BRPI0708952B1 - Agrupamento de usuários para transmissão mimo em um sistema de cominicação sem fio - Google Patents

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Byoung-Hoon Kim
Durga Prasad Malladi
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Qualcomm Incorporated
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Abstract

agrupamento de usuarios para transmissão 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 UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO SEM FIO
Campo da Invenção
A presente invenção refere-se, de modo geral, à comunicação, e mais especificamente à transmissão de dados em um sistema de comunicação sem fio.
Descrição da Técnica Anterior
Os sistemas de comunicação sem fio são amplamente desenvolvidos para prover diversos serviços de comunicação tais como voz, dados em pacotes, difusão (broadcast), troca de mensagens, etc. Esses sistemas podem ser sistemas de acesso múltiplo capazes de suportar comunicação para múltiplos usuários pelo compartilhamento dos recursos de sistema disponíveis, por exemplo, largura de banda e potência de transmissão. Exemplos de tais sistemas de acesso múltiplo incluem sistemas de Acesso Múltiplo por Divisão de Código (CDMA), sistemas de Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo (TDMA), sistemas de Acesso Múltiplo por Divisão de Freqüência (FDMA), e sistemas FDMA Ortogonais (OFDMA).
Um sistema de acesso múltiplo sem fio inclui Nós B (ou estações base) que podem se comunicar com os equipamentos de usuário (UEs) . Cada UE pode comunicar com um ou mais Nós B via transmissões em enlace descendente (downlink) e enlace ascendente (uplink). Enlace descendente (ou enlace direto) refere-se ao enlace de comunicação a partir dos Nós B para os UEs, e enlace ascendente (ou enlace reverso) se refere ao enlace de comunicação dos UEs para os Nós B.
Um sistema de acesso múltiplo sem fio pode suportar transmissão de Múltiplas Entradas e Múltiplas Saídas (MIMO) em enlace descendente e/ou enlace ascendente. Em enlace descendente, um Nó B pode enviar uma transmissão /32
MIMO de múltiplas (T) antenas de transmissão no Nó B para múltiplas (R) antenas de recepção em um ou mais UEs. Um canal MIMO formado pelas T antenas de transmissão e R antenas de recepção pode ser decomposto em canais espaciais 0, onde C<min{T, R}. Cada um dos C canais espaciais corresponde a uma dimensão. Desempenho aperfeiçoado (por exemplo, maior capacidade de transmissão e/ou maior confiabilidade) pode ser alcançado pela exploração das dimensões adicionais criadas pelas múltiplas antenas de transmissão e recepção.
Existe, portanto, uma necessidade na arte por técnicas para suportar de forma eficiente transmissão MIMO em um sistema de acesso múltiplo sem fio.
Atenção é drawn para o documento US 2005/0043031 Al, o qual refere a um sistema de comunicação via rádio de Múltipla Entradas e Múltiplas Saídas (MIMO) de múltiplos usuários, no qual um transmissor recebe informações de qualidade de canal transmitidas a partir de receptores, proqrama recursos para os receptores dentro de uma época de programação correspondente com base nas informações de qualidade de canal recebidas. Posteriormente, o transmissor pré-codifica sinais a serem transmitidos para os receptores de recursos programados em um método de codificação prédeterminada, assim maximizando eficiência de transmissão de sistema.
Resumo da Invenção
De acordo com a presente invenção, um método e um aparelho para agrupar equipamentos de usuário, UEs, para transmissão de múltiplas entradas e múltiplas saídas, MIMO, em um sistema de comunicação sem fio, como apresentado nas reivindicações 1, 13, 4, e 14, respectivamente, são providos. Modalidades adicionais são reivindicadas nas reivindicações dependentes.
/32
Técnicas para suportar transmissão MIMO para um único UE ou usuário bem como para múltiplos UEs são descritas aqui. Em um aspecto, os UEs são classificados em uma pluralidade de grupos compreendendo um primeiro grupo e um segundo grupo. 0 primeiro grupo pode incluir UEs a serem programados individualmente. O segundo grupo pode incluir UEs que podem ser programados juntos. A classificação dos UEs pode ser baseada em diversos critérios tais como, por exemplo, o número de antenas em um UE e o número de antenas em um Nó B, carregamento no Nó B, requerimentos de dados dos UEs, estatísticas de canal de longo prazo, número de UEs, etc. A classificação pode ser semi-estática. Mudanças nas condições operacionais podem ser detectadas, e os UEs podem ser reclassifiçados com base nas mudanças detectadas. Um único UE pode ser selecionado por vez a partir do primeiro grupo de transmissão MIMO, por exemplo, em um recurso de frequência determinado. Múltiplos UEs podem ser selecionados por vez a partir do segundo grupo para transmissão MIMO, por exemplo, no recurso de frequência determinado. Uma transmissão MIMO pode ser enviada para um único UE no primeiro grupo ou múltiplos UEs no segundo grupo, por exemplo, no recurso de frequência determinada utilizando uma ou mais colunas de uma matriz de précodificação selecionada pelo(s) UE(s) ou reconstruída pelo Nó B com base nas matrizes e/ou colunas selecionadas pelo(s) UE(s).
Em outro aspecto, as informações de indicador de qualidade de canal (CQI) são interpretadas com base na classificação UE. As informações CQI recebidas dos UEs no primeiro grupo podem ser interpretadas de acordo com uma primeira interpretação, por exemplo, com a potência de transmissão total no Nó B sendo distribuída através de um número selecionado de fluxos de dados e/ou com cancelamento /32 sucessivo de interferência (SIC) sendo utilizado pelos UEs. As informações CQI recebidas dos UEs no segundo grupo podem ser interpretadas de acordo com uma segunda interpretação, por exemplo, com a potência de transmissão total sendo distribuída através de um número máximo de fluxos de dados e/ou sem SIC. As taxas para transmissão MIMO para um ou mais UEs são selecionadas com base na interpretação das informações CQI recebidas a partir dos UE(s).
Diversos aspectos e características da invenção são descritos em maiores detalhes abaixo.
Breve Descrição das Figuras
A Figura 1 ilustra um sistema de comunicação de
acesso múltiplo sem l fio;
A Figura 2 ilustra um diagrama em bloco de um Nó
B e dois UEs;
A Figura 3 ilustra um processo para classificar
UEs e transmitir dados para os UEs;
A Figura 4 ilustra um aparelhos para classificar
os UEs e transmitir os dados para os UEs;
A Figura 5 ilustra um processo para interpretar
as informações CQI dos UEs;
A Figura 6 ilustra um aparelho para interpretar
as informações CQI dos UEs;
A Figura 7 ilustra um processo realizado por um
UE;
A Figura 8 ilustra um aparelho para um UE.
Descrição Detalhada da Invenção
A Figura 1 ilustra um sistema de comunicação de acesso múltiplo sem fio 100 com múltiplos Nós B 110. Um Nó B é geralmente uma estação fixa que se comunica com os UEs e também pode ser referido como uma estação base, um ponto de acesso, um Nó B aprimorado (eNode B), etc. Cada Nó B 110 provê cobertura de comunicação para uma área geográfica /32 particular. O termo célula pode se referir a um Nó B e/ou sua área de cobertura dependendo do contexto no qual o termo é utilizado. Para aperfeiçoar a capacidade do sistema, uma área de cobertura de Nó B pode ser dividida em múltiplas áreas menores, por exemplo, três áreas menores. Cada área menor pode ser servida por um respectivo Subsistema Transceptor de Base (BTS). 0 termo setor pode se referir a um BTS e/ou sua área de cobertura dependendo do contexto no qual o termo é utilizado. Para uma célula setorizada, os BTSs para todos os setores dessa célula são tipicamente colocados dentro do Nó B para a célula.
Os UEs 120 podem ser dispersos através do sistema. Um UE pode ser estacionário ou móvel e também pode ser referido como uma estação móvel (MS), um equipamento móvel (ME), um terminal, um terminal de acesso (AT), uma estação (STA) , etc. Um UE pode ser um telefone celular, um assistente digital pessoal (PDA), um modem sem fio, um dispositivo de comunicação sem fio, uma unidade de assinante, etc. Os termos UE e usuário podem ser utilizados de forma intercambiável.
Um controlador de sistema 130 pode se acoplar aos Nós B 110 e prover coordenação e controle para esses Nós B. O controlador de sistema 130 pode ser uma única entidade de rede ou uma coleção de entidades de rede.
A Figura 2 ilustra um diagrama em bloco de um Nó B 110 e dois UEs 120x e 120y no sistema 100. O Nó B 110 é equipado com múltiplas (T > 1 ) antenas 234a a 234t. 0 UE 120x é equipado com uma única (R = 1 ) antena 252x. 0 UE 120y é equipado com múltiplas (7?> 1 ) antenas 252a a 252r. Cada antena pode ser uma antena física ou arranjo de antenas. Por motivos de simplicidade, a Figura 2 ilustra apenas as unidades de processamento para a transmissão de /32 dados em enlace descendente e transmissão de sinalização em enlace ascendente.
No Nó B 110, um processador de dados de transmissão (TX) 220 recebe os dados de tráfego de uma fonte de dados 212 para um ou mais UEs sendo servidos. O processador 220 processa (por exemplo, formata, codifica, intercala e mapeia símbolos) os dados de tráfego e gera símbolos de dados. 0 processador 220 também gera e multiplexa símbolos piloto com os símbolos de dados. Como utilizado aqui, um símbolo de dados é um símbolo para dados, um símbolo piloto é um símbolo para piloto, e um símbolo é tipicamente um valor complexo. Os símbolos de dados e os símbolos piloto podem ser símbolos de modulação de um esquema de modulação tal como PSK ou QAM. 0 piloto é dados que são conhecidos a priori por ambos o Nó B e os UEs .
Um processador MIMO TX 230 realiza o processamento espacial de transmissor nos dados e símbolos piloto. Um processador 230 pode realizar mapeamento MIMO direto, pré-codificação, conformação de feixe, etc. Um símbolo de dados pode ser enviado a partir de uma antena para o mapeamento MIMO direto ou de múltiplas antenas para pré-codificação e conformação de feixe. 0 processador 230 provê T fluxos de símbolo de saída para T transmissores (TMTRs) 232a a 232t. Cada transmissor 232 pode realizar modulação (por exemplo, para OFDM, CDMA, etc.) nos símbolos de saída para obter chips de saída. Cada transmissor 232 processa adicionalmente (por exemplo, converte em analógico, filtra, amplifica e converte ascendentemente) seus chips de saída e gera um sinal de enlace descendente. Os T sinais de enlace descendente dos transmissores 232a a 232t são transmitidos a partir de T antenas 234a a 234t, respectivamente.
/32
Em cada UE 120, uma ou múltiplas antenas 252 recebem os sinais de enlace descendente do Nó B 110. Cada antena 252 provê 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 obter amostras. Cada receptor 254 também pode realizar demodulação (por exemplo, para OFDM, CDMA, etc.) nas amostras para obter símbolos recebidos.
Para o UE de antena única 120x, um detector de dados 260x realiza a detecção de dados (por exemplo, filtragem ou equalização combinada) nos símbolos recebidos e provê estimativas de símbolo de dados. Um processador de dados de recepção (RX) 270x então processa (por exemplo, desmapeia símbolos, desintercala e decodifica) as estimativas de símbolo de dados e provê os dados decodificados para um depósito de dados 272x. Para UE de múltiplas antenas 120y, um detector MIMO 260y realiza a detecção MIMO nos símbolos recebidos e provê estimativas de símbolos de dados. Um processador de dados RX 270y então processa as estimativas de símbolo de dados e provê dados decodificados para um depósito de dados 272y.
Os UEs 120x e 120y podem enviar as informações de realimentação para o Nó B 110, que pode utilizar as informações de realimentação para programar e transmitir dados para os UEs. As informações de realimentação também podem ser referidas como informações de estado de canal (CSI), informações de adaptação de enlace, etc. As informações de realimentação podem conduzir diversos tipos de informações, como descrito abaixo. Para cada UE, um processador de sinalização TX 284 recebe informações de realimentação de um controlador/processador 280 e processa as informações de realimentação de acordo com um esquema de /32 sinalização selecionado. A sinalização processada é condicionada por um ou mais transmissores 254 e transmitida via uma ou mais antenas 252. No Nó B 110, os sinais de enlace ascendente dos UEs 120x e 120y são recebidos pelas antenas 234a a 234t, processados pelos receptores 232a a 232t, e processados adicionalmente por um processador de sinalização RX 236 para recuperar as informações de realimentação enviadas pelos UEs. Um programador 244 programa os UEs para transmissão, por exemplo, com base nas informações de realimentação recebidas. Um controlador/processador 240 controla transmissão de dados para os UEs programados com base nas informações de realimentação recebidas.
Controladores/processadores 240, 280x e 280y também podem controlar a operação de diversas unidades de processamento no Nó B 110 e UEs 120x e 120y, respectivamente. As memórias 242, 282x e 282y armazenam dados e códigos de programa para o Nó B 110 e UEs 120x e 120y, respectivamente.
Um Nó B pode suportar transmissões de Entrada Única e Saída Única (SISO), Entrada Única e Múltiplas Saídas (SIMO), Múltiplas Entradas e Saída Única (MISO) e/ou Múltiplas Entradas e Múltiplas Saídas (MIMO). Entrada única se refere a uma antena de transmissão e múltiplas entradas se refere a múltiplas antenas de transmissão para transmissão de dados. Saída única se refere a uma antena receptora e múltiplas saídas se refere a múltiplas antenas de recepção para a recepção de dados. Para enlace descendente, as múltiplas antenas de recepção podem ser para um ou mais UEs. 0 Nó B também pode suportar MIMO de usuário único (SU-MIMO) e MIMO de múltiplos usuários (MUMIMO) . SU-MIMO se refere à transmissão MIMO para um UE único em um conjunto de recursos de tempo e freqüência /32 determinados. MU-MIMO se refere à transmissão MIMO para múltiplos UEs no mesmo conjunto de recursos de tempo e frequência. MU-MIMO também é referido como Acesso Múltiplo por Divisão Espacial (SDMA) . O Nó B pode transmitir dados utilizando SU-MIMO em alguns recursos de tempo e de frequência (por exemplo, em alguns intervalos de tempo) e pode transmitir dados utilizando MU-MIMO em algum outro recurso de tempo e frequência (por exemplo, em alguns outros intervalos de tempo). O Nó B também pode suportar a esquemas de diversidade de transmissão espaço/tempo (STTD), de diversidade de transmissão de espaço/freqüência (SFTD), e/ou outros esquemas de transmissão.
O Nó B pode enviar uma transmissão MIMO para um ou mais UEs utilizando o mapeamento MIMO direto, précodificação ou conformação de feixe. Com o mapeamento MIMO direto, cada fluxo de dados é mapeado para uma antena transmissora diferente. Com pré-codificação, os fluxos de dados são multiplicados com uma matriz de pré-codificação e então enviados em antenas virtuais formadas com a matriz de pré-codificação. Cada fluxo de dados é enviado de todas as T antenas de transmissão. A pré-codificação permite que toda a potência de transmissão para cada antena de transmissão seja utilizada para a transmissão de dados independentemente do número de fluxos de dados sendo enviado. A pré-codificação também pode incluir o espalhamento espacial, embaralhamento espaço/tempo, etc. Com a conformação de feixe, os fluxos de dados são multiplicados com uma matriz de conformação de feixe e dirigidos para UE(s) especifico(s). Por motivos de clareza, a descrição a seguir considera o uso de pré-codificação para ambos SU-MIMO e MU-MIMO.
O Nó B pode realizar a pré-codificação para uma transmissão MIMO para um ou mais UEs, como se segue:
/32
Eq. (1) onde s é um vetor S x 1 de símbolos de dados para um ou mais UEs sendo servidos;
P é uma matriz de pré-codificação T x S, e x é um vetor T x 1 de símbolos de saída a serem enviados pelo Nó B.
S é o número de fluxos de dados sendo enviados simultaneamente para todos os UEs sendo servidos. S pode ser dado como 1 < S < min {l, R } para SU-MIMO e 1 < S < T para MU-MIMO. Cada símbolo de dados no vetor s é multiplicado pela coluna correspondente da matriz P e mapeado para todos ou um subconjunto de antenas de transmissão T. Para SU-MIMO, a pré-codificação pode ser utilizada para separar espacialmente os S fluxos de dados sendo enviados simultaneamente em um único UE. Para MU-MIMO, a précodificação pode ser utilizada para separar espacialmente múltiplos UEs sendo servidos simultaneamente. Os termos pré-codificação e conformação de feixe são algumas vezes utilizados de forma intercambiável.
A pré-codificação pode ser suportada de diversas formas. Em um projeto, o Nó B suporta uma única matriz de pré-codif icação TxT que pode ou não ser conhecida pelos UEs, por exemplo, dependendo em como os símbolos piloto são enviados. Em outro desenho, o Nó B suporta um conjunto de (por exemplo, 2, 4, 8, 16, 32, 64, etc.) matrizes de précodificação TxT que é conhecido pelos UEs. Neste projeto, cada UE pode selecionar uma matriz de pré-codificação que pode prover bom desempenho para esse UE a partir do conjunto de matrizes de pré-codificação e pode enviar a matriz de pré-codificação selecionada para o Nó B. P pode ser a matriz de pré-codificação selecionada pelos UEs sendo /32 servidos ou pode ser reconstruída pelo Nó B com base nas matrizes e/ou colunas selecionadas pelos UEs. Para ambos os projetos, cada UE pode identificar uma ou mais colunas específicas da matriz conhecida ou da matriz de précodificação selecionada, que pode prover bom desempenho, e pode enviar a (s) coluna (s) selecionada (s) para o Nó B. O conjunto de colunas selecionadas é referido também como um subconjunto de antena. Para SU-MIMO, um UE pode selecionar S colunas de uma matriz de pré-codificação. Para MU-MIMO, um UE pode selecionar L colunas de uma matriz de précodificação, onde 1 < L < S . Para ambos SU-MIMO e MU-MIMO, P contém S colunas que podem ser selecionadas por um ou mais UEs sendo servidos ou reconstruídos pelo Nó B com base nas matrizes e/ou colunas selecionadas pelos UEs. O Nó B pode enviar uma ou mais fluxos de dados para cada UE utilizando uma ou mais colunas da matriz de pré-codificação.
Para SU-MIMO, a transmissão MIMO é enviada para um único UE. Os símbolos recebidos para esse UE podem ser expressos como:
y = HPs + n , Eq. (2 ) onde H é uma matriz de resposta de canal R x T para o UE;
y é um vetor R x 1 de símbolos recebidos para o UE; e n é um vetor de ruído R x 1.
Para MU-MIMO, a transmissão MIMO é enviada para múltiplos UEs. Os símbolos recebidos para um determinado UE i podem ser expressos como:
y =H,P,s,+n, , e
n. =H, ΣΡ s +n ,
J*i J J
Eq. (3)
Eq. (4) /32 onde s,. é um vetor L x 1 de símbolos de dados para UE i;
P; é uma sub-matriz T x L da matriz de pré-codificação P para UE i;
H, é uma matriz de resposta de canal R x T para UE z ;
y. é um vetor R x 1 de símbolos recebidos para UE z ; e n, é um vetor de ruído R x 1 para UE z .
L é o número de fluxos de dados sendo enviados para o UE z . Números iguais ou diferentes de fluxos de dados podem ser enviados para os múltiplos UEs sendo servidos simultaneamente com MU-MIMO. P. pode conter L colunas da matriz de pré-codificação selecionadas por UE z e é uma sub-matriz de P. O Nó B pode enviar dados para múltiplos UEs que selecionam diferentes colunas da mesma matriz de pré-codificação P. Alternativamente, o Nó B pode enviar dados para múltiplos UEs utilizando uma matriz de pré-codificação reconstruída (tal como uma matriz forçar a zero) com base nas matrizes e/ou colunas selecionadas pelos UEs. O ruído observado pelo UE z inclui ruído de fundo n bem como interferência dos fluxos de dados enviados para outros UEs, como ilustrado na equação (4).
Para ambos o SU-MIMO e MU-MIMO, um UE pode recuperar seus fluxos de dados utilizando diversas técnicas de detecção MIMO tal como o Erro Médio Quadrático Mínimo (MMSE) linear, forçar a zero (ZF), cancelamento sucessivo de interferência (SIC), etc., que são conhecidas da técnica. O SIC implica na recuperação de um fluxo de dados por vez, estimando a interferência devido a cada fluxo de dados recuperado, e cancelamento da interferência antes da recuperação do próximo fluxo. O SIC pode aperfeiçoar as qualidades de sinal recebido de fluxos de dados que são /32 recuperados posteriormente. Para SU-MIMO, um UE pode ser capaz de realizar SIC para todos os S fluxos de dados enviados na transmissão MIMO. Para MU-MIMO, um UE pode ser capaz de realizar SIC para apenas L fluxos de dados enviados para esse UE. O UE MU-MIMO é tipicamente incapaz de recuperar os fluxos de dados enviados para outros UEs e não seria capaz de estimar e cancelar a interferência devido a esses fluxos de dados. O UE MU-MIMO pode, dessa forma, realizar (a) detecção MMSE para recuperar seus L fluxos de dados ou (b) SIC para suprimir a interferência dos L fluxos de dados para esse UE e detecção MMSE para suprimir a interferência de S-L fluxos de dados para os outros UEs.
Um UE pode enviar informações de realimentação para o Nó B. As informações de realimentação podem incluir: uma matriz de pré-codificação selecionada;
uma ou mais colunas selecionadas da matriz de pré-codificação selecionada; e informações CQI para todas os fluxos de dados.
As informações CQI podem conduzir qualidade de sinal recebido ou taxa para cada fluxo de dados, um vetor de taxas para todos os fluxos de dados, e/ou outras informações. A qualidade de sinal recebido pode ser quantificada pela relação sinal/ruido (SNR), relação sinal/interferência e ruído (SINR), relação portadora/interferência (C/I), etc. Na descrição a seguir, SNR é utilizada para denotar qualidade do sinal recebido. A SNR de um fluxo de dados pode ser utilizada para selecionar uma taxa para esse fluxo de dados. Uma taxa pode indicar um esquema de codificação ou taxa de código, um esquema de modulação, um esquema de transmissão, uma taxa de dados, e assim por diante para uso para um fluxo de dados. Uma taxa /32 pode ser chamada também de um esquema de modulação e codificação (MCS).
As informações de realimentação permitem que o Nó B adapte a transmissão MIMO às condições de canal variáveis no enlace descendente. As informações de realimentação para SU-MIMO podem ser iguais ou diferentes das informações de realimentação para MU-MIMO. Por exemplo, se a précodificação não for realizada para SU-MIMO, então não há necessidade de se enviar de volta uma matriz de précodificação selecionada ou uma ou mais colunas selecionadas. Como outro exemplo, uma única matriz de précodificação pode ser utilizada para SU-MIMO ao passo que um conjunto de matrizes de pré-codificação pode ser utilizado para MU-MIMO. Nesse caso, não há necessidade de enviar de volta a matriz de pré-codificação selecionada para SU-MIMO. Em ainda outro exemplo, o número de matrizes de précodificação disponíveis para SU-MIMO pode ser menor do que o número de matrizes de pré-codificação disponíveis para MU-MIMO. Em ainda outro exemplo, um único vetor de précodificação pode ser utilizado para MU-MIMO, ao passo que múltiplos vetores de coluna de uma matriz de précodificação podem ser utilizados para SU-MIMO. Nesse caso, o overhead de CQI de enlace ascendente para MU-MIMO pode ser inferior ao overhead de CQI de enlace ascendente para SU-MIMO. Em geral, o overhead de pré-codificação de enlace ascendente para SU-MIMO pode ser igual, inferior, ou possivelmente superior ao overhead de pré-codificação para MU-MIMO.
O Nó B pode enviar sinalização para indicar a taxa/MCS utilizada para cada fluxo de dados. A sinalização pode indicar também a matriz de précodificação utilizada para a transmissão. Se o piloto não for pré-codifiçado da mesma forma que os dados, /32 então o Nó B pode conduzir a matriz de pré-codificação, e um UE pode obter uma estimativa de resposta de canal MIMO pré-codifiçada pela aplicação da matriz de précodificação. Alternativamente, o piloto pode ser précodificado da mesma forma que os dados, caso no qual pode não ser necessário se conduzir a matriz de précodificação utilizada para a transmissão.
A Tabela 1 lista diferentes tipos de transmissão que podem ser enviados pelo Nó B para um UE com base no número de antenas transmissoras no Nó B e no número de antenas receptoras no UE. Para o caso com uma antena transmissora, ou T = 1, o Nó B pode enviar (a) uma transmissão SISO se o UE possuir uma antena receptora ou (b) uma transmissão SIMO se o UE possuir múltiplas antenas receptoras. Para o caso com múltiplas antenas transmissoras, ou T > 2, o Nó B pode enviar (a) uma transmissão MIMO para apenas esse UE utilizando SU-MIMO (ou SU-MISO quando R = 1 ) ou (b) uma transmissão MIMO para esse UE e um ou mais outros UEs utilizando MU-MIMO.
Tabela 1
R = 1 R>2
T = 1 SISO SIMO
T > 2 SU-MIMO ou MU-MIMO SU-MIMO ou MU-MIMO
SU-MIMO e MU-MIMO possuem algumas características diferentes em termos de transmissão e recepção de dados. A Tabela 2 lista algumas das diferenças entre SU-MIMO e MU-MIMO. Na Tabela 2, T é o número de antenas transmissoras no Nó B, R é o número de antenas receptoras em um UE, e M é o número máximo de fluxos de dados para todos os UEs.
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Tabela 2
Atributo SU-MIMO MU-MIMO
Fluxos por UE 1 < S < min {Τ, R } 1 < L < min { T, R }
Número Máximo de Fluxos M = min {T, R } M =T
Objetivo Taxa de pico mais elevada para UE Maior capacidade de setor
Geração de CQI Seleção de classificação é aplicável e SIC pode ser utilizado para todos os S fluxos de dados Seleção de classificação não é aplicável e SIC pode ser utilizado para L fluxos de dados enviados para UE.
Para SU-MIMO, dados são enviados apenas para um
UE, e o número máximo de fluxos de dados (M) é igual ao menor entre T e R. Mesmo se R > T e o canal MIMO não for deficiente de classificação, as taxas mais elevadas que podem ser utilizadas para os M fluxos de dados são determinadas pelos canais espaciais (ou automodos) do canal MIMO para o UE programado. Um objetivo principal de SU-MIMO pode ser aumentar a taxa de pico para o UE sendo servido.
Para MU-MIMO, o número máximo de fluxos de dados para todos os UEs programados é igual a T. Dessa forma, quando T >R, mais fluxos de dados podem ser enviados com MU-MIMO que SU-MIMO. Além do mais, os fluxos de dados podem ser enviadas em canais espaciais melhores para cada UE programado, e taxas mais elevadas podem ser utilizadas para esses fluxos de dados. Além disso, a diversidade espacial pode ser explorada para programar os UEs espacialmente compatíveis para transmissão. Se o overhead de sinalização /32 não for considerado, então a capacidade de transmissão geral ou capacidade do setor para MU-MIMO representa um limite superior na capacidade do setor para SU-MIMO. Um objetivo principal de MU-MIMO pode ser o aumento da capacidade do setor.
Para SU-MIMO, um UE pode estimar a resposta de canal MIMO, avaliar diferentes matrizes de pré-codificação que podem ser utilizadas, determinar a classificação de canal ou número de fluxos de dados (S) para enviar para o UE, e enviar as informações de realimentação para o Nó B. As informações de realimentação podem conduzir a matriz de pré-codificação selecionada, S colunas especificas da matriz de pré-codificação selecionada, a SNR ou taxa para cada fluxo de dados, e/ou outras informações. O Nó B pode enviar S fluxos de dados para o UE utilizando as S colunas selecionadas da matriz de pré-codificação selecionada e em S taxas indicadas pelas informações de realimentação.
Para MU-MIMO, um UE pode estimar sua resposta de canal MIMO ou MISO, avaliar diferentes matrizes de précodificação que podem ser utilizadas e enviar as informações de realimentação para o Nó B. As informações de realimentação podem conduzir a matriz de pré-codificação selecionada, uma ou mais colunas específicas da matriz de pré-codificação selecionada, a SNR ou taxa para cada fluxo de dados, e/ou outras informações. O número de colunas para reportar pode ser fixado, por exemplo, pelo número de antenas no UE ou para um valor predeterminado (por exemplo, um). O Nó B pode selecionar os UEs espacialmente separáveis com base nas informações de realimentação recebidas de diferentes UEs, por exemplo, UEs que selecionam diferentes colunas da mesma matriz de pré-codificação, ou UEs que selecionam vetores de coluna que possuem baixos valores de correlação um com o outro. O Nó B pode então enviar S /32 fluxos de dados para esses UEs utilizando S colunas selecionadas da matriz de pré-codificação selecionada ou S vetores de coluna reconstruídos (tal como vetores de précodificação de forçar a zero) e em S taxas indicadas pelas informações de realimentação.
As SNRs dos fluxos de dados dependem de (a) a quantidade de potência de transmissão utilizada para os fluxos de dados e (b) as técnicas de detecção MIMO utilizadas pelos UEs para recuperar os fluxos de dados. Para uma determinada transmissão MIMO, diferentes SNRs podem ser alcançadas com técnicas MMSE, forçar a zero, e SIC. Um UE SU-MIMO pode realizar a seleção de classificação e selecionar S fluxos de dados que maximizarão a capacidade de transmissão para esse UE. A seleção de classificação pode considerar que a potência de transmissão total no Nó B seja distribuída igualmente através dos S fluxos de dados. O UE SU-MIMO também pode utilizar SIC e pode ser capaz de alcançar SNRs mais elevadas para fluxos de dados que são recuperados posteriormente. As SNRs ou taxas reportadas pelo UE SU-MIMO podem, dessa forma, se beneficiar da seleção de classificação e/ou SIC. Um UE MU-MIMO pode considerar que a potência de transmissão total no Nó B seja distribuída igualmente através de T fluxos de dados. O UE MU-MIMO pode ser capaz de utilizar SIC para somente os L fluxos de dados enviados para esse UE. As SNRs ou taxas reportadas pelo UE MU-MIMO não se beneficiam da seleção de classificação e podem se beneficiar parcialmente da SIC, se possível.
Em geral, um UE SU-MIMO pode gerar informações CQI com uma concepção de que os dados são enviados apenas para esse UE em um determinado conjunto de recursos de tempo e frequência. Na geração das informações CQI, o UE SU-MIMO pode empregar a seleção de classificação, SIC e/ou /32 outras técnicas que se baseiam na transmissão para um único UE. Um UE MU-MIMO pode gerar informações CQI com uma concepção de que dados serão enviados para esse UE além de outros UEs no mesmo conjunto de recursos de tempo e freqüência. Na geração de informações CQI, o UE MU-MIMO pode evitar técnicas (por exemplo, seleção de classificação, SIC, etc.) que se baseiam na transmissão para um único UE.
Quando SU-MIMO e MU-MIMO são suportados de forma simultânea, pode haver ambiguidade na interpretação das informações CQI recebidas dos UEs. As informações CQI podem depender das considerações e as técnicas de detecção MIMO utilizadas pelos UEs. Por exemplo, as SNRs computadas por um UE com seleção de classificação e SIC podem variar muito das SNRs computadas por um UE sem seleção de classificação ou SIC. Bom desempenho pode ser alcançado quando o Nó B transmite os dados nas taxas adequadas de forma que os fluxos de dados possam ser recuperados. Se um UE computar as SNRs considerando SU-MIMO (por exemplo, com seleção de classificação e SIC) e se o Nó B transmitir dados para esse UE utilizando MU-MIMO, então as taxas utilizadas para os fluxos de dados podem ser muito altas, e podendo resultar em erros de pacote excessivos. Inversamente, se um UE computar SNRs considerando MU-MIMO (por exemplo, sem seleção de classificação ou SIC) e se o Nó B transmitir dados para esse UE utilizando SU-MIMO, então as taxas utilizadas para os fluxos de dados podem ser muito baixas, e capacidade pode ser desperdiçada.
Em um aspecto, os UEs são separados em um grupo SU-MIMO e um grupo MU-MIMO. Cada UE pode ser colocado no grupo SU-MIMO ou no grupo MU-MIMO. Em determinadas situações, todos os UEs em uma célula ou um setor podem ser colocados no grupo SU-MIMO em um momento e no grupo MU-MIMO /32 em outro momento. O Nó B serve apenas um UE no grupo SUMIMO em um determinado conjunto de recursos de tempo e frequência. O Nó B pode servir simultaneamente múltiplos UEs no grupo MU-MIMO em um determinado conjunto de recursos de tempo e frequência.
A classificação dos UEs em grupos pode ser baseada em diversos critérios. Os UEs podem ser classificados com base no número de antenas de transmissão (T) e o número de antenas de recepção (R) . Por exemplo, se o Nó B possuir quatro antenas de transmissão, então os UEs com quatro (ou duas) antenas receptoras podem ser colocados no grupo SU-MIMO, e os UEs com uma (ou duas) antenas receptoras podem ser colocadas no grupo MU-MIMO. Um UE com menos que T antenas pode ser colocado no grupo MU-MIMO de forma que o Nó 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 em seus requisitos de dados. Os UEs que requerem taxas de pico elevadas ou que possuem grandes quantidades de dados em rajada podem ser colocados no grupo SU-MIMO. Os UEs com dados contínuos baixos (por exemplo, voz) ou dados tolerantes a retardo (por exemplo, download em segundo plano) podem ser colocados no grupo MU-MIMO.
Os UEs também podem ser classificados com base no número de UEs no setor e/ou a carga do setor. Por exemplo, quando apenas um pequeno grupo de UEs está presente, todos ou muitos dos UEs podem ser colocados no grupo SU-MIMO. Inversamente, quando um grande número de UEs está presente, todos ou muitos dos UEs podem ser colocados no grupo MUMIMO. Mais UEs podem ser colocados no grupo SU-MIMO quando o setor esta levemente carregado. Inversamente, mais UEs podem ser colocados no grupo MU-MIMO quando o setor está carregado de forma mais pesada.
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Os UEs também podem ser classificados com base nos objetivos do setor. A capacidade do setor pode ser aperfeiçoada pela colocação de mais UEs no grupo MU-MIMO. No entanto, a fim de corresponder às requisições de qualidade de serviço (QoS) dos UEs, determinados UEs podem ser colocados no grupo MU-MIMO e determinados outros UEs podem ser colocados no grupo SU-MIMO.
A Tabela 3 ilustra algumas regras de classificação exemplares para os critérios descritos acima. Em geral, os UEs podem ser classificados com base em qualquer critério ou qualquer combinação de critérios. As regras de classificação podem ser estáticas ou podem variar com o tempo, por exemplo, devido a mudanças no setor.
Tabela 3
Critério Classificação
Número de Antenas R Colocar UEs com mais antenas no grupo SU-MIMO. Colocar UEs com poucas antenas no grupo MUMIMO.
Requisições de Dados Colocar UEs com elevada taxa de pico ou dados em rajada no grupo SU-MIMO. Colocar UEs com baixa taxa ou dados tolerantes a retardo no grupo MU-MIMO.
Número de UEs Colocar UEs no grupo SU-MIMO quando poucos UEs estão presentes. Colocar UEs no grupo MU-MIMO quando mais UEs estiverem presentes.
Setor/obj etivo do UE Colocar UEs no grupo SU-MIMO para alcançar uma taxa de pico mais elevada por UE. Colocar UEs no grupo MU-MIMO para alcançar maior capacidade do setor.
Em um projeto específico, os UEs são classificados com base apenas na configuração de transmissão/recepção (Tx/Rx), que se refere ao número de antenas de transmissão no Nó B e ao número de antenas receptoras em um UE. A Tabela 4 ilustra uma classificação específica com base apenas na configuração Tx/Rx.
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Tabela 4
R = I R = 2 R = 4
T = 2 MU-MIMO SU-MIMO SU-MIMO
T = 4 MU-MIMO MU-MIMO SU-MIMO
Uma configuração TxR significa T antenas de transmissão e R antenas de recepção para um determinado UE. As seis configurações na Tabela 4 podem ser suportadas como se segue:
configuração 2x1 - dois UEs são suportados, com um fluxo de dados por UE;
configuração 2x2 - um UE é suportado, com dois fluxos de dados para esse UE;
configuração 2x4 - um UE é suportado, com dois fluxos de dados para esse UE;
configuração 4x1 - quatro UEs são suportados, com um fluxo de dados por UE;
configuração 4x2 - dois UEs são suportados, com dois fluxos de dados por UE; e configuração 4x4 - um UE é suportado, com quatro fluxos de dados para esse UE.
A classificação de UEs pode ser semi-estática e raramente pode mudar, se mudar de alguma forma. Um UE pode ser classificado no começo de uma chamada, após repasse (handover) de outro Nó B, etc. O UE pode ser notificado sobre o grupo ao qual o UE pertence através de sinalização que pode ser enviada através da camada mais elevada, um canal de difusão, etc. Alternativamente, a mudança do grupo semi-estático também pode ser comunicada entre o UE e o Nó B através de um indicador de camada MAC ou fisico. A classificação pode mudar de forma semi-estática dependendo da preferência do UE, requerimentos do UE, condições de /32 canal ou estatísticas de canal de longo prazo para os UEs, população de UE, carga de setor, condições de setor como um todo, etc. Por exemplo, se mais UEs estiverem presentes e/ou a carga do setor aumentar, então alguns ou todos os UEs podem ser movidos do grupo SU-MIMO para o grupo MUMIMO. Como outro exemplo, se o desempenho degradar com o tempo para um UE determinado, então esse UE pode ser comutado do grupo MU-MIMO para o grupo SU-MIMO. Os UEs podem ser notificados sobre as mudanças nos grupos aos quais pertencem.
O Nó B pode avaliar as condições operacionais periodicamente e pode realizar quaisquer ajustes necessários aos grupos. Alternativamente ou adicionalmente, o Nó B pode avaliar os grupos quando adequado, por exemplo, quando novos UEs são adicionados, quando os UEs existentes saem, quando as exigências de dados e/ou condições mudam, etc. A mudança de um grupo para outro grupo não é tipicamente com base de quadro a quadro, mas, ao invés disso, é geralmente menos frequente. A duração de um quadro 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 receber informações de realimentação dos UEs e pode programar UEs para transmissão em enlace descendente com base nas informações de realimentação recebidas. Em cada intervalo de programação, o programador pode avaliar diferentes UEs para SU-MIMO e diferentes combinações de UEs para MU-MIMO. O programador pode determinar as capacidades de transmissão alcançáveis para diferentes UEs SU-MIMO e diferentes combinações de UEs MU-MIMO e pode determinar o ganho alcançável com MU-MIMO. 0 programador pode decidir programar um único UE com SU-MIMO ou múltiplos UEs com MUMIMO com base em diversos fatores tal como capacidade de /32 setor (que pode favorecer MU-MIMO), elevada capacidade de transmissão de pico (que pode favorecer SU-MIMO), requerimentos de dados, requerimentos de QoS, carregamento de setor, etc. Alguns desses fatores (por exemplo, carregamento de setor) pode mudar com o tempo e pode ser diferente para diferentes tempos do dia. Dessa forma, as decisões de programação podem variar de acordo com base nos fatores implícitos.
A classificação de UEs em grupos pode prover diversas vantagens. Primeiro, a programação pode ser simplificada pela classificação dos UEs em grupos. Por exemplo, o programador não precisa avaliar UEs SU-MIMO em combinação com outros UEs. Em segundo lugar, ambiguidade na interpretação das informações CQI pode ser evitada. O Nó B pode interpretar informações CQI para cada UE de acordo com as regras de interpretação aplicáveis para o grupo ao qual o UE pertence. Por exemplo, o Nó B pode interpretar as informações CQI recebidas de um UE no grupo SU-MIMO como sendo geradas com seleção de classificação e SIC. O Nó B pode interpretar as informações CQI recebidas de um UE no grupo MU-MIMO como sendo geradas sem seleção de classificação ou SIC. A classificação dos UEs em grupos SUMIMO e MU-MIMO pode permitir projeto e operação independentes da pré-codificação para SU-MIMO e MU-MIMO para aperfeiçoar o desempenho. Um UE SU-MIMO pode selecionar uma matriz de pré-codificação e vetor (es) de coluna a partir de um conjunto ao passo que um UE MU-MIMO pode selecionar uma matriz de pré-codificação e vetor(es) de coluna a partir de outro conjunto. O número de matrizes de pré-codificação ou colunas disponíveis pode ser otimizado de forma independente para os grupos SU-MIMO e MU-MIMO.
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Ά ambiguidade na interpretação das informações CQI também pode ser evitada de outras formas. Por exemplo, um UE pode enviar as informações CQI bem como um ou mais bits de sinalização para indicar qual modo (por exemplo, SU-MIMO ou MU-MIMO) foi utilizado na geração das informações CQI. O Nó B pode então interpretar as informações CQI recebidas de acordo com o modo indicado pelo(s) bit(s) de sinalização. Em qualquer caso, a interpretação adequada das informações CQI permite que o Nó B selecione taxa(s) adequada (s) para cada UE programado.
Um UE SU-MIMO pode selecionar uma matriz de précodificação e realizar a seleção de classificação como se segue. O UE pode avaliar cada uma das matrizes de précodificação suportadas pelo Nó B. Para cada matriz de précodif icação, o UE pode avaliar cada uma das 2Γ — 1 possíveis combinações de colunas que podem ser utilizadas para transmissão. Cada combinação corresponde a um conjunto específico de uma ou mais colunas na matriz de précodificação, e cada coluna pode ser utilizada para um fluxo de dados. Para cada combinação, o UE pode (a) distribuir a potência de transmissão total através de todas as colunas/fluxos de dados para essa combinação, (b) estimar a SNR de cada fluxo de dados com base na técnica de detecção MIMO (por exemplo, MMSE ou SIC) utilizada pelo UE, e (c) determinar a capacidade de transmissão para essa combinação com base nas estimativas SNR para todos os fluxos de dados. O UE pode selecionar a combinação e a matriz de précodif icação que provêem a maior capacidade de transmissão.
Um UE MU-MIMO pode selecionar uma matriz de précodificação e uma ou mais colunas dessa matriz de forma similar. O UE pode avaliar cada uma das matrizes de précodif icação suportadas. Para cada matriz de précodificação, o UE pode avaliar cada possível combinação de /32 colunas aplicável ao UE, por exemplo, combinações com L colunas. Para cada combinação, o UE pode (a) distribuir a potência de transmissão total através de T colunas/fluxos de dados, (b) estimar a SNR de cada fluxo de dados com base na técnica de detecção MIMO (por exemplo, MMSE) utilizada pelo UE, e (c) determinar a capacidade de transmissão para essa combinação com base nas estimativas SNR para todos os fluxos de dados. O UE pode selecionar a combinação e matriz de pré-codificação que fornecem a maior capacidade de transmissão.
A seleção da matriz de pré-codificação e suas colunas também pode ser realizada de outras maneiras.
Com referência à Fiqura 2, os controladores/processadores 280x e 280y podem determinar qual matriz de pré-codificação e quais colunas L ou S utilizar para a transmissão. Os controladores/processadores 280x e 280y também podem determinar as informações CQI (por exemplo, SNRs ou taxas) para os fluxos de dados a serem enviados com as colunas selecionadas da matriz de précodificação. Os controladores/processadores 280x e 280y podem qerar uma mensaqem de enlace ascendente contendo informações de realimentação, que pode compreender um índice para a matriz de pré-codificação selecionada, informações indicativas das L ou S colunas selecionadas, informações CQI, e/ou outras informações (por exemplo, classificação de canal). O controlador/processador 240 recebe as informações de realimentação dos UEs e determina qual matriz de pré-codificação e colunas (ou mais geralmente, quais vetores de pré-codificação) utilizar para cada UE.
A Figura 3 ilustra um processo 300 para classificação de UEs e transmissão de dados para os UEs. Os UEs são classificados em uma pluralidade de grupos /32 compreendendo um primeiro grupo e um segundo grupo (bloco 312). O primeiro grupo pode incluir UEs a serem programados individualmente para a transmissão MIMO, isto é, UEs que não são programados juntos em um conjunto de recursos de tempo e frequência. O segundo grupo pode incluir UEs que podem ser programados juntos para a transmissão MIMO, isto é, UEs que podem ser programados juntos em um conjunto de recursos de tempo e frequência. Um único UE é selecionado em um momento a partir do primeiro grupo para transmissão MIMO (bloco 314) . Múltiplos UEs são selecionados em um momento a partir do segundo grupo para a transmissão MIMO (bloco 316) .
A classificação no bloco 312 pode ser realizada de diversas formas. Cada UE pode ser colocado no primeiro grupo ou no segundo grupo com base no número de antenas no UE e do número de antenas em um Nó B. Por exemplo, os UEs com uma única antena podem ser colocados no segundo grupo, UEs com pelo menos T antenas podem ser colocados no primeiro grupo, e UEs com menos que T antenas podem ser colocados no segundo grupo, onde T é o número de antenas no Nó B. Os UEs também podem ser classificados com base na carga no Nó B, os dados e requisições QoS dos UEs, estatísticas de canal de longo prazo, número de UEs, etc. A classificação dos UEs pode ser semi-estátíca. Mudanças nas condições operacionais podem ser detectadas (por exemplo, periodicamente), e os UEs podem ser reclassifiçados com base nas mudanças detectadas nas condições operacionais. A sinalização pode ser enviada para os UEs para conduzir os grupos aos quais pertencem.
Para os blocos 314 e 316, as informações de realimentação podem ser recebidas a partir dos UEs nos primeiro e segundo grupos. As informações de realimentação de cada UE podem compreender uma matriz de pré-codificação /32 selecionada, uma ou mais colunas selecionadas da matriz de pré-codificação selecionada, informações CQI, e/ou outras informações. Os UEs podem ser programados para transmissão MIMO com base nas informações de realimentação. Por exemplo, múltiplos UEs selecionando diferentes colunas de uma matriz de pré-codificação comum podem ser programados juntos. Uma transmissão MIMO pode ser enviada para um único UE no primeiro grupo ou múltiplos UEs no segundo grupo, por exemplo, utilizando uma ou mais colunas de uma matriz de pré-codificação selecionada pelo(s) UE(s) (bloco 318). Alternativamente, o Nó B pode enviar dados para múltiplos UEs utilizando uma matriz de pré-codificação reconstruída (tal como uma matriz de forçar a zero) obtida com base nas matrizes e/ou colunas selecionadas pelos UEs.
A Figura 4 ilustra um aparelho 400 para classificação dos UEs e transmissão de dados para os UEs. O aparelho 400 inclui mecanismos para classificar os UEs em uma pluralidade de grupos compreendendo um primeiro grupo e um segundo grupo (módulo 412), mecanismos para selecionar um único UE em um momento a partir do primeiro grupo para transmissão MIMO (módulo 414), mecanismos para selecionar múltiplos UEs em um momento a partir do segundo grupo para a transmissão MIMO (módulo 416) e mecanismos para enviar uma transmissão MIMO para um único UE no primeiro grupo ou para múltiplos UEs no segundo grupo, por exemplo, utilizando uma ou mais colunas de uma matriz de précodificação selecionada pelo(s) UE(s) (módulo 418). Os módulos 412 a 418 podem compreender processadores, dispositivos eletrônicos, dispositivos de hardware, componentes eletrônicos, circuitos lógicos, memórias, etc., ou qualquer combinação dos mesmos.
A Figura 5 ilustra um processo 500 para interpretação de informações CQI. Os UEs são classificados /32 em uma pluralidade de grupos compreendendo um primeiro grupo e um segundo grupo (bloco 512) . As informações CQI recebidas dos UEs no primeiro grupo são interpretadas de acordo com uma primeira interpretação (bloco 514). As informações CQI recebidas dos UEs no segundo grupo são interpretadas de acordo com uma segunda interpretação (bloco 516) . A primeira interpretação pode resultar na interpretação das informações CQI a partir dos UEs no primeiro grupo como sendo gerada (a) com potência de transmissão total no Nó B sendo distribuída através de um número selecionado de fluxos de dados, (b) com SIC, (c) com uma consideração de que a transmissão de dados está sendo enviada para um único UE e/ou (d) com alguma outra consideração. A segunda interpretação pode resultar na interpretação das informações CQI a partir dos UEs no segundo grupo como sendo gerada (a) com a potência de transmissão total sendo distribuída através do número máximo de fluxos de dados enviados pelo Nó B e/ou (b) sem SIC.
Um único UE no primeiro grupo ou múltiplos UEs no segundo grupo podem ser selecionados para a transmissão MIMO (bloco 518) . As taxas para a transmissão MIMO para o(s) UE(s) podem ser selecionadas com base na interpretação das informações CQI recebidas do(s) UE(s) (bloco 520).
A Figura 6 ilustra um aparelho 600 para interpretação das informações CQI. O aparelho 600 inclui mecanismos para classificar UEs em uma pluralidade de grupos compreendendo um primeiro grupo e um segundo grupo (módulo 612), mecanismos para interpretar informações CQI recebidas dos UEs no primeiro grupo de acordo com uma primeira interpretação (módulo 614), mecanismos para interpretar informações CQI recebidas dos UEs no segundo grupo de acordo com uma segunda interpretação (módulo 616), /32 mecanismos para selecionar um único UE no primeiro grupo ou múltiplos UEs no segundo grupo para transmissão MIMO (módulo 618), e mecanismos para selecionar taxas para a transmissão MIMO para o(s) UE(s) com base na interpretação das informações CQI recebidas do(s) UE(s) (módulo 620). Os módulos 612 a 620 podem compreender processadores, dispositivos eletrônicos, dispositivos de hardware, componentes eletrônicos, circuitos lógicos, memórias, etc., ou qualquer combinação dos mesmos.
A Figura 7 ilustra um processo 700 realizado por um UE. O UE recebe sinalização indicando se o UE é colocado em um primeiro grupo ou um segundo grupo (bloco 712). O UE seleciona uma matriz de pré-codificação de um conjunto de matrizes de pré-codificação (bloco 714) e seleciona pelo menos uma coluna da matriz de pré-codificação selecionada (bloco 716) . Se o conjunto de matrizes de pré-codificação e/ou colunas disponíveis for diferente entre o primeiro grupo e o segundo grupo, então a seleção de matriz de précodifícação e vetor pode ser realizada no conjunto correspondente ao grupo ao qual o UE pertence. O UE gera informações CQI de uma primeira forma se for colocado no primeiro grupo (bloco 718) . O UE gera informações CQI de uma segunda forma se for colocado no segundo grupo (bloco 720). Por exemplo, se for colocado no primeiro grupo, o UE pode gerar informações CQI pela distribuição da potência de transmissão total no Nó B através de um número selecionado de fluxos de dados e/ou com SIC. Se for colocado no segundo grupo, o UE pode gerar as informações CQI pela distribuição da potência de transmissão total através do número máximo de fluxos de dados e sem SIC. CQI também pode ser determinado pela consideração da pré-codificação. Por exemplo, CQI pode ser determinado para cada matriz de précodif icação candidata e vetores de coluna. O UE envia /32 informações de realimentação compreendendo a matriz de précodificação selecionada, a pelo menos uma coluna selecionada da matriz de pré-codificação selecionada, e as informações CQI (bloco 722) . O UE pode receber uma transmissão MIMO (a) enviada apenas para o UE se for colocado no primeiro grupo ou (b) enviada para o UE e pelo menos um outro UE se colocado no segundo grupo (bloco 724).
A Figura 8 ilustra um aparelho 800 para um UE. O equipamento 800 inclui mecanismos para receber sinalização indicando se o UE está colocado em um primeiro grupo ou um segundo grupo (módulo 812), mecanismos para selecionar uma matriz de pré-codificação a partir de um conjunto de matrizes de pré-codificação (módulo 814), mecanismos para selecionar pelo menos uma coluna da matriz de précodificação selecionada (módulo 816), mecanismos para gerar informações CQI de uma primeira forma se colocado no primeiro grupo (módulo 818), mecanismos para gerar informações CQI de uma segunda forma se for colocado no segundo grupo (módulo 820), mecanismos para enviar informações de realimentação compreendendo a matriz de précodificação selecionada, a pelo menos uma coluna selecionada da matriz de pré-codificação selecionada, e as informações CQI (módulo 822), e mecanismos para receber uma transmissão MIMO enviada apenas para o UE ou para o UE e pelo menos um outro UE (módulo 824). Módulos 812 a 824 podem compreender processadores, dispositivos eletrônicos, dispositivos de hardware, componentes eletrônicos, circuitos lógicos, memórias, etc., ou qualquer combinação dos mesmos.
As técnicas descritas aqui podem ser implementadas por diversos. Por exemplo, essas técnicas podem ser implementadas em hardware, firmware, software ou uma combinação dos mesmos. Para uma implementação em /32 hardware, as unidades de processamento em um Nó B ou em um UE podem ser implementadas dentro de um ou mais circuitos integrados de aplicação específica (ASIC), processadores de sinal digital (DSPs), dispositivos de processamento de sinal digital (DSPDs), dispositivos lógicos programáveis (PLDs), arranjos de portas programáveis em campo (FPGAs), processadores, controladores, microcontroladores, microprocessadores, dispositivos eletrônicos, outras unidades eletrônicas projetadas para realizar as funções descritas aqui, ou uma combinação dos mesmos.
Para uma implementação de firmware e/ou software, as técnicas podem ser implementadas com módulos (por exemplo, procedimentos, funções e assim por diante) que realizam as funções descritas aqui. Os códigos de firmware e/ou software podem ser armazenados em uma memória (por exemplo, memória 242, 282x ou 282y na Figura 2) e executados por um processador (por exemplo, processador 240, 280x ou 280y). A memória pode ser implementada dentro do processador ou externa ao processador.
A descrição anterior da invenção é provida para habilitar que qualquer pessoa versada na técnica realize ou faça uso da invenção. Diversas modificações à invenção serão prontamente aparentes aos versados na técnica, e os princípios genéricos definidos aqui podem ser aplicados a outras variações sem se distanciar do escopo da invenção. Dessa forma, a descrição não deve ser limitada aos exemplos ilustrados aqui, mas deve ser acordado o escopo mais amplo consistente com os princípios e características novas descritos aqui. Além do mais, até onde o termo inclui é utilizado na descrição detalhada ou nas reivindicações, tal termo pretende ser inclusivo de forma similar ao termo compreendendo como compreendendo é interpretado quando empregado como uma palavra de transição em uma reivindicação.

Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método para agrupar equipamentos de usuários (120), UEs, para transmissão de múltiplas entradas e múltiplas saídas, MIMO, em um sistema de comunicação sem fio (100), caracterizado pelo fato de que compreende:
    classificar os equipamentos de usuário (120), UEs, em uma pluralidade de grupos compreendendo um primeiro grupo e um segundo grupo, o primeiro grupo incluindo UEs (120) a serem programados individualmente para transmissão MIMO e o segundo grupo incluindo UEs que podem ser programados juntos para a transmissão MIMO;
    interpretar informações de indicador de qualidade de canal, CQI, recebidas a partir dos UEs (120) no primeiro grupo de acordo com uma primeira interpretação; e interpretar informações CQI recebidas a partir dos UEs (120) no segundo grupo de acordo com uma segunda interpretação.
  2. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que que interpretar informações CQI recebidas a partir dos UEs (120) no primeiro grupo compreende interpretar informações CQI a partir dos UEs (120) no primeiro grupo como sendo geradas com potência de transmissão total em um Nó B (110) distribuída através de um número selecionado de fluxos de dados, e em que interpretar as informações CQI recebidas a partir dos UEs (120) no segundo grupo compreende interpretar as informações CQI a partir dos UEs (120) no segundo grupo como sendo geradas com a potência de transmissão total distribuída através de um número máximo de fluxos de dados enviados pelo Nó B (110).
  3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    Petição 870190060038, de 27/06/2019, pág. 6/12
    2/6 programar um único UE no primeiro grupo ou múltiplos UEs no segundo grupo para transmissão de múltiplas entradas e múltiplas saídas, MIMO; e selecionar taxas para a transmissão MIMO para o UE ou UEs programados com base na interpretação das informações CQI recebidas a partir do UE ou UEs.
  4. 4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    selecionar um único UE em um momento a partir do primeiro grupo para transmissão de múltiplas entradas e múltiplas saídas, MIMO; e selecionar múltiplos UEs em um momento a partir do segundo grupo para transmissão MIMO.
  5. 5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que que classificar os UEs (120) compreende colocar cada um dos UEs (120) no primeiro grupo ou no segundo grupo com base em número de antenas no UE e número de antenas em um Nó B (110).
  6. 6. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que que classificar os UEs (120) compreende classificar os UEs (120) em uma pluralidade de grupos com base na carga em um Nó B (110), requisições de dados de cada UE, estatísticas de canal de longo prazo, o número de UEs sendo classificados, ou uma combinação dos mesmos.
  7. 7. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que que selecionar múltiplos UEs (120) em um momento a partir do segundo grupo para transmissão MIMO compreende selecionar a partir do segundo grupo, múltiplos UEs selecionando diferentes colunas de uma matriz de pré
    Petição 870190060038, de 27/06/2019, pág. 7/12
    3/6 codificação comum, e em que o método compreende adicionalmente enviar uma transmissão MIMO para os múltiplos UEs (120) utilizando a matriz de pré-codificação comum.
  8. 8. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que que selecionar múltiplos UEs (120) em um momento a partir do segundo grupo para transmissão MIMO compreende selecionar a partir do segundo grupo múltiplos UEs selecionando diferentes vetores de précodificação, e em que o método compreende adicionalmente enviar uma transmissão MIMO para os múltiplos UEs (120) utilizando uma matriz de pré-codificação reconstruída obtida com base nos vetores de pré-codificação selecionados.
  9. 9. Aparelho (110) para agrupar equipamentos de usuários (120), UEs, para transmissão de múltiplas entradas e múltiplas saídas, MIMO, em um sistema de comunicação sem fio (100), caracterizado pelo fato de que compreende:
    mecanismos para classificar os equipamentos de usuário (120), UEs, em uma pluralidade de grupos compreendendo um primeiro grupo e um segundo grupo, o primeiro grupo incluindo UEs (120) a serem programados individualmente para transmissão MIMO e o segundo grupo incluindo UEs que podem ser programados juntos para a transmissão MIMO;
    mecanismos para interpretar informações de Indicador de Qualidade de Canal, CQI, informações recebidas a partir dos UEs (120) no primeiro grupo de acordo com uma primeira interpretação; e mecanismos para interpretar informações CQI recebidas a partir dos UEs (120) no segundo grupo de acordo com uma segunda interpretação.
    Petição 870190060038, de 27/06/2019, pág. 8/12
    4/6
  10. 10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    mecanismos para programar um único UE no primeiro grupo ou múltiplos UEs no segundo grupo para transmissão de múltiplas entradas e múltiplas saídas, MIMO; e mecanismos para selecionar taxas para a transmissão MIMO para o UE ou UEs programados com base na interpretação das informações CQI recebidas a partir do UE ou UEs.
  11. 11. Aparelho (110), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    mecanismos para selecionar um único UE em um momento a partir do primeiro grupo para transmissão de múltiplas entradas e múltiplas saídas, MIMO; e mecanismos para selecionar múltiplos UEs (120) em um momento a partir do segundo grupo para transmissão MIMO.
  12. 12. Meio legível por computador, caracterizado pelo fato de que compreende instruções armazenadas no mesmo, compreendendo:
    um primeiro conjunto de instruções para classificar equipamentos de usuário (120), UEs, em uma pluralidade de grupos compreendendo um primeiro grupo e um segundo grupo, o primeiro grupo incluindo UEs (120) a serem programados individualmente para transmissão MIMO e o segundo grupo incluindo UEs que podem ser programados juntos para a transmissão MIMO;
    um segundo conjunto de instruções para interpretar informações de Indicador de Qualidade de Canal, CQI, informações recebidas a partir dos UEs (120) no primeiro grupo de acordo com uma primeira interpretação; e um terceiro conjunto de instruções para interpretar informações CQI recebidas a partir dos UEs
    Petição 870190060038, de 27/06/2019, pág. 9/12
    5/6 (12 0) no segundo grupo de acordo com uma segunda interpretação.
  13. 13. Método para agrupar equipamentos de usuários (120), UEs, para transmissão de múltiplas entradas e múltiplas saídas, MIMO, em um sistema de comunicação sem fio (100), caracterizado pelo fato de que compreende:
    gerar informações de Indicador de Qualidade de Canal, CQI, informações de uma primeira maneira se um equipamento de usuário (120), UE, for colocado em um primeiro grupo dentre uma pluralidade de grupos, o primeiro grupo incluindo UEs (120), a serem programados individualmente para transmissão de múltiplas entradas e múltiplas saídas, MIMO; e gerar informações CQI de uma segunda maneira se o UE (120) for colocado em um segundo grupo dentre a pluralidade de grupos, o segundo grupo incluindo UEs (120) que podem ser programados juntos para transmissão MIMO.
  14. 14. Aparelho para agrupar equipamentos de usuários (120), UEs, para transmissão de múltiplas entradas e múltiplas saídas, MIMO, em um sistema de comunicação sem fio (100), caracterizado pelo fato de que compreende:
    mecanismos para gerar informações de Indicador de Qualidade de Canal, CQI, de uma primeira maneira se um equipamento de usuário (120), UE, for colocado em um primeiro grupo dentre uma pluralidade de grupos, o primeiro grupo incluindo UEs (120) a serem programados individualmente para transmissão de múltiplas entradas e múltiplas saídas, MIMO; e mecanismos para gerar informações CQI de uma segunda maneira se o UE (120) for colocado em um segundo grupo dentre a pluralidade de grupos, o segundo grupo incluindo UEs que podem ser programados juntos para transmissão MIMO.
    Petição 870190060038, de 27/06/2019, pág. 10/12
    6/6
  15. 15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que que um aparelho é configurado como um equipamento de usuário (120), UE, o UE compreendendo adicionalmente:
    5 um processador (280x, 280y) configurado para gerar informações de Indicador de Qualidade de Canal, CQI, informações da primeira maneira se o UE (120) for colocado no primeiro grupo dentre a pluralidade de grupos, o primeiro grupo incluindo UEs (120) a serem programados 10 individualmente para transmissão de múltiplas entradas e múltiplas saídas, MIMO, e para gerar informações CQI de uma segunda maneira se o UE (120) for colocado em um segundo grupo dentre a pluralidade de grupos, o segundo grupo incluindo UEs (120) que podem ser programados juntos para 15 transmissão MIMO; e uma memória (282x, 282y) acoplada ao processador.
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