificaçãoselecionada, uma ou mais colunas selecionadas da matriz depré-codificação selecionada, informações CQI, e/ou outrasinformações. Os UEs podem ser programados para transmissãoMIMO com base nas informações de realimentação. Porexemplo, múltiplos UEs selecionando diferentes colunas deuma matriz de pré-codificação comum podem ser programadosjuntos. Uma transmissão MIMO pode ser enviada para um únicoUE no primeiro grupo ou múltiplos UEs no segundo grupo, porexemplo, utilizando uma ou mais colunas de uma matriz depré-codificação selecionada pelo(s) UE(s) (bloco 318).Alternativamente, o Nó B pode enviar dados para múltiplosUEs utilizando uma matriz de pré-codificação reconstruída(tal como uma matriz de imposição de zero) obtida com basenas matrizes e/ou colunas selecionadas pelos UEs.
A figura 4 ilustra um equipamento 400 paraclassificação dos UEs e transmissão de dados para os UEs. 0equipamento 400 inclui meios de classificação dos UEs emuma pluralidade de grupos compreendendo um primeiro grupo eum segundo grupo (módulo 412), meios de seleção de um únicoUE em um momento a partir do primeiro grupo paratransmissão MIMO (módulo 414), meios de seleção demúltiplos UEs em um momento a partir do segundo grupo paraa transmissão MIMO (módulo 416) e meios de envio de umatransmissão MIMO para um único UE no primeiro grupo oumúltiplos UEs no segundo grupo, por exemplo, utilizando umaou mais colunas de uma matriz de pré-codificaçãoselecionada pelo(s) UE(s) (módulo 418). Os módulos 412 a418 podem compreender processadores, dispositivoseletrônicos, dispositivos de hardware, componenteseletrônicos, circuitos lógicos, memórias, etc., ou qualquercombinação dos mesmos.
A figura 5 ilustra um processo 500 parainterpretação de informações CQI. Os UEs são classificadosem uma pluralidade de grupos compreendendo um primeirogrupo e um segundo grupo (bloco 512) . As informações CQIrecebidas dos UEs no primeiro grupo são interpretadas deacordo com uma primeira interpretação (bloco 514). Asinformações CQI recebidas dos UEs no segundo grupo sãointerpretadas de acordo com uma segunda interpretação(bloco 516). A primeira interpretação pode resultar nainterpretação das informações CQI a partir dos UEs noprimeiro grupo como sendo gerada (a) com potência detransmissão total no Nó B sendo distribuída através de umnúmero selecionado de fluxos de dados, (b) com SIC, (c) comuma consideração de que a transmissão de dados está sendoenviada para um único UE e/ou (d) com alguma outraconsideração. A segunda interpretação pode resultar nainterpretação das informações CQI a partir dos UEs nosegundo grupo como sendo gerada (a) com a potência detransmissão total sendo distribuída através do númeromáximo de fluxos de dados enviados pelo Nó B e/ou (b) semSIC.
Um único UE no primeiro grupo ou múltiplos UEs nosegundo grupo podem ser selecionados para a transmissãoMIMO (bloco 518). As taxas para a transmissão MIMO parao(s) UE(s) podem ser selecionadas com base na interpretaçãodas informações CQI recebidas do(s) UE(s) (bloco 520).
A figura 6 ilustra um equipamento 600 parainterpretação das informações CQI. O equipamento 600 incluimeios de classificação de UEs em uma pluralidade de gruposcompreendendo um primeiro grupo e um segundo grupo (módulo612), meios de interpretação de informações CQI recebidasdos UEs no primeiro grupo de acordo com uma primeirainterpretação (módulo 614), meios de interpretação deinformações CQI recebidas dos UEs no segundo grupo deacordo com uma segunda interpretação (módulo 616), meios deseleção de um único UE no primeiro grupo ou múltiplos UEsno segundo grupo para transmissão MIMO (módulo 618), emeios de seleção de taxas para a transmissão MIMO para o(s)UE(s) com base na interpretação das informações CQIrecebidas do(s) UE(s). (módulo 620). Os módulos 612 a 620podem compreender processadores, dispositivos eletrônicos,dispositivos de hardware, componentes eletrônicos,circuitos lógicos, memórias, etc., ou qualquer combinaçãodos mesmos.
A figura 7 ilustra um processo 700 realizado porum UE. O UE recebe sinalização indicando se o UE é colocadoem um primeiro grupo ou um segundo grupo (bloco 712). 0 UEseleciona uma matriz de pré-codificação de um conjunto dematrizes de pré-codificação (bloco 714) e seleciona pelomenos uma coluna da matriz de pré-codificação selecionada(bloco 716). Se o conjunto de matrizes de pré-codificaçãoe/ou colunas disponíveis for diferente entre o primeirogrupo e o segundo grupo, então a seleção de matriz de pré-codif icação e vetor. pode ser realizada no conjuntocorrespondente ao grupo ao qual o UE pertence. O UE gerainformações CQI de uma primeira forma se for colocado noprimeiro grupo (bloco 718) . 0 UE gera informações CQI deuma segunda forma se for colocado no segundo grupo (bloco720) Por exemplo, se for colocado no primeiro grupo, o UEpode gerar informações CQI pela distribuição da potência çletransmissão total no Nó B através de um número selecionadode fluxos de dados e/ou com SIC. Se for colocado no segundogrupo, o UE pode gerar as informações CQI pela distribuiçãoda potência de- transmissão total através do número máximode fluxos de dados e sem SIC. CQI também pode ser determinada pela consideração da pré-codificação. Porexemplo, CQI pode ser determinada para cada matriz de pré-codif icação candidata e vetores de coluna. O UE enviainformações de realimentação compreendendo a matriz de pré-codificação selecionada, a pelo menos uma colunaselecionada da . matriz de pré-codificação selecionada, e asinformações CQI (bloco 722). O UE pode receber umatransmissão MIMO (a) enviada apenas para o UE se forcolocado no primeiro grupo ou (b) enviada para o UE e pelomenos um outro UE se colocado no segundo grupo (bloco 724).
A figura 8 ilustra um equipamento 800 para um UE.
O equipamento 800 inclui meios de recebimento desinalização indicando se o UE está colocado em um primeirogrupo ou um segundo grupo (módulo 812), meios de seleção deuma matriz de pré-codificação a partir de um conjunto de matrizes de pré-codificação (módulo 814), meios de seleçãode pelo menos uma coluna da matriz de pré-codificaçãoselecionada (módulo 816), meios de geração de informaçõesCQI de uma primeira forma se colocado no primeiro grupo(módulo 818), meios de geração de informações CQI de umasegunda forma se for colocado no segundo grupo (módulo820), meios de envio de informações de realimentaçãocompreendendo a matriz de pré-codificação selecionada, apelo menos uma coluna selecionada da matriz de pré-codificação selecionada, e as informações CQI (módulo 822),e meios de recebimento de uma transmissão MIMO enviadaapenas para o UE ou para o UE e pelo menos um outro UE(módulo 824). Módulos 812 a 824 podem compreenderprocessadores, dispositivos eletrônicos, dispositivos dehardware, componentes eletrônicos, circuitos lógicos,memórias, etc., ou qualquer combinação dos mesmos.
As técnicas descritas aqui podem serimplementadas por vários meios. Por exemplo, essas técnicaspodem ser implementadas em hardware, firmware, software ouuma combinação dos mesmos. Para uma implementação emhardware, as unidades de processamento em um Nó B ou em umUE podem ser implementadas dentro de·um ou mais circuitosintegrados específicos de aplicativo (ASIC), processadoresde sinal digital (DSPs), dispositivos de processamento desinal digital (DSPDs), dispositivos lógicos programáveis(PLDs), arranjos de portas programáveis em campo (FPGAs),processadores, controladores, microcontroladores,microprocessadores, dispositivos eletrônicos, outrasunidades eletrônicas projetadas para realizar as funçõesdescritas aqui,: ou uma combinação dos mesmos.
Para uma implementação de firmware e/ou software,as técnicas podem ser implementadas com módulos (porexemplo, procedimentos, funções e assim por diante) querealizam as funções descritas aqui. Os códigos de firmwaree/ou software podem ser armazenados em uma memória (porexemplo, memória 242, 282x ou 282y na figura 2) eexecutados por um processador (por exemplo, processador240, 280x ou 280y). A memória pode ser implementada dentrodo processador ou externa ao processador.
A descrição anterior é fornecida para habilitarque qualquer pessoa versada na técnica crie ou faça uso dainvenção. Várias modificações à invenção serão prontamenteaparentes aos versados na técnica, e os princípiosgenéricos definidos aqui podem ser aplicados a outrasvariações sem, se distanciar do espírito ou escopo dainvenção. Dessa forma, a descrição não deve ser limitadaaos exemplos ^lustrados aqui, mas deve ser acordado oescopo mais amplo consistente com os princípios ecaracterísticas de novidade descritos aqui. Adicionalmente,até onde o termo "inclui" é utilizado na descriçãodetalhada ou nas reivindicações, tal termo deve ser tratadode forma inclusiva, de forma similar a qual o termo"compreendendo" é interpretado como "compreendendo" quandoempregado como uma palavra de transição em umareivindicação.

Claims (54)

1. Um equipamento, compreendendo:um processador configurado para classificarequipamentos de usuário (UEs) em uma pluralidade de gruposcompreendendo um primeiro grupo e um segundo grupo, parainterpretar informações de Indicador de Qualidade de Canal(CQI) recebidas a partir de UEs no primeiro grupo de acordocom uma primeira interpretação, e para interpretarinformações CQI recebidas dos UEs no segundo grupo deacordo com uma segunda interpretação; euma memória acoplada ao processador.
2. O equipamento, de acordo com a reivindicação-1, no qual o primeiro grupo inclui UEs a serem programadosindividualmente para transmissão de Múltiplas Entradas eMúltiplas Saídas (MIMO), e no qual o segundo grupo incluiUEs que podem ser programados juntos para transmissão MIMO.
3. O equipamento, de acordo com a reivindicação-1, no qual o processador é configurado para interpretar asinformações CQI a partir dos UEs no primeiro grupo comosendo geradas com potência de transmissão total em um Nó Bsendo distribuídas através de um número selecionado defluxos de dados, e para interpretar as informações CQI dosUEs no segundo grupo como sendo geradas com a potência detransmis são total sendo distribuídas através de um númeromáximo de fluxos de dados enviados pelo Nó B.
4. O equipamento, de acordo com a reivindicação-1, no qual o processador é configurado para interpretar asinformações CQI a partir dos UEs no primeiro grupo comosendo geradas com Cancelamento Sucessivo de Interferência(SIC), e interpretar as informações CQI a partir dos UEs nosegundo grupo como sendo geradas sem SIC.
5. O equipamento, de acordo com a reivindicação-1, no qual o processador é configurado para interpretar asinformações CQI a partir dos UEs no primeiro grupo comosendo' geradas com uma consideração de transmissão de dadospara um único UE em um conjunto de recursos de tempo efreqüência.
6. 0 equipamento, de acordo com a reivindicação-1, no qual o processador é configurado para programar umúnico UE no ppimeiro grupo ou múltiplos UEs no segundogrupo para transmissão de Múltiplas Entradas e MúltiplasSaidas (MIMO), e para selecionar taxas para a transmissãoMIMO para o UE ou UEs programados com base na interpretaçãodas informações CQI recebidas a partir do UE ou UEs.
7. O equipamento, de acordo com a reivindicação-1, no qual o processador é configurado para receber apartir de um UE sinalização indicando um grupo ao qual o UEpertence.
8. Um método, compreendendo:classificar Equipamentos de Usuário (UEs) em umapluralidade de grupos compreendendo um primeiro grupo e umsegundo grupo;interpretar informações de Indicador de Qualidadede Canal (CQI) recebidas a partir dos UEs no primeiro grupode acordo com uma primeira interpretação; einterpretar informações CQI recebidas a partirdos UEs no segundo grupo de acordo com uma segundainterpretação.
9. O. método, de acordo com a reivindicação 8, noqual interpretar informações CQI recebidas dos UEs noprimeiro grupo compreende interpretar informações CQI apartir dos UEs no primeiro grupo como sendo geradas compotência de transmissão total em um Nó B distribuídasatravés de um número selecionado de fluxos de dados, e noqual interpretar as informações CQI recebidas a partir dosUEs no segundo grupo compreende interpretar as informaçõesCQI a partir dos UEs no segundo grupo como sendo geradascom a potência de transmissão total distribuídas através deum número máximo de fluxos de dados enviados pelo Nó B.
10. O método, de acordo com a reivindicação 8,compreendendo adicionalmente:programar um único UE no primeiro grupo oumúltiplos UEs no segundo grupo para transmissão deMúltiplas Entradas e Múltiplas Saídas (MIMO); eselecionar taxas para a transmissão MIMO para oUE ou UEs programados com base na interpretação dasinformações CQI recebidas a partir do UE ou UEs.
11. Um equipamento, compreendendo:meios para classificar Equipamentos de Usuário(UEs) em uma pluralidade de grupos compreendendo umprimeiro grupo e um segundo grupo;meios para interpretar informações de Indicadorde Qualidade de Canal (CQI) recebidas a partir dos UEs noprimeiro grupo de acordo com uma primeira interpretação; emeios para interpretar informações CQI recebidasa partir dos UEs no segundo grupo de acordo com uma segundainterpretação.
12. O equipamento, de acordo com a reivindicação 11, compreendendo adicionalmente:meios para programar um único UE no primeirogrupo ou múltiplos UEs no segundo grupo para transmissão deMúltiplas Entradas e Múltiplas Saídas (MIMO); emeios para selecionar taxas para a transmissãoMIMO para o UE ou UEs programados com base na interpretaçãodas informações CQI recebidas a partir do UE ou UEs.
13. Um meio legível por computador incluindoinstruções armazenadas no mesmo, compreendendo:um primeiro conjunto de instruções pa^raclassificar Equipamentos de Usuário (UEs) em urnapluralidade de grupos compreendendo um primeiro grupo e umsegundo grupo;um segundo conjunto de instruções parainterpretar informações de Indicador de Qualidade de Canal(CQI) recebidas a partir dos UEs no primeiro grupo deacordo com uma primeira interpretação; eum terceiro conjunto de instruções parainterpretar informações CQI recebidas a partir dos UEs nosegundo grupo de acordo com uma segunda interpretação.
14. O meio legível por computador, de acordo coma reivindicação 13, e compreendendo adicionalmente:um quarto conjunto de instruções para selecionarum UE no primeiro grupo ou múltiplos UEs no segundo grupopara transmissão de Múltiplas Entradas e Múltiplas Saídas(MIMO); eum quinto conjunto de instruções para selecionartaxas para a transmissão MIMO para o UE ou UEs selecionadoscom base na interpretação das informações CQI recebidas apartir do UE ou UEs.
15. Um equipamento, compreendendo:um processador configurado para classificarEquipamentos de Usuário (UEs) em uma pluralidade de gruposcompreendendo um primeiro grupo e um segundo grupo, paraselecionar um único UE em um momento a partir do primeirogrupo para transmissão de Múltiplas Entradas e MúltiplasSaídas (MIMO),: e para selecionar múltiplos UEs em ummomento a partir do segundo grupo para transmissão MIMO; euma memória acoplada ao processador.
16. O equipamento, de acordo com a reivindicação 15, no qual o processador é configurado para colocar cadaum dos UEs no primeiro grupo ou no segundo grupo com baseem número de antenas no UE e número de antenas em um Nó B.
17. O equipamento, de acordo com a reivindicação-16, no qual o processador é configurado para colocar cadaUE com uma única antena no segundo grupo.
18. 0 equipamento, de acordo com a reivindicação-16, no qual o processador é configurado para colocar cadaUE com pelo menos T antenas no primeiro grupo, onde T é onúmero de antenas no Nó B, e para colocar cada UE com menosde T antenas no segundo grupo.
19. O equipamento, de acordo com a reivindicação-15, no qual o processador é configurado para classificar osUEs em uma pluralidade de grupos com base na carga em um Nó B.
20. O equipamento, de acordo com a reivindicação-15, no qual o processador é configurado para classificarcada UE com base nas exigências de dados do UE.
21. O equipamento, de acordo com a reivindicação-15, no qual o processador é configurado para determinarestatísticas de canal de longo prazo para pelo menos um UEe para classificar o pelo menos um UE com base nasestatísticas de canal de longo prazo.
22. O equipamento, de acordo com a reivindicação-15, no qual o processador é configurado para classificar osUEs na pluralidade de grupos com base no número de UEs aserem classificados.
23. O equipamento, de acordo com a reivindicação-15, no qual os.. UEs estão em uma céli^la ou um setor, e noqual o processador é configurado para classificar todos osUEs no primeiro grupo com base em uma primeira condição epara classificar todos os UEs no segundo grupo com base emuma segunda condição.
24. O equipamento, de acordo com a reivindicação-15, no qual a classificação de UEs é semi-estática.
25. O equipamento, de acordo com a reivindicação-15, no qual o processador é configurado para detectarmudanças em condições operacionais e para reclassificar UEsselecionados dentre os UEs com base nas mudanças detectadasnas condições operacionais.
26. O equipamento, de acordo com a reivindicação-15, no qual o processador é configurado para enviarsinalização para os UEs para conduzir os grupos aos quaisos UEs pertencem.
27. O equipamento, de acordo com a reivindicação-15, no qual o processador é configurado para receberinformações de realimentação a partir dos UEs, e paraselecionar UEs para transmissão MIMO com base nasinformações de realimentação.
28. O equipamento, de acordo com a reivindicação-27, no qual as informações de realimentação a partir decada UE no segundo grupo identifica uma matriz de pré-codificação selecionada a partir de um conjunto de matrizesde pré—codificação e identifica adicionalmente pelo menosuma coluna da matriz de pré-codificação selecionada.
29. O equipamento, de acordo com a reivindicação-15, no qual o processador é configurado para selecionar apartir do segundo grupo, múltiplos UEs selecionandodiferentes colunas de uma matriz de pré-codificação comum,e para enviar uma transmissão MIMO para os múltiplos UEsutilizando a matriz de pré-codificação comum.
30. O equipamento, de acordo com a reivindicação-15, no qual o processador é configurado para selecionar apartir do segundo grupo, múltiplos UEs selecionandodiferentes vetores de pré-codificação, e enviar umatransmissão MIMO para os múltiplos UEs utilizando umamatriz de pré-codificação reconstruída obtida com base nosvetores de pré-codificação selecionados.
31. O equipamento, de acordo com a reivindicação 15, no qual o processador é configurado para enviar umatransmissão MIMO para um UE no primeiro grupo utilizandopelo menos uma coluna de uma matriz de pré-codificaçãoselecionada pelo UE.
32. Um método, compreendendo:classificar Equipamentos de Usuário (UEs) em umapluralidade de grupos compreendendo um primeiro grupo e umsegundo grupo;selecionar um único UE em um momento a partir doprimeiro grupo para transmissão de ,Múltiplas Entradas eMúltiplas Saídas (MIMO); eselecionar múltiplos UEs em' um momento a partirdo segundo grupo para transmissão MIMO.
33. O método, de acordo com a reivindicação 32,no qual classificar os UEs compreende:colocar cada um dos UEs no primeiro grupo ou nosegundo grupo com base em número de antenas no UE e númerode antenas em um Nó B.
34. O método, de acordo com a reivindicação 32,no qual classificar os UEs compreende:classificar os UEs em uma pluralidade de gruposcom base na carga em um Nó B, exigências de dados de cadaUE, estatísticas de canal de longo prazo, o número de UEssendo classificados, ou uma combinação dos mesmos.
35. O método, de acordo com a reivindicação 32,no qual selecionar múltiplos UEs em um momento a partir dosegundo grupo para transmissão MIMO compreende:selecionar a partir do segundo grupo, múltiplosUEs selecionando diferentes colunas de uma matriz de pré-codificação comum, e no qual o método compreendeadicionalmente:enviar uma transmissão MIMO para osmúltiplos UEs utilizando a matriz de pré-codificação comum.
36. 0 método, de acordo com a reivindicação 32,no qual selecionar múltiplos UEs em um momento a partir dosegundo grupo para transmissão MIMO compreende selecionar,a partir do segundo grupo, múltiplos UEs, selecionandodiferentes vetores de pré-codificação, e no qual o métodocompreende adicionalmente enviar uma transmissão MIMO paraos múltiplos UEs utilizando uma matriz de pré-codificaçãoreconstruída obtida com base nos vetores de pré-codificaçãoselecionados.
37. Um equipamento, compreendendo:meios para classificar Equipamentos de Usuário(UEs) em uma pluralidade de grupos compreendendo umprimeiro grupo e um segundo grupo;meios para selecionar um único UE em um momento apartir do primeiro grupo para transmissão de MúltiplasEntradas e Múltiplas Saídas (MIMO); emeios para selecionar múltiplos UEs em um momentoa partir do segundo grupo para transmissão MIMO.
38. O equipamento, de acordo com a reivindicação-37, no qual os meios para classificar os UEs compreendemmeios para colocar cada um dos UEs no primeiro grupo ou nosegundo grupo com base em número de antenas no UE e númerode antenas em um Nó B.
39. O equipamento, de acordo com a reivindicação-37, no qual os meios para selecionar múltiplos UEs em ummomento a partir do segundo grupo para transmissão MIMOcompreendem meios para selecionar, a partir do segundogrupo, múltiplos UEs selecionando diferentes colunas de umamatriz de pré-codificação comum, e no qual o equipamentocompreende adicionalmente meios para enviar uma transmissãoMIMO para os múltiplos UEs utilizando a matriz de pré-codificação comum.
40. O equipamento, de acordo com a reivindicação-37, no qual os meios para selecionar múltiplos UEs em ümmomento a partir do segundo grupo para transmissão MIMOcompreendem meios para selecionar, a partir do segundogrupo., múltiplos UEs selecionando diferentes vetores depré-codificação, e no qual o equipamento compreendeadicionalmente meios para enviar uma transmissão MIMO paraos múltiplos UEs utilizando uma matriz de pré-codificaçãoreconstruída obtida com base nos vetores de pré-codificaçãoselecionados.
41. - Um Equipamento de Usuário (UE),compreendendo:um processador configurado para gerar informaçõesde Indicador de Qualidade de Canal (CQI) de uma primeiramaneira se o UE for colocado em um primeiro grupo dentreuma pluralidade de grupos, o primeiro grupo incluindo UEs aserem programados individualmente para transmissão deMúltiplas Entradas e Múltiplas Saídas (MIMO), e para gerarinformações CQI de uma segunda maneira se o UE for colocadoem um segundo grupo dentre a pluralidade de grupos, osegundo grupo incluindo UEs que podem ser programadosjuntos para transmissão MIMO; euma memória acoplada ao processador.
42. 0 Equipamento de Usuário, de acordo com areivindicação 41, no qual o processador é configurado paragerar as informações CQI distribuindo potência detransmissão tótal em um Nó B através de um númeroselecionado de fluxos de dados se o UE for colocado noprimeiro grupo, e para gerar as informações CQIdistribuindo potência de transmissão total através de umnúmero máximo de fluxos de dados enviados pelo Nó B se o UEfor colocado no segundo grupo.
43. O Equipamento de Usuário, de acordo com areivindicação 41, no qual o processador é configurado paragerar as informações CQI com Cancelamento Sucessivo àeInterferência (SIC) se o UE for colocado no primeiro grupo,e para gerar as informações CQI sem SIC se o UE forcolocado no segundo grupo.
44. O Equipamento de Usuário, de acordo com areivindicação 41, no qual o processador é configurado paraselecionar uma; matriz de pré-codificação a partir de umconjunto de matrizes de pré-codificação, para selecionarpelo menos uma coluna da matriz de pré-codificaçãoselecionada, é, para enviar informações de realimentaçãocompreendendo a matriz de pré-codificação selecionada, apelo menos uma coluna selecionada da matriz de pré-codif icação selecionada, e as informações CQI.
45. O Equipamento de Usuário, de acordo com areivindicação 41, no qual o processador é configurado paraselecionar uma matriz de pré-codificação a partir de umprimeiro conjunto de matrizes de pré-codificação se o UEfor colocado no primeiro grupo, e para selecionar umamatriz de pré-çodificação a partir de um segundo conjuntode matrizes de pré-codif icação se o UE for colocado nosegundo grupo. ;
46. O Equipamento de Usuário, de acordo com areivindicação 41, no qual o processador é configurado parareceber uma transmissão MIMO enviada apenas para o UE secolocado no primeiro grupo, e para receber uma transmissãoMIMO enviada para o UE e pelo menos um outro UE se colocadono segundo grupo.
47. O Equipamento de Usuário, de acordo com areivindicação 41, no qual o processador é configurado parareceber sinalização indicando se o UE é colocado noprimeiro grupo ou no segundo grupo.
48. Um método, compreendendo:gerar informações de Indicador de Qualidade deCanal (CQI) de uma primeira maneira se um Equipamento deUsuário (UE) for colocado em um primeiro grupo dentre umapluralidade de grupos, o primeiro grupo incluindo UEs aserem programados individualmente para transmissão deMúltiplas Entradas e Múltiplas Saidas (MIMO); egerar informações CQI de uma segunda maneira se oUE for colocado em um segundo grupo dentre a pluralidade degrupos, o segundo grupo incluindo UEs que podem serprogr-amados juntos para transmissão MIMO.
49. O método, de acordo com a reivindicação 48,no qual gerar as informações CQI de uma primeira maneiracompreende gerar as informações CQI distribuindo potênciade transmissão total em um Nó B através de um númeroselecionado de fluxos de dados, ou com CancelamentoSucessivo de Interferência (SIC), ou tanto distribuindo apotência de transmissão total através do número selecionadode fluxos de dados quanto com SIC, e no qual gerar asinformações CQI da segunda maneira compreende gerar asinformações CQI distribuindo a potência de transmissãototal através de um número máximo de fluxos de dados, ousem SIC, ou tanto distribuindo a potência de transmissãototal- através do número máximo de fluxos de dados quantosem SIC.
50. O método, de acordo com a reivindicação 48,compreendendo adicionalmente:selecionar uma matriz de pré-codificação a partirde um conjunto de matrizes de pré-codificação;selecionar pelo menos uma coluna da matriz depré-codificação selecionada; eenviar informações de realimentação compreendendoa matriz de pré-codificação selecionada, a pelo menos umacoluna selecionada da matriz de pré-codificaçãoselecionada, e as informações CQI.
51. 0 método, de acordo com a reivindicação 48,compreendendo adicionalmente:selecionar uma matriz de pré-codificação a partirde um primeiro conjunto de matrizes de pré-codificação se oUE for colocado no primeiro grupo; eselecionar uma matriz de pré-codificação a partirde um segundo conjunto de matrizes de pré-codificação se oUE for colocado no segundo grupo.
52. Um equipamento, compreendendo:meios para gerar informações de Indicador deQualidade de Canal (CQI) de uma primeira maneira se umEquipamento de Usuário (UE) for colocado em um primeirogrupo dentre uma pluralidade de grupos, o primeiro grupoincluindo UEs a serem programados individualmente paratransmissão de Múltiplas Entradas e Múltiplas Saidas(MIMO); emeios para gerar informações CQI de uma segundamaneira se o UE for colocado em um segundo grupo dentre apluralidade de grupos, o segundo grupo incluindo UEs quepodem ser programados juntos para transmissão MIMO.
53. 0 equipamento, de acordo com a reivindicação-52, no qual os meios para gerar as informações CQI daprimeira maneira compreendem meios para gerar asinformações CQI distribuindo potência de transmissão totalem um Nó B através de um número selecionado de fluxos dedados, ou com Cancelamento Sucessivo de Interferência(SIC), ou tanto distribuindo a potência de transmissãototal através do número selecionado: de fluxos de dadosquanto com SIC, e no qual os meios parar gerar asinformações CQI da segunda maneira compreendem meios paragerar as informações CQI distribuindo a potência detransmissão total através de um número máximo de fluxos dedados, ou sem SIC, ou tanto distribuindo a potência detransmissão total através do número máximo de fluxos dedados quanto sem SIC.
54. O equipamento, de acordo com a reivindicação-52, compreendendo adicionalmente:meios para selecionar uma matriz de pré-codificação a partir de um conjunto de matrizes de pré-codificação;meios para selecionar pelo menos uma coluna damatriz de pré-codificação selecionada;' emeios para enviar informações de realimentaçãocompreendendo a matriz de pré-codificação selecionada, apelo menos uma coluna selecionada da matriz de pré-codif icação selecionada, e as informações CQI.
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