ES2641317T3 - Mejoras para la transmisión multipunto coordinada - Google Patents

Abstract

Método para la comunicación en transmisiones multipunto coordinadas, que comprende aplicar un elemento de recurso para transmisiones coordinadas en un área de cooperación, entre un elemento de red y una terminal, en el que el área de cooperación está formada por una pluralidad de celdas y las transmisiones coordinadas en el elemento de recurso están restringidas únicamente a aquellas celdas que no transmiten un elemento específico en el elemento de recurso; detectar información que indica que otra celda en el área de cooperación transmite el elemento específico en el elemento de recurso, y cancelar la interferencia causada por la transmisión del elemento específico en el elemento de recurso, de la otra celda utilizando la información.

Description

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DESCRIPCION

Mejoras para la transmision multipunto coordinada Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un aparato, metodo y producto programa informatico que se refiere a mejoras relacionadas con una transmision coordinada que implica una pluralidad de elementos y/o terminales de red, en particular la transmision multipunto coordinada (MPCo).

Antecedentes de la tecnica relacionada

Resultan de aplicacion los significados siguientes de las abreviaturas utilizadas en la presente memoria:

A&F:

amplificacion y transmision («amplify and forward»)

AP:

puerto de antena

BER:

tasa de error de bits

BS:

estacion base

CAS:

areas de cooperacion

CCE

elemento de canal de control

CDF:

funcion de distribucion acumulativa

C-MIMO:

cooperativo multientrada multisalida

CoMP:

multipunto coordinado

COOPA:

antena cooperativa

CQI:

indicador de calidad del canal

CRS:

senal de referencia comun

CSI:

informacion de estado de canal

D&F:

descodificacion y transmision («decode and forward»)

DL:

enlace descendente

eNB:

nodo B evolucionado (eNodeB)

FDD:

duplex por division de frecuencias

GI:

intervalo de guarda

HARQ:

solicitud de repeticion automatica tffbrida

LOS:

lmea de vision

MS:

estacion movil

MCS:

esquema de modulacion y codificacion

MIMO:

multientrada multisalida

MU-MIMO:

MIMO multiusuario

NB:

nodo B

OFDM:

multiplexacion por division de frecuencias ortogonales

OFDMA:

acceso multiple por division de frecuencias ortogonales

PDCCH:

canal de control de enlace descendente ffsico

pDRS:

senal de referencia dedicada precodificada

PDSCH:

canal ffsico compartido de enlace descendente

PRB:

bloque de recurso ffsico

R8:

version 8

RB:

bloque de recursos

RE:

elemento de recurso

RNTI:

identificadores temporales de red de radio

RS:

senal de referencia

RRM:

gestion de recursos de radio

RS:

senal de referencia

SC:

subportadora

SDM:

multiplexado por division espacial

SINR:

proporcion de senal a ruido mas interferencias

TDM:

multiplexado por division de tiempo

TDD:

duplex por division temporal

UE:

equipos del usuario

ZF:

forzado a cero

La presente solicitud se refiere, entre otros y sin limitacion, a la estimacion de canales. La estimacion de canales para los sistemas de radio movil de banda ancha generalmente supone un reto debido a la gran varianza temporal y selectividad de frecuencia de los canales de radio en los UE en rapido movimiento. En el caso de los sistemas de antena cooperativa (COOPA, por sus siglas en ingles), en los que se pretende una precodificacion coherente de las senales de datos procedentes de diferentes sitios de transmision, el reto es todavfa mayor debido al elevado numero

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de canales de radio, as^ como la elevada precision requerida con respecto a las estimaciones de informacion de estado del canal (CSI, por sus siglas en ingles).

Recientemente, 3GPP esta investigando las denominadas tecnicas de LTE-Advanced study item para incrementar de manera significativa el rendimiento y se ha identificado la denominada transmision multipunto cooperativa o coordinada (CoMP) como una de las tecnicas principales para incrementar la eficiencia espectral. Se han identificado diferentes tecnicas de CoMP en las que las mas potentes transmiten simultaneamente datos precodificados de diferentes eNB a varios UE en el mismo recurso de tiempo-frecuencia. La precodificacion coherente, aunque anade complejidad y conduce a una sobrecarga considerable en la estimacion del canal, retroalimentacion y trafico de retorno, promete ganancias de rendimiento significativas, ya que permite una cancelacion optima de las interferencias y posee una ganancia de diversidad inherente. En teona, se han predicho ganancias elevadas, del orden de varios 100%.

Debido a que LTE Advanced se percibe como una evolucion de LTE Rel. 8, generalmente se demanda una compatibilidad retroactiva completa.

Sin embargo, lo anterior plantea problemas en particular relacionados con CoMP, ya que las tecnicas utilizadas para CoMP en parte contradicen las tecnicas utilizadas actualmente, por ejemplo, en LTE Rel. 8.

Ademas, se produce el problema relacionado con los diferentes tipos de senal de referencia (tal como las senales de referencia de informacion de estado del canal (CSI), las senales de referencia dedicada predescodificada (pDRS, tambien conocida como senal de referencia de desmodulacion, DM-RS) y las senales de referencia comun (CRS)), de que puede producirse una sobrecarga elevada, que compromete las mejoras conseguidas por CoMP.

Ademas, los problemas anteriormente indicados tambien pueden producirse en otras tecnicas de transmision coordinada aparte de CoMP, por ejemplo, en MU-MIMO (multiusuario multientrada multisalida), etc.

[0009] HUAWEI: "Impacts of Downlink CoMP Transmission on Radio Interface, Transmitter and Receiver Behavior" 3GPP DRAFT; R1-090820 IMPACTS OF DOWNLINK COMP TRANSMISSION ON RADIO INTERFACE TRANSMITTER AND RECEIVER BEHAVIOR, 3RD GENERATION PARTNERSHIP PROJECT (3GPP), MOBILE COMPETENCE CENTRE; 650, ROUTE DES LUCIOLES ; F-06921 SOPHIA-ANTIPOLIS CEDEX ; FRANCE, no. Athens, Grecia; 20090206, 6 de febrero de 2009 (2009-02-06), XP050318677 [recuperado el 2009-02-06] comenta como manejar la transmision de datos y la recepcion en CoMP en caso de colision con CRS en el mismo RE en las celdas asistentes. En el lado transmisor, los datos PDSCH se tratan si los datos y CRS colisionan en el mismo RE en celdas asistentes. Es decir, no se transmite simultaneamente ningun dato con el CRS en el mismo RE. En el lado del receptor, el receptor ignora los datos correspondientes de posicion de la CRS de las celdas asistentes y no los incorpora en el procedimiento de deteccion y descodificacion. SAMSUNG: "Design Considerations for COMp Joint Transmission" 3GPP DRAFT; Rl-091868 DESIGN CONSIDERATIONS FOR COMP JOINT TRANSMISSION, 3RD GENERATION PARTNERSHIP PROJECT (3GPP), MOBILE COMPETENCE CENTRE; 650, ROUTE DES LUCIOLES; F-06921 SOPHIA-ANTIPOLIS CEDEX; FRANCIA, no. San Francisco, USA; 20090428, 28 April 2009 (2009-04-28), XP050339364 [recuperado el 2009-04-28], se centra en consideraciones de diseno del procesamiento conjunto con CoMP, en el que los elementos de recurso se seleccionan para la cooperacion total entre todas las radioceldas cooperantes mediante supresion de los elementos de recurso portadores de CRS en todas las radioceldas cooperantes. Los datos destinados a un UE particular se comparten entre diferentes puntos de transmision y se procesan conjuntamente en estas celdas.

Descripcion resumida de la invencion

De esta manera, es un objetivo de la presente invencion superar el problema anteriormente indicado de la tecnica anterior.

Segun un primer aspecto, se controla una transmision coordinada entre elementos de la red de control y terminales en elementos de recurso. Se detecta si un elemento de recurso comprende un elemento espedfico y se selecciona un elemento de recurso para la transmision coordinada, en el caso de que se detecte que el elemento de recurso no comprenda un elemento espedfico.

El elemento espedfico puede ser una senal de referencia (por ejemplo, una CRS (senal de referencia comun)) o un sfmbolo de canal de control utilizado para un canal de control (por ejemplo, un sfmbolo PDCCH (canal de control de enlace descendente ffsico)).

Segun un aspecto adicional, se control la transmision de senales de referencia en elementos de recurso de un bloque de recuso en una transmision coordenada entre elementos de control de red y terminales. Para una secuencia de senales de referencia, se utiliza una unica senal de referencia para todas las terminales y la senal de referencia unica se precodifica espacialmente para cada terminal.

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La senal de referencia puede ser una pDRS (senal de referencia dedicada precodificada).

Segun un aspecto adicional, se envfa una senal de referencia dedicada precodificada ortogonal de un elemento de red a una terminal. La terminal estima un resultado de estimacion de canal utilizando la senal de referencia dedicada precodificada y el elemento de red recibe el resultado de estimacion de canal del terminal. Basandose en el resultado recibido de estimacion del canal, el elemento de red determina la informacion del canal.

La transmision coordenada indicada anteriormente puede ser una transmision coordinada multipunto (CoMP) o una transmision multiusuario multientrada multisalida (MU-MIMO) o similar.

Breve descripcion de los dibujos

Dichos objetivos y otros objetivos, caractensticas, detalles y ventajas resultaran mas completamente evidentes a partir de la descripcion detallada siguiente de realizaciones de la presente invencion, que debe considerarse junto con los dibujos adjuntos, en los que:

la fig. 1 ilustra localizaciones de CRS de LTE Rel.8 en un caso con 3 cambios de frecuencia diferentes.

La fig. 2A muestra un metodo segun una primera y una segunda realizaciones y la fig. 2B muestra un aparato segun la primera y segunda realizaciones.

La fig. 3 ilustra un esquema de CoMP convencional con CRS coordinadas, permitiendo la cooperacion con las demas RE.

La fig. 4 muestra areas de cooperacion de tamano reducido en el caso de RE bloqueadas en la celda 3 debido a CRS segun la primera realizacion.

La fig. 5 muestra la precompensacion de la interferencia debida a la CRS de una celda no cooperante en un area de cooperacion de tamano reducido basado en el conocimiento de los datos, CRS (cifrado, semilla, etc.) y canales de radio estimados de todas las celdas segun la primera realizacion.

La fig. 6 muestra el concepto basico de CoMP segun la segunda realizacion.

La fig. 7 ilustra el desfase de PDCCH para una transmision de CoMP de 3 celdas.

Las figs. 8A a 8C muestran diferentes tamanos de areas de cooperacion, segun el numero de celdas bloqueadas debido a la transmision todavfa en ejecucion del PDCCH en otras celdas segun la segunda realizacion.

Las figs. 9A a 9C muestra la desmodulacion para un equipo de usuario (UE3) solo para diferentes fases segun la segunda realizacion.

La fig. 10 ilustra la interferencia y BER variables en un PRB debido al numero variable de eNB cooperantes segun la segunda realizacion.

La fig. 11A muestra un metodo segun una tercera realizacion y la fig. 11B muestra un aparato segun la tercera realizacion.

La fig. 12 ilustra un area de CoMP con 4 eNB, que presentan diferentes numeros de elementos de antena relacionado con la tercera y cuarta realizaciones.

Las figs. 13A y 13B muestran metodos segun una cuarta realizacion.

Las figs. 14A y 14B muestran aparatos segun la cuarta realizacion.

La fig. 15 ilustra un esquema de la RS integrada segun la cuarta realizacion.

La fig. 16 ilustra las caractensticas tfpicas de la precision de estimacion de la CSI de las CRS, CSI-RS y pDRS, asf como el resultado de posibles ganancias combinadas al aplicar el procedimiento segun la cuarta realizacion.

La fig. 17 muestra la posible asignacion de pDRS combinando dos subtramas siguientes segun la cuarta realizacion.

Las figs. 18 a 20 muestran los resultados de simulacion del procedimiento segun la cuarta realizacion.

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Descripcion detallada de realizaciones

A continuacion, se describen realizaciones de la presente invencion haciendo referencia a ejemplos generales y espedficos de las realizaciones. Sin embargo, debe entenderse que la descripcion se proporciona a fftulo de ejemplo unicamente y que las realizaciones indicadas en modo alguno deben entenderse como limitativas de la presente invencion a las mismas.

Primera realizacion

Segun una primera realizacion de la presente invencion, se considera la transmision de CoMP en combinacion con cambios de frecuencia (tal como se define en Rel. 8, por ejemplo).

A continuacion, se describe la tecnica anterior relacionada con lo anterior.

Para LTE version 8, se ha definido una matriz de denominadas senales de referencia comun (CRS, por sus siglas en ingles). Por ejemplo, el puerto de antena API presenta RS cada sexta subportadora en los sfmbolos de OFDM 1, 5, 9 y 12. Debido a que LTE es un sistema de radio celular con reutilizacion de frecuencias 1, todas las celdas transmiten CRS espedficas de celda con secuencias espedficas de codificacion. Con el fin de reducir la interferencia intercelda entre CRS de diferentes celdas, se han definido 3 denominados cambios de frecuencia diferentes adicionales, referidos a que las CRS para la celda 1 se inician con, por ejemplo, la subportadora (SC) SC1 o la celda 2 con SC2 y la celda 3, con SC3, en los sfmbolos de OFDM correspondientes. Los cambios de frecuencia estan estrechamente acoplados a los ID de celda y evitan que las CRS de celdas contiguas esten colisionando continuamente con las mismas senales RS de las otras celdas, mejorando de esta manera la precision de la estimacion del canal.

El operador de red movil (MNO, por sus siglas en ingles) puede controlar los cambios de frecuencia mediante la asignacion de los ID de celda correspondientes a los sitios.

En LTE Rel. 8, cada celda puede utilizarse todos sus elementos de recurso (RE) no utilizados para las CR para la transmision de datos en el canal compartido de enlace descendente ffsico.

Tal como se ha indicado anteriormente, la denominada transmision multipunto cooperativa o coordinada (CoMP, por sus siglas en ingles) se ha identificado como una de las tecnicas principales para incrementar la eficiencia espectral.

Debido a que LTE Advanced se percibe como una evolucion de LTE Rel. 8, generalmente se demanda una compatibilidad retroactiva completa. Lo anterior incluye que las CRS debeffan transmitirse totalmente en concordancia con LTE Release 8. Con respecto a los cambios de frecuencia de Release 8, lo anterior conduce a un conflicto para la cooperacion de eNB en el caso de que las RE que portan CRS presenten diferentes cambios de frecuencia en diferentes celdas cooperantes. Estos RE portan en una celda, bins de datos, y en el otro, CRS, evitando la transmision simultanea a partir de todas las celdas.

En LTE Advanced como modo de avanzar se ha acordado la presencia de denominadas CSI-RS para la estimacion de CSI escaso en tiempo y frecuencia y ademas pDRS en recursos utilizados para antenas CoMP o 8TX para la desmodulacion. Ademas, habra CRS de Release 8 con el fin de disponer de compatibilidad retroactiva completa con UE de Rel. 8

Tal como se ha indicado anteriormente, espedficamente los cambios de frecuencia espedficos de celda tales como los definidos para Rel. 8 constituyen un reto para los sistemas CoMP, en el que todos los eNB deben transmitir simultaneamente en los mismos RE las senales de datos correctamente precodificadas.

El reto se ilustra claramente en la fig. 1. La fig. 1 muestra localizaciones de CRS de LTE Rel. 8 en el caso de 3 cambios de frecuencia diferentes. En particular, en la fig. 1, se ilustra para tres celdas una parte pequena de un denominado bloque de recurso ffsico (PRB, por sus siglas en ingles). Una pareja de PRB consiste en 12 sfmbolos de SC y 14 sfmbolos de OFDM, formando una denominada subtrama de duracion 1 ms. Solo se muestran 3 de cada 12 SC, ya que ello resulta suficiente en la presente memoria. Puede observarse claramente que a cada celda se proporciona un cambio de frecuencias diferente, lo que significa que las localizaciones de las CRS estan desplazadas en un SC. La cooperacion en RE que portan CRS en una de las celdas se encuentra bloqueada, ya que la transmision simultanea comun de todos los eNB no resulta posible para estos RE.

En la presente memoria unicamente un AP, es decir AP0, es analizado, pero la situacion basica es bastante similar tambien para los otros AP, es decir, AP1 a 3.

Una cuestion adicional, que debe considerarse, es que existe una fuerte tendencia en las denominadas soluciones precodificantes transparentes de transmisiones CoMP, lo que implica que los UE no perciben el precodificador aplicado en los eNB. Con este fin, por ejemplo, en enlace directo, se ha acordado utilizar las denominadas RS

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dedicadas precodificadas (pDRS) para la demodulacion en el UE, permitiendo cualquier esquema precodificante sin notificacion expKcita del UE.

Tal como se ha indicado anteriormente, como solucion para la cuestion de los cambios de frecuencia, se ha propuesto controlar las ID de control en la red de manera que puedan evitarse diferentes cambios de frecuencia.

Dicha solucion presenta sus beneficios ya que no requiere ningun cambio a LTE o LTE Advanced ya que la planificacion por red ya es posible mediante MNO actualmente. Sin embargo, existen algunas cuestiones cnticas, tales como:

- la precision de estimacion del canal multicelda basada en CRS desplazadas podna resultar comprometida, de manera que por lo menos el rendimiento de los UE Rel.8 podna resultar degradado.

- Podna existir cierto impacto (por ejemplo, una asignacion aleatoria reducida) en el PDCCH en los primeros 3 sfmbolos de OFDM debido a los cambios faltantes.

- Los MNO podna presentar redes de LTE Rel.8 en ejecucion, en las que las ID de celda ya han recibido asignacion de sus cambios de frecuencia correspondientes, de manera que la reorganizacion de los ID de celda podna conducir a algunas cuestiones dificultosas de RRM (gestion de recursos radioelectricos).

- Los ID de celda con sus correspondientes cambios de frecuencia definen ademas codigos para los denominados canales de sincronizacion primarios y secundarios (PSS/SSS). De manera que, sin cambios de frecuencia, el procedimiento global de sincronizacion podna sufrir ya que se utilizan menos codigos.

- En el caso de un efecto de pantalla fuerte con condiciones variables de LOS (lmea de vision) y NLOS (sin lmea de vision), puede haber eNB distantes como interfirientes mas fuertes. Por este motivo, la definicion centrada en el usuario de las areas de cooperacion es en dichos escenarios mucho mas potente, ya que define las areas de coordinacion basandose en los interfirientes mas fuertes observados por los Ue. Lo anterior complica evitar los cambios de frecuencia mediante la planificacion de redes. La unica posibilidad para resolver lo anterior era aplicar en toda la red el mismo cambio de frecuencia.

Otra posibilidad para superar el problema sena utilizar RE supresores que portan CRS en radioceldas contiguas. Esta es una solucion limpia. Simultaneamente conduce a una sobrecarga extremadamente grande, del orden de 30% para el soporte de solo 2 AP. Dicha sobrecarga se percibe como extremadamente grande.

De esta manera, es un objetivo de la presente realizacion proporcionar una solucion compatible con LTE Release 8 para los esquemas de transmision de CoMP para LTE Advanced que permita preceder coherentemente en el caso de CRS con diferentes cambios de frecuencia para las radioceldas cooperantes.

Segun la presente realizacion, la coordinacion se encuentra restringida a aquellos eNB y UE de un area de coordinacion, que actualmente no estan transmitiendo ninguna CRS.

Un ejemplo mas general para la primera realizacion se describe a continuacion haciendo referencia a las figs. 2A y 2B, en las que la fig. 2A muestra un metodo segun una primera realizacion y la fig. 2B muestra una unidad de control (CU) como ejemplo de un aparato segun la primera realizacion.

En la fig. 2A se muestra un ejemplo general de un metodo segun la primera realizacion, en el que se controla una transmision multipunto coordinada entre elementos y terminales de control de red en elementos de recurso. En la etapa S11, se detecta si un elemento de recurso comprende un elemento espedfico y en la etapa S12 se selecciona un elemento de recurso para la transmision movil coordinada al detectarse que el elemento de recurso no comprende un elemento espedfico.

La fig. 2B muestra un ejemplo de un aparato segun la primera realizacion. En la presente memoria se supone que el aparato es, o es parte de, una unidad central (CU), aunque alternativamente el aparato puede ser, o puede ser parte de, otros elementos adecuados, por ejemplo, un NodeB o eNodeB. El aparato comprende un controlador de transmision (medios para controlar la transmision) 11 que controla una transmision multipunto coordinada entre elementos de control de red y terminales en elementos de recurso. Ademas, el aparato comprende un detector (medios de deteccion) 12 que detecta si un elemento de recurso (RE) contiene un elemento espedfico. Ademas, el aparato comprende un selector 13 que selecciona un elemento de recurso para la transmision movil coordinada al detectarse que el elemento de recurso no contiene el elemento espedfico.

Se indica que el controlador de transmision 11, el detector 12 y el selector 13 pueden proporcionarse en forma de una sola unidad. Es decir, por ejemplo, un procesador del CU o un eNode-B (no mostrado) pueden configurarse para realizar las funciones de dichos elementos.

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De esta manera, segun la primera realizacion, solo se utilizan realmente aquellos elementos de recurso que no contiene ningun elemento espedfico para la transmision movil coordinada (CoMP).

Segun un ejemplo mas espedfico de la primera realizacion, entre los elementos espedficos se incluyen senales de referencia, tales como la senal de referencia comun (CRS) indicada anteriormente.

Para una mejor comprension se hace referencia a las figs. 3 y 4 a continuacion. La fig. 3 muestra un esquema de CoMP convencional con CRS coordinadas, permitiendo cooperar en otros RE. La fig. 4 muestra areas de coordinacion de tamano reducido en el caso de RE bloqueados en la celda 3 debido a la CRS segun la presente realizacion. La interferencia de la CRS de la celda 3 debido a sus CRS puede corregirse para canales de radio conocidos de eNB3 a UE1 y UE2, tal como se indica a continuacion.

En la fig. 3 no se suponen cambios de frecuencia, que podnan garantizarse mediante, por ejemplo, planificacion por red correspondiente, ignorando sus desventajas, tales como las explicadas anteriormente. En ese caso, desde la perspectiva de CoMP, la situacion es sencilla y la totalidad de los 3 UE son servidos en todos los RE sin CRS. Los RE con CRS no son utilizados en absoluto para cooperar, sino solo para la transmision de CRS compatibles con Rel. 8.

En la fig. 4 se introducen cambios de frecuencia. Convencionalmente lo anterior significana que no existira coordinacion en absoluto en dichos RE (ver, por ejemplo, RE2, en el que la celda 3 transmite su senal CRS).

En la presente memoria se propone restringir la coordinacion a las celdas 1 y 2 para dicho RE, de esta manera puede conseguirse el maximo de ganancia de coordinacion. Simultaneamente, en comparacion con la solucion convencional, existe la desventaja de una interferencia incrementada debido a la transmision de senal CRS de la celda 3.

Sin embargo, en este caso debe considerarse que interferencia conocida es ninguna interferencia. Lo anterior abre dos opciones diferentes:

a) cancelacion de las interferencias en el UE basandose en los canales de radio conocidos de la celda 3 a UE1 y UE2, asf como CRS conocidas con sus secuencias de supresion espedficas de celda, cambios de frecuencia, etc. Ello conduce a una solucion no transparente, ya que los UE deben conocer todos los ID de celda que los sirven a fin de calcular las senales de transmision cRs correspondientes y multiplicarlas con los canales de radio correspondientes hi3 y h23. Ademas, debe conocerse la precodificacion. En este caso, el UE puede simplemente restar hi3*TxcRs,cell3 (TXcRs,cell3 es la senal transmitida para la CRS de la celda 3) de su senal descodificada para obtener la version libre de interferencias. Se indica que los ID de celda participates en la coordinacion probablemente son conocidos de todos modos en los UE, ya que la precodificacion coherente correspondiente a la informacion de los canales de radio para dichas celulas debe estar organizada, aunque la precodificacion podna cambiar bastante rapidamente.

b) Una solucion totalmente transparente a UE resulta posible mediante la consideracion de las interferencias debidas a la CRS de la celda 3 directamente en la unidad central (CU) mediante la precompensacion correspondiente. En el CU de todos modos toda la informacion-canales de radio de todos los eNB a todos los UE cooperantes, cambios de frecuencia, los ID de celda, secuencias de aleatorizacion, celdas cooperantes para el PRB actual, etc., se encontraran disponibles, por lo menos para las soluciones precodificantes coherentes investigadas en la presente memoria. Lo anterior permite ya restar en el CU, hi3*TXcRs,celda 3 para UE1 y h23*TxcRs,cell3 para UE2.

La fig. 5 muestra un esquema de la precompensacion propuesta e ilustra la precompensacion de las interferencias debida a la CRS de celdas no cooperantes en el area de cooperacion de tamano reducido basado en el conocimiento de los datos, CRS (cifrado, semilla, etc.) y canales de radio estimados de todas las celdas. Tal como se muestra en la fig. 5, solo las celdas 1 y 2 participan en la transmision CoMP. La interferencia debido a la CRS de la celda 3 a UE1 y UE2 esta indicada por las dobles flechas de puntos representada por hi3 y h23.

El esquema segun la presente realizacion presenta varias ventajas:

- Permite una solucion totalmente compatible retroactivamente con CRS Rel. 8 que muestra cambios de frecuencia espedficos de celda.

- Evita cualesquiera complicaciones con PDCCH o la sincronizacion basada en PSS/SSS debido a cambios de frecuencia faltantes y degradacion del rendimiento de la estimativa de canal multicelda.

- No hay necesidad de planificacion espedfica de ID de celda.

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- La solucion es completamente transparente, constituyendo uno de los principales beneficios. Tal como se ha indicado anteriormente, tambien son posibles soluciones no transparentes con respecto a los UE. Los UE pueden no experimentar en absoluto el problema del cambio de frecuencia y no presentan ningun requisito de procesamiento adicional.

- No se produce degradacion del rendimiento debido al tamano limitado del area de cooperacion, como sena el caso tipicamente. Para entenderlo, debe considerarse que se aplica la precodificacion coherente para superar la interferencia entre celdas, cancelando esta interferencia dentro de las areas de cooperacion de manera que solo se mantiene la interferencia entre areas de cooperacion. En este sentido, la cancelacion de la interferencia debido a la transmision de CRS por la precompensacion correspondiente produce el mismo efecto que la cooperacion real con esta celda.

- Ademas, el numero total de recursos utilizables con y sin cambio de frecuencia no cambia para el esquema propuesto, simplificando el acoplamiento de tasas. Para la cooperacion convencional sin cambios de frecuencia uno de cada tres rE no sera utilizado por ninguna de las celdas para PDSCH. Por lo que globalmente hay 2 RE que sirven a 3 UE, es decir, globalmente pueden utilizarse 6 de cada 9 grupos ('bins') de datos para la transmision de datos. En el caso del cambio de frecuencias, se estaran sirviendo 3 veces 2 UE, que es nuevamente 6 de cada 9 bins de datos.

- En caso de precodificacion coherente, no se requiere retroalimentacion o estimacion de canales adicional, sino que toda la informacion requerida ya se encuentra disponible, en el caso de que el esquema global se disene de acuerdo con lo anterior.

Segunda realizacion

Segun la segunda realizacion, tambien se considera que un elemento de referencia que contiene un elemento espedfico no es utilizado para CoMP, de manera similar a la primera realizacion. Sin embargo, segun la presente realizacion, un ejemplo de dicho elemento espedfico es un sfmbolo de canal de control, tal como un sfmbolo de PDCCH. Lo anterior se explica a continuacion en mayor detalle.

Es decir, la segunda realizacion se refiere a una solucion de CoMP en el caso de una no correspondencia de PDCCH, tal como se indica a continuacion.

A continuacion, se describe en primer lugar la tecnica anterior en este campo.

Tal como se ha indicado anteriormente en la parte introductoria de la presente solicitud, para la LTE Advanced, se ha investigado la denominada transmision multipunto coordinada (CoMP) y se ha llegado a un modo acordado de avance, en el que existen RS para la estimacion de CSI, que deben ser escasos en tiempo y frecuencia, asf como senales de referencia dedicadas precodificadas (pDRS) para la desmodulacion. Las pDRS estan destinadas a la desmodulacion y se transmiten unicamente en aquellas pRB con transmision de datos, ahorrando sobrecargas innecesarias. Las pDRS se precodifican con el mismo precodificador que las senales de datos correspondientes.

Los UE de ComP (es decir, los UE que participan en una transmision CoMP) estan controlados a partir de las denominadas celdas de anclaje en los canales de transporte de enlace descendente ffsicos (PDCCH). Cada UE esta conectado a su celda de anclaje, en donde la celda de anclaje se selecciona basandose en la potencia recibida mas fuerte.

Para la transmision PDSCH de los datos coherentemente precodificados, todos los eNB cooperantes transmiten simultaneamente en los mismos recursos.

Lo anterior funciona perfectamente siempre que el numero de sfmbolos de PDCCH, segun LTE Rel. 8, PCFICH pueda modificar el numero de sfmbolos de OFDM entre 1 y 3 en todas las celdas cooperantes es el mismo. Generalmente, cada celda podna presentar para cada subtrama un numero diferente de sfmbolos de OFDM de PDCCH de manera que la coordinacion en los primeros 3 sfmbolos de cada subtrama se vuelve dificultosa. En el caso de que la cooperacion siempre se encuentre restringida a los 11 sfmbolos de OFDM tras los primeros 3 sfmbolos de OFDM, se induce una sobrecarga bastante significativa.

De esta manera, un objetivo de la presente realizacion (aunque sin limitacion al mismo) es producir un soporte transparente y eficiente de soluciones de CoMP de precodificacion coherente que permita un numero diferente de sfmbolos de OFDM de PDCCH para cada celda de un area cooperante.

Es decir, el problema que debe resolverse es la precodificacion coherente de PDSCH en las areas de cooperacion con un numero variable y espedficamente diferente de sfmbolos de OFDM por subtrama. Observar que las subtramas presentan una duracion de 1 ms, consisten en 14 o 12 sfmbolos de OFDM y presentan 1 a 3 sfmbolos de OFDM para PDCCH, mientras que PCFICH indica la longitud del PDCCH de la subtrama actual.

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En la fig. 6, se muestran los principios respecto al CoMP. En detalle, la fig. 6 muestra el concepto basico para el CoMP: cooperacion en PDSCH y cada UE recibe PDCCH de su celda de anclaje unicamente, es dedr, en el PDCCH no existe cooperacion. El PDCCH esta indicado mediante dobles flechas de lmea continua, mientras que las transmisiones CoMP estan indicadas mediante flechas simples (flecha continua para UEa, flecha discontinua para UEb y flecha de puntos para UEc.

Tal como se ha indicado anteriormente, es un objetivo mantener el concepto de Rel. 8 en lo posible, es decir, mantener la compatibilidad retroactiva. Ademas, la capa ffsica (PHY, por sus siglas en ingles) debena separarse de capas mas elevadas.

De esta manera, se propone que cada UE escuche unicamente a su celda de anclaje (en ocasiones tambien denominada celda servidora, que se selecciona durante el traspaso (HO, por sus siglas en ingles) debido a la potencia de senal mas fuerte. Ademas, el PDCCH es similar a Rel. 8 con algunos CCE (elementos de canal de control) adicionales para la seleccion semiestatica del modo C-MIMO (cooperativo multientrada multisalida) y la definicion de un modo de notificacion de UE (ID de celda, marco temporal, etc.). Las ventajas conseguidas son: las ventajas son que el cambio rapido entre C-MIMO y Tx monocelda resulta posible, que las caractensticas de Rel. 8 puede reutilizarse al maximo, que resultan posibles soluciones de precodificacion transparente de UE y que no puede producirse confusion con la aleatorizacion espedfica de celda y de UE.

Con respecto a la pDRS, se indica que son ortogonales para como mmimo 8 flujos, que resulta posible FDM/TDM/CDM por flujo y que resulta posible la senalizacion de capa mas alta (RRC) del numero de secuencia por flujo. Ademas, resulta posible una adaptacion semiestaticamente junto con el modo C-MIMO. Alternativamente, resulta posible un mapeado de celda fija a flujo.

La fig. 6 ilustra el concepto de las celdas de anclaje, en el que cada celda de anclaje controla sus UE. En consecuencia, los PDCCH se transmiten sin cooperacion, mas o menos totalmente en lmea con LTE Rel. 8. La premisa es que para LTE Advanced solo se requieren unos cuantos mensajes nuevos de RRC, por ejemplo, para fijar los UE semiestaticamente en el modo ComP y, por lo tanto, pueden reutilizarse los mismos mecanismos de control ya en funcionamiento. Lo anterior incluye suficiente cobertura para los mensajes de PDCCH, asf como suficiente robustez de interferencia intercelda.

Para la transmision de datos de senales de PDSCH, la celda de anclaje y las celdas de anclaje del area de cooperacion transmiten simultaneamente para conseguir las ganancias de rendimiento se espera que grandes por la precodificacion coherente. Para la precodificacion coherente existe una separacion facil entre la capa PHY y las capas superiores. Lo anterior implica que la precodificacion (PHY) se lleva a cabo cooperativamente en las diferentes celdas, mientras que los codigos de aleatorizacion y los entrelazadores espedficos de celda y de UE, los RNTI (identificadores temporales de red de radio) de los UE, etc. se definen basandose en la celda de anclaje y sera una tarea de la red coordinar la transmision cooperativa de acuerdo con lo anterior.

Tal como ya se ha indicado, debena conseguirse la compatibilidad retroactiva completa de LTE Advanced con Release 8. Para Release 8, las denominadas senales de referencia comun (CRS) han sido definidas y se entiende facilmente que estas CRS deben transmitirse continuamente para una compatibilidad retroactiva completa. Las CRS pueden utilizarse para la desmodulacion de las senales de PDCCH, ya que estas han sido transmitidas desde la celda de anclaje unicamente. El primer sfmbolo de OFDM siempre sera un sfmbolo de PDCCH, de manera que para dicho sfmbolo siempre pueden utilizarse CRS.

Tal como ya se ha indicado anteriormente, en LTE Advanced como modo de avanzar habra CSI-RS para la estimacion de CSI escaso en tiempo y frecuencia y ademas senales de referencia dedicada precodificada (pDRS) en recursos utilizados para antenas CoMP o 8TX para la desmodulacion.

El pDRS y los datos se precodifican con el mismo precodificador de CoMP, de manera que la precodificacion es transparente a los UE, lo que implica que no es necesario que conozcan el precodificador para la desmodulacion. Estas pDRS pueden/deben utilizarse para la desmodulacion de las senales coherentemente precodificadas en los ultimos 11 sfmbolos de OFDM de la subtrama.

El area cntica son los sfmbolos de OFDM n° 2 y 3, ya que para estos sfmbolos algunas celdas podnan desear la transmision de senales de PDCCH (una celda unicamente) y otras desean transmitir los datos de PDSCH cooperativamente.

En la tecnica anterior, se han identificado diferentes opciones sobre como gestionar la cuestion anteriormente indicada, tales como la limitacion de la transmision de CoMP a los ultimos 11 sfmbolos de OFDM (o 9 sfmbolos de OFDM para el prefijo dclico extendido), senalizacion rapida de PFCICH por celda y adaptacion correspondiente de la transmision, utilizando una zona de control comun para la transmision de CoMP de la misma duracion, etc.

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Resulta interesante espedficamente la propuesta de utilizar la transmision no CoMP de senales de PDSCH en el caso de que una o mas celulas todavfa presenten algunas senales de PDCCH en dicho s^bolo de OFDM.

La desventaja de dicha solucion es que para los primeros s^bolos de OFDM de PDSCH no ComP, deben utilizarse las CRS, mientras que, para el resto de la subtrama, la pDRS puede utilizarse para la desmodulacion. De esta manera, dicha propuesta incrementa la complejidad del UE, es no transparente, ya que los UE deben ser notificados de si el segundo o tercer OFDM deben ser desmodulados basandose en la CRS o en la pDRS, y genera mucha sobrecarga de control para senalizar los sfmbolos de OFDM estando en el modo CoMP para cada subtrama.

Segun la presente realizacion, se propone un procedimiento especial para los primeros 3 sfmbolos, en el que solo participan aquellas celdas en CoMP en el que el sfmbolo no se utiliza para PDCCH. Por lo tanto, tambien pueden utilizarse los primeros 3 sfmbolos para CoMP. Lo anterior se describe en mayor detalle a continuacion.

En particular, una forma mas general segun las presentes realizaciones es similar, tal como se ha indicado anteriormente en relacion a la primera realizacion, a la mostrada en las figs. 2A y 2B. Es decir, basicamente solo se utilizan aquellos elementos de recurso para CoMP que no contienen un elemento espedfico, que es en el caso de la segunda realizacion, un sfmbolo del canal de control utilizado para un canal de control, por ejemplo, un sfmbolo de PDCCH, tal como se ha indicado anteriormente.

De esta manera, la forma general segun la segunda realizacion es similar a aquella segun la primera realizacion, por lo tanto, una descripcion detallada de la misma no se repite en la presente memoria. Se indica que, segun la segunda realizacion, el detector puede estar configurado de manera que detecte si un elemento de recurso contiene un elemento espedfico haciendo referencia a un indicador de formato controlado, tal como el PCFICH (canal indicador de formato de control ffsico), que indica el numero de sfmbolos de OFDM del canal de control (por ejemplo, PDCCH). De esta manera, puede detectarse claramente que elementos de recurso o sfmbolos contienen sfmbolos del canal de control.

La realizacion se describe en mayor detalle haciendo referencia a la fig. 7.

En particular, en la fig. 7, se ilustra en mayor detalle el reto con respecto al desajuste de duraciones de PDCCH en diferentes celdas cooperantes. Para los ultimos 11 sfmbolos de OFDHM resulta facilmente posible la cooperacion, mientras que en los primeros 3 sfmbolos de OFDM de las celdas cooperantes todavfa podnan encontrarse bloqueadas debido a la transmision del PDCCH.

En la figura se supone que existe una celda con una, una celda con 2 y una tercera celda con 3 sfmbolos de OFDM del PDCCH.

En la presente memoria se propone aplicar el maximo de cooperacion, es decir, iniciar la transmision monocelda con la condicion de que todas las demas celdas todavfa se encuentren en el modo PDCCH (2° sfmbolo de OFDM, bloque de celdas 3 con trama vertical) y cooperan parcialmente entre las celdas 1 y 3 en el sfmbolo de OFDM, en donde mas de una celda no transmite PDCCH (3° sfmbolo de OFDM, bloques con trama horizontal).

El concepto basico se ilustra en las figs. 8A a 8C, que ilustran el diferente tamano de areas de cooperacion, dependiendo del numero de celdas bloqueadas debido a una transmision de PDCCH todavfa en ejecucion en otras celdas. La fig. 8A ilustra la fase 1, en la que las celdas 1 y 2 emiten sus PDCCH y la celda 3 transmite su PDSCH. La fig. 8B ilustra la fase 2, en la que las celdas 2 y 3 inician la cooperacion, mientras que la celda 3 finaliza su transmision de PDCCH, es decir, se produce una transmision de CoMP de 2 celdas. La fig. 8C muestra la ultima fase, es decir, la fase 3, en la que todos los UE son servidos cooperativamente.

A primera vista, lo anterior aparentemente es todavfa mas complejo y aparentemente incrementa la sobrecarga para el control adicional. Ademas, requiere diferentes pDRS para el caso de dos eNB cooperantes y el de 3 eNB cooperantes, complicandolo todo. Un estudio mas detallado del tema revela que el eNB puede encargarse facilmente de la situacion y permitir que los UE desmodulen todos sus datos de PDSCH basandose en la senal de pDRS, con independencia del numero de celdas cooperantes. Con este fin, se analizan los canales de radio para el UE unico, UE3, en las figs. 9A a 9C.

Las figs. 9A a 9C muestran un analisis de la desmodulacion para UE3 unicamente para la fase 1 (transmision monocelda) a la fase 3 (CoMP completa) tal como se ha indicado anteriormente en relacion a las figs. 8A a 8C, en las que la fig. 9A muestra la fase 1. La fig. 9B muestra la fase 2 y la fig. 9C muestra la fase 3. Segun la figura en la fase 1, la desmodulacion debe llevarse a cabo para el canal de radio h33 (transmision monocelda) para la fase 2 para los canales combinados h31 y h33 y en la ultima fase incluye todos los canales de radio, h31, h32 y hte.

La tercera fase es la transmision de CoMP convencional y para la desmodulacion se esta utilizando el pDRS precodificado de acuerdo con lo anterior. Con los pesos precodificantes W31, W32 y W33 el UE lleva a cabo su estimacion segun W31*h31 + W32*h32 + W33*h33= a*ei* siendo 'a' una amplitud global del canal de radio precodificado y

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la fase correspondiente. Las senales de datos ven la misma precodificacion, as^ como canales de radio, de manera que es facilmente posible la desmodulacion.

En el caso de la transmision monocelda, la desmodulacion basada en pDRS fracasara debido a la desigualdad de canales. Los datos de PDSCH seran enviados sin precodificacion (w33,single celda =1) por el canal de radio h33. Sin embargo, debe considerarse que para una precodificacion coherente, el eNB debe conocer todos los canales de radio (virtuales) implicados basandose en retroalimentacion cuantizada de todos los UE.

Con el conocimiento de todos los canales de radio, el eNB puede aplicar facilmente una precompensacion para el PDSCH durante la transmision monocelda) segun W33,monocelda,pDRs = h33 / a*j de manera que los UE pueden reutilizar directamente la pDRS para la desmodulacion, con independencia de si el PDSCH se esta transmitiendo a partir de una, dos o la totalidad de celdas. Nota, el peso de la precompensacion para la transmision de 2 celdas puede derivarse de manera similar a la transmision monocelda.

Durante la transmision monocelda existe de manera natural mas interferencia intra-area de cooperacion, respecto a la cooperacion parcial o total. Como resultado, la BER (tasa de bits de error) por sfmbolo variara durante el tiempo. En la fig. 10, la BER resultante para el total de celulas cooperantes se indica esquematicamente con respecto al numero de sfmbolos. Es decir, la fig. 10 ilustra la interferencia variable (I) y la BER en una subtrama debido al numero variable de eNB cooperantes. Por este motivo, segun la presente realizacion se propone aplicar el entrelazado correspondiente para evitar rafagas de errores. Otra opcion sena el uso de diferentes MCS (esquemas de modulacion y codificacion) para cada sfmbolo de OFDM, aunque lo anterior requerira la senalizacion correspondiente y, por lo tanto, violaran la transparencia de la solucion.

Como mejora adicional, podna incluso pensarse en una precompensacion adicional de cancelacion de la interferencia de PDCCH de las otras celdas, ya que estas ya son conocidas del eNB o pueden estimarse basandose en las senales de PDCCH y los canales de radio implicados.

De esta manera, la presente realizacion proporciona las ventajas siguientes:

- se proporciona la flexibilidad total para la duracion de los PDCCH para las diferentes celdas del area de cooperacion.

- Pueden utilizarse todos los recursos disponibles para la transmision de datos de PDSCH segun la senalizacion de PDCCH de la celda de anclaje (tal como en R8).

- Solucion totalmente transparente para el UE, evitando cualquier sobrecarga adicional de control o senalizacion.

- No resulta necesario ningun procesamiento complejo de UE.

- Toda la complejidad se desplaza al lado del eNB. Como solucion adicional, el eNB podna informar los UE de si realiza precompensacion basandose en el esquema propuesto o si realiza un esquema mas simple, tal como transmision de datos restringidos en los ultimos 11 sfmbolos de OFDM para evitar la sobrecarga de procesamiento en el lado de eNB. Lo anterior podna resultar util en el caso de que los lfmites de capacidad sean menos exigentes.

Se indica que en la primera y segunda realizaciones anteriormente descritas, las senales de referencia (por ejemplo, CRS) y sfmbolos del canal de control (PDCCH) se mencionan como ejemplos del elemento espedfico que podna estar contenido en un elemento de recurso. Sin embargo, las realizaciones no se encuentran limitadas a dichos ejemplos. Es decir, cualquier tipo de senal o sfmbolo puede ser dicho «elemento espedfico», con la condicion de que presente un efecto negativo sobre la transmision de CoMP.

Tercera realizacion

La tercera realizacion se refiere al multiplexado por division espacial (SDM) para el diseno de pDRS con sobrecarga minima, pero no se limita al mismo. En detalle, segun la tercera realizacion, puede conseguirse una asignacion optimizada de las senales de referencia precodificadas (pDRS) para la transmision de multipunto coordinado (CoMP).

Lo anterior se explica a continuacion en mayor detalle, en donde en primer lugar se describe la tecnica anterior.

Tal como ya se ha indicado, para LTE Advanced, se investiga la transmision multipunto coordinada (CoMP) en un item de estudio (SI) y se ha alcanzado un acuerdo para avanzar, en el que existen RS para la estimacion de CSI (CSI-RS), que debenan ser escasos en tiempo y frecuencia, asf como senales de referencia dedicadas precodificada (pDRS) para la desmodulacion. Las pDRS estan destinadas a la desmodulacion y se transmiten unicamente en

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aquellas pRB con transmision de datos, ahorrando sobrecargas innecesarias. Las pDRS se precodifican con el mismo precodificador que las senales de datos correspondientes. Debido a que las pDRS deberan soportar la desmodulacion de los esquemas de maxima modulacion y codificacion (MCS), tales como 5/6QAM64, estas deberan proporcionar una estimacion del canal muy precisa, acompanada de una sobrecarga grande correspondiente para las RS para cada PRB.

Otra cuestion relevante es que LTE Advanced soportara hasta 8 antenas Tx por cada celula y en el caso de sistemas de CoMP, facilmente podnan cooperar 5 o incluso mas celdas. Desde una perspectiva de la estimacion de los canales, lo anterior significa que, en el caso de una implementacion directa sencilla, debenan estimarse 5 x 8 = 40 canales, lo que esta mas alla de las capacidades del UE y ademas conduce a una estimacion de canales y sobrecarga de senal de referencia extremadamente elevadas, espedficamente para la pDRS.

La pDRS y datos se precodifican con el mismo precodificador de CoMP de manera que la precodificacion es transparente a los UE, implicando que no deben conocer el precodificador para la desmodulacion. Actualmente, se favorece este tipo de transparencia.

La pDRS proporcionara una precision de estimacion muy buena, basada en suficientes recursos para las pDRS. Las pDRS, en caso de utilizarse para la precodificacion coherente, se beneficiaran de las ganancias en la conformacion del haz y requeriran RS precodificadas ortogonales por cada flujo o UE. La ortogonalizacion puede realizarse en el dominio temporal, de la frecuencia o del codigo (TDM, FDM o CDM). En el caso de, por ejemplo, un area de cooperacion de 5 celdas que soportan 4 UE con un flujo cada uno, existira un mmimo de 4 pDRS ortogonales. Cada pDRS puede estar soportada por aproximadamente 4 a 6 elementos de recurso. En el caso de 4 a 8 antenas Tx, la sobrecarga para las pDRS se incrementa facilmente a 20-30% por cada PRB planificado. Debido a que CoMP esta destinado a condiciones de sobrecarga, podna ser facilmente que el 80% de los UE se encuentren en modo de CoMP, es decir, la sobrecarga global para la pDRS se reducira unicamente de manera marginal, en aproximadamente 20%.

Las RS adicionales (aRS), tambien denominadas CSI-RS, estan destinadas a la estimacion de la CSI. Las estimaciones de CSI son alimentadas de vuelta por los UE a los eNB de manera que estos puedan aplicar la precodificacion correcta.

La densidad de CSI-RS debe adaptarse al tiempo de coherencia y selectividad de frecuencias de los canales de radio, ademas de suprimir suficientemente la interferencia multicelda de la RS. El rendimiento requerido de la estimacion del CSI debe ajustarse a la precision de precodificacion deseada y, por lo tanto, es dependiente del esquema de precodificacion global. Las simulaciones de areas de cooperacion individuales muestran que se requeriran errores cuadrados medios, MSE, de entre 0,1 y 0,01 para esquemas de precodificacion coherente avanzada, conduciendo facilmente a una sobrecarga de CSI Rs adicionales de aproximadamente 10%.

Para CRS tales como las CSI-RS, todos los UE pueden utilizar la misma CSI-RS para la estimacion del canal, de manera que la sobrecarga global es independiente del numero de UE. Simultaneamente para ComP en combinacion con 8 antenas Tx y, por ejemplo, 5 celdas, la sobrecarga de RS CSI facilmente estalla.

Del enlace directo aparentemente existen dos posibles direcciones para minimizar la sobrecarga global de la RS: i) minimizar la sobrecarga para RS CSI, o ii) lo mismo para pDRS.

Se indica que, segun la presente realizacion, se adopta la segunda direccion, es decir, segun la realizacion, la sobrecarga de pDRS para minimizar significativamente la precodificacion coherente de las soluciones de CoMP sin sacrificar rendimiento bajo la premisa de una estimacion de canales precisa basada en las CSI-RS.

Para la provision de pDRS ortogonales, actualmente se investigan muchas variaciones diferentes de TDM/FDM y asignaciones de CDM de las RS por cada PRB.

Mas recientemente se ha propuesto permitir la estimacion de canales basada en pDRS en varias subtramas o PRB, en el caso de que, de no hacerlo, la sobrecarga resulte excesiva. Lo anterior extendena la sobrecarga en varios PRB, permitiendo el adelgazamiento del numero de RS por cada PRB.

El objetivo de la presente realizacion es, aunque sin limitacion, reducir significativamente la sobrecarga de la pDRS para soluciones precodificantes coherentes, incluso en el caso de un gran numero de nodos B evolucionados (eNB) cooperantes.

Un metodo segun un ejemplo general de la presente realizacion se describe a continuacion haciendo referencia a las figs. 11A y 11B. La fig. 11A ilustra un metodo segun el ejemplo general de la presente realizacion. El metodo controla la transmision de senales de referencia en elementos de recurso de un bloque de recursos en una transmision multipunto coordinada entre elementos y terminales de control de red. En el paso S21 para una secuencia de senales de referencia, se utiliza una unica senal de referencia (por ejemplo, pDRS) para todos los

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terminales, en la que en el paso S22, dicha unica senal de referencia se precodifica espacialmente para cada terminal.

La fig. 11B muestra un aparato segun un ejemplo general de la presente realizacion. El aparato puede ser, o puede ser parte, de un elemento de control de red, tal como una unidad central (CU) o NodoB (o eNodoB). En el ejemplo de la fig. 6B, el aparato es parte de la unidad central. El aparato comprende un controlador 21 que esta configurado para controlar la transmision de senales de referencia (por ejemplo, pDRS) en elementos de recurso de un bloque de recursos en una transmision multipunto coordinada entre elementos y terminales de control de red, y para utilizar, para una secuencia de senales de referencia, una unica senal de referencia para todas las terminales. Ademas, el aparato comprende una unidad precodificadora 22 que esta configurada para precodificar espacialmente la senal de referencia unica para cada terminal.

De esta manera, se utiliza pDRS en una secuencia de senales de referencia en varios subtramas para la desmodulacion unicamente con precodificacion espacial.

Por lo tanto, la sobrecarga de pDRS puede reducirse significativamente.

Se indica que el controlador de transmision 21 y la unidad precodificadora 22 pueden proporcionarse como una unidad. Es decir, por ejemplo, un procesador del Cu o un eNode-B (no mostrado) pueden configurarse para realizar las funciones de dichos elementos.

Preferentemente, segun la realizacion en una primera subtrama pueden utilizarse senales de referencia ortogonales (por ejemplo, pDRS), de manera que, en el caso de que no sea posible una precodificacion perfecta, resulte posible una estimacion de la interferencia.

De esta manera, segun la presente realizacion, en lugar de pilotos ortogonales para cada UE, se utiliza la precodificacion espacial para las pDRS (conformacion del haz al UE). Es decir, las primeras pDRS de una secuencia pueden ser ortogonales para permitir la estimacion de la interferencia, etc. y las pDRS siguientes en la secuencia se utilizan para la desmodulacion unicamente (con precodificacion espacial). Por lo tanto, la sobrecarga de la pDRS puede reducirse significativamente.

En mayor detalle, segun la presente realizacion, se planifican UE coordinadas en varias subtramas en los mismos PBR. Es decir, segun la realizacion, en lugar de adelgazar los RE para pDRS por cada PRB, se propone disponer en primer lugar de un PRB con pDRS para todas las capas espaciales disponibles. Lo anterior permite una estimacion precisa del canal para la primera subtrama y proporciona elevadas ganancias de CoMP.

En las subtramas siguientes, se aprovechan las caractensticas espedficas de la cooperacion precodificada coherentemente, es decir, en el caso de ZF (forzado a cero) tal como la precodificacion de toda la interferencia en la cooperacion resultara cancelada o por lo menos reducida hasta un valor predefinido. Por ello, las senales de referencia de desmodulacion no necesitan ser ortogonalizadas por TDM, FDM o CDM, pero un unico juego de pDRS puede reutilizarse para todos los UE mediante la aplicacion de multiplexado por division espacial (SDM, por sus siglas en ingles).

Lo anterior reduce la sobrecarga de las pDRS de, por ejemplo, 5 o mas flujos, a la de un unico flujo. En principio, la AP5 ya estandarizada de LTE Rel. 8 podna reutilizarse con este fin.

En el caso de precodificacion perfecta, la primera subtrama que porta pDRS ortogonal por flujo o UE podna evitarse tambien y el SDM podna aplicarse solo desde el principio, reduciendo adicionalmente la sobrecarga.

En la otra direccion podnan anadirse algunos PRB de pDRS de LTE Advanced adicionales de tiempo en tiempo para que el sistema sea mas robusto o para cuidarse de variaciones fuertes de los canales para la estimacion de la interferencia inter-flujo. Ello podna ser configurable mediante, por ejemplo, eNB y posiblemente mediante senalizacion de capas mas altas. Podnan resultar posibles soluciones transparentes a UE en caso de que SDM se encuentre en ejecucion continua y las pDRS anadidas se encuentren en otros RE.

Tambien alternativamente, las pDRS podnan utilizarse exclusivamente en algunos elementos de recurso. Es decir, pueden transmitirse senales de referencia ortogonales unicamente para uno o dos flujos interfirientes. Dicho esquema permite el envfo unicamente para unos cuantos flujos de RS ortogonales adicionales basandose en TDM, FDM o CDM, de manera que los UE pueden aprender en varias subtramas toda la interferencia inter-flujo. De esta manera, la sobrecarga todavfa puede minimizarse, aunque por otra parte se mejora la robustez de la transmision.

La fig. 12 muestra el concepto basico para el multiplexado SDM de las pDRS para los UE cooperantes segun la presente realizacion mediante la ilustracion de un area de CoMP con 4 eNB. Se ilustra esquematicamente la transmision de una capa espacial coherentemente precodificada x a UEx (indicado por el entramado diagonal) y su interferencia a UEk (indicado por el entramado de puntos).

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En primer lugar, los sfmbolos utilizados en relacion a la fig. 12 y en la presente realizacion se describen brevemente:

K: n° de flujos o UE para un flujo por cada UE k: fndice UE; k e 1...K

Vnc x nt: precodificador para antenas virtuales

Wntv x k matriz de precodificacion

Hk x ntv: matriz de canales

P: matriz de correccion de precodificacion

RSi: senales de referencia para la capa espacial i.

La fig. 12 muestra una unidad central (CU) (en la que la funcion de una unidad precodificadora se indica como W*V), a la que se proporcionan varias senales de referencia (RSi, RS2,... RSk) y senales de datos (di, d2,... dk). Del CU, se envfan las diferentes senales a los diferentes NodeB, los cuales se indican como NBi a NB4, que comprenden diferentes numeros de elementos de antena (indicadas por flechas entramados con lmeas horizontales), respectivamente. Estas sirven a varios UE en el area, que se indican como UE2, UE4, UEk y UEx.

Se indica que la flecha entramada con lmeas verticales indica la interferencia de la capa x con la capa k, en donde la capa x indica las conexiones entre los NodeB y los UEx, y la capa k indica la conexion entre los NodeB y los UEk. A continuacion, el procedimiento de estimacion de CSI de las pDRS segun la presente realizacion se resume haciendo referencia a la fig. 12:

- la interferencia con otros UE (I'kpDRs,i) se supone que es cero o muy baja debido a la precodificacion practicamente perfecta con W*V.

- En el caso de que exista algo de interferencia residual, el primer PRB de una secuencia de PRB se utiliza para estimar dichas interferencias y, por ejemplo, adaptar el receptor de error cuadratico medio mmimo (MMSE) para minimizar la interferencia inter-flujo.

- El receptor de MMSE se mantiene constante durante todo el tiempo de transmision de este tren de PRB.

- Para los PRB siguientes, los UE se sirven con las mismas pDRS espedficas de celda Ri = Ri = Rk para todos los flujos espaciales pero con diferente precodificacion espacial. Con este fin las RS y los datos para cada UE utilizan el mismo precodificador W*V.

- En el caso de precodificacion perfecta, los UE reciben sus pDR de desmodulacion sin interferencia de otros UE sin necesidad de varios RE, tal como en el caso de TDM, FDM o CDM.

- Segun una solucion intermedia, cada x-esima subtrama existe una (o mas) senales pDS ortogonales (TDM, FDM o CDM) adicionales para uno (o varios) flujos de datos. Mediante el cambio del flujo para el que se envfan las pDRS ortogonales, los UE pueden aprender con el tiempo toda la interferencia de otros flujos de datos. Permite un compromiso entre robustez (formador de haces MMSE adaptativo de UE) y capacidad.

Se indica que la aplicacion de SDM para la pDRS concuerda con el avance para LTE Advanced ya que la pDRS esta destinada unicamente a la desmodulacion. Las pDRS por flujo ortogonales permitinan estimar la interferencia en los UE y aprender mas sobre las condiciones globales de los radiocanales, aunque debido a que esta informacion no se esta utilizando, no tiene sentido dedicar ninguna tara para ello.

Por lo tanto, la tercera realizacion proporciona las ventajas siguientes:

- La solucion propuesta reduce significativamente la sobrecarga de las pDRS para soluciones de CoMP precodificadoras coherentes, que se perciben como el candidato mas prometedor para un rendimiento elevado.

- La sobrecarga de las pDRS se ha calculado que facilmente se encuentra comprendida en el intervalo de 20% a 30%, que es una verdadera carga para soluciones de CoMP eficaces. Mediante la aplicacion de la propuesta SDM, puede reducirse lo anterior a un porcentaje pequeno, similar a AP5 en LTE Rel. 8.

- La solucion es muy facil de implementar y podna ser totalmente transparente a los UE.

- En el caso de que se aplique el SDM durante todo el periodo, AP5 podna ser reutilizado para esta solucion, evitando cualquier necesidad de estandarizacion adicional. Por lo tanto, la solucion puede implementarse con facilidad.

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- Para un diseno mas robusto y flexible, podnan combinarse los PRB adaptables a interferencias con aquellos en los que se estan usando SDM, permitiendo equilibrar sobrecarga y robustez, asf como, tal vez, rendimiento.

- En el caso de que el primer PRB utilice pDRS ortogonales, la sobrecarga global se reduce con la duracion de los trenes de PRB por UE. Se supone que los UE tipicamente cooperantes deben transmitir grandes cantidades de datos y por lo tanto dichos trenes pueden generarse facilmente.

- La interferencia inter-flujo debido a errores de precodificacion reducira el rendimiento de desmodulacion. Estos errores se incrementaran con el tiempo y con la creciente velocidad movil. Debe indicarse que lo anterior es analogo a las degradaciones de rendimiento conocidas para la interferencia inter-codigo de CDM. Ademas, los errores de precodificacion para las pDRS seran exactamente los mismos que para la transmision de datos. En este sentido, el concepto segun la presente realizacion es el autoescalado, es decir, la precision de precodificacion, y la requerida para la estimacion de canales con el fin de desmodulacion presentara el mismo nivel.

Cuarto realizacion

La cuarta realizacion se refiere a un diseno de senal de referencia (RS) integrada para LTE Advanced y CoMP. En particular, segun la cuarta realizacion, se ha reducido la sobrecarga para las senales de referencia para la informacion de estado de canal (CSI-RS) para la transmision multipunto coordinada (CoMP) en LTE-A.

Ello se explica a continuacion en mayor detalle, partiendo de una descripcion de tecnica anterior relevante.

Tal como ya se ha indicado anteriormente, actualmente se esta investigando la transmision multipunto coordinada (CoMP) y se ha acordado un modo de avanzar en que existen RS para la estimacion de CSI (CSl-RS) que senan escasos en tiempo y frecuencia, asf como senales de referencia dedicada precodificada (pDRS) para la desmodulacion. Las pDRS estan destinadas a la desmodulacion y se transmiten unicamente en aquellas pRB con transmision de datos, ahorrando sobrecargas innecesarias. Las pDRS se precodifican con el mismo precodificador que las senales de datos correspondientes, de manera que la precodificacion es transparente a los UE, lo que implica que no deben identificar el precodificador para la desmodulacion. Debido a que las pDRS deberan soportar la desmodulacion de los esquemas de maxima modulacion y codificacion (MCS), tales como 5/6QAM64, estas deberan proporcionar una estimacion del canal muy precisa, acompanada de una sobrecarga grande correspondiente para las RS para cada PRB.

Ademas, tal como ya se ha indicado con respecto a la tercera realizacion, LTE Advanced soportara hasta 8 antenas Tx por celda y en el caso de sistemas CoMP, facilmente 5 o incluso mas celdas podnan cooperar, de manera que sena necesario estimar hasta 5 x 8 = 40 canales.

Otra cuestion que complica adicionalmente la situacion es que en sistemas de radioceldas como LTE o LTE Advanced, la interferencia multicelda reduce el rendimiento de estimacion de CSI significativamente, requiriendo una ortogonalizacion eficaz entre celdas, por ejemplo, mediante la aplicacion de secuencias de CM espedficas de celda. Lo anterior incrementa la sobrecarga de RS adicionalmente.

Tal como ya se ha indicado anteriormente haciendo referencia a las primera a tercera realizaciones, debe conseguirse la compatibilidad retroactiva de LTE Advance con Release 8. Para Release 8, han sido definidas las senales de referencia comun (CRS), conduciendo a una sobrecarga de 10/15% para configuraciones de 2/4 antenas. Se entiende facilmente que estas CRS, por lo menos para los puertos de antena AP0 y 1, deberan transmitirse continuamente para una compatibilidad retroactiva completa.

Las pDRS proporcionan una muy buena precision de estimacion basada en suficientes recursos para las pDRS. Las pDRS, en caso de utilizarse para la precodificacion coherente, se benefician de ganancias en la conformacion del haz y seran RS precodificadas ortogonales por flujo o UE. La ortogonalizacion puede realizarse en el dominio temporal, de la frecuencia o del codigo (TDM,FDM o CDM). En el caso de, por ejemplo, un area de cooperacion de 5 celdas que soportan 4 UE con un flujo cada uno, existira un mmimo de 4 pDRS ortogonales. Cada pDRS puede estar soportada por aproximadamente 4 a 6 elementos de recurso. Por lo tanto, la sobrecarga global se incrementa facilmente a 20-30% por PRB planificado.

Las RS adicionales (aRS), tambien denominadas CSI-RS, estan destinadas a la estimacion de la CSI. Las estimaciones de CSI son alimentadas de vuelta por los UE a los eNB de manera que estos puedan aplicar la precodificacion correcta. La densidad de CSI-RS debe adaptarse al tiempo de coherencia y selectividad de frecuencias de los canales de radio, ademas de suprimir suficientemente la interferencia multicelda de la RS. El rendimiento requerido de la estimacion del CSI debe ajustarse a la precision de precodificacion deseada y, por lo tanto, es dependiente del esquema de precodificacion global. Las simulaciones de areas de cooperacion individuales

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muestran que se requeriran errores cuadrados medios, MSE, de entre 0,1 y 0,01 para esquemas de precodificacion coherente avanzada, conduciendo facilmente a una sobrecarga de CSI RS adicionales de aproximadamente 10%.

En general, la ventaja de CRS tales como las CSI-RS, es que todos los UE pueden utilizar las mismas CSI-RS para la estimacion del canal, de manera que la sobrecarga global es independiente del numero de UE. Simultaneamente, para CoMP en combinacion con 8 antenas Tx y, por ejemplo, 5 celdas, la sobrecarga de CSI-RS estallara.

En el enlace directo todavfa no esta claro cual es el significado de escaso en tiempo y frecuencia, aunque las simulaciones iniciales con el simulador KORAK indican que las CSI-RS proporcionan un valor por cada bloque de recurso ffsico (PRB) y aparentemente resultan posibles aproximadamente 2 subtramas con CSI RS por trama a 10 ms. Observar que una trama consta de 10 subtramas a 1 ms.

Una tecnica bien conocida adicional es aplicar antenas virtuales sobre varias antenas ffsicas, tfpicamente combinadas con diversidad de retraso cfclico (CDD, por sus siglas en ingles) como esquema de diversidad, evitando efectos de conformacion de haz para senales de radiodifusion tales como las CRS. Aunque puede ganarse en diversidad, se perdera cierto grado de libertad espacial, espedficamente en el caso de 8 antenas Tx, que podna utilizarse para incrementar el rendimiento global del sistema.

El objetivo de la presente realizacion es proporcionar una solucion integrada con maximo rendimiento y simultaneamente la sobrecarga global de RS minima para LTE Advanced.

De esta manera, segun la presente realizacion, resulta deseable minimizar la sobrecarga global de RS para soluciones CoMP avanzadas, tales como precodificacion coherente, y para encontrar una solucion integrada que permita el maximo rendimiento simultaneamente. El optimo sena una sobrecarga global para las CRS CSI-RS mas pDRS del orden de 15-20%. Se espera que una sobrecarga mas elevada resulte en dificultades significativas para proporcionar las ganancias elevadas del sistema que se desean, ya que las ganancias de CoMP deben superar la sobrecarga de RS adicional y ademas restringen las ganancias de CoMP a una parte menor del tiempo de transmision total.

Mas espedficamente, debenan alcanzarse los objetivos siguientes:

• Compatibilidad retroactiva de Rel. 8 ^ transmision continua de CRS Rel. 8

• Considerar CRS dispersas de enlace directo + pDRS exactas

• La precodificacion coherente requiere una FB exacta

^ CSI multicelda exacta

• Tfpicamente CoMP debena soportar 1 a 2 capas espaciales, incluso en el caso de 8 Tx

• Maximizacion de la ganancia del estimador de CSI

^ explotar todas las RS para la estimacion de CSI

• Sistema CoMP para celdas con un numero diferente de elementos de antena por cada eNB

Segun un ejemplo general de la presente realizacion, un metodo, que puede llevarse a cabo mediante un elemento de control de red, tal como un eNodeB, se proporciona tal como se ilustra en la fig. 13A. En particular, en el paso S31, se envfa una senal de referencia dedicada precodificada (por ejemplo, pDRS) ortogonal a una terminal. En el paso S32, se recibe un resultado de estimacion de canal, que es establecido por el terminal que utiliza la senal de referencia dedicada precodificada ortogonal y en el paso S33 se determina la informacion de canal basandose en el resultado recibido de estimacion de canal.

Segun el ejemplo general de la presente realizacion, un metodo adicional, que puede llevarse a cabo en un terminal, tal como un equipo de usuario (UE), se muestra en la fig. 13B. En el paso S41, se recibe una senal de referencia dedicada precodificada ortogonal, en el paso S42, se lleva a cabo una estimacion de canal utilizando la senal de referencia dedicada precodificada ortogonal, y en el paso S43, el resultado de estimacion de canal se envfa a un elemento de control de red.

La fig. 14A muestra un aparato, que puede ser un elemento de control de red, tal como un eNodeB, segun el ejemplo general de la presente realizacion. El aparato comprende un emisor 31 que envfa una senal de referencia dedicada precodificada ortogonal a un terminal. Ademas, un receptor 33 recibe un resultado de estimacion de canal, que es estimado por el terminal utilizando la senal de referencia dedicada precodificada ortogonal.

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Ademas, el aparato comprende un controlador 32 que determina la informacion del canal basandose en el resultado recibido de estimacion del canal.

La fig. 14B muestra un aparato, que puede ser un terminal, tal como un equipo de usuario (UE), segun el ejemplo general de la presente realizacion. El aparato comprende un receptor 43 que recibe una senal de referencia dedicada precodificada ortogonal, un controlador 42 que realiza una estimacion de canal utilizando la senal de referencia dedicada precodificada ortogonal, y un emisor 41, que envfa un resultado de estimacion de canal a un elemento de control de red.

Se indica que ambos aparatos, el emisor 31 (o 41), el controlador 32 (o 42) y el receptor 33 (o 43) pueden proporcionarse como una unidad. Es decir, por ejemplo, un procesador de un UC o un eNode-B o de un UE pueden configurarse para llevar a cabo las funciones de dichos elementos o una parte de las mismas.

Es decir, el elemento de control de red transmite una senal de referencia dedicada precodificada (por ejemplo, pDRS) ortogonal, el terminal estima el canal (o las senales recibidas) basandose en esta senal de referencia dedicada precodificada ortogonal, envfa el resultado de vuelta al elemento de control de red, que a su vez calcula el canal.

Por lo tanto, la estimacion del canal se lleva a cabo basandose en la senal de referencia dedicada precodificada ortogonal, que esta destinada, segun el presente estandar, unicamente para la desmodulacion. De esta manera, la estimacion del canal puede llevarse a cabo con una senal de referencia que debe utilizarse para la desmodulacion, de manera que las senales CRS, que se utilizan convencionalmente para la estimacion del estado del canal, puede reducirse en gran medida. Por lo tanto, la sobrecarga puede reducirse significativamente.

De esta manera, segun la presente realizacion, pueden combinarse todas las estimaciones de CSI disponibles de CRS, CSI-RS y pDRS al maximo posible y puede evitarse una doble sobrecarga por estimacion del canal basada en las CSI-RS y para la desmodulacion basada en pDRS.

a) Las CRS no pueden evitarse por completo debido a la compatibilidad retroactiva con Rel. 8. Para minimizar su sobrecarga se propone utilizar unicamente CRS para AP0 y 1 y aplicar la virtualizacion de antenas en el caso de mas de dos AP. Lo anterior puede considerarse estado de la tecnica, aunque minimiza la inevitable sobrecarga para CRS a aproximadamente 10%. En el caso de unicamente AP0, resultana posible una minimizacion adicional a aproximadamente 5%, pero ello podna limitar el rendimiento de UE Rel. 8, en el que se supone como base un sistema 2x2.

b) Debido a que las pDRS proporcionaran una sobrecarga significativa en el caso de que deba conseguirse una buena precision de la desmodulacion, debe minimizarse la sobrecarga adicional para las CSI-RS. Por este motivo se propone proporcionar CSI-RS muy escasos en el tiempo y escasos en frecuencia. Muy escaso en tiempo se refiere a que existira, por ejemplo, unicamente una unica subtrama de LTE Advanced por trama, conduciendo ya a limitaciones de rendimiento significativas para la precodificacion coherente debido a la varianza temporal del canal de radio. Escaso en frecuencia se refiere a, por ejemplo, una unica localizacion de estimacion en la direccion de frecuencia por cada PRB (un CSI-RS cada 12 SC). Lo anterior encaja con las limitaciones de realimentacion esperadas con una realimentacion por cada PRB. Debido a que las subtramas de LTE Advanced son muy escasas en el tiempo, resulta posible un numero bastante elevado de CSI RS por cada subtrama de LTE-Advanced, proporcionando una buena precision de estimacion de CSI y ortogonalizacion multicelda por las secuencias de CDM espedficas de celda correspondientes. Lo anterior proporciona una vez por trama una estimacion de CSI muy precisa.

c) Se utilizan pDRS para la desmodulacion tal como se describe en el enlace directo para el item de estudio de LTE Advanced. En el caso de la transmision MIMO de 8 antenas Tx, deberan proporcionarse hasta 8 pDRS ortogonales por los TDM/FDM y/o CDM correspondientes. Desde el punto de vista de CoMP, el optimo sena el escalado de los patrones de pDRS ortogonales al numero de flujos en emision, que tfpicamente sera de solo 3-5 flujos, tal como en el caso de CoMP la mayona de UE son servidos por uno, o menos frecuentemente por dos flujos de datos y el tamano tfpico de las areas de cooperacion es de aproximadamente 5, es decir, cooperan 5 celdas.

d) Para la adaptacion del numero (n°) de elementos de antena ffsica dentro del area de cooperacion (pueden ser varias decenas a mas largo plazo) y el numero (n°) de flujos de datos en emision (aproximadamente 3 a 5, tal como se ha explicado anteriormente) se requiere un concepto de virtualizacion de antenas compatible con CoMP, aprovechando al maximo el grado de libertad espacial (SDF, por sus siglas en ingles). En el caso mas simple, podna utilizarse CDD como tecnica de virtualizacion, aunque ello podna presentar dos desventajas: i) el SDF se pierde debido a efectos de diversidad de CDD, e ii) CDD incrementara la selectividad de frecuencias. No se desea una selectividad de frecuencias mas elevada para CoMP, ya que conducira a un esfuerzo de estimacion de CSI mas alto, mas realimentacion y dificultara el aprovechamiento de las ganancias de planificacion multiusuario (MU) selectivas de frecuencia.

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d) En el caso de la transmision CoMP, la conformacion de haz coordinada se considera un medio valioso para reducir la interferencia inter-cooperacion. La seleccion de haces apropiados requiere conocer los canales de radio individuales de cada UE a cada antena eNB. Simultaneamente, la seleccion de haces puede llevarse a cabo semiestaticamente. Por este motivo, cada n-esima trama, debe proporcionarse una trama de LTE Advances con CSI-RS espedficos de antena, permitiendo la seleccion de patrones de haz apropiados. En las subtramas de LTE Advanced intermedias (por ejemplo, cada trama), las CSI RS se restringiran a los haces seleccionados. En el caso de eNB con 8 antenas Tx, puede salvarse un factor de 8.

e) Debido a que cada area de cooperacion requerira su propio grupo de haces preseleccionados, tfpicamente los haces deberan cambiarse con el tiempo y la frecuencia y los eNB deben garantizar que los UE se planifican en sus recursos respectivos. De lo contrario, deben existir CSI-RS para cada haz de manera que cada UE pueda estimar sus canales de radio para los haces relevantes.

f) Tal como se ha visto anteriormente, la virtualizacion de antenas reduce SDF o la conformacion de haces coordinada genera bastante sobrecarga de estimacion de CSI. Ademas, tfpicamente para la precodificacion coherente debe incluirse cierta diversidad de Tx, evitando la elevacion de potencia para soluciones ZF. A tttulo de ejemplo, un area de cooperacion de tamano 5 debena servir tfpicamente menos de 4 UE. En consecuencia, existe incluso en el caso de las antenas virtuales un desajuste entre el numero de flujos espaciales en emision (por ejemplo, 4) y el numero de canales de radio virtuales (por ejemplo, 10). Ademas, la sobrecarga de CSI RS sera independiente del numero de UE realmente en modo CoMP.

Debido a que suponemos soluciones de precodificacion transparentes, podna resultar posible que los UE no puedan estimar directamente todos los canales de radio basandose en las senales de pDRS. Sin embargo, nuevamente se hace referencia a la fig. 12 indicada anteriormente haciendo referencia a la tercera realizacion. Segun la fig. 12, es derivable que los UE puedan estimar (para pDRS ortogonales por cada flujo), aparte de su propia senal, la interferencia inter-flujos debido a errores de precodificacion. Tal como se explica en mayor detalle posteriormente, los eNB pueden utilizar dicha realimentacion para actualizar su matriz de precodificacion, cancelando de esta manera la interferencia residual. Ademas, los eNB de la cooperacion pueden reconstruir los canales de radio basandose en su conocimiento de la matriz de precodificacion original, tal como se ilustra en la fig. 15.

A continuacion, se describe el procedimiento de estimacion de CSI de las pDRS segun la presente realizacion.

En primer lugar, se indica la definicion de la variable (ver tambien la descripcion de la fig. 12 en relacion a la tercera realizacion).

K: n° de flujos o UE para un flujo por cada UE k: fndice UE; k e 1...K

Unc x nt: precodificador para antenas virtuales

Wntv * k: matriz de precodificacion

Hk * ntv: matriz de canales

P: matriz de correccion de precodificacion

RSi: senales de referencia para la capa espacial i.

El procedimiento de estimacion de CSI de pDRS segun un ejemplo espedfico de la presente realizacion es el siguiente:

- Los eNB transmiten pDRS ortogonales Ri a cada UE activo con precodificador W*V por la matriz de canal H: H*W*V*Ri

- Cada UE k estima las senales recibidas de su propio canal (skpDRS) y las interferencias de otros UE, UEi (IkpDRS,i) basandose en Ri

- UE realimenta valores cuantizados de las estimaciones SkpDRS y IkpDRS,i por ePMIi,k

- eNB combina la realimentacion de todos los UE ePMIi k a la nueva matriz (H*W*V)'pdrs y calcula la matriz de correccion de precodificacion P: para ZF P= pinv((H*W*V)'pDRs).

- Los eNB utilizan para transmisiones adicionales H*W*V*P en lugar de H*W*V

- Alternativamente, eNB extrae H'pdrs por H'pdrs= (H*W*V)'pdrs /W. Lo anterior permite una combinacion flexible con otros UE.

Ello se describe a continuacion haciendo referencia a la fig. 15, que ilustra el esquema de RS integrado segun la cuarta realizacion. En la parte superior de la figura, se muestran diez subtramas, de la subtrama 1 a la subtrama 10, en la que solo en la subtrama 1, solo se emiten aRS y CRS.

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En la mitad inferior de la fig. 15, se muestra una secuencia de proceso entre los eNodeB (eNB1...L) y los UE (UE1..k). En el paso S1, se prepara la emision de ARS y CRS, en la que se utiliza 1 secuencia de CDM por cada duracion de PRB, que corresponde a 4 a 8 (MSE: -0,1) por antena. En el paso S152, se emiten aRS y cRs. En el paso S153, el UE estima la matriz de canales H'o,k basandose en aRS y cRs. Basandose en H'o, ePMIO, se genera k y se realimenta al eNodeB en el paso S154. En el paso S155, el eNodeB combina ePMIi,k de todos los UE, de manera que se obtiene un H'0,q cuantizado. Ademas, se adopta una decision de planificacion con respecto a la agrupacion de UE de CAS y de los PRB basandose en los resultados.

En el paso S156, el eNodeB transmite pDRS y datos precodificados: W*V al UE. En el paso S157, el UE estima H'i,k *W*V basandose en la pDRS, determina MRC con H'o,k y descodifica datos. El UE determina ePMIi,k de H'i+W*V y lo transmite al eNodeB en el paso S158.

En el paso S159, el eNodeB combina ePMIi,k de todos los UE, calcula la matriz de correccion P y mantiene la agrupacion de UE de CAS y los PRB en la medida de lo posible. En el paso S160, el eNodeB transmite la pDRS y datos precodificados: W*V*P al UE.

El UE estima H'2,k*W*V*P basandose en la pDRS y descodifica datos en el paso S161, y realimenta ePMl2,k de H'2 al eNodeB en el paso S162. Despues, pueden repetirse los procedimientos de los pasos S159 a S162.

Como opcion, en ocasiones tambien resulta posible enviar pDRS en elementos de recurso actualmente no planificados con el fin de permitir el sondeo de dichos canales de radio para decisiones de planificacion futuras (tambien denominado «sondeo de banda ancha»).

Las pDRS enviadas de esta manera se indican en la figura con cajas sombreadas.

En consecuencia, los items principales siguientes del ejemplo espedfico de la presente realizacion indicada anteriormente pueden describirse de la manera siguiente:

- Utilizar una CSI-RS muy poco densa en lugar de poco densa en el tiempo, proporcionando solo una estimacion infrecuente pero exacta de CSI, que tfpicamente se volvera obsoleta muy pronto. Esta se utiliza para permitir una primera decision de planificacion, asf como una primera precodificacion mas o menos precisa, mientras que la contribucion total a la sobrecarga de RS sera de un porcentaje reducido.

- Utilizar pDRS unicamente, tal como se ha descrito para el enlace directo, para la desmodulacion, aunque tambien para la realimentacion espedfica, permitiendo que los eNB adapten sus precodificadores o incluso reconstruyan los canales de radio (virtuales) principales. En el primer caso, debe continuarse con la misma cooperacion, mientras que, en el segundo caso, resulta posible un nuevo agrupamiento de usuarios.

- Debido a que la realimentacion de pDRS sera intermitente y no en todos los PRB, segun las decisiones de planificacion actuales, los eNB recogen toda la informacion disponible y siempre utilizan la informacion de CSI mas exacta y mas reciente para el calculo de la matriz de precodificacion. Como punto de partida, la precodificacion se basa en las estimaciones de CSI RS y con cada realimentacion de pDRS, se mejora consiguientemente la precodificacion. Esta solucion es simultaneamente robusta, y ademas aprovecha toda la energfa de la senal RS emitida, maximizando estadfsticamente el rendimiento.

- Ademas, pueden existir subtramas de LTE Advance semiestaticamente, permitiendo la estimacion de CSI total para todos los elementos de antena ffsicos, lo que es relevante en el caso de que los eNB presenten 4 o mas elementos de antena.

A continuacion, se listan las caracteristicas tfpicas de CRS, CSI-RS y pDRS.

CRS:

- Las CRS principalmente sirven para el soporte de los UE de Rel. 8.

- Para minimizar la sobrecarga global, la configuracion diana para Rel. 8 debena ser para sistemas 2x2 (sobrecarga de aproximadamente 10%).

- Para aprovechar toda la potencia de RS, debenan considerarse MRC con estimaciones de aRS y pDRS.

- El cambio de frecuencia dentro de las posibles CAS debena evitarse mediante la seleccion correcta de los ID de celda.

aRS:

- las aRS permiten una CSI exacta por cada elemento de antena (requisito de 8Tx), por ejemplo, una vez por trama.

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^ permite la seleccion del precodificador virtual mas adecuado (semiestatico)

- CDM sobre aRS minimizan la interferencia de canales multicelda -Para MSE < 0,1...0,01 la longitud de CDM debena ser del orden de 4 a 8

- Granularidad de realimentacion >= 1PRB

^ un valor por antena y PRB resulta suficiente ^ aRS de frecuencia menos densa que Rel. 8 CRS

- los UE calculan primeras estimaciones de canal para antenas virtuales y los PMI de realimentacion por cada AE virtual

- los eNB utilizan PMI para planificar decisiones y el calculo de la matriz de precodificacion W pDRS:

- Los UE utilizan pDRS para la desmodulacion

- Las pDRS deben soportar el maximo MCS ^ MSE del orden de 0,01

- Las pDRS son ortogonales por flujo (UE) ^ cada UE puede estimar los propios, asf como todos los flujos interfirientes

- Max. N° de flujos del orden de 5 y mas para un diseno con seguridad para el futuro.

^ actualizar PMI o enviar PMI adicionales basandose en las estimaciones de pDRS

- eNBcombina realimentacion de todos los UE para calcular la matriz de precodificacion de correccion P

- pDRS aprovecha la ganancia de conformacion del haz y la interpolacion en el tiempo ^ ganancia de

estimador de conformacion de haz

- La interferencia entre CAS de pDRS debe ser ortogonal ^ secuencia de WH en x ranuras/subtramas

La fig. 16 ilustra caractensticas tfpicas de la precision de estimacion de CSI de las CR, CSI-RS y pDRS, asf como el resultado de las posibles ganancias de combinacion. En detalle, la fig. 16 compara las diferentes caractensticas en terminos de MSE alcanzable para CRS, CSI-RS y pDRS. El mejor rendimiento debena ser posible basandose en pDRS debido a su baja MSE, de aproximadamente 0,01 (requerido para la desmodulacion del MCS mas alto). Simultaneamente, la pDRS se enviara unicamente en caso de existir datos para un UE espedfico. Ademas, existiran pDRS unicamente en aquellos PRB en los que han sido planificados UE.

A continuacion, se resumen los objetivos principales indicados anteriormente en relacion a la fig. 16:

■ MSE de CRS: aproximadamente 0,1

■ MSE de aRS: <0,1 (idealmente 0,01, depende de la longitud del CDM)

■ MSE de pDRS : 0,01...<0,1

■ debena soportarse un tamano de CAS de > 5 con > 4 flujos (UE) por CAS

Una opcion para superar el problema podna ser planificar los UE intencionadamente en un numero mas alto de PRB para recoger suficiente informacion de CSI.

El enfoque contrario sena planificar los UE mientras resulte posible/util en los mismos PRB de manera que la realimentacion disponible encaje en la decision de planificacion. Debido a que los PRB se seleccionaran tfpicamente en buenos canales de radio, estos presentan una tendencia inherente a mantenerse constantes durante un tiempo mas largo, por lo que es bastante probable este tipo de planificacion.

Una tercera solucion sena en combinacion con la prediccion de canales utilizando una denominada realimentacion basada en modelo. En este caso, los eNB pueden recoger realimentacion de pDRS durante un periodo de tiempo mas largo, aplicar la prediccion de canales durante el tiempo Tx y combinar toda la realimentacion disponible.

Se enfatiza que la transmision CoMP esta destinada a UE que presentan una gran cantidad de datos a enviar ya que de otro modo la sobrecarga global para la organizacion, estimacion de canales y sobrecarga de alimentacion probablemente no se veran compensados. Por este motivo es bastante probable que los UE se planifiquen en un elevado numero de PRB, proporcionando una informacion de CSI global bastante buena.

La fig. 17 ilustra una posible asignacion de pDRS ortogonales en dos subtramas posteriores basandose en FDM y CDM. Se indica que las cuatro flechas en la parte derecha de la figura indican una secuencia de CDM de duracion 4. CDM presenta la ventaja de que no es necesario que los UE conozcan el numero de flujos espaciales actuales en emision de manera que los eNB presentan total libertad de planificacion. En el caso de que un UE intente estimar flujos no transmitidos en el momento, simplemente no medira ninguna interferencia. Simultaneamente, las secuencias de CDM libres podnan utilizarse para optimizaciones espedficas, tales como:

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UE puede descodificar todas las secuencias de CDM disponibles. Podnan existir secuencias de CDM sin transmisiones de datos asociadas (unicamente se transmiten pDRS). Estas secuencias de CDM podnan utilizarse para estimar un CQI y/o para optimizar ponderaciones de precodificacion en planificacion multiusuario y multiflujo:

- La pDRS es extendida por la secuencia de CDM que esta precodificada por las ponderaciones que se pretenden utilizar para otro UE o para otro flujo con una asignacion de PRB solapante. UE puede informar de un nivel de interferencia o CQI basado en la diferencia de potencias entre las secuencias de CDM. A continuacion, eNB puede estimar la interferencia entre los UE o flujos para encontrar los parametros del MCS optimos y si la planificacion multiusuario o multiflujo resulta viable.

- La pDRS es extendida por la secuencia de CDM que esta precodificada por las ponderaciones que se pretenden utilizar para el mismo UE en el siguiente suceso de planificacion. UE puede informar de un CSI o CQI basado en la diferencia de potencia/calidad, la secuencia de CDM existente y la secuencia de CDM candidata. A continuacion, eNB puede decidir si las ponderaciones de precodificacion debenan actualizarse o no. Si el canal de radio es suficientemente estatico, pueden utilizarse algoritmos de busqueda para encontrar las ponderaciones de precodificacion optimas.

A continuacion, se describen las cuestiones principales respecto a la propuesta de extender una secuencia de CDM en 2 subtramas:

■ Sobrecarga limitada

■ 4 flujos ortogonales por cada CAS (area de cooperacion) soportada

■ Para 8Tx con transmision de 8 flujos, utilizar FDM con menor resolucion de frecuencia

■ Buena asignacion de frecuencia para la desmodulacion

■ Transmision de flujo mas alta transparente a los UE

■ Premisa de baja movilidad ^ interferencia inter-codigo moderada

Se indica que en lugar de CDM, tambien puede aplicarse FDM (multiplexacion de division de frecuencia) o TDM (multiplexado por division de tiempo).

A continuacion, se muestran ventajas y problemas adicionales para el concepto propuesto segun la presente realizacion.

La ventaja principal es la minimizacion de la sobrecarga de RS debido a la utilizacion simultanea de pDRS para la desmodulacion, asf como la estimacion de CSI. Ademas, la sobrecarga de la estimacion de CSI se limita a usuarios planificados y a los PRB utilizados. Ello limita ademas la sobrecarga de realimentacion, ya que de lo contrario se requerira realimentacion por lo menos por cada sub-banda.

Debido a los muy poco densos en el tiempo CSI-RS, hay una sobrecarga pequena para las CSI RS, aunque simultaneamente se dispone de informacion de CSI bastante precisa para una primera decision de planificacion y una primera precodificacion. Por lo tanto, el diseno global es muy robusto y permite un rendimiento por lo menos moderado incluso sin realimentacion de pDRS. Tan pronto como se planifiquen los UE, la CSI y precodificacion mejoraran adicionalmente, maximizando el rendimiento alcanzable.

Desde el punto de vista de la estandarizacion, solo se requiere un cambio pequeno: para permitir la realimentacion basada en las estimaciones de pDRS en lugar de, o ademas de, la basada en las CSI-RS.

Basandose en los resultados de simulacion para SINR de CoMP similares a las figs. 18, 19 y 20, se ha estimado la sobrecarga de RS global y se ha encontrado que aparentemente resulta posible conseguir 15% a 20% RS para CRS + CSI-RS + pDRS con un rendimiento simultaneamente bueno. Al mismo tiempo, la realimentacion puede mantenerse proxima al lfmite superior esperado para los UE, aunque se requiere un analisis mas cuidadoso y la optimizacion, por ejemplo, para algunos esquemas de compresion de realimentacion optimizada. La limitada sobrecarga de RS podna conseguirse aunque se parta de que el 80% de los UE se encuentren en modo CoMP.

En detalle, la fig. 18 muestra una CDF (funcion de distribucion acumulativa) de SINR de CoMP alcanzable (proporcion de senal a ruido mas interferencias) para diferentes errores de estimacion de CSI (MSE). Las curvas de puntos son para un retardo de realimentacion de 5 ms. Debido a que es derivable de la fig. 18, SIR a 50% es aproximadamente igual a la MSE. Existe cierta ganancia de estimador para MSE mas elevadas y algunas limitaciones para MSE muy bajas debido a la cuantizacion de PMI.

La fig. 19 muestra la CDF de SINR de CoMP para una MSE de 0,1 en el caso de CRS (lmea de puntos), pDRS (lmea discontinua) y MRC de combinacion de ambos (lmea continua). Para mejorar la precision de CSI, se ha calculado el promedio de 4 subtramas consecutivas. Tal como puede derivarse a partir de la fig. 19, en el caso de que resulte posible calcular promedios de subtramas, lo anterior proporciona buenas ganancias.

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La fig. 20 muestra CDF de SINR de CoMP para una MSE de 0,1 en el caso de CRS (curvas en la parte izquierda de la figura) y MSE de 0,01 para pDRS y MRC de combinacion de ambos. Tal como puede derivarse a partir de la fig. 20, el rendimiento de pDRs define la estimacion del MSE global del CSI.

Se indica que las realizaciones y sus ejemplos generales o espedficos indicados anteriormente pueden combinarse arbitrariamente.

Para el proposito de la presente invencion tal como se describe en la presente memoria, debe indicarse que:

- Las etapas de metodo probablemente implementadas como partes de codigo de software y que se ejecutan utilizando un procesador en un elemento de control o terminal de red (a tttulo de ejemplos de dispositivos, aparatos y/o modulos de los mismos, o a tftulo de ejemplos de entidades, incluyendo aparatos y/o modulos de los mismos), son independientes del codigo de software y pueden especificarse utilizando cualquier lenguaje de programacion conocido o desarrollado en el futuro con la condicion de que se conserve la funcionalidad definida por las etapas del metodo,

- generalmente, cualquier etapa de metodo resulta adecuada para la implementacion como software o por hardware sin modificar la idea de las realizaciones y su modificacion en terminos de la funcionalidad implementada,

- Etapas de metodo y/o dispositivos, unidades o medios probablemente implementados como componentes de hardware en los aparatos anteriormente definidos, o cualquier modulo o modulos de los mismos (por ejemplo, dispositivos que llevan a cabo las funciones de los aparatos segun las realizaciones indicadas anteriormente, UE, eNode-B, etc., tal como se ha indicado anteriormente) son independientes del hardware y pueden implementarse utilizando cualquier tecnologfa de hardware conocida o desarrollada en el futuro o cualesquiera hnbridos de los mismos, tales como MOS (semiconductor de oxido metalico), CMOS (MOS complementario), BiMOS (MOS bipolar), BiCMOS (CMOS bipolar), ECL (logica acoplada a emisor), TTL (logica transistor-transistor), etc., utilizando, por ejemplo, componentes de ASIC (IC (circuito integrado) espedfico de aplicacion), componentes de FPGA (matriz de puertas programable in situ), componentes de CPLD (dispositivo logico programable complejo) o componentes de DSP (procesador de senales digitales),

- los dispositivos, unidades o medios (por ejemplo, los aparatos anteriormente definidos, o cualquiera de sus medios respectivos) pueden implementarse como dispositivos, unidades o medios individuales, aunque ello no excluye que se implementen en un modo distribuido en todo el sistema, con la condicion de que la funcionalidad del dispositivo, unidad o medio se conserve,

- Un aparato puede representarse mediante un chip semiconductor, o un modulo (de hardware) que comprende dicho chip o conjunto de chips; lo anterior, sin embargo, no excluye la posibilidad de que una funcionalidad de un aparato o modulo, en lugar de implementarse en hardware, se implemente como software en un modulo (de software), tal como un programa informatico o un producto de programa informatico que comprende partes de codigo de software ejecutables para la ejecucion en un procesador,

- Un dispositivo puede considerarse un aparato o un conjunto constituido de mas de un aparato, sea funcionalmente cooperantes entre sf, sea funcionalmente independientes pero dentro de una misma carcasa de dispositivo, por ejemplo.

Se indica que las realizaciones y ejemplos generales y espedficos indicados anteriormente se proporcionan con fines meramente ilustrativos y en modo alguno pretenden ser limitativas de la presente invencion a los mismos.

Claims (13)

10

2.

3.

15

4.

20 5.

25

6.

30

7.

35

40

45

8.

9. 50

10.

55 11.

12.

REIVINDICACIONES

Metodo para la comunicacion en transmisiones multipunto coordinadas, que comprende aplicar un elemento de recurso para transmisiones coordinadas en un area de cooperacion, entre un elemento de red y una terminal, en el que el area de cooperacion esta formada por una pluralidad de celdas y las transmisiones coordinadas en el elemento de recurso estan restringidas unicamente a aquellas celdas que no transmiten un elemento espedfico en el elemento de recurso; detectar informacion que indica que otra celda en el area de cooperacion transmite el elemento espedfico en el elemento de recurso, y cancelar la interferencia causada por la transmision del elemento espedfico en el elemento de recurso, de la otra celda utilizando la informacion.

Metodo segun la reivindicacion 1, en el que el elemento espedfico es una senal de referencia.

Metodo segun la reivindicacion 1, en el que el elemento espedfico comprende un sfmbolo de canal de control.

Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el metodo se lleva a cabo mediante la aplicacion de precompensacion o precodificacion.

Metodo segun la reivindicacion 1, en el que se planifica un numero predeterminado de puntos de transmision para las transmisiones coordinadas en el elemento de recurso en el area de cooperacion, comprendiendo ademas el metodo la aplicacion, en el caso de que el numero de puntos de transmision que se utilizan para las transmisiones coordinadas sea inferior al numero predeterminado, una precompensacion para las transmisiones y/o entrelazado de las transmisiones y/o aplicacion de una modulacion y esquema de codificacion diferentes por cada sfmbolo en las transmisiones.

Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la transmision coordinada es una transmision multipunto coordinada (CoMP) o una transmision multiusuario multientrada multisalida (MU- MIMO).

Aparato para la comunicacion en transmisiones multipunto coordinadas, que comprende: por lo menos un procesador, y

por lo menos una memoria que incluye codigo de programa informatico, en el que por lo menos una memoria y el codigo de programa informatico estan configurados con por lo menos un procesador para provocar que el aparato por lo menos:

aplique un elemento de recurso para transmisiones coordinadas en un area de cooperacion, entre un elemento de red y una terminal, en el que el area de cooperacion esta formada por una pluralidad de celdas y las transmisiones coordinadas en el elemento de recurso estan restringidas unicamente a aquellas celdas que no transmiten un elemento espedfico en el elemento de recurso. detecte informacion que indica que otra celda en el area de cooperacion transmite el elemento espedfico en el elemento de recurso, y

cancele la interferencia causada por la transmision del elemento espedfico en el elemento de recurso, de la otra celda utilizando la informacion.

Aparato segun la reivindicacion 7, en el que el elemento espedfico es una senal de referencia.

Aparato segun la reivindicacion 7, en el que el elemento espedfico comprende un sfmbolo de canal de control.

Aparato segun la reivindicacion 9, en el que el aparato esta configurado para llevar a cabo la cancelacion mediante la aplicacion de precompensacion o precodificacion.

Aparato segun la reivindicacion 9, en el que el aparato esta configurado para llevar a cabo la cancelacion mediante la sustraccion de las interferencias conocidas.

Aparato segun la reivindicacion 7, en el que se planifica un numero predeterminado de puntos de transmision para transmisiones coordinadas en el elemento de recurso en el area de cooperacion, en el que el aparato esta configurado para aplicar, en el caso de que el numero de puntos de transmision que se utilizan para las transmisiones coordinadas sea inferior al numero predeterminado, una precompensacion para las transmisiones y/o entrelazado de las transmisiones y/o aplicacion de una modulacion y esquema de codificacion diferentes por sfmbolo en las transmisiones.

13.

Aparato segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, en el que la transmision coordinada es una transmision multipunto coordinada (CoMP) o una transmision multiusuario multientrada multisalida (MU- MIMO).

5 14.

Producto de software informatico que incluye un programa para un dispositivo de procesamiento que comprende partes de codigo de software para llevar a cabo las etapas segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 al ejecutar el programa en el dispositivo de procesamiento.

15. 10

Producto de software informatico segun la reivindicacion 14, en el que el producto de software informatico comprende un medio legible por ordenador en el que se almacenan las partes de codigo de software.

16.

Producto de software informatico segun la reivindicacion 14, en el que el programa puede cargarse directamente en una memoria interna del dispositivo de procesamiento.

15