ES2715276T3 - Transmisión MIMO con precodificación dependiente del rango - Google Patents
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Abstract
Un aparato para comunicación inalámbrica, que comprende: medios para obtener (612) un vector de precodificación para una transmisión de rango 1 de un primer conjunto que comprende al menos un vector de columna de una matriz unitaria; medios para realizar (614) precodificación para la transmisión de rango 1 basada en el vector de precodificación; medios para obtener (616) una matriz de precodificación para una transmisión de rango 2 de un segundo conjunto que comprende una matriz de identidad y una o más matrices unitarias; y medios para realizar (618) precodificación para la transmisión de rango 2 basada en la matriz de precodificación.
Description
DESCRIPCION
Transmision MIMO con precodificacion dependiente del rango
ANTECEDENTES
I. Campo
[0001] La presente divulgacion se refiere en general a la comunicacion y, de forma mas especifica, a tecnicas para transmitir datos en un sistema de comunicacion inalambrica.
II. Antecedentes
[0002] Los sistemas de comunicacion inalambrica estan ampliamente implantados para proporcionar diverso contenido de comunicacion, tal como voz, video, datos en paquetes, mensajeria, radiodifusion etc. Estos sistemas inalambricos pueden ser sistemas de acceso multiple que pueden admitir multiples usuarios compartiendo los recursos de sistema disponibles. Los ejemplos de tales sistemas de acceso multiple incluyen sistemas de acceso multiple por division de codigo (CDMA), sistemas de acceso multiple por division del tiempo (TDMA), sistemas de acceso multiple por division de frecuencia (FDMA), sistemas de acceso multiple por division ortogonal de frecuencia (OFDMA) y sistemas de FDMA de portadora unica (SC-FDMA).
[0003] Un sistema de comunicacion inalambrica puede soportar la transmision de multiples entradas, multiples salidas (MIMO). Para MIMO, un transmisor puede utilizar multiples antenas de transmision (T) para la transmision de datos a un receptor equipado con multiples antenas de recepcion (R). Las multiples antenas de transmision y recepcion forman un canal MIMO que puede utilizarse para aumentar el rendimiento y/o mejorar la fiabilidad. Por ejemplo, el transmisor puede transmitir hasta T flujos de datos simultaneamente desde las T antenas de transmision para mejorar el rendimiento. De forma alternativa, el transmisor puede transmitir un unico flujo de datos desde todas las antenas de transmision T para mejorar la fiabilidad. En cualquier caso, es deseable enviar una transmision MIMO de manera que se consiga un buen rendimiento.
[0004] El borrador del documento de discusion de Ericsson titulado "Precoding Considerations in LTE MIMO Downlink" [“Consideraciones de codificacion previa en enlace descendente de MIMO de LTE”], R-070573, para el proyecto de asociacion de tercera generacion (3GPP) analiza una serie de consideraciones de precodificacion, incluyendo el diseno y la optimizacion de libros de codigos para precodificacion.
SUMARIO
[0005] La presente divulgacion esta dirigida a sistemas y metodos para comunicacion inalambrica, cuyas caracteristicas se exponen en las reivindicaciones adjuntas. Las tecnicas para realizar la precodificacion dependiente de rango para una transmision MIMO tambien se describen en este documento. La precodificacion puede incluir el procesamiento con un vector o matriz de precodificacion para enviar L flujos de datos en L antenas virtuales formadas por T antenas fisicas, donde en general 1 < L < T. L tambien puede ser considerado como el rango de un canal MIMO. Para la precodificacion dependiente de rango, cada rango puede asociarse con un conjunto de al menos un vector o matriz de precodificacion que puede proporcionar un buen rendimiento para ese rango. Diferentes rangos pueden asociarse con diferentes conjuntos de vectores o matrices de precodificacion. La presente invencion esta definida por las reivindicaciones adjuntas. A continuacion, los modos de realizacion que no estan dentro del alcance de las reivindicaciones deberian entenderse como ejemplos utiles para comprender la invencion.
[0006] En un diseno, un transmisor (por ejemplo, un Nodo B) puede obtener un vector de precodificacion para una transmision de rango 1 de un primer conjunto que contiene al menos un vector de columna de una matriz unitaria. La matriz unitaria puede ser una matriz de Fourier, una matriz de Fourier desplazada en fase, o alguna otra matriz que tenga columnas ortogonales. El transmisor puede realizar la precodificacion para la transmision de rango 1 en funcion del vector de precodificacion. El transmisor puede obtener una matriz de precodificacion para una transmision de rango 2 de un segundo conjunto que contiene una matriz de identidad que tiene unos a lo largo de la diagonal y ceros en otra parte. El transmisor puede realizar la precodificacion para la transmision de rango 2 en base a la matriz de precodificacion.
[0007] En un diseno, el transmisor puede determinar si el canal MIMO se parece a un canal diagonal, que tiene una matriz de respuesta de canal con pequenas ganancias de canal fuera de la diagonal. Esta determinacion puede basarse en configuraciones de antena en el transmisor y el receptor. El transmisor puede seleccionar la matriz de identidad como la matriz de precodificacion para la transmision de rango 2 si el canal MIMO se parece a un canal diagonal. El segundo conjunto puede incluir ademas la matriz unitaria. El transmisor puede seleccionar la matriz unitaria como la matriz de precodificacion para la transmision de rango 2 si el canal MIMO no se parece a un canal diagonal.
[0008] A continuacion, se describen en mas detalle diversos aspectos y caracteristicas de la divulgacion.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
[0009]
La figura 1 muestra un sistema de comunicacion de acceso multiple inalambrico.
La figura 2 muestra un diagrama de bloques de un Nodo B y un equipo de usuario (UE).
La figura 3 muestra un diagrama de bloques de un procesador de datos de transmision (TX) y un procesador de TX de MIMO.
La figura 4 muestra un diagrama de bloques de un procesador MIMO de recepcion (RX) y un procesador de datos RX.
La figura 5 muestra un proceso para transmitir datos con precodificacion dependiente de rango.
La figura 6 muestra un aparato para transmitir datos con precodificacion dependiente de rango.
La figura 7 muestra un proceso para recibir datos con precodificacion dependiente de rango.
La figura 8 muestra un aparato para recibir datos con precodificacion dependiente de rango.
DESCRIPCION DETALLADA
[0010] Las tecnicas descritas en el presente documento se pueden utilizar en diversos sistemas de comunicacion inalambrica, tales como sistemas de CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA y otros sistemas. Los terminos "sistema" y "red" se usan a menudo de manera intercambiable. Un sistema CDMA puede implementar una tecnologia de radio, tal como el Acceso Radioelectrico Terrestre Universal (UTRA), cdma2000, etc. UTRA incluye CDMA de Banda Ancha (W-CDMA) y otras variantes de CDMA. cdma2000 cubre las normas IS-2000, IS-95 e IS-856. Un sistema TDMA puede implementar una tecnologia de radio tal como el sistema global de comunicaciones moviles (GSM). Un sistema OFDMA puede implementar una tecnologia de radio tal como UTRA evolucionado (E-UTRA), banda ultraancha movil (UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDM®, etc. UTRA y E-UTRA son parte del Sistema Universal de Telecomunicaciones Moviles (UMTS). 3GPP Evolucion a Largo Plazo (LTE) es una version de lanzamiento del UMTS que usa el E-UTRA. UTRA, E-UTrA, UMTS, LTE y GSM se describen en documentos de una organizacion llamada "3rd Generation Partnership Project [Proyecto de Asociacion de Tercera Generacion]" (3GPP). cdma2000 y UMB se describen en documentos de una organizacion llamada "3rd Generation Partnership Project 2 [Segundo Proyecto de Asociacion de Tercera Generacion]" (3GPP2). Estas diversas tecnologias y estandares de radio son conocidos en la tecnica.
[0011] La FIG. 1 muestra un sistema de comunicacion de inalambrica de acceso multiple 100 con multiples Nodos B 110 y multiples UE 120. Un nodo B puede ser una estacion fija que establece comunicacion con los UE y tambien puede denominarse nodo evolucionado (eNB), estacion base, punto de acceso, etc. Cada nodo B 110 proporciona cobertura de comunicacion para un area geografica particular. Los UE 120 pueden dispersarse por todo el sistema, y cada UE puede ser fijo o movil. Un UE puede denominarse tambien estacion movil, terminal, terminal de acceso, unidad de abonado, estacion, etc. Un UE puede ser un telefono movil, un asistente digital personal (PDA), un modem inalambrico, un dispositivo de comunicacion inalambrica, un dispositivo manual, un ordenador portatil, un telefono sin cable, etc. Un UE puede comunicarse con un Nodo B mediante transmision en el enlace descendente y el enlace ascendente. El enlace descendente (o enlace directo) se refiere al enlace de comunicacion desde el Nodo B hasta los UE, y el enlace ascendente (o enlace inverso) se refiere al enlace de comunicacion desde el UE hasta el Nodo B.
[0012] La FIG. 2 muestra un diagrama de bloques de un diseno de un Nodo B 110 y un UE 120, que son uno de los Nodos B y uno de los UE en la FIG. 1. El nodo B 110 esta equipado con multiples (T) antenas 234a a 234t. El UE 120 esta equipado con multiples (R) antenas 252a a 252r. Cada una de las antenas 234 y 252 puede considerarse una antena fisica.
[0013] En el Nodo B 110, un procesador de datos de TX 220 puede recibir datos de una fuente de datos 212, procesar (por ejemplo, codificar y asignar simbolos) los datos basandose en uno o mas esquemas de modulacion y codificacion, y proporcionar simbolos de datos. Como se usa en el presente documento, un simbolo de datos es un simbolo para datos, un simbolo piloto es un simbolo para piloto, y un simbolo puede ser un valor real o complejo. Los simbolos de datos y piloto pueden ser simbolos de modulacion de un esquema de modulacion tal como PSK o QAM. Los pilotos son datos que son conocidos a priori tanto por el Nodo B como por el UE. Un procesador MIMO TX 230 puede procesar los datos y simbolos piloto como se describe a continuacion y proporcionar T flujos de simbolos de salida a T moduladores (MOD) 232a a 232t. Cada modulador 232 puede procesar su flujo de simbolos de salida (por
ejemplo, para OFDM) para obtener un flujo de muestras de salida. Cada modulador 232 puede acondicionar adicionalmente (por ejemplo, convertir a analogico, filtrar, amplificar y aumentar en frecuencia) su flujo de muestras de salida y generar una senal de enlace descendente. T senales de enlace descendente de los moduladores 232a a 232t pueden transmitirse a traves de antenas 234a a 234t, respectivamente.
[0014] En el UE 120, R antenas 252a a 252r pueden recibir las T senales de enlace descendente procedentes del Nodo B 110, y cada antena 252 puede proporcionar una senal recibida a un desmodulador asociado (DESMOD) 254. Cada desmodulador 254 puede acondicionar (por ejemplo, filtrar, amplificar, disminuir en frecuencia y digitalizar) su senal recibida para obtener muestras y puede procesar adicionalmente las muestras (por ejemplo, para OFDM) para obtener simbolos recibidos. Cada desmodulador 254 puede proporcionar simbolos de datos recibidos a un procesador MIMO RX 260 y proporcionar simbolos piloto recibidos a un procesador de canal 294. El procesador de canal 294 puede estimar la respuesta del canal MIMO desde el Nodo B 110 al UE 120 basandose en los simbolos piloto recibidos y proporcionar una estimacion de canal MIMO al procesador MIMO RX 260. El procesador MIMO RX 260 puede realizar deteccion MIMO en los simbolos de datos recibidos basandose en la estimacion de canal MIMO y proporcionar simbolos detectados, que son estimaciones de los simbolos de datos transmitidos. Un procesador de datos de RX 270 puede procesar (por ejemplo, descodificar y desasignar simbolos) los simbolos detectados y proporcionar datos descodificados a un deposito de datos 272.
[0015] El UE 120 puede evaluar las condiciones del canal y generar informacion de retroalimentacion, que puede comprender diversos tipos de informacion como se describe a continuacion. La informacion de retroalimentacion y los datos de una fuente de datos 278 pueden procesarse (por ejemplo, codificarse y asignarse con simbolos) mediante un procesador de datos TX 280, procesarse espacialmente mediante un procesador MIMO TX 282, y procesarse adicionalmente mediante los moduladores 254a a 254r para generar R senales de enlace ascendente, que pueden transmitirse a traves de las antenas 252a a 252r. En el Nodo 110, las senales de enlace ascendente R procedentes del UE 120 pueden recibirse mediante las antenas 234a a 234t, procesarse mediante los receptores 232a a 232t, procesarse espacialmente mediante un procesador MIMO RX 236 y procesarse adicionalmente (por ejemplo, descodificarse y desasignarse simbolos) mediante un procesador de datos RX 238 para recuperar la informacion de retroalimentacion y los datos enviados por el UE 120. Los datos descodificados pueden proporcionarse a un colector de datos 239. Un controlador/procesador 240 puede controlar la transmision de datos hacia el UE 120 basandose en la informacion de respuesta.
[0016] Los controladores/procesadores 240 y 290 pueden dirigir el funcionamiento en el Nodo B 110 y en el UE 120, respectivamente. Las memorias 242 y 292 pueden almacenar datos y codigos de programa para el nodo B 110 y el UE 120, respectivamente. Un programador 244 puede seleccionar el UE 120 y/u otros UE para la transmision de datos en el enlace descendente y/o en el enlace ascendente basandose en la informacion recibida de todos los UE.
[0017] Las tecnicas descritas en el presente documento pueden utilizarse para transmision MIMO en el enlace descendente, asi como para el enlace ascendente. Para mayor claridad, se describen a continuacion algunos aspectos de las tecnicas para la transmision MIMO en el enlace descendente en LTE. La LTE utiliza el multiplexado por division ortogonal de frecuencia (OFDM) en el enlace descendente y el multiplexado por division de frecuencia de portadora unica (SC-FDM) en el enlace ascendente. OFDM y SC-FDM dividen el ancho de banda del sistema en multiples (K) subportadoras ortogonales, que tambien se denominan habitualmente tonos, periodos, etc. Cada subportadora se puede modular con datos. En general, los simbolos de modulacion se envian en el dominio de la frecuencia con OFDM y en el dominio del tiempo con SC-FDM. LTE utiliza la multiplexacion por division de frecuencia localizada (LFDM), que es una variante de SC-FDM, para el enlace ascendente. Con LFDM, los simbolos de modulacion se envian en un bloque de subportadoras consecutivas.
[0018] El nodo B 110 puede transmitir L simbolos de datos simultaneamente a traves de L capas en cada subportadora en cada periodo de simbolo, donde en general L > 1. Una capa puede corresponder a una dimension espacial para cada subportadora utilizada para la transmision. El nodo B 110 puede transmitir datos utilizando diversos esquemas de transmision MIMO.
[0019] En un diseno, el Nodo B 110 puede procesar los simbolos de datos para cada subportadora k de la forma siguiente:
x ( * ) = W U d < * ) , Ec (1)
donde
d(k) es un vector L x 1 que contiene L simbolos de datos para ser enviados a traves de L capas por la subportadora k en un periodo de simbolo,
U es una matriz de permutacion L x L,
W es una matriz de precodificacion T x L, y
x(k) es un vector T x 1 que contiene T simbolos de salida para las T antenas de transmision de la subportadora k en un periodo de simbolo.
[0020] La ecuacion (1) es para una subportadora k. El mismo procesamiento puede realizarse para cada subportadora utilizada para la transmision. En la descripcion del presente documento, una matriz puede tener una o varias columnas.
[0021] La matriz de precodificacion W puede usarse para formar hasta T antenas virtuales con T antenas fisicas 234a a 234t en el Nodo B 110. Cada antena virtual puede estar formada con una columna de W. Un simbolo de datos se puede multiplicar por una columna de W y luego puede enviarse en una antena virtual y en todas las T antenas fisicas. W puede determinarse como se describe a continuacion.
[0022] La matriz de permutacion U puede usarse para asignar los simbolos de datos para las L capas a L antenas virtuales seleccionadas de las T antenas virtuales disponibles. U puede definirse basandose en una asignacion de capa a antena virtual seleccionada para uso. U tambien puede ser una matriz de identidad I. Se pueden usar matrices de permutacion iguales o diferentes para las K subportadoras.
[0023] En general, el Nodo B 110 puede realizar una precodificacion basada en una o mas matrices. La precodificacion puede incluir la senalizacion de la antena virtual, que se procesa con la matriz de precodificacion W para obtener antenas virtuales. La precodificacion tambien puede incluir el procesamiento con una o mas matrices de retardo ciclico para cada subportadora para obtener diversidad de retardo ciclico. Para simplificar, gran parte de la siguiente descripcion asume que la precodificacion incluye solo la senalizacion de la antena virtual con la matriz de precodificacion W.
[0024] La figura 3 muestra un diagrama de bloques de un diseno de procesador de datos de TX 220, procesador de TX de MIMO 230, y moduladores 232a a 232t en el Nodo B 110 en la figura 2. Dentro del procesador de datos de TX 220, se pueden proporcionar S flujos de datos a los S codificadores 320a a 320s, donde en general S > 1. Cada codificador 320 puede codificar, intercalar y mezclar su flujo de datos y proporcionar datos codificados a un mapeador de simbolos 322 asociado. Cada mapeador de simbolos 322 puede asignar sus datos codificados a simbolos de datos. Cada flujo de datos puede llevar un bloque o paquete de transporte en cada intervalo de tiempo de transmision (TTI). Cada codificador 320 puede procesar su bloque de transporte para obtener una palabra de codigo. Los terminos "flujo de datos", "bloque de transporte", "paquete" y "palabra de codigo" pueden usarse indistintamente. Los mapeadores de simbolos 322a a 322s pueden proporcionar S flujos de simbolos de datos.
[0025] Dentro del procesador MIMO TX 230, un mapeador de capas 332 puede asignar los simbolos de datos para los S flujos de datos a L antenas virtuales seleccionadas para su uso. En un diseno, el mapeador 332 puede asignar los simbolos de datos para los S flujos de datos a las L capas y luego puede asignar los simbolos de datos para las L capas a las subportadoras y antenas virtuales utilizadas para la transmision. Un precodificador/unidad de senalizacion de antena virtual 334 puede multiplicar los simbolos mapeados del mapeador de capas 332 para cada subportadora con la matriz de precodificacion W para obtener simbolos de salida para esa subportadora. Los simbolos piloto pueden multiplexarse en la entrada de salida del precodificador 334. El precodificador 334 proporciona T flujos de simbolos de salida a T moduladores 232a a 232t.
[0026] Cada modulador 232 puede realizar modulacion OFDM para un flujo de simbolos de salida respectivo. Dentro de cada modulador 232, una unidad de transformada de Fourier discreta inversa (IDFT) 342 puede realizar una IDFT de punto K en K simbolos de salida para enviar en las subportadoras totales K en un periodo de simbolo OFDM para obtener una porcion util que contiene K muestras de dominio de tiempo. Cada muestra del dominio del tiempo es un valor complejo que se transmitira en un periodo de muestra. Un generador de prefijo ciclico 344 puede copiar las ultimos C muestras de la porcion util y agregar las muestras copiadas al frente de la parte util para formar un simbolo OFDM que contiene K C muestras. La parte copiada se denomina un prefijo ciclico y se utiliza para combatir la interferencia entre simbolos (ISI) causada por el desvanecimiento selectivo de la frecuencia. Cada modulador 232 puede acondicionar adicionalmente su flujo de muestra (no mostrado en la figura 3) para generar una senal de enlace descendente.
[0027] El controlador/procesador 240 puede recibir informacion de retroalimentacion desde el UE 120 y generar controles para procesador de datos de TX 220 y procesador de TX de MIMO 230. El controlador/procesador 240 tambien puede proporcionar la matriz de precodificacion W al precodificador 334.
[0028] El procesador de datos de TX 280, el procesador de TX de MIMO 282 y los moduladores 254 en el UE 120 en la figura 2 pueden implementarse de manera similar al procesador de datos de TX 220, el procesador de TX de MIMO 230 y los moduladores 232, respectivamente, en la figura 3. Para LFDM, se puede insertar una unidad de transformada de Fourier discreta (DFT) despues de cada mapeador de simbolos 322 y se puede usar para transformar los simbolos de datos del dominio de tiempo al dominio de la frecuencia. Para OFDM, la unidad DFT puede omitirse como se muestra en la figura 3.
[0029] Los simbolos recibidos en el UE 120 para cada subportadora k pueden expresarse como:
donde
H(k) es una matriz de canal MIMO RxT para la subportadora k,
H e ff(k) = H(k) W es una matriz de canales MIMO efectiva R x L para la subportadora k,
y(k) es un vector R x 1 que contiene simbolos recibidos R en la subportadora k, y
z(k) es un vector de ruido Rx1 para la subportadora k.
[0030] El UE 120 puede calcular una matriz de filtro espacial M(k) para cada subportadora k basada en la matriz de canal MIMO H(k) y la matriz de precodificacion W y de acuerdo con una tecnica de error de media cuadratica lineal (MMSE), como sigue:
donde
es una matriz diagonal de los valores de escala utilizados para obtener los simbolos detectados normalizados,
M(k) es una matriz de filtro espacial R x L para la subportadora k.
[0031] El UE 120 puede realizar la deteccion MIMO de la siguiente manera:
donde
d (k) es un vector L x 1 que contiene L simbolos detectados para la subportadora k, y
Z( k) es un vector de ruido despues de la deteccion MIMO.
[0032] La figura 4 muestra un diagrama de bloques de un diseno de procesador MIMO RX 260 y procesador de datos de RX 270 en el UE 120 en la figura 2. El estimador de canal 294 puede derivar una estimacion de canal MIMO H(k) basada en los simbolos piloto recibidos de los demoduladores 254a a 254r. Dentro del procesador de MIMO de RX 260, una unidad de calculo 410 puede calcular una matriz de filtro espacial M(k) para cada subportadora k como se muestra en la ecuacion (3) o en base a alguna otra tecnica de deteccion MIMO. Un detector MIMO 412 puede realizar la deteccion MIMO en R flujos de simbolos de datos recibidos de los demoduladores R 254a a 254r con la matriz de filtro espacial M(k) para cada subportadora k como se muestra en la ecuacion (4) y proporcionar simbolos detectados para las L antenas virtuales seleccionadas. Un separador de capas 414 puede destapar los simbolos detectados de una manera complementaria al mapeo realizado por el mapeador de capas 332 en la figura 3 y puede proporcionar S flujos de simbolos detectados para los S flujos de datos.
[0033] Dentro del procesador de datos RX 270, los S demapeadores de simbolos 420a a 420s pueden simular el mapa de los flujos de simbolos S detectados y proporcionar relaciones de probabilidad de registro (LLR). Los S decodificadores 422a a 422s pueden descifrar, desentrelazar y decodificar los LLR de los demapeadores de simbolos 420a a 420s, respectivamente, y proporcionar S flujos de datos decodificados.
[0034] La figura 4 muestra un receptor MMSE lineal. Para un receptor MMSE lineal con cancelacion de interferencia sucesiva (MMSE-SIC), se puede detectar y decodificar un flujo de datos, y la interferencia debida a este flujo puede estimarse y cancelarse a partir de los simbolos de datos recibidos. Luego, se puede detectar y decodificar otro flujo de datos despues de la cancelacion de la interferencia debida al flujo decodificado.
[0035] Se pueden usar varios tipos de matrices para la precodificacion de la matriz W. En un diseno, una matriz unitaria T x T V Se utiliza para la matriz de precodificacion W. La matriz unitaria V se caracteriza por las propiedades VHV = I y V VH = I, lo que significa que las columnas de V son ortogonales entre si, las filas de V tambien son ortogonales entre si, y cada columna y cada fila tienen potencia unitaria. La matriz unitaria V se puede definir de modo que todos los elementos de la matriz sean elementos de magnitud unitaria que tengan la misma magnitud. El uso de la matriz unitaria V con elementos de magnitud unitaria para la matriz de precodificacion W puede (i) permitir que todas las antenas de transmision T y sus amplificadores de potencia asociados se utilicen completamente para la transmision de datos, independientemente del numero de capas y (ii) evitar afectar las estadisticas del canal, que pueden ser desconocidas para el transmisor.
[0036] En un diseno, se puede usar una matriz de Fourier F, que es una matriz unitaria con elementos de magnitud unitaria, para la matriz de precodificacion W. Los elementos de una matriz de Fourier T x T F se puede expresar como:
donde fu, v es el elemento en la fila u-esima y la columna v-esima de la matriz de Fourier. Una matriz de Fourier tambien se conoce comunmente como una matriz DFT.
[0037] En otro diseno, se puede utilizar una matriz de Fourier desplazada en fase, que tambien es una matriz unitaria con elementos de magnitud unitaria, para la matriz de precodificacion W. La matriz de Fourier desplazada en fase se puede expresar como:
W = A F, Ec (6) donde
Qv es la fase para la v-esima antena.
[0038] U na matriz diagonal es una matiz con posibles elementos distintos a cero a lo largo de la diagonal y elementos de cero en el resto. Como se muestra en la ecuacion (6), la matriz de Fourier desplazada en fase se puede obtener multiplicando previamente la matriz de Fourier con una matriz diagonal.
[0039] La precodificacion con una matriz unitaria como se muestra en la ecuacion (1) puede permitir que cada simbolo de datos se transmita a traves de todas las antenas fisicas T y tambien puede permitir que los amplificadores de potencia asociados se usen para la transmision de datos, incluso cuando solo se envia un simbolo de datos en una capa. Ademas, cada simbolo de datos puede enviarse desde todas las T antenas fisicas independientemente del numero de capas y puede observar diversidad espacial.
[0040] La respuesta del canal MIMO desde las T antenas de transmision en el Nodo B 110 a las R antenas de recepcion en el UE 120 se puede expresar como:
donde hj(k) es una ganancia de canal compleja de la antena de transmision j a la antena de recepcion i para la subportadora k.
[0041] Las caracterfsticas de las ganancias del canal complejo en H(k) pueden depender de diversos factores, como el entorno inalambrico, el tipo de antenas utilizadas en el Nodo B 110, el tipo de antenas utilizadas en el UE 120, etc. Si se usa una configuracion de antena tal como una matriz lineal uniforme (ULA) en el Nodo B 110, las ganancias del canal complejo pueden no estar correlacionadas, y la precodificacion con una matriz unitaria puede lograr una diversidad espacial. Sin embargo, si las configuraciones de la antena de polarizacion cruzada se utilizan en el Nodo B 110 y el UE 120, la discriminacion de polarizacion cruzada (XPD) del canal MIMO puede aumentar. Cuando la XPD es alta, la matriz del canal MIMO H(k) puede acercarse a una matriz diagonal, y la precodificacion con una matriz unitaria puede hacer que la matriz efectiva del canal MIMO Heff(k) se aleje de la matriz diagonal.
[0042] El UE 120 puede emplear un receptor MMSE lineal, un receptor MMSE-SIC o algun otro receptor MIMO para procesar los sfmbolos recibidos y(k). El receptor MMSE lineal puede realizar la deteccion MMSE lineal en los sfmbolos recibidos para obtener los sfmbolos detectados para todas las secuencias, que pueden procesarse para recuperar los datos enviados en estas secuencias. El receptor MMSE-SIC puede realizar la deteccion y la decodificacion lineal de MMSE para un flujo a la vez, estimar la interferencia debida a cada flujo decodificado y cancelar la interferencia estimada antes de realizar la deteccion y decodificacion de MMSE para el siguiente flujo. El receptor MMSE-SIC puede ser capaz de lograr un buen rendimiento, independientemente de si el canal MIMO efectivo es diagonal o no diagonal. Sin embargo, el receptor MMSE lineal puede tener un peor rendimiento para un canal MIMO efectivo no diagonal. Por lo tanto, la precodificacion con una matriz unitaria en presencia de una matriz de canal MIMO casi diagonal H(k) puede degradar el rendimiento del receptor lineal MMSE.
[0043] En un aspecto, la precodificacion dependiente de rango se puede realizar para proporcionar un buen rendimiento tanto para el receptor MMSE lineal como para el receptor MMSE-SIC. Para la precodificacion dependiente de rango, cada rango puede asociarse con un conjunto de al menos un vector o matriz de precodificacion que puede proporcionar un buen rendimiento para ese rango. Diferentes rangos pueden asociarse con diferentes conjuntos de vectores o matrices de precodificacion. La precodificacion dependiente de rango puede proporcionar un buen rendimiento incluso cuando el Nodo B esta equipado con antenas de polarizacion cruzada.
[0044] Para mayor claridad, la precodificacion dependiente de rango se describe a continuacion para una configuracion MIMO 2 x 2 con dos antenas de transmision y dos antenas de recepcion. Para simplificar, la siguiente descripcion es para una subportadora, y se omite el fndice de subportadora k. Tambien por simplicidad, se asume que U es una matriz de identidad y se omite. Para la configuracion M iMo 2 x 2, los sfmbolos recibidos en el UE se pueden expresar como:
[0045] La matriz del canal MIMO puede parecerse a una matriz diagonal si el XPD es muy alto. Para un caso de canal MIMO casi diagonal, la matriz del canal MIMO se puede expresar como:
donde a y $ son ganancias complejas de canal. La matriz del canal MIMO casi diagonal en la ecuacion (9) se puede obtener, por ejemplo, cuando el Nodo B y el UE estan equipados con antenas de polarizacion cruzada.
[0046] Para una transmision de rango 2 utilizando una matriz de Fourier 2 x 2
como matriz de precodificacion W, los sfmbolos de salida en el Nodo B y los sfmbolos recibidos en el UE se pueden expresar como:
[0047] La ecuacion (11) se puede expresar como:
[0048] Como se muestra en la ecuacion (12), la precodificacion con la matriz de Fourier puede degradar el rendimiento de la transmision de rango 2 debido a una mayor interferencia espacial si el UE emplea un receptor MMSE lineal, a menos que |a| = \@\. Si el UE emplea un receptor MMSE-SIC, la precodificacion con la matriz de Fourier puede no degradar el rendimiento (idealmente).
[0049] Para una transmision de rango 2 que utiliza la matriz de identidad como la matriz de precodificacion W, o W = I, los sfmbolos de salida en el Nodo B y los sfmbolos recibidos en el UE se pueden expresar como:
[0050] La ecuacion (14) se puede expresar como:
[0051] Como se muestra en la ecuacion (15), la precodificacion con la matriz de identidad puede resultar en poca o ninguna interferencia espacial cuando la matriz del canal MIMO es casi diagonal. Esto puede proporcionar un buen rendimiento de rango 2 tanto para el receptor lineal MMSE como para el receptor MMSE-SIC. Por lo tanto, la matriz de identidad se puede preferir sobre la matriz de Fourier para la transmision de rango 2 con una matriz de canal MIMO casi diagonal.
[0052] Para una transmision de rango 1 que usa una columna de la matriz de Fourier F como la matriz de precodificacion W, los sfmbolos de salida en el Nodo B y los sfmbolos recibidos en el UE se pueden expresar como:
El signo ± en las ecuaciones (16) y (17) depende de si la primera o la segunda columna de la matriz de Fourier se usa como el vector de precodificacion.
[0053] La ecuacion (17) se puede expresar como:
[0054] Como se muestra en la ecuacion (18), la precodificacion con una columna de la matriz de Fourier para la transmision de rango 1 puede mejorar el rendimiento, ya que el UE puede obtener una potencia de canal combinada de (|a|2 |y3|2)/2, por lo tanto completamente utilizando la potencia radiada de dos amplificadores de potencia para dos antenas de transmision en el Nodo B.
[0055] Para una transmision de rango 1 que utiliza la columna izquierda de la matriz de identidad como la matriz de precodificacion W, los sfmbolos recibidos en el UE se pueden expresar como:
[0056] Si la columna derecha de la matriz de identidad se usa como la matriz de precodificacion W, entonces los simbolos recibidos en el UE se pueden expresar como:
[0057] Como se muestra en las ecuaciones (19) y (20), el UE puede obtener una potencia de canal de |or|2/2 o |^|2/2 para la transmision de rango 1 dependiendo de si la columna de la izquierda o derecha de la matriz de identidad se utiliza para la precodificacion. Por lo tanto, la mitad de la potencia total de los dos amplificadores de potencia puede desperdiciarse utilizando una columna de la matriz de identidad para la precodificacion de la transmision de rango 1. La matriz de Fourier se puede preferir asi a la matriz de identidad para la transmision de rango 1.
[0058] En un primer diseno, se pueden admitir tres hipotesis para los rangos 1 y 2 en la configuracion MIMO 2 x 2, de la siguiente manera:
• Usar la matriz de identidad para el rango 2, y
• Usar la primera o la segunda columna de la matriz de Fourier (o una matriz de Fourier con desplazamiento de fase) para el rango 1.
[0059] El primer diseno puede usarse cuando la matriz H del canal MIMO esta cerca de la diagonal, por ejemplo, debido al alto XPD para configuraciones de antena de polarizacion cruzada. Este diseno puede proporcionar un buen rendimiento tanto para el receptor MMSE lineal como para el receptor MMSE-SIC para los rangos 1 y 2 para la matriz de canales MIMO casi diagonal. Este diseno puede usarse cuando el UE no informa la informacion de la matriz de precodificacion.
[0060] En un segundo diseno, se pueden admitir cuatro hipotesis para los rangos 1 y 2 en la configuracion MIMO 2 x 2, de la siguiente manera:
• Usar la matriz de identidad o la matriz de Fourier (o una matriz de Fourier desplazada en fase) para el rango 2, y
• Usar la primera o la segunda columna de la matriz de Fourier (o la matriz de Fourier con desplazamiento de fase) para el rango 1.
[0061] El segundo diseno puede soportar tanto el canal MIMO casi diagonal como el canal MIMO diagonal. Tanto el alto XPD (canal MIMO casi diagonal) como el bajo XPD (lejos del canal MIMO diagonal) se pueden observar dinamicamente incluso para configuraciones de antena de polarizacion cruzada dependiendo de las orientaciones de la antena, las propagaciones de canales, etc. Ademas, se pueden equipar diferentes UE con diferentes configuraciones de antena, por ejemplo, algunos UE pueden estar equipados con antenas dipolo, mientras que otros UE pueden estar equipados con antenas de polarizacion cruzada. Al admitir tanto la matriz de identidad como la matriz de Fourier para el rango 2, se puede lograr un buen rendimiento tanto para el receptor MMSE lineal como para el receptor MMSE-SIC, independientemente del XPD o de las configuraciones de la antena.
[0062] Para el segundo diseno, un UE puede seleccionar una de las cuatro hipotesis basadas en una metrica (por ejemplo, rendimiento de suma). El UE puede reportar la hipotesis seleccionada usando dos bits para retroalimentacion. El nodo B puede aplicar la matriz de precodificacion correspondiente a la hipotesis seleccionada para la transmision de datos al UE.
[0063] Para mayor claridad, la precodificacion dependiente de rango se ha descrito para la configuracion MIMO 2 x 2. En general, la precodificacion dependiente de rango se puede utilizar para cualquier configuracion MIMO R x T y puede admitir cualquier numero de rangos diferentes. Cada rango puede asociarse con un conjunto de al menos un vector o matriz de precodificacion. Para el rango 1, el conjunto puede incluir al menos un vector de columna de una matriz unitaria, que puede ser una matriz de Fourier, una matriz de Fourier desplazada en fase o alguna otra matriz. Para el rango 2, el conjunto puede incluir la matriz de identidad y posiblemente una o mas matrices unitarias. Un conjunto para un rango mas alto puede incluir una o mas matrices que pueden proporcionar un buen rendimiento para ese rango. Por ejemplo, un conjunto para el rango 4 puede incluir una matriz que puede proporcionar un buen rendimiento para las antenas de polarizacion cruzada dual. El conjunto para cada rango tambien puede incluir otras matrices. Los conjuntos de vectores/matrices de precodificacion para diferentes rangos pueden definirse para proporcionar un buen rendimiento tanto para el canal MIMO casi diagonal como para el canal MIMO diagonal.
[0064] En un diseno, el Nodo B puede seleccionar la matriz de precodificacion y no confiar en el reporte de informacion de la matriz de precodificacion por parte del UE. El UE puede seleccionar el rango, y el Nodo B puede seleccionar la matriz de precodificacion en funcion del rango seleccionado. En otro diseno, el UE puede evaluar diferentes vectores/matrices de precodificacion posibles para diferentes rangos y puede informar el vector/matriz de precodificacion y rango seleccionados. El Nodo B puede entonces aplicar el vector/matriz de precodificacion seleccionado.
[0065] Como se indico anteriormente, SC-FDM o OFDM se pueden usar para la transmision en un enlace dado. Una motivacion principal para elegir SC-FDM en lugar de OFDM para el enlace ascendente es que una forma de onda SC-FDM tiene una relacion de potencia pico-promedio (PAR) mas baja que la de una forma de onda OFDM. La PAR inferior puede permitir que un amplificador de potencia se opere mas cerca del nivel de potencia pico (o a una potencia promedio mas alta). Por lo tanto, SC-FDM puede tener una ventaja sobre OFDM en escenarios de potencia limitada, como los UE de borde de celda, debido a su utilizacion mas eficiente del amplificador de potencia.
[0066] Sin embargo, los UE ubicados cerca del Nodo B o en celulas aisladas pueden lograr una geometria suficientemente alta para justificar la transmision MIMO. Para MIMO 2 x 2 de un solo usuario (SU-MIMO), dos flujos pueden ser transmitidos por un UE equipado con dos antenas y dos amplificadores de potencia. Para SU-MIMO de 4 x 4, cuatro flujos pueden ser transmitidos por un UE equipado con cuatro antenas y cuatro amplificadores de potencia. En cualquier caso, diferentes flujos pueden observar diferentes condiciones de canal y pueden enviarse de manera fiable a diferentes velocidades con diferentes esquemas de modulacion y codificacion (MCS). El uso de diferentes esquemas de modulacion para diferentes flujos puede llevar a diferentes PAR para estos flujos. Ademas, el procesamiento MIMO del transmisor, como la permutacion de la capa y la precodificacion, tambien puede afectar a los PAR de los flujos.
[0067] La simulacion por ordenador se realizo para determinar los PAR de las formas de onda LFDM y OFDM para varios esquemas MIMO y esquemas de modulacion para la configuracion MIMO de 2 x 2. La simulacion por ordenador se realizo para los siguientes esquemas MIMO:
• Control de velocidad por antena (PARC): cada flujo se envia desde una antena fisica sin precodificacion ni permutacion de capa,
• Permutacion de la capa: cada flujo se envia a traves de todas las antenas utilizadas para la transmision MIMO, y
• Precodificacion (o asignacion de antena virtual): cada flujo se envia en una antena virtual formada con una columna de una matriz de precodificacion.
[0068] PARC se puede lograr omitiendo la permutacion de la capa y realizando la precodificacion con la matriz de identidad. La permutacion de la capa se puede lograr haciendo un ciclo a traves de las antenas en diferentes subportadoras y/o en diferentes periodos de simbolos. La permutacion de la capa puede permitir que un flujo observe una relacion senal/ruido e interferencia promedio (SINR) para todas las antenas.
[0069] Se pueden enviar dos flujos a traves de dos antenas basadas en uno de los esquemas MIMO. La simulacion por ordenador indica que la PAR de una forma de onda LFDM es mas bajo que la PAR de una forma de onda OFDM para todos los esquemas MIMO y esquemas de modulacion. Para LFDM con PARC, la PAR para QPSK es mas baja que la PAR para 16-QAM, que es mas bajo que la PAR para 64-QAM. Para LFDM, la PAR de cada flujo de salida con permutacion de capa se encuentra entre las PAR de los dos flujos de salida con PARC. Tambien para LFDM, las PAR de los flujos de salida con precodificacion son mas altos que (i) las PAR de los flujos de salida con permutacion de capa y (ii) las PAR de los flujos de salida con PARC.
[0070] Se pueden hacer las siguientes observaciones:
• Para la transmision de rango 1, puede ser ventajoso desde la perspectiva PAR realizar precodificacion con una matriz unitaria para utilizar todos los amplificadores de potencia disponibles.
• Si el numero de flujos es igual al numero de antenas, o L = T, entonces la precodificacion con una matriz unitaria puede degradar el rendimiento debido al aumento de PAR. La precodificacion con la matriz de identidad puede proporcionar una PAR mas baja.
• Si el numero de flujos es menor que el numero de antenas, o L < T, entonces puede ser ventajoso realizar la precodificacion con una matriz unitaria para utilizar todos los amplificadores de potencia disponibles.
[0071] La figura 5 muestra un diseno de un proceso 500 para transmitir datos con precodificacion dependiente de rango. El proceso 500 puede ser realizado por un transmisor, que puede ser un Nodo B para la transmision de enlace descendente o un UE para la transmision de enlace ascendente.
[0072] El transmisor puede obtener un vector de precodificacion para una transmision de rango 1 de un primer conjunto que comprende al menos un vector de columna de una matriz unitaria (bloque 512). La matriz unitaria puede ser una matriz de Fourier, una matriz de Fourier desplazada en fase, o algun otro tipo de matriz unitaria. El transmisor puede realizar la precodificacion para la transmision de rango 1 en funcion del vector de precodificacion (bloque 514). El transmisor puede obtener una matriz de precodificacion para una transmision de rango 2 de un segundo conjunto que comprende una matriz de identidad (bloque 516). El transmisor puede realizar la precodificacion para la transmision de rango 2 en base a la matriz de precodificacion (bloque 518).
[0073] Para el bloque 514, el transmisor puede realizar una precodificacion para un flujo de datos con el vector de precodificacion para obtener multiples flujos de salida para multiples antenas de transmision. Para el bloque 518, el transmisor puede realizar precodificacion para dos flujos de datos con la matriz de precodificacion para obtener multiples flujos de salida para las multiples antenas de transmision.
[0074] En un diseno del bloque 516, el transmisor puede determinar si un canal MIMO se parece a un canal diagonal que tiene una matriz de respuesta de canal casi diagonal con pequenas ganancias de canal fuera de la diagonal. Esta determinacion puede basarse en (i) configuraciones de antena en el Nodo B y el UE, (ii) una estimacion de canal MIMO obtenida por el receptor, y/o (iii) alguna otra informacion. El transmisor puede seleccionar la matriz de identidad como la matriz de precodificacion para la transmision de rango 2 si el canal MIMO se parece a un canal diagonal. Por ejemplo, el transmisor puede seleccionar la matriz de identidad si el Nodo B y/o el UE estan equipados con antenas de polarizacion cruzada. El segundo conjunto puede comprender ademas la matriz unitaria. El transmisor puede seleccionar la matriz unitaria como la matriz de precodificacion para la transmision de rango 2 si el canal MIMO no se parece a un canal diagonal.
[0075] En un diseno, el transmisor puede seleccionar la matriz de identidad como una matriz de precodificacion para una transmision de rango L si L es igual al numero de antenas de transmision. El transmisor puede entonces realizar una precodificacion para la transmision de rango L en base a la matriz de identidad. El transmisor puede seleccionar una matriz unitaria como la matriz de precodificacion para la transmision de rango L si L es menor que el numero de antenas de transmision. El transmisor puede entonces realizar una precodificacion para la transmision de rango L en base a la matriz unitaria.
[0076] El transmisor puede seleccionar el vector de precodificacion para la transmision de rango 1 y la matriz de precodificacion para la transmision de rango 2. Alternativamente, el transmisor puede recibir el vector de precodificacion y/o la matriz de precodificacion del receptor. El receptor puede evaluar diferentes posibles vectores de precodificacion en el primer conjunto y diferentes matrices posibles en el segundo conjunto. El receptor puede enviar el vector de precodificacion y la matriz con el mejor rendimiento al transmisor.
[0077] La figura 6 muestra un diseno de un aparato 600 para transmitir datos con precodificacion dependiente de rango. El aparato 600 incluye medios para obtener un vector de precodificacion para una transmision de rango 1 de un primer conjunto que comprende al menos un vector de columna de una matriz unitaria (modulo 612), medios para realizar la precodificacion para la transmision de rango 1 basada en el vector de precodificacion (modulo 614), medios para obtener una matriz de precodificacion para una transmision de rango 2 de un segundo conjunto que comprende una matriz de identidad (modulo 616), y medios para realizar precodificacion para la transmision de rango 2 en base a la matriz de precodificacion (modulo 618).
[0078] La figura 7 muestra un diseno de un proceso 700 para recibir datos con precodificacion dependiente de rango. El proceso 700 puede ser realizado por un receptor, que puede ser un UE para transmision de enlace descendente o un Nodo B para transmision de enlace ascendente.
[0079] El receptor puede recibir una transmision de rango 1 enviada desde multiples antenas de transmision con un vector de precodificacion seleccionado de un primer conjunto que comprende al menos un vector de columna de una matriz unitaria (bloque 712). El receptor puede procesar la transmision de rango 1 para recuperar un flujo de datos enviado en la transmision de rango 1 (bloque 714). El receptor puede recibir una transmision de rango 2 enviada desde las multiples antenas de transmision con una matriz de precodificacion seleccionada de un segundo conjunto que comprende una matriz de identidad (bloque 716). El receptor puede procesar la transmision de rango 2 para recuperar dos flujos de datos enviados en la transmision de rango 2 (bloque 718).
[0080] Para el bloque 714, el receptor puede derivar un vector de filtro espacial para la transmision de rango 1 basado en el vector de precodificacion. El receptor puede realizar la deteccion de la transmision de rango 1 en funcion del vector de filtro espacial. Para el bloque 718, el receptor puede derivar una matriz de filtro espacial para la transmision de rango 2 basada en la matriz de precodificacion. El receptor puede realizar la deteccion MIMO para la
transmision de rango 2 en funcion de la matriz de filtro espacial. El receptor puede realizar la deteccion MMSE o la deteccion MMSE-SIC para la transmision de rango 2.
[0081] En un diseno, el receptor puede evaluar al menos un vector en el primer conjunto y al menos una matriz en el segundo conjunto basandose en una metrica, por ejemplo, el rendimiento de la suma. El receptor puede seleccionar un vector o una matriz con la mejor metrica, por ejemplo, el rendimiento de suma mas alto. El receptor puede enviar informacion de retroalimentacion que comprende el vector o la matriz seleccionados al transmisor.
[0082] La figura 8 muestra un diseno de un aparato 800 para recibir datos con precodificacion dependiente de rango. El aparato 800 incluye medios para recibir una transmision de rango 1 enviada desde multiples antenas de transmision con un vector de precodificacion seleccionado de un primer conjunto que comprende al menos un vector de columna de una matriz unitaria (modulo 812), medios para procesar la transmision de rango 1 para recuperar un flujo de datos enviado en la transmision de rango 1 (modulo 814), medios para recibir una transmision de rango 2 enviado desde las multiples antenas de transmision con una matriz de precodificacion seleccionada de un segundo conjunto que comprende una matriz de identidad (modulo 816), y medios para procesar la transmision de rango 2 para recuperar dos flujos de datos enviados en la transmision de rango 2 (modulo 818).
[0083] Los modulos en las figuras 6 y 8 pueden comprender procesadores, dispositivos electronicos, dispositivos de hardware, componentes electronicos, circuitos logicos, memorias, etc., o cualquier combinacion de los mismos.
[0084] Los expertos en la tecnica entenderan que la informacion y las senales pueden representarse usando cualquiera entre una diversidad de tecnologias y tecnicas diferentes. Por ejemplo, los datos, las instrucciones, los comandos, la informacion, las senales, los bits, los simbolos y los chips que puedan haberse mencionado a lo largo de la descripcion anterior pueden representarse mediante tensiones, corrientes, ondas electromagneticas, campos o particulas magneticos, campos o particulas opticos o cualquier combinacion de los mismos.
[0085] Los expertos en la materia apreciaran, ademas, que los diversos bloques logicos, modulos, circuitos y pasos de algoritmo ilustrativos, descritos en relacion con la divulgacion en el presente documento pueden implementarse como hardware electronico, software informatico o combinaciones de ambos. Para ilustrar claramente esta intercambiabilidad de hardware y software, anteriormente se han descrito en general diversos componentes, bloques, modulos, circuitos y pasos ilustrativos en terminos de su funcionalidad. Que dicha funcionalidad se implemente como hardware o software depende de la aplicacion particular y de las restricciones de diseno impuestas en el sistema general. Los expertos en la tecnica pueden implementar la funcionalidad descrita de distintas maneras para cada solicitud particular, pero no se deberia interpretar que dichas decisiones de implementacion suponen apartarse del alcance de la presente divulgacion.
[0086] Los diversos bloques logicos, modulos y circuitos ilustrativos descritos en relacion con la divulgacion en el presente documento pueden implementarse o realizarse con un procesador de uso general, con un procesador de senales digitales (DSP), con un circuito integrado especifico de la aplicacion (ASIC), con una formacion de puertas programables in situ (FPGA) o con otro dispositivo de logica programable, con logica de puertas discretas o transistores, con componentes de hardware discretos o con cualquier combinacion de los mismos disenada para realizar las funciones descritas en el presente documento. Un procesador de uso general puede ser un microprocesador pero, de forma alternativa, el procesador puede ser cualquier procesador, controlador, microcontrolador o maquina de estados convencional. Un procesador tambien puede implementarse como una combinacion de dispositivos informaticos, por ejemplo, una combinacion de un DSP y un microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o mas microprocesadores junto con un nucleo de DSP o cualquier otra configuracion de este tipo.
[0087] Los pasos de un procedimiento o algoritmo descrito en relacion con la divulgacion en el presente documento pueden realizarse directamente en hardware, en un modulo de software ejecutado por un procesador o en una combinacion de los dos. Un modulo de software puede residir en una memoria RAM, en una memoria flash, en una memoria ROM, en una memoria EPROM, en una memoria EEPROM, en registros, en un disco duro, en un disco extraible, en un CD-ROM o en cualquier otra forma de medio de almacenamiento conocido en la tecnica. Un medio de almacenamiento a modo de ejemplo esta acoplado al procesador de modo que el procesador pueda leer informacion de, y escribir informacion en, el medio de almacenamiento. De forma alternativa, el medio de almacenamiento puede estar integrado en el procesador. El procesador y el medio de almacenamiento pueden residir en un ASIC. El ASIC puede residir en un terminal de usuario. De forma alternativa, el procesador y el medio de almacenamiento pueden residir como componentes discretos en un terminal de usuario.
[0088] En uno o mas disenos a modo de ejemplo, las funciones descritas pueden implementarse en hardware, software, firmware o en cualquier combinacion de los mismos. Si se implementan en software, las funciones, como una o mas instrucciones o codigo, se pueden almacenar en, o transmitir por, un medio legible por ordenador. Los medios legibles por ordenador incluyen tanto medios de almacenamiento informatico como medios de comunicacion, incluyendo cualquier medio que facilite la transferencia de un programa informatico de un lugar a otro. Un medio de almacenamiento puede ser cualquier medio disponible al que se pueda acceder mediante un ordenador de uso general
o de uso especial. A modo de ejemplo, y no de limitacion, dichos medios legibles por ordenador pueden comprender RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM u otro almacenamiento de disco optico, almacenamiento de disco magnetico u otros dispositivos de almacenamiento magnetico, o cualquier otro medio que se pueda usar para transportar o almacenar medios deseados de codigo de programa en forma de instrucciones o estructuras de datos y al que se pueda acceder mediante un ordenador de uso general o de uso especial, o un procesador de uso general o de uso especial. Ademas, cualquier conexion recibe debidamente la denominacion de medio legible por ordenador. Por ejemplo, si el software se transmite desde una sede de la Red, un servidor u otro origen remoto, utilizando un cable coaxial, un cable de fibra optica, un par trenzado, una linea de abonado digital (DSL) o tecnologias inalambricas tales como infrarrojos, radio y microondas, entonces el cable coaxial, el cable de fibra optica, el par trenzado, la DSL o las tecnologias inalambricas, tales como infrarrojos, radio y microondas, se incluyen en la definicion de medio. Los discos, como se usan en el presente documento, incluyen un disco compacto (CD), un disco laser, un disco optico, un disco versatil digital (DVD), un disco flexible y un disco Blu-ray, donde algunos discos reproducen usualmente los datos magneticamente, mientras que otros discos reproducen los datos opticamente con laseres. Las combinaciones de lo anterior tambien deberian incluirse dentro del alcance de los medios legibles por ordenador.
[0089] La descripcion anterior de la divulgacion se da a conocer para permitir que cualquier experto en la materia realice o use la divulgacion. Diversas modificaciones a la divulgacion resultaran inmediatamente evidentes para los expertos en la tecnica, y los principios genericos definidos en el presente documento pueden aplicarse a otras variantes sin apartarse del alcance de la divulgacion. Por tanto, la divulgacion no esta prevista para limitarse a los ejemplos y disenos descritos en el presente documento, sino que la proteccion buscada es de acuerdo con el alcance mas amplio compatible con el alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (19)
1. Un aparato para comunicacion inalambrica, que comprende:
medios para obtener (612) un vector de precodificacion para una transmision de rango 1 de un primer conjunto que comprende al menos un vector de columna de una matriz unitaria;
medios para realizar (614) precodificacion para la transmision de rango 1 basada en el vector de precodificacion;
medios para obtener (616) una matriz de precodificacion para una transmision de rango 2 de un segundo conjunto que comprende una matriz de identidad y una o mas matrices unitarias; y
medios para realizar (618) precodificacion para la transmision de rango 2 basada en la matriz de precodificacion.
2. El aparato de la reivindicacion 1, en el que la matriz unitaria del primer conjunto es una matriz de Fourier o una matriz de Fourier desplazada en fase.
3. El aparato de la reivindicacion 1, en el que los medios que obtienen la matriz de precodificacion para la transmision de rango 2 comprenden:
medios para determinar si un canal MIMO se parece a un canal diagonal; y
medios para seleccionar la matriz de identidad como la matriz de precodificacion para la transmision de rango 2 si el canal MIMO se parece a un canal diagonal.
4. El aparato de la reivindicacion 3, en el que los medios para obtener la matriz de precodificacion para la transmision de rango 2 comprenden ademas medios para seleccionar la matriz unitaria como la matriz de precodificacion para la transmision de rango 2 si el canal MIMO no se parece a un canal diagonal.
5. El aparato de la reivindicacion 3, en el que los medios para obtener la matriz de precodificacion para la transmision de rango 2 comprenden medios para determinar si el canal MIMO se parece a un canal diagonal basado en configuraciones de antena en un Nodo B y un equipo de usuario, UE.
6. El aparato de la reivindicacion 1, en el que los medios para obtener la matriz de precodificacion para la transmision de rango 2 comprenden medios para seleccionar la matriz de identidad como la matriz de precodificacion para la transmision de rango 2 si un Nodo B esta equipado con antenas de polarizacion cruzada.
7. El aparato de la reivindicacion 1, en el que los medios para obtener la matriz de precodificacion para la transmision de rango 2 comprenden medios para seleccionar la matriz de identidad como la matriz de precodificacion para la transmision de rango 2 si un Nodo B y un equipo de usuario, UE, estan equipados con antenas de polarizacion cruzada.
8. El aparato de la reivindicacion 1, que comprende ademas medios para obtener la matriz de precodificacion para una transmision de rango L, en el que los medios para obtener la matriz de precodificacion para una transmision de rango L comprenden medios para seleccionar una matriz de identidad como una matriz de precodificacion para una transmision de rango L si L es igual al numero de antenas de transmision, donde L es uno o mas, y para realizar la precodificacion para la transmision de rango L en base a la matriz de identidad.
9. El aparato de la reivindicacion 1, que comprende ademas medios para obtener la matriz de precodificacion para una transmision de rango L, en el que los medios para obtener la matriz de precodificacion para una transmision de rango L comprenden medios para seleccionar una matriz unitaria como una matriz de precodificacion para una transmision de rango L si L es menor que el numero de antenas de transmision, donde L es uno o mas, y para realizar la precodificacion para la transmision de rango L en base a la matriz unitaria.
10. El aparato de la reivindicacion 1, en el que:
los medios para obtener la matriz de precodificacion para la transmision de rango 1 comprenden medios para realizar la precodificacion de un flujo de datos con el vector de precodificacion para obtener multiples flujos de salida para multiples antenas de transmision para la transmision de rango 1; y
los medios para obtener la matriz de precodificacion para la transmision de rango 2 comprenden medios para realizar la precodificacion de dos flujos de datos con la matriz de precodificacion para obtener multiples flujos de salida para las multiples antenas de transmision para la transmision de rango 2.
11. Un procedimiento para comunicacion inalambrica, que comprende:
obtener (512) un vector de precodificacion para una transmision de rango 1 de un primer conjunto que comprende al menos un vector de columna de una matriz unitaria;
realizar (514) precodificacion para la transmision de rango 1 basada en el vector de precodificacion; obtener (516) una matriz de precodificacion para una transmision de rango 2 de un segundo conjunto que comprende una matriz de identidad y una o mas matrices unitarias; y
realizar (518) precodificacion para la transmision de rango 2 basada en la matriz de precodificacion.
12. Un medio legible por maquina que comprende instrucciones para llevar a cabo el procedimiento de la reivindicacion 11.
13. Un aparato para comunicacion inalambrica, que comprende:
medios para recibir (812) una transmision de rango 1 enviada desde multiples antenas de transmision con un vector de precodificacion seleccionado de un primer conjunto que comprende al menos un vector de columna de una matriz unitaria;
medios para procesar (814) la transmision de rango 1 para recuperar un flujo de datos enviado en la transmision de rango 1;
medios para recibir (816) una transmision de rango 2 enviada desde las multiples antenas de transmision con una matriz de precodificacion seleccionada de un segundo conjunto que comprende una matriz de identidad y una o mas matrices unitarias; y
medios para procesar (818) la transmision de rango 2 para recuperar dos flujos de datos enviados en la transmision de rango 2.
14. El aparato de la reivindicacion 13, en el que los medios para procesar la transmision de rango 1 comprenden medios para derivar un vector de filtro espacial para la transmision de rango 1 basado en el vector de precodificacion, y medios para realizar la deteccion de la transmision de rango 1 basado en el vector de filtro espacial.
15. El aparato de la reivindicacion 13, en el que los medios para procesar la transmision de rango 2 comprenden medios para derivar una matriz de filtro espacial para la transmision de rango 2 basada en la matriz de precodificacion, y medios para realizar la deteccion MIMO para la transmision de rango 2 basada en la matriz de filtro espacial.
16. El aparato de la reivindicacion 13, en el que los medios para procesamiento comprenden medios para realizar la deteccion de error cuadrado medio minimo lineal, MMSE, para la transmision de rango 2.
17. El aparato de la reivindicacion 13, en el que los medios de procesamiento comprenden medios para realizar una deteccion de error cuadrado medio minimo lineal con una cancelacion de interferencia sucesiva, MMSE-SIC, para la transmision de rango 2.
18. El aparato de la reivindicacion 13, en el que:
los medios para procesar la transmision de rango 1 comprenden medios para evaluar al menos un vector en el primer conjunto; y
los medios para procesar la transmision de rango 2 comprenden medios para evaluar al menos una matriz en el segundo conjunto basado en una metrica, en el que el aparato comprende ademas:
medios para seleccionar un vector o una matriz con la mejor metrica, y
medios para enviar informacion de retroalimentacion que comprende el vector o la matriz seleccionados.
19. Un procedimiento para comunicacion inalambrica, que comprende:
recibir (712) una transmision de rango 1 enviada desde multiples antenas de transmision con un vector de precodificacion seleccionado de un primer conjunto que comprende al menos un vector de columna de una matriz unitaria;
procesar (714) la transmision de rango 1 para recuperar un flujo de datos enviado en la transmision de rango 1;
recibir (716) una transmision de rango 2 enviada desde las multiples antenas de transmision con una matriz de precodificacion seleccionada de un segundo conjunto que comprende una matriz de identidad y una o mas matrices unitarias; y
procesar (718) la transmision de rango 2 para recuperar dos flujos de datos enviados en la transmision de rango 2.
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