ES2642908T3 - Método de transmisiones de planificación en un sistema de comunicación - Google Patents
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Description
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DESCRIPCION
Metodo de transmisiones de planificacion en un sistema de comunicacion
Esta invencion se refiere a sistemas de comunicaciones y se centra particularmente en la planificacion y control de transmisiones entre estaciones base y equipo de usuario en sistemas de comunicaciones celulares. La invencion tiene aplicacion particular para el control y planificacion de transmisiones de enlace ascendente en sistemas de Multiple Entrada Multiple Salida (MIMO) de unico usuario. Tales sistemas pueden incluir el uso de equipo de usuario con multiples antenas de transmision para aumentar las tasas transmision de datos, cobertura de datos y capacidad de sistema.
Mas especlficamente la invencion esta relacionada tambien con disposiciones de precodificacion para sistemas de MIMO de unico usuario (SU-MIMO). Estas son para la incorporation en sistemas de comunicacion celular de la Evolution a Largo Plazo (LTE) avanzada que formaran parte de LTE Rel. 10 del Proyecto Comun de Tecnologlas Inalambricas de la Tercera Generation (3GPP). La precodificacion es la formation de haces generalizada para soportar transmision de multiples capas en sistemas de radio de MIMO. La formacion de haces convencional considera la precodificacion de unica capa lineal de modo que la misma senal se emite desde cada una de las antenas de transmision con ponderacion apropiada de manera que se maximiza la potencia de senal en la salida del receptor.
Se ha decidido que las transmisiones de UL de SU-MIMO (FDD) implicaran tecnicas de precodificacion de transmision y esta precodificacion utiliza libros de codigos fijados.
Un sistema de comunicacion es una instalacion que facilita la comunicacion entre dos o mas entidades tales como dispositivos de comunicacion, entidades de red y otros nodos. Un sistema de comunicacion puede proporcionarse mediante una o mas redes interconectadas. Un dispositivo de comunicacion puede entenderse como un dispositivo proporcionado con capacidades de comunicacion y control apropiadas para posibilitar el uso del mismo para comunicacion con otras partes. La comunicacion puede comprender, por ejemplo, comunicacion de voz, correo electronico (e-mail), mensajes de texto, datos, multimedia y as! sucesivamente. Un dispositivo de comunicacion normalmente posibilita que un usuario del dispositivo reciba y transmita comunicacion mediante un sistema de comunicacion y puede usarse por lo tanto para acceder a diversas aplicaciones de servicio. En sistemas celulares una entidad de red en forma de una estacion base proporciona un nodo para comunicacion con dispositivos moviles en una o mas celulas. Una estacion base a menudo se denomina como un 'Nodo B'. Existen muchas tecnicas diferentes para procesar senales para transmision entre la estacion base y el equipo de usuario. Normalmente la operation de un aparato de estacion base y otro aparato de un sistema de acceso requerido para la comunicacion se controla mediante una entidad de control particular. La entidad de control esta normalmente interconectada con otras entidades de control de la red de comunicacion particular.
Un ejemplo no limitante de un tipo de arquitectura de acceso es un concepto conocido como el Acceso de Radio Terrestre Universal Evolucionado (E-UTRA), que es parte de la norma de la Evolucion a Largo Plazo del Proyecto Comun de Tecnologlas Inalambricas de la Tercera Generacion (3GPP LTE).
LTE-Avanzada es una evolucion del sistema LTE Rel'8 que satisface los requisitos de la ITU-R para IMT-Avanzada. Se proponen sistemas de LTE-Avanzada futuros que usaran un SU-MIMO con 2-4 antenas de transmision para el equipo de usuario (UE). En relation con la precodificacion SU-MIMO de enlace ascendente en sistemas de LTE- Avanzada se sugiere usar precodificacion a corto plazo basada en libro de codigos (basandose en conocimiento de canal instantaneo) al menos con modo de Duplex por Division de Frecuencia de LTE-Avanzada. Es factible unicamente para velocidades de UE bajas y moderadas y unicamente aplicable a PUSCH planificado dinamicamente.
Se propone tambien usar un unico TPMI (Indicador de Matriz de Precodificacion Transmitida) por portadora componente de UL.
Se han sugerido diversos esquemas de diversidad de transmision de bucle abierto (OL) para tanto el Canal Compartido de Enlace Ascendente Flsico (PUSCH) como el Canal de Control de Enlace Ascendente Flsico (PUCCH). Los sistemas de bucle abierto no tienen o utilizan un canal de realimentacion dinamica, es decir no hay conocimiento de canal en el lado de TX, para senalizar el canal instantaneo desde el receptor al transmisor. En este contexto particular, el eNB no usa canal de realimentacion (enlace descendente) para senalizar dinamicamente parametros relacionados con la transmision de MIMO tales como TPMI o RI (indicador de rango) desde el eNB al UE.
En contraste, las tecnicas de bucle cerrado miden y senalizan el canal instantaneo desde el receptor al transmisor. El transmisor utiliza el canal senalizado en el lado del transmisor. En este contexto particular, el eNB usa el canal de realimentacion para senalizar dinamicamente parametros relacionados con la transmision de MIMO tales como TPMI o RI (indicador de rango) al transmisor. El transmisor ajusta su transmision de acuerdo con los parametros recibidos.
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Con respecto a esquemas de codificacion de bucle abierto, son conocidos varios tipos diferentes que cada uno tiene ventajas y desventajas. Estos incluyen Codificacion de Bloque de Espacio Tiempo (STBC), Diversidad de Transmision de Seleccion de Frecuencia (FSTF), Diversidad de Retardo Clclica (CDD) y diversas combinaciones de tales esquemas. Sin embargo ninguno de los esquemas proporciona una solucion suficientemente unica para sistemas de MIMO. Equipo de usuario con, por ejemplo, dos o cuatro salidas de transmision, requiere su propio esquema de bucle abierto lo que da como resultado complejidad adicional. El manejo del problema del slmbolo huerfano requiere metodo especial con STBC, que aunque es un esquema de diversidad de TX de bucle abierto conocido causa complejidad adicional. Mas soluciones de bucle abierto diferentes adicionales tanto para PUSCH como PUCCH daran como resultado complejidad adicional. Los estudios han mostrado que los esquemas de bucle abierto no contribuyen a resultados de rendimiento de 3GPP (LTE-Avanzada SI) y evaluaciones de la ITU-R. STBC sufre de Doppler elevado y perdida de cobertura con respecto al esquema de la Rel. 8. FSTD sufre de desequilibrio de antena de transmision (TX) y CDD sufre de rendimiento degradado con SC-FDMA. Se ha sugerido que son necesarios esquemas de bucle abierto (con diversidad de TX/multiplexacion espacial de OL) con SU-MIMO en el caso cuando el canal instantaneo esta no disponible o desactualizado. Estos casos incluyen, por ejemplo, alta movilidad (la Informacion de Estado de Canal Instantanea esta Desactualizada) y planificacion persistente (CSI no esta disponible). Adicionalmente, el canal de realimentacion para senalizar el TPMI instantaneo no esta disponible en algunos casos (por ejemplo, con PUCCH).
Existe un problema de como disponer esquemas de transmision de enlace ascendente (diversidad) con sistemas de LTE-Avanzada de SU-MIMO estando disponible unicamente informacion de estado de canal limitada y tasa de realimentacion muy baja. Se prefiere que los amplificadores de potencia (PA) en un equipo de usuario de SU-MIMO (normalmente hay uno por cada antena de transmision) esten dimensionados para transmision de multiples antenas. Esto conduce a Pa mas pequenos y equilibrados (en terminos de potencia de Tx). Las disposiciones de transmision deberlan por lo tanto optimizar el uso de todos los recursos de potencia de transmision disponibles en el UE para mantener la cobertura de UL. Las disposiciones de transmision deberlan mitigar el impacto de la posible correlation negativa entre antenas de transmision y deberlan tolerar el desequilibrio entre antenas de TX que puede surgir debido al agarre de la mano cuando se mantiene el equipo de usuario y se cambia la orientation de antena; estos efectuan diferentes respuestas a la polarization vertical y horizontal. Es conocido aprovechar las caracterlsticas de canal de radio espacial en el ajuste, modification o configuration de senales transmitidas. La matriz de covarianza describe las propiedades de correlacion entre las antenas de transmision. El desequilibrio de potencia es otro factor que se refiere a la caracterlstica de radio espacial (actualmente es visible en la diagonal de la matriz de covarianza). Las propiedades de correlacion dependen de la configuracion de antena, es decir, caracterlsticas de los elementos de conjunto/radiador de antena de TX (por ejemplo, antenas polarizadas frente a antenas dipolo), espaciando entre elementos entre las antenas, caracterlsticas de canal de radio (ensanchamiento angular, direction de llegada) etc.
Tales caracterlsticas pueden ser caracterlsticas a largo plazo. Un ejemplo de este tipo es el uso de la formation de haces de Direccion de Llegada (DoA) (por ejemplo en un sistema de FDD) donde una estacion base (eNB) mide la DoA desde la senal de enlace ascendente, y en consecuencia el eNB forma el haz de enlace descendente hacia la DoA medida. El eNB rastrea la DoA desde la senal de enlace ascendente disponible y ajusta el haz de transmision de enlace descendente en consecuencia.
Por lo tanto es un objetivo de las realizaciones descritas en el presente documento proporcionar un metodo de planificacion y control de transmisiones de enlace ascendente en (PUCCH y/o PUSCH) en sistemas de MIMO sin las desventajas anteriormente mencionadas de esquemas de bucle abierto. La invention no esta limitada a sistemas de MIMO sino que tambien es aplicable a cualquier sistema con capacidad de transmision multiple incluso si unicamente se soporta una antena de reception (RX).
ERICSSON: “Preceding Considerations in LTE MIMO Downlink”, 3GPP DRAFT; R1-071044, 3RD GENERATION PARTNERSHIP PROJECT (3GPP), MOBILE COMPETENCE CENTRE; 650, ROUTE DES LUCIOLES; F-06921 SOPHIA-ANTIPOLIS CEDEX; FRANCIA, vol. RAN WG1, n.° St. Louis, ESTADOS UNIDOS; 20070206, 6 de febrero de 2007 (), documento XP050105041, desvela el diseno y optimization de libros de codigos. En particular, D1 desvela que los libros de codigos pueden seleccionarse de acuerdo con la capacidad del UE y el NodoB que incluye diversas caracterlsticas tales como configuracion de antena (por ejemplo espacial o polarizada) y el rango de transmision que el UE puede soportar. Por ejemplo, pueden disenarse libros de codigos de manera que cada rango de transmision y modo de MIMO (SU-MIMO o MU-MIMO) puede tener un libro de codigos optimizado de manera separada.
CATT: “Analysis of Feedback Signalling for Downlink CoMP”, 3GPP DRAFT; R1-091520, 3RD GENERATION PARTNERSHIP PROJECT (3GPP), MOBILE COMPETENCE CENTRE; 650, ROUTE DES LUCIOLES; F-06921 SOPHIA-ANTIPOLIS CEDEX; FRANCIA, n.° Seul, Corea; 20090318, 18 de marzo de 2009 (), documento XP050339079, desvela serialization de realimentacion para transmision/recepcion multi-punto coordinada (CoMP). La realimentacion de CQI/PMI relacionada con los problemas y diversa senalizacion de realimentacion se estudian para CoMP de enlace descendente.
NOKIA SIEMENS NETWORKS ET AL: “Performance comparison between Tx diversity and single stream preceding”, 3GPP DRAFT; R1-091597, 3RD GENERATION PARTNERSHIP PROJECT (3GPP), MOBILE COMPETENCE
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CENTRE; 650, ROUTE DES LUCIOLES; F-06921 SOPHIA-ANTIPOLIS CEDEX; FRANCIA, n.° Seul, Corea; 20090328, 28 de marzo de 2009 (), documento XP050339144, desvela comparacion de rendimiento entre diversidad de Tx y precodificacion de flujo unico. En particular, se estudia la precodificacion de unico flujo de bucle cerrado comparando la realizacion de frecuencia selectiva y precodificacion de bucle cerrado no selectivo para el uno de la diversidad de transmision de bucle.
Esta invencion es aplicable a casos de bucle cerrado en el sentido de manera que existe un enlace de realimentacion disponible ya que existe una necesidad de senalizar el TPMI inicial. Adicionalmente, existe una necesidad de tener medios para actualizar el TPMI, por ejemplo, periodicamente basandose en las necesidades. El requisito para la tasa de realimentacion es muy bajo, en comparacion con la precodificacion de bucle cerrado existente que aprovecha el canal instantaneo.
De acuerdo con una realizacion se proporciona, en un sistema de telecomunicacion, un metodo de control e implementacion de esquemas de transmision entre un primer elemento de red y un segundo elemento de red, teniendo dicho segundo elemento de red capacidad de antena de transmision multiple que comprende las etapas de: medir al menos un parametro y o caracterlstica de un canal de radio entre el segundo elemento de red y el primer elemento de red; basandose en esta inicializacion y/o seleccionar un esquema en dicho primer elemento de red; reenviar un mensaje de control desde dicho primer elemento de red a dicho segundo elemento de red que indica dicho esquema; almacenar datos que pertenecen al esquema mediante dicho segundo elemento de red; transmitir senales entre los elementos de red de acuerdo con dicho esquema, en el que dicha medicion, inicializacion, reenvlo y/o almacenamiento no se realiza de manera continua y se usan concesiones de planificacion preexistentes o information de precodificacion definida para precodificacion a corto plazo.
La etapa de selection puede seleccionar una disposition de precodificacion o una matriz de precodificacion o un vector de precodificacion. En la etapa de reenvlo, puede reenviarse una informacion de concesion de planificacion que contiene informacion acerca del Indicador de Matriz de Precodificacion Transmitida. En otra realizacion esto puede ser una informacion de concesion de planificacion que no contiene informacion acerca del Indicador de Matriz de Precodificacion Transmitida. Puede comprender reenviar informacion del modo de precodificacion seleccionado.
El primer elemento de red puede ser una estacion base o Nodo B evolucionado, y dicho segundo elemento de red puede ser un equipo de usuario. Puede hacer referencia a comunicacion de enlace ascendente. El esquema puede actualizarse con un mensaje actualizado.
Preferentemente el esquema se selecciona o actualiza dependiendo del nivel de serialization superior.
La precodificacion puede seleccionarse desde un conjunto de modos de precodificacion. Puede seleccionarse tambien especlficamente para cada canal.
El esquema o precodificacion puede ser el que pertenece al Canal Compartido de Enlace Ascendente Flsico (PUSCH) y/o al Canal de Control de Enlace Ascendente Flsico (PUCCH).
Se proporciona tambien un sistema dispuesto para controlar e implementar esquemas de transmision entre un primer elemento de red y un segundo elemento de red, teniendo dicho segundo elemento de red capacidad de transmision multiple: que comprende: medios para medir al menos un parametro o caracterlsticas de un canal de radio entre los elementos de red; medios para inicializar y/o seleccionar dicho esquema en dicho primer elemento de red, basandose en indicaciones desde dichos medios de medicion; medios para reenviar un mensaje de control desde dicho primer elemento de red a dicho segundo elemento de red que indica dicho esquema; medios para almacenar en dicho segundo elemento de red datos que pertenecen al esquema; medios para transmitir senales entre los elementos de red de acuerdo con dicho esquema en el que el esquema se deja sin cambiar para una pluralidad de senales transmitidas adyacentes, y en el que dichos medios de medicion, inicializacion, reenvlo o almacenamiento estan adaptados de manera que la medicion, inicializacion, reenvlo y/o almacenamiento no se realiza de manera continua, y que tiene medios para usar concesiones de planificacion preexistentes o informacion deprecodificacion definida para precodificacion a corto plazo.
Los medios de inicializacion preferentemente comprenden medios para seleccionar una disposicion de precodificacion. Los medios de reenvlo pueden comprender medios para reenviar un Indicador de Matriz de Precodificacion Transmitida u otra informacion de concesion de planificacion, por ejemplo, medios para reenviar informacion de concesion de planificacion que no contiene informacion acerca del Indicador de Matriz de Precodificacion Transmitida.
El esquema puede seleccionarse o actualizarse dependiendo de la senalizacion de nivel superior.
La precodificacion puede seleccionarse desde un conjunto de modos de precodificacion o seleccionarse especlficamente para cada canal.
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Se proporciona tambien un elemento de red que tiene capacidad de transmision multiple, que comprende: medios para recibir mensajes de manera no continua, que contienen informacion que indica un esquema para controlar y planificar transmisiones entre el y otros elementos de red; medios para almacenar dicha informacion: medios para transmitir senales entre el y otros elementos de red de acuerdo con dicho esquema, y, que tiene medios para usar concesiones de planificacion preexistentes o informacion de precodificacion definida para precodificacion a corto plazo.
Se proporciona tambien un elemento de red dispuesto para controlar e implementar esquemas de transmision entre el y un segundo elemento de red, teniendo dicho segundo elemento de red capacidad de transmision multiple, que comprende: medios para medir al menos un parametro o caracterlsticas de un canal de radio entre los elementos de red; medios para inicializar y/o seleccionar dicho esquema en dicho primer elemento de red, basandose en indicaciones desde dichos medios de medicion; medios para reenviar un mensaje desde dicho primer elemento de red a dicho segundo elemento de red que indica dicho esquema; medios para recibir o transmitir senales a o desde dicho segundo elemento de red de acuerdo con dicho esquema, en el que dichos medios para medir, seleccionar y/o reenviar estan dispuestos para realizar estas operaciones de manera no continua, y que tiene medios para usar concesiones de planificacion preexistentes o informacion de precodificacion definida para precodificacion a corto plazo.
Para un mejor entendimiento de las presentes realizaciones y como estas pueden llevarse a cabo, se hara ahora referencia a, a modo de ejemplo unicamente, a los dibujos adjuntos en los que:
La Figura 1 muestra una presentacion esquematica de un sistema de comunicacion en el que puede realizarse la
invencion;
La Figura 2 muestra una vista en seccion del equipo de usuario de comunicacion.
La Figura 3 muestra una representacion esquematica de elementos de red y la serialization entre los mismos.
La Figura 4 muestra una tabla que muestra ejemplos del procedimiento para implementar cierta realization de la
invencion.
Antes de explicar en detalle unas pocas realizaciones a modo de ejemplo, se proporciona una breve explication del acceso inalambrico con referencia a la Figura 1 que muestra un sistema de comunicacion que proporciona comunicaciones inalambricas a una pluralidad de dispositivos de comunicacion 1. Un dispositivo de comunicacion 1, por ejemplo un dispositivo de usuario movil, o equipo o un nodo de retransmision, puede usarse para acceder a diversos servicios y/o aplicaciones proporcionadas mediante el sistema de comunicacion inalambrica. Un dispositivo de comunicacion puede acceder normalmente de manera inalambrica a un sistema de comunicacion mediante al menos un transmisor inalambrico y/o nodo receptor 10 de un sistema de acceso. Ejemplos no limitantes de nodos de acceso son una estacion base de un sistema celular, por ejemplo un Nodo B de WCDMA, un Nodo B mejorado (eNB) o nodo de retransmision de 3GPP LTE (evolution a largo plazo), una estacion base de una red de area local inalambrica (WLAN) y una estacion de satelite de un sistema de comunicacion basado en satelite. Los dispositivos de comunicacion 1 pueden comunicar tambien directamente entre si.
Las comunicaciones pueden estar dispuestas de diversas maneras basandose en una tecnologla o tecnologlas de acceso de radio apropiadas. El acceso se proporciona mediante canales de radio tambien conocidos como canales de acceso. Cada dispositivo de comunicacion 1 puede tener uno o mas canales de radio abiertos al mismo tiempo. Cada dispositivo de comunicacion puede conectarse a mas de una estacion base 10 o entidad similar. Tambien, una pluralidad de dispositivos de comunicacion pueden comunicar con una estacion base o similar, y/o intentar acceder al sistema de comunicacion mediante la misma estacion base. Una pluralidad de dispositivos de comunicacion puede tambien compartir un canal. Por ejemplo, para iniciar las comunicaciones o para conectar a un nuevo sistema de acceso, una pluralidad de dispositivos de comunicacion pueden intentar realizar el contacto inicial mediante un unico canal, por ejemplo mediante un canal de acceso aleatorio (RACH). Los intentos para acceder pueden realizarse sustancialmente al mismo tiempo.
La estacion base 10 del sistema de acceso puede conectarse a otras partes del sistema de comunicacion mediante conexiones apropiadas, para uno o mas nodos de pasarela apropiados. Estos no se muestran por claridad. Una estacion base se controla normalmente por al menos un aparato controlador apropiado (esto se cumple para GSM y WCDMA). Sin embargo en LTE y WiMAX ya no hay controlador, sino que la funcionalidad de control se distribuye a elementos de red apropiados tales como nodos de acceso generales, estaciones base, nodos B, eNB, AP) indicados en general por 11 en la Figura 1. El aparato controlador 11 puede proporcionarse para gestion de la operation de la estacion base y/o comunicaciones mediante la estacion base. El aparato controlador se proporciona normalmente con capacidad de memoria y al menos un procesador de datos. Pueden proporcionarse diversas entidades funcionales en el controlador por medio de la capacidad de procesamiento de datos de los mismos. Las entidades funcionales proporcionadas en el controlador de estacion base puede proporcionar funciones relacionadas con el control de recursos de radio, control de acceso, control de contexto de datos de paquetes, control de retransmision y as! sucesivamente.
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Los elementos de red, tales como las estaciones base 10 se gestionan usando el sistema de soporte de operaciones de gestion de red (OSS). El papel del OSS es soportar procesos tales como mantener inventario de red, aprovisionar servicios, configurar componentes de red y gestionar fallos. La arquitectura de OSS esta basada en cuatro capas: Nivel de Gestion de Negocio (BML), Nivel de Gestion de Servicio (SML), Nivel de Gestion de Red (NML), Nivel de Gestion de Elemento (EML). Los elementos de red pueden gestionarse desde el sistema de gestion de red (NMS) o el sistema de gestion de elementos (EMS). Las estaciones base 10 estan conectadas a un NMS sobre Itf-N abierto (tambien denominado interfaz en direccion norte) o al EMS sobre la interfaz Itf-S propietaria (interfaz en direccion sur).
Un dispositivo de comunicacion 1 puede usarse para diversas tareas tales como realizar y recibir llamadas telefonicas, para recibir y enviar datos desde y hasta una red de datos y para experimentar, por ejemplo, contenido multimedia u otro. Por ejemplo, un dispositivo de comunicacion puede acceder a aplicaciones proporcionadas mediante una red de telefonla y/o una red de datos, tales como aplicaciones que se proporcionan basandose en el Protocolo de Internet (IP) o cualquier otro protocolo apropiado. Un dispositivo de comunicacion movil apropiado puede proporcionarse por cualquier dispositivo que pueda al menos enviar y/o recibir senales inalambricas desde el sistema de acceso. Ejemplos no limitantes incluyen una estacion movil (MS) tal como un telefono movil o un telefono inteligente, un ordenador portatil proporcionado con una tarjeta de interfaz inalambrica u otra facilidad de interfaz inalambrica, asistente de datos personal (PDA) proporcionado con capacidades de comunicacion inalambricas, o cualquier combinaciones de estos o similares.
Como se muestra en la Figura 2, un dispositivo de comunicacion 1 se proporciona normalmente con aparatos de procesamiento de datos apropiados, tales como al menos un procesador de datos 5. Tambien se proporciona normalmente al menos un dispositivo de memoria 6. Las entidades de procesamiento y almacenamiento de datos pueden proporcionarse en una placa de circuito apropiada y/o en conjuntos de chips. Pueden proporcionarse diferentes funciones y operaciones por diferentes chips. Como alternativa, pueden usarse chips integrados al menos parcialmente. Pueden proporcionarse tambien medios de antena 4, una pantalla 2 y/o un teclado numerico 3.
Como se ha mencionado, la invencion proporciona una disposicion para implementar el control de comunicacion de enlace ascendente en sistemas de MIMO.
El ejemplo proporciona una disposicion de precodificacion a largo plazo para SU-MIMO en LTE-Avanzada. A “Largo plazo” significa que se calcula el promedio del desvanecimiento rapido (al menos parcialmente) cuando se define el TPMI. La informacion con respecto al esquema de transmision de multiples antenas a usarse, por ejemplo, rango de transmision y TPMI, se senaliza/actualiza de vez en cuando. En cambios de precodificacion lenta a largo plazo las caracterlsticas de canal de radio espaciales promediadas se rastrean basandose en la necesidad. La configuration de senal de referencia apropiada (por ejemplo, basandose en la senal de referencia de sondeo) que posibilita que el rastreo de canal se disponga por el eNB. La expresion “a corto plazo” se ha de interpretar como tal en lo sucesivo. En precodificacion a corto plazo, el eNB rastrea continuamente el canal instantaneo (en tiempo) y actualiza el TPMI en consecuencia. La precodificacion a corto plazo puede realizarse con frecuencia selectiva o de manera de banda ancha. En el enfoque de frecuencia selectiva, puede aplicarse diferente TPMI para diferentes porciones de frecuencia de la senal transmitida mientras que en precodificacion de banda ancha, se aplica el mismo TPMI para la totalidad del ancho de banda.
La principal diferencia entre precodificacion a corto plazo (desde el punto de vista de la disposicion de precodificacion) es que con precodificacion a largo plazo el UE tiene la capacidad para almacenar el TPMI en su memoria. El UE simplemente aplicara el TPMI mas reciente disponible. En precodificacion a corto plazo no existe una alternativa de este tipo; el TPMI debe senalizarse para cada transmision de PUSCH de manera separada. Preferentemente la invencion usa el diseno de libro de codigos existente especificado para SU-MIMO de bucle cerrado disenado para precodificacion a corto plazo. La invencion es aplicable al menos a los siguientes canales de enlace ascendente: PUCCH, PUSCH planificado dinamicamente, PUSCH persistente/semi-persistente, PUSCH periodico.
Una realization sencilla comprende las siguientes etapas basicas. En primer lugar se selecciona el TPMI a largo plazo (Indicador de Matriz de Precodificacion Transmitida) a utilizarse por el eNB. Esto esta basado preferentemente en las senales de referencia disponibles, por ejemplo, senal de referencia de sondeo. El promedio o estimation “a largo plazo” puede aplicarse cuando se miden las estadlsticas a largo plazo del canal de radio. El canal de radio entre UE y eNB tiene ciertas propiedades a largo plazo basadas en disposicion de antena de tx/rx y entorno de radio (ensanchamiento de azimut, angulo de llegada, patrones de antena, desvanecimiento de sombra, etc.).
En la parte superior de las propiedades a largo plazo se encuentran propiedades a corto plazo a menudo denominadas como desvanecimiento rapido. El desvanecimiento rapido se provoca por la propagation multi- trayectoria. El desvanecimiento rapido tiene ciertas propiedades con respecto a la correlation de tiempo y frecuencia (dependiendo del Doppler y ensanchamiento multi-trayectoria).
Se usan senales de referencia para medir el canal de radio. El promedio de senal de referencia recibida o canal de radio estimado en tiempo/frecuencia puede superar la coherencia del canal en frecuencia/tiempo (se calcula el
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promedio del desvanecimiento rapido).
La entidad que controla la precodificacion a largo plazo puede localizarse en un eNB (o en algun otro elemento de red). El control puede incluir realizar la medicion de canal y decidir el TPMI, por ejemplo. En el caso del enlace ascendente, la precodificacion se realiza en el lado del UE, el UE se inicializa/actualiza con concesion de planificacion de SU-MIMO (o senalizacion de capa superior especializada) que contiene el TPMI. Por lo tanto, el TPMI a largo plazo se reenvla al UE; el UE almacena el TPMI recibido en su memoria. El UE aplica el ultimo TPMI recibido cuando se planifica el enlace ascendente, es decir, para canales predeterminados (PUCCH/PUSCH).
En una realizacion la fiabilidad de la inicializacion/actualizacion del precodificador puede aumentarse por medio de repetir la inicializacion/actualizacion multiples veces. En otra realizacion, es necesario un numero predefinido de actualizaciones/inicializaciones para TPMI para hacer a la iniciacion/actualizacion eficaz.
En otra realizacion, la precodificacion a largo plazo puede realizarse usando una concesion de planificacion que no tiene informacion acerca del TPMI. El UE aplica el ultimo TPMI recibido. Por lo tanto, la concesion de planificacion usada normalmente para UE no de MIMO puede usarse durante precodificacion a largo plazo.
En otra realizacion, el TPMI puede almacenarse en una manera especlfica de capa. El UE almacena el TPMI recibido para cada rango de transmision en su memoria. Por ejemplo, la precodificacion a largo plazo puede aplicarse en el PUCCH (capa-1) en paralelo con la multiplexacion espacial precodificada a largo plazo en el PUSCH.
Por lo tanto, puede proporcionarse una conmutacion completamente dinamica entre modos de precodificacion a corto plazo y a largo plazo (por ejemplo, en el caso cuando la velocidad del UE aumenta de manera que la precodificacion a corto plazo ya no es factible). Lo mismo se aplica a multiplexacion espacial.
El uso de precodificacion a largo plazo puede activarse/desactivarse mediante senalizacion de capa superior. La senalizacion puede limitar tambien el uso de precodificacion a largo plazo a un conjunto configurable de canales. La senalizacion de capa superior especlfica de UE puede usarse para este fin (no se excluye el uso de otros medios de senalizacion). En otra realizacion el uso de precodificacion a largo plazo puede limitarse al canal o canales predeterminados, por ejemplo, PUSCH.
En otra realizacion, el modo de precodificacion usado se selecciona a partir de un conjunto de modos de precodificacion predeterminados mediante senalizacion de capa superior. La senalizacion de capa superior especlfica del UE puede usarse para este fin (el uso de otros medios de senalizacion no esta excluido). El ajuste de modo de precodificacion puede incluir precodificacion a corto plazo, precodificacion a largo plazo y un modo de precodificacion fijado predeterminado. La seleccion de modo de precodificacion puede ser tambien especlfica para cada canal. En otra realizacion, el modo de precodificacion usado esta predeterminado al menos para uno del canal o los canales, por ejemplo, el PUCCH.
En una realizacion de modo de precodificacion fijado, el UE usa vectores (o matrices) de precodificacion especlficas para intervalo, por ejemplo, dos vectores de precodificacion en el caso de LTE-Avanzada que tiene dos intervalos en una subtrama. El ejemplo de vectores de precodificacion de 6 estados conocidos para 2 antenas de transmision se describe a continuacion, (la primera llnea es para la antena 1 y la segunda llnea es para la antena 2).
Los elementos de precodificacion pueden predeterminarse de modo que la diversidad se maximiza. Por ejemplo, la primera columna esta predeterminada para el intervalo 1 y la segunda columna esta predeterminada para el intervalo 2 (o viceversa). La segunda realizacion es que la tercera columna esta predeterminada para el intervalo 1 y la cuarta columna esta predeterminada para el intervalo 2 (o viceversa). La tercera realizacion es que la segunda antena esta rotada 180 grados en el segundo intervalo unicamente. Y la primera antena no esta precodificada (ni esta en el primer ni en el segundo intervalo).
En otra realizacion mas, la precodificacion a largo plazo se aplica unicamente a la transmision de capa 1 (palabra de codigo unica). En este caso, el tipo de la Rel'8 existente de Formato 0 de DCI (Informacion de Control de Enlace Descendente) que soporta unicamente capa unica podrla usarse con precodificacion a largo plazo.
En el caso cuando se aplica precodificacion a largo plazo a multiplexacion espacial (multiples palabras de codigo), puede estar limitada a un modo predeterminado usando agrupamiento espacial de HARQ-ACK y desplazamiento de capa entre las palabras de codigo; esto permite el uso de formato o formatos de DCI de tamano compacto con
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precodificacion a largo plazo.
La Figura 3 muestra una representation esquematica de un sistema de acuerdo con una realization de la invention que comprende un eNB 1, y un equipo de usuario 2 apto para SU-MIMO. La transmision de enlace ascendente entre estos dos elementos puede ser en PUSCH y/o PUCCH.
Se intercambian diversas senales entre los elementos de red para implementar el esquema de codification para transmision de enlace ascendente. La Information de Control de Enlace Descendente (DCI) se envla desde el eNB al UE. La DCI puede tomar la forma de diversos formatos. El tipo A1 de DCI, que se usa de manera convencional para la planificacion de PUSCH precodificado, contiene informacion acerca del TPMI seleccionado. El tipo A2 de DCI puede enviarse tambien que se usa de manera convencional para la planificacion de PUSCH no precodificado que no contiene informacion acerca de TPMI.
Pueden usarse tambien formatos de DCI adicionales; estos incluyen el tipo B de DCI (concesion de enlace descendente) usado para planificar el PDSCH. El tipo C de DCI (concesion de control dinamica) usado para la transmision de al menos comandos de TPMI.
La Figura 4 muestra en mas detalle la operation de acuerdo con diversas realizaciones de la invencion que ilustran como se reciben y almacenan los diversos tipos de Informacion de Control de Enlace Descendente (DCI) por el equipo de usuario desde el nodo B para proporcionar precodificacion a largo plazo a PUSCH y PUCCH planificados dinamicamente.
S1(i) muestra cuando un eNB transmite a un equipo de usuario un primer tipo A1 de DCI que contiene informacion acerca del TMPI a aplicarse en el PUSCH. El equipo de usuario almacena la informacion de TPMI. Esta informacion de TMPI se usa posteriormente para controlar la operacion de precodificacion para transmision de enlace ascendente planificada, por ejemplo, el PUSCH sometido a tipo A1 de DCI.
S1(ii) muestra que el UE puede recibir adicionalmente un segundo tipo A1 de DCI de senal adicional desde el eNB. Esto proporciona al UE con nueva informacion de TPMI que a continuation almacena y que se usa en lugar de controlar transmisiones de enlace ascendente en el PUSCH. La ventaja de esto es que siempre es posible que el DCI falle en el enlace descendente que provocarla un caso de error cuando el UE no tiene TPMI a largo plazo valido disponible. El eNB puede por lo tanto reducir la probabilidad de este caso de error enviando el tipo A1 de DCI que contiene una informacion acerca del (mismo) TPMI multiples veces al UE y puede recibir un tercer tipo A1 de DCI (como se muestra en S1(iii)) o incluso DCI de A1 adicionales. Es posible tambien definir que un numero predefinido de inicializacion/actualizacion para TPMI es necesario para hacer a la inicializacion/actualizacion eficaz.
52 (i) muestra el ejemplo donde un UE recibe el tipo A2 de DCI, que no contiene informacion acerca del TPMI. En este caso, transmite posteriormente en el PUSCH y o PUCCH usando el TPMI en el tipo A1 de DCI recibido. Puede recibir adicionalmente A2 de tipo de DCI donde el procedimiento es el mismo, S2(ii).
53 muestra una alternativa donde el UE recibe un (primer) DCI de Tipo C. La informacion de TMPI recibida en este mensaje de DCI se almacena junto con cualquier otra informacion de control contenida en el mismo. Este tipo de serialization de DCI puede usarse al actualizar/inicializar el TPMI a largo plazo por ejemplo, en el caso de planificacion persistente donde no se asigna PUSCH dinamica (tipo A1 de DCI).
54 muestra que adicionalmente (el UE recibe el primer tipo B de DCI. Este tiene lugar en el caso cuando el UE ha sido configurado para aplicar precodificacion a largo plazo tambien en el PUCCH (otra election serla aplicar el esquema de diversidad de transmision predefinido en el PUCCH en lugar de precodificacion a largo plazo).
De acuerdo con este tipo de mensaje de DCI, en el enlace ascendente de la operacion posterior, el UE puede transmitir correspondientes senales de ACK/NACK en el PUCCH basandose en el ultimo TPMi disponible en el caso de que el UE se haya configurado para aplicar precodificacion a largo plazo en el PUCCH.
55 a S11 muestran mensajes de DCI adicionales de cada tipo que pueden recibirse mediante los cuales la informacion de TMPI en los mismos (con la exception de tipo A2) se almacena de modo que se actualiza el metodo de transmision de enlace ascendente posterior en el PUCCH y PUSCH.
En el caso cuando el UE recibe el tipo A1 de DCI, esto se considera como una actualization para el TMPI a largo plazo.
El beneficio de esta disposition en comparacion con los esquemas de diversidad de bucle abierto de PUCCH es que el UE de SU-MIMO puede hacer frente a los recursos de PUCCH existentes y no existe necesidad de doblar los recursos de Formato la/1 b de PUCCH ocupados debido a SU-MIMO).
En realizaciones adicionales, la senalizacion de capa superior especializada (RRC) puede aplicarse en paralelo con o en lugar de la senalizacion de DCI dinamica. Tales realizaciones pueden ser aplicables por ejemplo, con PUSCH
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semi-persistente, PUSCH y PUCCH periodicos. Se recuerda que en estos casos, puede actualizarse TPMI de tipo C de DCI.
En cuanto a la senalizacion de Peticion Automatica de Repeticion Hlbrida (HARQ), la operacion requiere ciertas reglas en el caso de precodificacion a largo plazo. En el caso cuando el TPMI cambia, es posible que el cambio se haga mas eficaz unicamente para los procesos HARQ proximos (las retransmisiones de HARQ pendientes utilizan el TMPI antiguo). Otra eleccion es cambiar el TMPI en el borde de la subtrama, no teniendo en cuenta el aspecto de procesos de HARQ. Un caso especial es cuando se aplica la precodificacion a largo plazo a multiplexacion espacial. En ese caso, el tipo A1 de DCI contiene multiples campos de MCS. Cuando el UE recibe el tipo A1 de DCI, calcula a partir de los campos de MCS las compensaciones de MCS con relacion a (por ejemplo) el MCS de la 1a palabra de codigo y almacena las compensaciones de MCS especlficas de palabra de codigo. Cuando el UE recibe el tipo A2 de DCI que contiene el unico campo de MCS, el UE calcula los valores de MCS especlficos de palabra de codigo aplicando al campo de MCS recibido las compensaciones especlficas de palabra de codigo de acuerdo con el ultimo tipo A1 de DCI recibido.
Otro caso especial de precodificacion a largo plazo es la seleccion de antena. En muchos casos el desequilibrio de antena de TX debido al agarre de la mano y cambio de orientacion de antena cambia muy lentamente. Como se ha mencionado, al menos el libro de codigos de precodificacion 2Tx contiene los estados (vectores de precodificacion) para seleccion de antena. Por lo tanto, la seleccion basada en precodificacion a largo plazo propuesta es una solucion factible para el caso de desequilibrio de antena de TX practica.
La invencion es aplicable tanto a canales de enlace ascendente como enlace descendente (aunque los ejemplos mostrados en la Figura 3 y la Figura 4 representan unicamente el enlace ascendente). Se observa que en la aplicacion de enlace descendente (FDD), el UE se encarga de medir el TPMI a largo plazo (o canal cuantificado) y lo senaliza al eNB mediante el canal de enlace ascendente. El eNodo B puede configurar el esquema de generation de information de CSI apropiado a aplicarse con precodificacion a largo plazo. Este esquema puede definir el esquema de medicion, que contiene por ejemplo la seleccion entre mediciones para precodificacion a largo plazo y a corto plazo, a usarse en la medicion de cSi en el UE. Adicionalmente, puede especificar el periodo de generacion de informacion de CSI apropiada aplicable con precodificacion a largo plazo.
La precodificacion a largo plazo es aplicable tambien a sistemas de Duplexacion por Division en el Tiempo (TDD) y sistemas de Duplexacion de Division de Frecuencia (FDD); hay parametros relacionados con SU-MIMO (por ejemplo, rango de transmision) que necesitan estar bajo el control del eNB (debido a emparejamiento de MU-MIMO posible). Por otra parte, debido a la reciprocidad de canal en TDD, es posible medir las caracterlsticas de canal a corto plazo/largo plazo en el lado del transmisor. Esto permite diversas opciones especlficas de la implementation para precodificacion a largo plazo.
Las ventajas de las realizaciones es que reducen la sobrecarga de PDCCH (puede aplicarse menor concesion con precodificacion). La precodificacion a largo plazo realiza diversidad de TX de bucle abierto redundante y significa un transmisor/receptor (UE/eNB) de SU-MIMO recibido y complejidad de sistema. La precodificacion a largo plazo permite diseno de PA equilibrado en el lado del UE sin comprometer la cobertura de UL.
La precodificacion a largo plazo proporciona mejora de rendimiento de enlace frente a esquemas de diversidad de TX OL en el caso con antenas correlacionadas y afronta el problema provocado por correlation de antena negativa. Las ventajas estan disponibles tambien en el PUCCH y planificacion semi-persistente y reduce el consumo de recursos en el PUCCH.
Las funciones anteriormente descritas pueden proporcionarse por medio de un aparato de procesamiento de software y datos apropiado. Las funciones pueden incorporarse en cualquier elemento de red apropiado o sistema de gestion y pueden proporcionarse por medio de uno o mas procesadores de datos. El procesador de datos puede proporcionarse por medio de, por ejemplo, al menos un chip. Puede proporcionarse el procesamiento de datos apropiado en una unidad de procesamiento proporcionada en asociacion con un dispositivo de comunicacion, por ejemplo una estacion movil. El procesamiento de datos puede distribuirse a traves de varios modulos de procesamiento de datos. Las funciones anteriormente descritas pueden proporcionarse por procesadores separados por un procesador integrado. Puede usarse un producto o productos de codigo de programa informatico adaptado apropiadamente para implementar las realizaciones, cuando se carga en un aparato de procesamiento de datos apropiado. El producto de codigo de programa para proporcionar la operacion puede almacenarse en y proporcionarse por medio de un medio de soporte apropiado. Un programa informatico apropiado puede realizarse en un medio de grabacion legible por ordenador. Una posibilidad es descargar el producto de codigo de programa en un dispositivo de comunicacion mediante una red de datos.
Se observa tambien que aunque se describieron ciertas realizaciones anteriormente a modo de ejemplo con referencia a ciertas arquitecturas a modo de ejemplo para redes inalambricas, tecnologlas y normas, las realizaciones pueden aplicarse a cualesquiera formas adecuadas de sistemas de comunicacion que aquellas ilustradas y descritas en el presente documento.
Se observa tambien en el presente documento que mientras lo anterior describe realizaciones a modo de ejemplo de la invencion, existen tambien diversas variaciones y modificaciones que pueden realizarse para la solucion desvelada sin alejarse del alcance de la presente invencion.
Claims (18)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. En un sistema de telecomunicacion, un metodo de control e implementacion de esquemas de transmision entre un primer elemento de red (10) y un segundo elemento de red (1), teniendo dicho segundo elemento de red (1) capacidad de multiples antenas de transmision que comprende las etapas de:i) medir al menos un parametro y/o una caracterlstica de un canal de radio entre el segundo elemento de red (1) y el primer elemento de red (10);caracterizado porii) basandose en la etapa i) inicializar y/o seleccionar un primer esquema de precodificacion en dicho primer elemento de red (10) usando informacion de precodificacion definida por un segundo esquema de precodificacion, en donde dicho primer esquema de precodificacion cambia mas lento que dicho segundo esquema de precodificacion;iii) reenviar un mensaje de control desde dicho primer elemento de red (10) a dicho segundo elemento de red (1) que indica dicho primer esquema de precodificacion;iv) almacenar datos que pertenecen a dicho primer esquema de precodificacion mediante dicho segundo elemento de red (1);v) transmitir, usando concesiones de planificacion preexistentes definidas para dicho segundo esquema de precodificacion, senales entre los elementos de red (1; 10) de acuerdo con dicho primer esquema de precodificacion.
- 2. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la etapa ii) comprende seleccionar un modo de precodificacion o una matriz de precodificacion o un vector de precodificacion.
- 3. Un metodo de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en el que la etapa iii) comprende reenviar una informacion de concesion de planificacion que contiene informacion acerca del Indicador de Matriz de Precodificacion Transmitida.
- 4. Un metodo de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 2, en el que la etapa iii) comprende reenviar una informacion de concesion de planificacion que no contiene informacion acerca del Indicador de Matriz de Precodificacion Transmitida.
- 5. Un metodo de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 2, en el que la etapa iii) comprende reenviar informacion del esquema de precodificacion seleccionado.
- 6. Un metodo de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho primer elemento de red (10) es una estacion base o un Nodo B evolucionado, y dicho segundo elemento de red (1) es un equipo de usuario.
- 7. Un medio legible por ordenador que comprende un programa informatico en el mismo, realizando dicho programa informatico el metodo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
- 8. Un sistema dispuesto para controlar e implementar esquemas de transmision entre un primer elemento de red (10) y un segundo elemento de red (1), teniendo dicho segundo elemento de red (1) capacidad de transmision multiple, que comprende:medios para medir al menos un parametro o unas caracterlsticas de un canal de radio entre los elementos de red; que esta caracterizado pormedios para inicializar y/o seleccionar un primer esquema de precodificacion en dicho primer elemento de red (10), basandose en indicaciones desde dichos medios de medicion usando informacion de precodificacion definida para un segundo esquema de precodificacion, en donde dicho primer esquema de precodificacion cambia mas lento que dicho segundo esquema de precodificacion;medios para reenviar un mensaje de control desde dicho primer elemento de red (10) a dicho segundo elemento de red (1) que indica dicho primer esquema de precodificacion;medios para almacenar en dicho segundo elemento de red (1) datos que pertenecen al primer esquema de precodificacion;medios para transmitir, usando concesiones de planificacion preexistentes definidas para dicho segundo esquema de precodificacion, senales entre los elementos de red (1; 10) de acuerdo con dicho primer esquema de precodificacion en el que dicho primer esquema de precodificacion se deja sin cambiar para una pluralidad de senales transmitidas adyacentes.
- 9. Un sistema de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que dichos medios de inicializacion comprenden medios para seleccionar un modo de precodificacion.
- 10. Un sistema de acuerdo con las reivindicaciones 8 o 9, en el que dichos medios de reenvlo comprenden medios para reenviar a un Indicador de Matriz de Precodificacion Transmitida u otra informacion de concesion de planificacion.51015202530354045
- 11. Un sistema de acuerdo con las reivindicaciones 8 a 9, en el que dichos medios de reenvlo comprenden medios para reenviar informacion de concesion de planificacion que no contiene informacion acerca del Indicador de Matriz de Precodificacion Transmitida.
- 12. Un elemento de red (1) que tiene capacidad de transmision multiple, que esta caracterizado por:medios para recibir mensajes que contienen informacion que indica un primer esquema de precodificacion para controlar y planificar transmisiones entre dicho elemento de red (1) y uno o mas otros elementos de red (10), en donde dicho primer esquema de precodificacion se selecciona usando informacion de precodificacion definida para un segundo esquema de precodificacion, y dicho primer esquema de precodificacion cambia mas lento que dicho segundo esquema de precodificacion; medios para almacenar dicha informacion; ymedios para transmitir, usando concesiones de planificacion preexistentes definidas para dicho segundo esquema de precodificacion, senales entre dicho elemento de red (1) y dichos uno o mas otros elementos de red (10) de acuerdo con dicho primer esquema de precodificacion.
- 13. Un elemento de red (1) de acuerdo con la reivindicacion 12, en el que dicha informacion incluye un modo de precodificacion.
- 14. Un elemento de red (1) de acuerdo con las reivindicaciones 12 o 13, en el que dicha informacion incluye un Indicador de Matriz de Precodificacion Transmitida.
- 15. Un elemento de red (1) de acuerdo con las reivindicaciones 12 a 13, en el que dicha informacion no incluye un Indicador de Matriz de Precodificacion Transmitida.
- 16. Un primer elemento de red (10) dispuesto para controlar e implementar esquemas de transmision entre dicho primer elemento de red y un segundo elemento de red (1), teniendo dicho segundo elemento de red (1) capacidad de transmision multiple, que comprende:medios para medir al menos un parametro o unas caracterlsticas de un canal de radio entre los elementos de red (1; 10);que esta caracterizado pormedios para inicializar y/o seleccionar un primer esquema de precodificacion en dicho primer elemento de red (10), basandose en indicaciones desde dichos medios de medicion usando informacion de precodificacion definida para un segundo esquema de precodificacion, en donde dicho primer esquema de precodificacion cambia mas lento que dicho segundo esquema de precodificacion;medios para reenviar un mensaje desde dicho primer elemento de red (10) a dicho segundo elemento de red (1) que indica dicho primer esquema de precodificacion;medios para recibir o transmitir, usando concesiones de planificacion preexistentes definidas para dicho segundo esquema de precodificacion, senales a o desde dicho segundo elemento de red (1) de acuerdo con dicho primer esquema de precodificacion.
- 17. Un elemento de red (10) de acuerdo con la reivindicacion 16, en el que dichos medios de inicializacion comprenden medios para seleccionar un modo de precodificacion.
- 18. Un elemento de red (10) de acuerdo con las reivindicaciones 16 o 17, en el que dichos medios de reenvlo comprenden medios para reenviar un Indicador de Matriz de Precodificacion Transmitida u otra informacion de concesion de planificacion.
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