BRPI0823409B1

BRPI0823409B1 - método de arranjar troca de sinais entre terminais de usuário em um sistema de comunicação celular e pelo menos uma estação base, sistema de antena distribuída, e, memória legível por computador

Info

Publication number: BRPI0823409B1
Application number: BRPI0823409A
Authority: BR
Inventors: Ruscitto Alfredo; Melis Bruno; Boldi Mauro; Gianola Paolo
Original assignee: Telecom Italia Spa
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2020-04-22
Also published as: US20110275376A1; WO2010075865A1; ES2657217T3; US9960821B2; EP2374220A1; CN102318217A; EP2374220B1; CN102318217B; BRPI0823409A2

Abstract

método de arranjar troca de sinais entre terminais de usuário em um sistema de comunicação celular e pelo menos uma estação base, sistema de antena distribuída, e, produto de programa de computador um método de arranjar troca de sinais entre terminais de usuário (ue) em um sistema de comunicação celular e pelo menos uma estação base incluindo uma unidade central (cu) e uma pluralidade de unidades remotas (ru). o método inclui trocar sinais com pelo menos um terminal de usuário (ue) simultaneamente por pelo menos duas unidades remotas (ru) aplicando às pelo menos duas unidades remotas (ru) funções de ponderação de distribuição separadas aos sinais trocados com o pelo menos um terminal de usuário (ue).

Description

(54) Tftulo: MÉTODO DE ARRANJAR TROCA DE SINAIS ENTRE TERMINAIS DE USUÁRIO EM UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO CELULAR E PELO MENOS UMA ESTAÇÃO BASE, SISTEMA DE ANTENA DISTRIBUÍDA, E, MEMÓRIA LEGÍVEL POR COMPUTADOR (51) Int.CI.: H04B 7/022; H04B 7/026; H04B 7/06.

(52) CPC: H04B 7/022; H04B 7/026; H04B 7/0617.

(73) Titular(es): TELECOM ITALIA S.P.A..

(72) Inventor(es): MAURO BOLDI; PAOLO GIANOLA; BRUNO MELIS; ALFREDO RUSCITTO.

(86) Pedido PCT: PCT EP2008011139 de 30/12/2008 (87) Publicação PCT: WO 2010/075865 de 08/07/2010 (85) Data do Início da Fase Nacional: 30/06/2011 (57) Resumo: MÉTODO DE ARRANJAR TROCA DE SINAIS ENTRE TERMINAIS DE USUÁRIO EM UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO CELULAR E PELO MENOS UMA ESTAÇÃO BASE, SISTEMA DE ANTENA DISTRIBUÍDA, E, PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR Um método de arranjar troca de sinais entre terminais de usuário (UE) em um sistema de comunicação celular e pelo menos uma estação base incluindo uma unidade central (CU) e uma pluralidade de unidades remotas (RU). O método inclui trocar sinais com pelo menos um terminal de usuário (UE) simultaneamente por pelo menos duas unidades remotas (RU) aplicando às pelo menos duas unidades remotas (RU) funções de ponderação de distribuição separadas aos sinais trocados com o pelo menos um terminal de usuário (UE).

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MÉTODO DE ARRANJAR TROCA DE SINAIS ENTRE TERMINAIS DE

USUÁRIO EM UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO CELULAR E PELO

MENOS UMA ESTAÇÃO BASE, SISTEMA DE ANTENA DISTRIBUÍDA,

E, MEMÓRIA LEGÍVEL POR COMPUTADOR

Campo da Invenção [0001] Esta descrição relaciona-se a técnicas para prover acesso de rádio em comunicação móvel.

[0002] Mais especificamente, esta descrição foi desenvolvida com atenção prestada a seu possível uso em redes empregando sistemas de antena distribuída (DAS).

Descrição da Técnica Relacionada [0003] A cobertura de rádio provida por sistemas de rádio móveis é obtida instalando uma pluralidade de estações rádio base (BS). Equipamentos de usuário móveis (UE) podem se comunicar com a rede de comunicação por uma das estações rádio base do sistema, por exemplo, a estação da qual recebe o sinal de rádio com melhor qualidade de sinal. Alguns sistemas de comunicação móvel, tal como o Sistema de Telecomunicação Móvel Universal (UMTS), também considera a possibilidade que um terminal de usuário pode ser servido simultaneamente por uma pluralidade de estações rádio base, também chamada macro-diversidade. Assim, procedimentos de transferência de passagem apropriados (ou transferência de controle) têm que ser providos a fim de garantir a continuidade da comunicação também no caso de uma passagem de uma célula para outra, especialmente para usuários se movendo a alta velocidade.

[0004] O supracitado conceito de macro-diversidade está sendo estudado em atividades de pesquisa nesta estrutura e está evoluindo para um cenário mais geral para explorar completamente cooperação entre múltiplos nós de transmissão/recepção. Tal tipo de interação entre transmissores/receptores em sistemas de acesso de rádio, atualmente

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 10/105 / 30 analisados em corpos de padronização, é chamada transmissão de Multiponto

Coordenada (CoMP).

[0005] Neste contexto, Sistemas de Antena Distribuída (DAS) tendo uma camada física coordenada podem permitir reduzir transferências de passagem de célula com a possibilidade para melhorar também a eficiência global da rede.

[0006] Tais Sistemas de Antena Distribuída se tornam até mesmo mais interessantes considerando o fato que as operadoras fixas e móveis estão se movendo para o desenvolvimento de rede de fibra óptica como rede de acesso de transporte.

[0007] Deste modo, é possível garantir alta taxa de bit na interface de rádio e criar sinergias com o desenvolvimento de redes de próxima geração geralmente concebidas para acesso fixo. É, portanto, importante que redes futuras façam uso eficiente das capacidades disponíveis.

[0008] Por exemplo, em um DAS baseado em rádio digital através de fibra (RoF) como sistema de transporte de dados, é possível achar um ponto de sinergia entre redes de acesso fixo e sem fios.

[0009] Figura 1 mostra uma arquitetura de DAS convencional incluindo uma unidade central CU conectada preferivelmente por meio de uma ligação de fibra 16 a uma pluralidade de unidades remotas RU (para simplicidade, Figura 1 mostra uma única unidade remota RU; porém, uma pluralidade de unidades remotas pode ser conectada a uma única ligação de fibra). [00010] A ou cada unidade central CU está conectada à rede da operadora de telecomunicação por uma interface IF. A unidade central CU executa as operações de processamento de sinal principais de um equipamento de estação base convencional. Inclui um bloco 10 para implementar os protocolos de camada mais alta (L2/L3), tais como Controle de Recurso de Rádio (RRC), Controle de Ligação de Rádio (RLC) e Controle de Acesso de Meio (MAC), e um bloco 12 para executar as operações de

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 11/105 / 30 processamento de sinal de camada física (L1) até a geração de um sinal de banda base digital composto.

[00011] O sinal de banda base digital composto é então convertido de elétrico para óptico (E/O) por meio de um bloco 14 e transmitido através de uma ligação de fibra 16 para as unidades remotas RU.

[00012] Cada unidade remota RU recebe o sinal de banda base composto que é convertido primeiro de óptico para elétrico (O/E) por meio de um bloco 18. O sinal é então filtrado por um bloco de extremidade dianteira 20, convertido de digital para analógico (D/A) a um bloco 22, convertido ascendetemente de banda base para radiofrequência (RF) e amplificado por um amplificador de potência a um bloco 24, e irradiado por antenas TX.

[00013] Figura 1 mostra uma unidade remota RU equipada com Km antenas TX (onde Km > 1). Tal unidade remota RU permite também implementar um sistema de Antena Reconfigurável, onde o diagrama de irradiação do arranjo de antena RU é controlado remotamente na base de célula por meio de comandos de Operação e Manutenção (O&M). Por exemplo, o diagrama de irradiação do arranjo de antena das unidades remotas RU pode ser modificado por meio de um bloco 26, que implementa uma operação de ponderação de célula onde um conjunto de Km pesos de formação de feixe complexos é aplicado a nível digital no sinal de banda base composto, associado a cada célula, para ser irradiado das antenas TX. Os pesos de formação de feixe são computados por um Sistema de Gerente de Rede e providos às unidades remotas RU na forma de parâmetros de configuração semi-estáticos. Estes pesos de formação de feixe podem ser adaptados em uma base a longo prazo de acordo com variações de tráfego ou com mudanças na configuração de rede. Um exemplo de uma tal arquitetura reconfigurável de DAS é descrito no documento WO-A-2006/102919.

[00014] As etapas de processamento de sinal prévias se referem à transmissão de ligação descendente. Em transmissão de ligação ascendente, as

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 12/105 / 30 operações inversas podem ser executadas ambas nas unidades remotas RU e na unidade central CU.

[00015] Especificamente, Figura 2 mostra uma arquitetura de recepção de DAS incluindo uma unidade central CU e unidades remotas RU (novamente, uma única unidade remota RU é mostrada na Figura 2; porém, uma pluralidade de unidades remotas pode ser conectada a uma única ligação de fibra).

[00016] Na arquitetura de DAS exemplar ilustrada, cada unidade remota RU recebe dados nas Km antenas RX. Os dados recebidos são então convertidos descendentemente de radiofrequência para banda base a blocos 44, e convertidos de analógico para digital (A/D) a blocos 42 antes que os sinais possam ser filtrados através de extremidades dianteiras 40.

[00017] Novamente, o diagrama de irradiação do arranjo de antena de unidade remota pode ser modificado por meio de um bloco 46 que implementa uma operação de ponderação de célula.

[00018] Os sinais de banda base digitais compostos ponderados são então convertidos de elétrico para óptico por meio de um bloco 38, antes que os sinais sejam transmitidos através de uma ligação de fibra 36 para a unidade central CU.

[00019] Os sinais de banda base compostos ponderados são convertidos de volta de óptico para elétrico a um bloco 34, antes que os sinais sejam processados por um bloco 32, que executa a operações de processamento de sinal de camada física (L1), e um bloco 30, que implementa os protocolos de camada mais alta (L2/L3). Os dados recebidos são então feitos disponíveis à rede por uma interface IF.

[00020] No caso de uma tecnologia de acesso de rádio baseada em Acesso Múltiplo por Divisão de Código (CDMA), o sinal composto transmitido através das ligações de fibra 16 e 36 é um sinal de nível de 'chip' formado pela agregação dos vários sinais de usuário. Os sinais de usuário diferentes são separados no domínio de código alocando a cada usuário uma sequência de espalhamento diferente. Exemplos de tecnologias de acesso de

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 13/105 / 30 rádio usando CDMA são o Sistema de Telecomunicação Móvel Universal (UMTS) e a evolução correspondente denotada como Acesso de Pacote de

Alta Velocidade (HSPA).

[00021] No caso de uma tecnologia de acesso de rádio baseado em Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDMA), o sinal de domínio de tempo é enviado através das ligações de fibra 16 e 36 depois da operação de Transformada de Fourier Rápida Inversa (IFFT) no transmissor. Também neste caso, os vários sinais de usuário são sobrepostos no domínio de tempo. Exemplos de tecnologias de acesso de rádio que usam a técnica de OFDMA são o sistema de Interoperabilidade Mundial para Acesso de Microonda (WiMAX) e a evolução do sistema de UMTS denotada como UTRAN Evoluída (E-UTRAN) ou Evolução a Longo Prazo (LTE).

[00022] Porém, tal DAS têm várias limitações ao ser aplicado a técnicas de rádio modernas. Na realidade, tais técnicas de rádio podem prover processamento efetivo e aumento de cobertura, mas elas podem precisar cada vez mais de capacidade na rede de transporte.

[00023] É, portanto, de importância fundamental pelas redes móveis futuras terem uma rede de transporte, que pode suportar a capacidade de rádio crescente.

[00024] Uma solução conhecida na técnica provê associar com uma única estação rádio base uma pluralidade de pontos/elementos de antena, por exemplo, por um sistema de comunicação de Rádio Através de Fibra (ROF). Vários documentos tratam o problema de flexibilidade e capacidade de reconfiguração das estações rádio base. Por exemplo, WO-A-2004/047472 descreve um sistema de estação rádio base remota principal incluindo várias unidades de rádio remotas (RRUs). Custos de fibra são significativamente reduzidos usando uma única fibra óptica que comunica informação entre a unidade principal e as unidades remotas conectadas em uma configuração em série. Informação da unidade principal é enviada através de um primeiro

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 14/105 / 30 trajeto de fibra às unidades remotas de forma que a mesma informação seja transmitida através da interface de rádio pelas unidades remotas substancialmente ao mesmo tempo. A unidade recebe a mesma informação de cada uma das unidades remotas através de um segundo trajeto de fibra substancialmente ao mesmo tempo. Atraso associado com cada unidade remota é compensado avançando o tempo quando informação é enviada a cada unidade remota. Uma abordagem de distribuição de dados através de uma única fibra evita a despesa de acoplamentos de fibra separados entre a unidade principal e cada unidade de rádio remota ou RRU. Essa abordagem também evita a despesa de tecnologia de WDM incluindo lasers coloridos e OADMs (Multiplexadores Ópticos de 'Add-Drop'), como também o custo indireto logístico precisado para manter rasto de dispositivos dependentes de comprimento de onda diferente.

[00025] Também esses arranjos que só visam a capacidade de reconfiguração da antena podem desempenhar um papel neste contexto. Por exemplo, US-B-6 621 469 expõe um dispositivo de antena distribuída incluindo uma pluralidade de elementos de antena de transmissão, uma pluralidade de elementos de antena de recepção e uma pluralidade de amplificadores. Um dos amplificadores é um amplificador de potência acoplado operativamente com cada um dos elementos de antena de transmissão e montado próximo adjacente ao elemento de antena de transmissão associado, tal que nenhuma perda de potência apreciável ocorra entre o amplificador de potência e o elemento de antena associado. Pelo menos um dos amplificadores é um amplificador de baixo ruído e é embutido no dispositivo de antena distribuída para receber e amplificar sinais de pelo menos um dos elementos de antena de recepção. Cada amplificador de potência é um chip de amplificador linear de potência relativamente baixa, custo relativamente baixo por watt.

[00026] Fundamentos de disposição remota dinâmica de recursos são

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 15/105 / 30 informados no documento WO-A-2006/102919, onde algumas arquiteturas baseadas em Rádio através de fibra são introduzidas, também incluindo a possibilidade de variar sinais alocados e diagramas de radiação de antena no conjunto de transmissores remotos controlados.

Objetivo e sumário da Invenção [00027] Como mencionado no precedente, sistemas de antena distribuída atuais têm várias limitações ao serem aplicados a técnicas de rádio modernas. A necessidade é, portanto, sentida para um arranjo em que a cooperação entre múltiplos nós de transmissão/recepção, é explorada de um modo mais satisfatório que na técnica anterior considerada no antecedente.

[00028] Mais especificamente, a necessidade é sentida para arranjos melhorados em que:

certas limitações básicas relativas à flexibilidade nas estações remotas podem ser dispensadas, assim melhorando o grau de capacidade de reconfiguração da rede, também incluindo capacidade de reconfiguração de antena, a interação entre transmissores/receptores em sistemas de acesso de rádio é melhorada;

o grau global de flexibilidade do sistema deveria ser aumentado, sem ser limitado a empregar um número maior ou menor de recursos de rádio na rede óptica, e flexibilidade melhorada deveria ser alcançada em termos de uso e de número de canais de baliza que podem ser operados (como um todo, em termos de processamento de sinal) quando comparado a arranjos convencionais.

[00029] O objetivo da invenção é assim prover uma resposta satisfatória a essa necessidade.

[00030] De acordo com a presente invenção, o objetivo é alcançado por meio de um método tendo as características publicadas nas reivindicações que

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 16/105 / 30 seguem. A invenção também se relaciona a um sistema correspondente, como também um produto de programa de computação, carregável na memória de pelo menos um computador e incluindo porções de código de software para executar as etapas do método da invenção quando o produto é executado em um computador. Como usado aqui, referência a um tal produto de programa de computação é pretendido ser equivalente à referência a um meio legível por computador contendo instruções para controlar um sistema de computador para coordenar o desempenho do método da invenção. Referência a pelo menos um computador é pretendida para realçar a possibilidade para a presente invenção ser implementada em um modo distribuído/modular.

[00031] As reivindicações são uma parte integrante da descrição da invenção provida aqui.

[00032] Uma concretização do arranjo descrito aqui inclui uma arquitetura baseada em um sistema de antenas distribuídas conectadas a uma ou mais estações centrais e que habilita uma administração dinâmica dos recursos de rádio.

[00033] Em uma concretização, tecnologia digital RoF em configuração de anel é usada, em que antenas distribuídas (isto é, unidades remotas) estão conectadas a um ou mais unidades centrais por meio de anéis ópticos. Em uma concretização, as estações rádio base podem ser configuradas por meio de uma interface digital.

[00034] Em uma concretização, cada terminal de usuário pode ser conectado a uma pluralidade de unidades remotas, por meio de que cada unidade remota pode adaptar o padrão de irradiação para cada usuário independentemente. A transmissão coordenada de múltiplas unidades de antena remotas pode ser realizada a níveis diferentes da pilha de protocolo. A nível de camada física, os sinais transmitidos pelas unidades remotas diferentes podem ser pré-codificados a fim de maximizar métrica de desempenho específica no terminal de usuário, tal como, por exemplo, a

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 17/105 / 30 relação de sinal recebido para interferência mais ruído (SINR). Uma forma simples de pré-codificação é realizada multiplicando os sinais transmitidos pelas unidades de antena remotas diferentes com pesos complexos respectivos. Tal pré-codificação é usada em sistemas de comunicação sem fios diferentes, tais como UMTS, Acesso de Pacote de Alta Velocidade (HSPA) ou sistema de Evolução a Longo Prazo (LTE). Por exemplo, os pesos podem ser determinados a fim de permitir a recombinação coerente dos sinais na antena do terminal de usuário. Tais operações podem ser executadas separadamente para cada sinal de usuário se os canais apreciados pelos vários usuários forem diferentes.

[00035] Várias concretizações descritas aqui provêem uma administração mais eficiente do sistema de antena adaptável movendo parte das operações de processamento de sinal executada pelas unidades centrais, como mostrado na Figura 1 e 2, para as unidades remotas.

[00036] Em uma concretização, os pesos de pré-codificação são determinados na unidade central. Os pesos e os sinais de usuário são então transmitidos através da fibra para as unidades de antena remotas envolvidas no procedimento. Os pesos de pré-codificação podem então ser aplicados nas unidades remotas multiplicando os sinais dos usuários com os pesos correspondentes. Em uma concretização, os pesos de pré-codificação são determinados localmente nas unidades remotas. Os pesos de pré-codificação podem então ser aplicados nas unidades remotas multiplicando os sinais dos usuários com os pesos correspondentes.

[00037] Em uma concretização, várias unidades remotas no DAS podem transmitir para o mesmo terminal de usuário. Deste modo, o equipamento de usuário pode receber múltiplos sinais das unidades remotas ao longo do DAS de uma maneira controlada. Tal arranjo provê vantagens para todos os usuários, com um benefício particular para aqueles localizados em limites de célula.

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 18/105 / 30 [00038] Em uma concretização, vários elementos irradiantes são usados como elementos de uma arquitetura de MIMO. Os sistemas de antena adaptáveis também podem ser usados para mitigar interferência inter-célula por meio de algoritmos de processamento de sinal, e consequentemente a eficiência espectral pode ser melhorada. Algoritmos de coordenação mais complexos operando a nível de camada física também podem ser implementados, incluindo, por exemplo, pré-codificação de Forçar a Zero (ZF), pré-codificação de Erro Quadrado Médio Mínimo (MMSE) ou Codificação de 'Papel Sujo' (DPC).

[00039] As vantagens principais do arranjo descrito aqui em comparação direta a arranjos da técnica anterior convencionais são a possibilidade de operar dinamicamente uma pluralidade de usuários por uma pluralidade de antenas em uma abordagem coordenada de camada física.

[00040] Em uma ou mais concretizações, possíveis critérios de nomeação ou métodos de nomeação podem depender por exemplo de:

dados de cobertura obtidos no procedimento de planejamento; tráfego atual de voz e dados medidos pela rede;

informação relacionada à localização de tráfego obtida aplicando algoritmos dedicados; e/ou medições de ponto de cobertura e interferência.

Breve Descrição das Vistas Anexas [00041] A invenção será descrita agora, por meio de exemplo somente, com referência às vistas inclusas, em que:

Figuras 1 e 2 já foram descritas no antecedente;

Figuras 3 a 5 são diagramas de bloco de uma arquitetura de DAS modificada;

Figura 6 é um diagrama de bloco de um módulo de ponderação para a porção de ligação descendente de um sistema de DAS;

Figura 7 é um diagrama de bloco de um módulo de ponderação

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 19/105 / 30 para a porção de ligação ascendente de um sistema de DAS; e

Figuras 8a a 8c e 9a a 9c mostram o cenário de usuário exemplar.

Descrição Detalhada de Concretizações [00042] Na descrição seguinte, numerosos detalhes específicos são dados para prover uma compreensão completa de concretizações. As concretizações podem ser praticadas sem um ou mais dos detalhes específicos, ou com outros métodos, componentes, materiais, etc. Em outros exemplos, estruturas, materiais, ou operações bem conhecidas não são mostradas ou descritas em detalhes para evitar obscurecer aspectos das concretizações.

[00043] Referência ao longo desta especificação à concretização ou uma concretização significa que uma característica, estrutura, ou característica particular descrita com relação à concretização está incluída em pelo menos uma concretização. Assim, os aparecimentos das frases em uma concretização ou na concretização em vários lugares ao longo desta especificação não estão necessariamente todas se referindo à mesma concretização. Além disso, as características, estruturas, ou características particulares podem ser combinadas de qualquer maneira satisfatória em uma ou mais concretizações.

[00044] Os títulos providos aqui só são para conveniência e não interpretam a extensão ou significado das concretizações.

[00045] O seguinte é uma descrição detalhada de possíveis concretizações de um sistema de comunicação celular em que sinais são trocados (isto é, transmitidos e/ou recebidos) entre terminais de usuário e pelo menos uma estação base incluindo uma unidade central e uma pluralidade de unidades remotas. Como indicado, tal arranjo de estação base é chamado atualmente um Sistema de Antena Distribuída ou DAS.

[00046] Mais especificamente, nas arquiteturas de DAS exemplares

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 20/105 / 30 seguintes sistemas são descritos que habilitam a administração dos recursos de uma maneira muito flexível.

[00047] As arquiteturas descritas são aplicáveis a várias redes de rádio, tais como redes sendo baseadas em técnicas de acesso de OFDMA e CDMA.

[00048] As concretizações descritas aqui estão baseadas em uma arquitetura de DAS modificada.

[00049] Figura 3 mostra uma possível concretização da porção de ligação descendente de uma tal arquitetura de DAS modificada, em que as funcionalidades de banda base são divididas entre uma unidade central CU e unidades remotas RU (mais uma vez, enquanto uma única unidade remota RU é mostrada na Figura 3, uma pluralidade de unidades remotas pode ser conectada a uma única ligação de fibra, por exemplo, um anel de fibra óptica). [00050] Nesta concretização, a unidade central CU implementa o protocolo de camada mais alta a um bloco 10 e processamento de sinal de camada física a um bloco 12a. Porém, só as operações até a geração dos sinais de usuário codificados são executadas em bloco 12a, incluindo operações tais como codificação de canal, pedido de Repetição Automático Híbrido (HARQ), intercalação, modulação e processamento de MIMO.

[00051] Na concretização exemplar ilustrada, os sinais de usuário são então transmitidos através da ligação de fibra 16 para as unidades remotas RU. Por exemplo, no caso de sistemas de OFDM, os sinais de usuário de ligação descendente no domínio de frequência antes da operação de IFFT podem ser transmitidos às unidades remotas RU, enquanto os canais codificados a nível de símbolo, isto é, antes da operação de espalhamento, podem ser transmitidos para um sistema de CDMA. No caso de ligação ascendente e para sistemas de OFDM, os sinais de usuário no domínio de frequência depois da operação de FFT podem ser transmitidos das unidades remotas RU para a unidade central CU, enquanto os canais codificados a nível de símbolo, isto é, depois da operação de 'desespalhamento', podem ser

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 21/105 / 30 transmitidos para um sistema de CDMA.

[00052] Desse modo, é possível executar operações de processamento de sinal baseado em usuário, aplicando uma função de ponderação a sinal de usuário, separadamente nas unidades remotas RU e para cada usuário separadamente, porque os sinais de usuário ainda estão separados quando eles são trocados com (isto é, transmitidos para e/ou recebidos a) as unidades remotas RU.

[00053] É assim possível executar uma operação de ponderação, por exemplo, aplicando uma função de ponderação separada, em uma base por usuário, em cada unidade remota RU. Tal operação de ponderação pode consistir, por exemplo, na multiplicação dos dados de usuário com um conjunto adequado de pesos complexos a um bloco 28, antes que os sinais sejam processados por um bloco 12b, que implementa as operações restantes de um modem de banda base convencional. Por exemplo, isto pode incluir uma Transformada de Fourier Rápida Inversa (IFFT) e uma inserção de Prefixo Cíclico (CP) para um sistema de OFDM, ou uma operação de espalhamento para um sistema de CDMA.

[00054] Os sinais resultantes podem então ser filtrados por uma extremidade dianteira 20, convertidos de digital para analógico (D/A) por um bloco 22, convertidos ascendetemente de banda base para radiofrequência (RF) e amplificados por um amplificador de potência a um bloco 24, e irradiados pelas Km antenas TX para os terminais de usuário.

[00055] Figura 4 mostra uma concretização de uma porção de ligação ascendente respectiva do sistema de DAS modificado incluindo uma unidade central CU e unidades remotas RU (como em casos prévios, uma única unidade remota RU é mostrada na Figura 4; porém, uma pluralidade de unidades remotas pode ser conectada a uma única ligação de fibra, por exemplo, um anel de fibra óptica). Basicamente, a arquitetura de DAS para a parte de receptor é complementar à arquitetura de transmissor.

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 22/105 / 30 [00056] Na concretização ilustrada, as unidades remotas RU recebem dados a Km antenas RX dos terminais de usuário. Os dados recebidos são então convertidos descendentemente de radiofrequência para banda base a blocos 44, e convertidos de analógico para digital (A/D) a blocos 42 antes que os sinais sejam filtrados por extremidades dianteiras 40.

[00057] Nesta concretização, também as unidades remotas RU podem processar os sinais recebidos para o usuário distinto.

[00058] Na concretização ilustrada, pesos de usuário são aplicados em cada unidade remota RU aos dados recebidos, a um bloco 48, por exemplo, aplicando uma função de ponderação a sinais de usuário. Para este propósito, os Km sinais recebidos a nível de banda base são primeiro sujeitos a um processamento a fim de recuperar os sinais de usuário a um bloco 32b. Isto pode incluir uma operação de remoção de CP e uma operação de Transformada de Fourier Rápida (FFT) no caso de sistemas de OFDM, ou uma operação de 'desespalhamento' para sistemas de CDMA.

[00059] Os sinais de banda base ponderados são então combinados e convertidos de elétrico para óptico a um bloco 38, antes que os sinais sejam transmitidos através de uma ligação de fibra 36 para a unidade central CU.

[00060] Nesta concretização, as operações restantes de um modem de banda base convencional são então executadas na unidade central CU. Especificamente, os sinais de banda base ponderados são convertidos de volta primeiro de óptico para elétrico a um bloco 34, antes que os sinais sejam processados por um bloco 32a, que pode implementar operações tais como processamento de MIMO, demodulação, desintercalação, processamento e decodificação de H-ARQ. Os dados decodificados podem então ser passados ao bloco 30, que implementa os protocolos de camada mais alta (L2/L3).

[00061] Figura 5 provê uma representação esquemática exemplar de um sistema de DAS completo incluindo pelo menos uma unidade central CU e M unidades remotas RU, que trocam dados com uma pluralidade de

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 23/105 / 30 equipamentos de usuário UE em uma rede de comunicação celular.

[00062] As unidades centrais CU implementam a parte principal da estação rádio base e estão conectadas às unidades remotas RU e à rede de comunicação.

[00063] Uma interface digital pode ser usada para ambas as conexões. Por exemplo, as M unidades remotas RU podem ser conectadas digitalmente à unidade central CU por um anel de fibra. Especificamente, o anel de fibra pode ser usado para transportar os dados de ambas as ligações de fibra 16 e 36 em ligação descendente e ligação ascendente, respectivamente. Por exemplo, uma única fibra óptica com comunicação bidirecional ou duas fibras independentes podem ser usadas para este propósito.

[00064] Em uma concretização, cada unidade remota pode incluir uma pluralidade de elementos de antena (AE) usados, por exemplo, como antenas de transmissão TX e antenas de recepção RX, por meio de que cada elemento de antena pode ser controlado por meio de uma amplitude de entrada/saída e sinal de fase. Por exemplo, a m-ésima unidade remota RU pode incluir Km elementos de antena AE.

[00065] Em uma concretização, os elementos de antena AE são subarranjos compostos por vários irradiadores, cada um alimentado com sinais com uma relação fixa de amplitude e fase.

[00066] Na concretização ilustrada, dados necessários tanto para transmissão ou recepção no sistema de comunicação de rádio são trocados na forma de N portadores de antena AC.

[00067] Por exemplo, no caso de sistemas de OFDM, portadores de antena AC podem ser trocados como sinais no domínio de frequência e/ou tempo. No caso de sistemas de CDMA, os portadores de antena AC podem ser trocados como sinais de nível de símbolo antes da operação de espalhamento em ligação descendente ou depois da operação de 'desespalhamento' em ligação ascendente.

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 24/105 / 30 [00068] Em uma concretização, o n-ésimo portador de antena AC inclui J recursos de usuário UR, em que cada recurso de usuário UR pode ser relacionado a um recurso elementar do sistema de comunicação de rádio. Por exemplo, códigos em sistemas de CDMA ou blocos de recurso físico em sistemas de OFDM.

[00069] O sinal transmitido ou recebido de um usuário UE é então uma agregação de recursos de usuário UR.

[00070] Em uma concretização, o número de recursos de usuário J é o mesmo para cada portador de antena AC.

[00071] Em uma concretização, comandos de operação e manutenção OM são transmitidos junto com os N portadores de antena AC e/ou para cada portador de antena AC.

[00072] Sem perda de generalidade, na descrição seguinte é assumido que os mesmos portadores de frequência de rádio são usados para cada portador de antena AC. Porém, os arranjos providos aqui também podem ser estendidos a múltiplos portadores de frequência de rádio.

[00073] Em uma concretização, a unidade central CU programa os recursos de usuário UR para os equipamentos de usuário UE nos vários portadores de antena AC.

[00074] Em uma concretização de um sistema de OFDM, o procedimento de programação permite usar o mesmo tempo a mesma porção de tempo para frequência para recursos de usuário diferentes UR em portadores de antena AC diferentes.

[00075] Em uma concretização de um sistema de CDMA ou WCDMA, o procedimento de programação permite usar o mesmo código de embaralhamento para recursos de usuário diferentes UR em portadores de antena AC diferentes.

[00076] Em uma concretização de um sistema de GSM, o procedimento de programação permite usar o mesmo portador de frequência e

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 25/105 / 30 abertura de tempo em portadores de antena AC diferentes.

[00077] Em uma concretização, os portadores de antena AC são multiplexados e transmitidos em direção de ligação descendente em um anel de fibra óptica da unidade central CU para as unidades remotas RU. As unidades remotas RU recebem os sinais e os desmultiplexa.

[00078] Semelhantemente, em direção de ligação ascendente, portadores de antena AC são multiplexados e transmitidos no anel de fibra óptica das unidades remotas RU para a central CU, por meio de que a unidade central CU recebe os sinais multiplexados e os desmultiplexa.

[00079] Em uma concretização, os mesmos portadores de antena AC são usados por unidades remotas diferentes RU no DAS.

[00080] Em uma concretização, um portador de antena AC leva os mesmos recursos de usuário UR para RU diferente.

[00081] Em uma concretização, mais que um único portador de antena AC é dirigido à mesma unidade remota RU.

[00082] Por exemplo, um único portador de antena AC poderia ser compartilhado por todas as unidades remotas RU ou toda unidade remota RU poderia ser alimentada por seu próprio portador de antena AC.

[00083] Na concretização ilustrada, cada fluxo é transmitido ou recebido no anel de fibra óptica por meio de um transmissor óptico ou receptor óptico, respectivamente.

[00084] Em uma concretização, cada unidade remota RU recebe todos os portadores de antena AC e os recursos de usuário embutidos UR. Subsequentemente, cada unidade remota RU extrai só os recursos de usuário UR pertencendo aos usuários administrados. Assim, cada unidade remota RU passa transparentemente os portadores de antena AC de ligação descendente recebidos da unidade central CU para a próxima unidade remota RU.

[00085] Em uma concretização, a unidade remota RU extrai os recursos de usuário e os pondera em uma abordagem de processamento de

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 26/105 / 30 sinal formação de feixe, assim construindo portadores de antena equivalentes ACae, um para cada elemento de antena AE e possivelmente para cada portador de radiofrequência. Estes portadores de antena equivalentes ACae são então enviados ao elemento de antena respectivo AE a fim de executar por exemplo formação de feixe.

[00086] Em uma concretização, a unidade remota RU extrai os recursos de usuário e os pondera em uma abordagem de processo de sinal de distribuição, assim construindo portadores de antena equivalentes' ACeq. Estes portadores de antena equivalentes ACeq são então enviados possivelmente ao estágio de ponderação de formação de feixe.

[00087] Em ligação ascendente, os elementos de antena AE de cada unidade remota RU recebem um sinal agregado dos usuários conectados UE. A cadeia de receptor de cada elemento de antena AE extrai então o sinal correspondendo a cada usuário UE que forma um portador de antena ACae. Estes portadores de antena de cada elemento de antena AE são então ponderados e combinados, assim formando os recursos de usuário UR a serem processados a fim de juntar o portador de antena AC correspondente. Em uma concretização, os portadores de antena AC são ademais ponderados em uma abordagem de processamento de sinal de distribuição para juntar os portadores de antena AC correspondentes a serem transmitidos à CU. Além disso, cada unidade remota RU combina os portadores de antena AC resultantes com aqueles recebidos das unidades remotas prévias RU, e envia os portadores de antena AC combinados para a próxima unidade remota RU.

[00088] A concretização ilustrada pode prover simetria de atrasos entre a ligação de transmissão da unidade central CU para as unidades remotas RU e vice-versa (isto é, trajetos de ligação descendente e ligação ascendente com atrasos e durações comparáveis). Isto pode ser alcançado usando duas fibras ópticas paralelas (uma para a ligação descendente e uma para a ligação ascendente) ou com uma fibra óptica bidirecional. As duas ligações de

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19/30 transmissão em direções opostas têm assim atrasos de espalhamento substancialmente semelhantes. Na realidade, o fluxo de dados de ligação descendente em uma direção e o fluxo de dados de ligação ascendente procede o mesmo trajeto, mas na direção oposta.

[00089] Figura 6 mostra uma concretização exemplar do processamento a ser executado em ligação descendente para cada unidade remota RU a bloco 28 para cada portador de rádio até o número máximo de portadores suportados.

[00090] Na concretização ilustrada, o vetor de portadores de antena m

equivalentes AC^eq para a m-ésima unidade remota, pode ser calculado em um bloco 280 de acordo com:

AC™ = AC · V^m (D onde AC é o vetor de portadores de antena e V^m é a matriz de pesos, que é definida como:

v™¹ = 1 v™¹ v™^N’ = 1

onde:

para i = j

- _n i . f e \ 0; caso'contrario.

mq mq se v“ Ψ 0, então v^fa = 0 para V k Ψ n sabendo que Ν' é o número de Portadores de Antena mq equivalentes na m-ésima Unidade Remota RU e as matrizes V=^b têm dimensões JxJ, onde J é o número de Recursos de Usuário UR em cada Portador de Antena AC.

[00091] Especificamente, AC é um vetor de fila tendo um comprimento igual ao número total de recursos de usuário UR localizado em todos os portadores de antena AC:

AC = [AÇi,..., AÇn]

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 28/105 / 30 onde AC1, AC2 ACn representam a notação de vetor dos portadores de antena AC definidos acima, em que cada elemento do vetor corresponde a um certo recurso de usuário UR.

m [00092] AÇ^eq é um vetor de fila que tem um comprimento igual ao número total dos recursos de usuário UR administrados pela m-ésima unidade remota RU:

m m1 mN'

AÇ^eq = l_AC^eq... AC^eq

Na equação mostrada no antecedente, m representa a m-ésima m

unidade remota RU no DAS. AÇ^eq representa a notação de vetor do q-ésimo portador de antena equivalente relacionado a um portador de radiofrequência da m-ésima unidade remota RU.

[00093] Em uma concretização, até mesmo no caso de único portador de radiofrequência, cada unidade remota RU pode processar mais de um portador de antena equivalente. Isto poderia ser útil, por exemplo, no caso de processamento de Acesso Múltiplo por Divisão Espacial (SDMA), no qual usuários estando bastante distantes um do outro poderiam se comunicar com a rede usando os mesmos recursos de rádio.

mq [00094] As matrizes Vⁿ são matrizes diagonais J x J, por meio de que só um elemento para cada posição diagonal de todas as matrizes relacionadas com o mesmo portador de antena equivalente é diferente de zero e igual a um certo peso complexo.

[00095] Além disso, a posição na diagonal da matriz pertinente de cada peso complexo é unívoca, de forma que dois pesos complexos não podem ocupar a mesma posição em matrizes diferentes. A notação de equação 1 permite construir o q-ésimo portador de antena equivalente ponderando os recursos de usuário correspondentes UR.

[00096] Na concretização ilustrada, as unidades remotas RU podem incluir uma pluralidade de elementos de antena AE a fim de executar formação de feixe adaptável. Por exemplo, a m-ésima unidade remota RU

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 29/105 / 30 pode conter Km elementos de antena AE. Os portadores de antena equivalentes podem assim ser divididos em Km, cada um dos quais é enviado a um elemento de antena AE depois de uma segunda operação de ponderação:

N ’ aç:—ς Acmq' q—1

W kmq (2) pnrn k— 1 K p W^kmq — rtis-ioL ma mq ,.,^kmq ] com k i,* ♦ ♦ Km, e W — .Dlag W , ,..., Wr I ^m? o L 1 ⁷ 2 ⁷⁷ J J kmq onde w^j é para ser pretendido como o peso formação de feixe (isto é, um número complexo) pertinente ao k-ésimo elemento de antena

AE na m-ésima unidade remota RU e para o j-ésimo recurso de usuário UR no q-ésimo portador de antena equivalente.

mq [00097] A multiplicação de elemento por elemento com o vetor AC^eq mq provê o vetor AC^eq representando o portador de antena equivalente para o k ésimo elemento de antena da m-ésima unidade remota RU.

[00098] Na concretização ilustrada, a equação (2) é implementada por meio de blocos 282 para implementar a multiplicação com os pesos complexos e blocos 284 para implementar a combinação dos sinais de ponderados.

[00099] É assim possível controlar a amplitude e fase relativas dos recursos de usuário UR ambos para cada RU e para cada elemento de antena AE de uma unidade remota específica RU.

[000100] Também é possível transmitir o mesmo recurso de usuário UR tendo aplicado a isso pesos formados de feixe por várias unidades remotas RU. Na realidade, cada recurso de usuário UR só é nomeado a um equipamento de usuário UE e é assim possível otimizar ambas a distribuição e a ponderação de formação de feixe a fim de otimizar por exemplo a coerência do sinal resultante recebido pelo usuário UE.

[000101] Figura 7 mostra uma concretização exemplar do processamento a ser executado em ligação ascendente por cada unidade remota RU a bloco 48 para cada portador de rádio até o número máximo de

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 30/105 / 30 (3) portadores suportados.

[000102] Como mencionado acima, os elementos de antena AE de cada unidade remota RU recebem o sinal agregado dos usuários conectados. O receptor pode organizar o sinal recebido em portadores de antena equivalentes:

K_m

AC. = £^Λ(. -W^kmq k =1 pnrn n— 1 N p W^kmq — DMoLbnq bnq ,.,^kmq] com q—ι,...ιΝ e w = DiagW1 ,w₂ ,...,Wj j km onde AC^ae é o portador de antena equivalente processado pela cadeia de receptor no k-ésimo elemento de antena AE da m-ésima unidade remota RU, e tem a mesma notação como em processamento de ligação descendente.

[000103] A multiplicação de matriz provê um vetor que é somado com todos os sinais formados de feixe recebidos pelo elemento de antena AE, provendo assim o portador de antena equivalente recebido da m-ésima unidade remota RU.

[000104] Na concretização ilustrada, a multiplicação com os pesos de formação de feixe é executada em blocos 484 e a combinação dos sinais formados de feixe é executada a blocos 482.

[000105] Também em ligação ascendente é possível processar mais de um portador de antena equivalente para cada unidade remota RU a fim de também permitir processamento de formação de feixe avançado no caso que SDMA é usado.

[000106] Todos os sinais de recurso de usuário UR recebidos da mésima unidade remota RU são então ponderados e inseridos no portador de antena pertinente AC vindo da (m 1)-ésima unidade remota RU na posição respectiva:

AC^m = AC^m-1 + AC

- - V^m (4) onde a matriz V^m está na mesma forma como mostrada com

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 31/105 / 30 respeito à equação (1).

[000107] Equação (4) assim permite construir o portador de antena AC, em que o sinal transmitido por cada terminal de usuário poderia ser recebido por uma pluralidade de unidades remotas RU e ponderados de uma maneira distribuída.

[000108] Na concretização ilustrada, tal operação é executada a um bloco 480, que recebe os portadores de antena AC forma a unidade remota prévia RM e os vários portadores de antena equivalentes para os equipamentos de usuário conectados UE.

[000109] Desde que cada recurso de usuário UR é dedicado a só um usuário UE, é possível otimizar a distribuição e ponderação de formação de feixe a fim de otimizar a coerência do sinal resultante recebido na unidade central CU.

[000110] A arquitetura descrita no antecedente não está limitada per se a qualquer algoritmo específico usado para computar a distribuição e/ou os pesos de formação de feixe ambos para ligação descendente e ligação ascendente.

[000111] Em uma concretização, os pesos de formação de feixe são calculados e aplicados diretamente na unidade remota RU considerando só a otimização do sinal recebido de ou transmitido para os usuários conectados UE, enquanto os pesos de distribuição poderiam ser calculados na unidade central CU e transmitidos a cada unidade remota RU na forma de sinais de controle junto com os sinais de carga útil. Neste caso, os pesos de distribuição poderiam ser calculados por exemplo para otimizar o sinal resultante recebido de ou transmitido a cada usuário UE.

[000112] Em uma concretização, ambos os pesos de formação de feixe e distribuição são calculados na unidade central CU e transmitidos a cada unidade remota RU. Neste caso, a ponderação de formação de feixe e distribuição poderia otimizar, por exemplo, o sinal recebido de e transmitido para cada usuário levando em conta o sinal para cada elemento de antena AE

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 32/105 / 30 de cada unidade remota RU.

[000113] Os arranjos descritos acima permitem assim processar os sinais de portador de antena AC em uma base por usuário.

[000114] Em uma concretização, dados são trocados por uma fibra óptica em uma configuração de anel, em que os dados são organizados como mostrado com respeito à Figura 5. Neste caso, dados são organizados como transmissão por usuário porque os portadores de antena AC trocados pela fibra óptica permitem extrair e processar diretamente (isto é, sem qualquer decodificação adicional) a informação relacionada aos usuários.

[000115] Porém, dados também podem ser organizados de acordo com especificações providas por consórcios internacionais tais como Interface de Rádio de Público Comum (CPRI) ou Iniciativa de Arquitetura de Estação Base Aberta (OBSAI). Os portadores de antena AC descritos nessas especificações contêm sinais agregados correspondendo a um setor de dados, portador de radiofrequência ou uma antena, e não permitem extrair diretamente os recursos de usuário UR. Nesse caso, uma operação de codificação inversa pelo menos parcial pode ser executada nas unidades remotas RU a fim de recuperar o recurso de usuário UR, antes que o processo de distribuição e formação de feixe descrito possa ser aplicado.

[000116] As especificações supracitadas consideram espaço para administração específica de vendedor e informação de controle que pode ser inserida no quadro digital de transporte do nível físico.

[000117] Em uma concretização, estes bytes reservados são usados para a transmissão de informação relacionada à reconfiguração do DAS e ao processamento de sinal remoto, incluindo por exemplo os parâmetros para o processamento de distribuição e possivelmente também os parâmetros por processamento de formação de feixe. Deste modo, é possível transmitir tal informação de controle também em tempo real.

[000118] Nos seguintes cenários exemplares são ilustrados a fim de

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 33/105 / 30 clarificar melhor a arquitetura proposta. O exemplo se refere a um sistema de

OFDM, mas também pode ser aplicado a outros sistemas de comunicação de rádio.

[000119] Em OFDM, os recursos de rádio elementares são organizados normalmente em uma representação de tempo para frequência chamada Grade de Recursos (RG) que corresponde a um portador de antena AC no processamento descrito acima.

Exemplo 1 [000120] Neste exemplo, a arquitetura seguinte é considerada:

número de unidades remotas RU: M = 3;

número de portadores de antena: N = 2;

número de recursos de usuário para cada portador de antena: J1 = 4; J2 = 4;

número total de usuários UE = 8 (um usuário para cada recurso de usuário UR).

[000121] Figura 8a mostra nesse respeito um possível cenário de usuário, em que:

usuários UE1 e UE2 são servidos só através de unidade remota RU1; usuários UE7 e UEs são servidos só através de unidade remota RU3; usuários UE3 e UE4 são servidos em uma abordagem coordenada através de unidades remotas RU1 e RU2; e usuários UE5 e UE6 são servidos em uma abordagem coordenada através de unidades remotas RU2 e RU3.

[000122] A associação entre unidades remotas RU e usuários UE é feita possível graças à aplicação do arranjo descrito no antecedente. Em particular, Figuras 8b e 8c mostram o caso em que cada unidade remota RU constrói um portador de antena equivalente tal que:

RU1 constrói seu portador de antena equivalente AC^eq usando os recursos de usuário UR11 e UR₁₂ para seus próprios usuários (isto é, UE1 e

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 34/105 / 30

UE2), e recursos de usuário UR13 e UR14 para os usuários compartilhados com

RU2 (isto é, UE3 e UE4);

RU2 constrói seu portador de antena equivalente AC^eq usando recursos de usuário UR13 e UR14 para os usuários compartilhados com RU1 (isto é, UE3 e UE4), e recursos de usuário UR21 e UR22 para o usuário compartilhado com RU3 (isto é, UE5 e UE6); e

RU3 constrói seu portador de antena equivalente AC^eq usando recursos de usuário UR21 e UR22 para o usuário compartilhado com RU2 (isto é, UE5 e UE6), e recursos de usuário UR23 e UR24 para seus próprios usuários (isto é, UE7 e UEs).

[000123] Em forma analítica, os esquemas mostrados na Figura 8 podem ser escritos como:

ac 1 = [UR11 UR₁₂ UR₁₃ UR₁₄ ]

AC 2 = \UR21 UR22 UR23 UR24 ^]

Aplicando a equação (1), os portadores de antena equivalentes podem ser calculados para:

^ACeg = ^UR11 ^UR12 ^V13^UR13 ^V14^UR14 ^] t> /-· 21_TT„ 21_TT„ 21_TT„ 21_rTr, 1 ^ACeg = ^V21^UR21 ^V22^UR22 ^V13^UR13 ^V14^UR14 ^]

AC3Q = v³1UR21 v³1UR22 UR₂₃ UR₂₄ ] com as matrizes de ponderação seguintes:

	1	0	0		0 ’		0	0	0	0’
	0	1	0		0	11	0	0	0	0
V¹¹ =			11 ^V13			V¹¹ =
=1	0	0		0	= 2	0	0	0	0
	0	0	0	11 ^V14 _\|		0	0	0	0_
	0	0	0		0 ’				0	0	0’
V²¹ =	0	0	0		0	_V 21 ₌	0			0	0
=1	0	0	21 ^V13		0	= 2	0		0	0	0
	0	0	0	21 ^V14 _		_ 0		0	0	0_
	0	0	0	0’			31 ^V21		0	0	0’
V³¹ =	0	0	0	0		V 2¹ =	0		31 ^V22	0	0
=1	0	0	0	0		=2	0		0	1	0
	_0	0	0	0_			_ 0		0	0	1

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 35/105 / 30 mq onde os pesos v^n,i que não são zero são fixados igual a 1 no caso que nenhum processamento de distribuição é considerado: no exemplo UR11, UR12, UR23, UR24, enquanto eles têm que ser computados para os usuários conectados a duas unidades remotas RU. Por exemplo, os pesos podem ser determinados para otimizar a correlação entre os sinais de ligação descendente transmitidos das duas unidades remotas RU e recebidos pelos usuários considerados: no exemplo UR13, UR14, UR21, UR22.

[000124] Figura 8a indica também a possibilidade de executar formação de feixe em cada unidade remota RU em uma base por usuário mostrada por exemplo com respeito à equação (2) para a ligação descendente. O processamento de formação de feixe e distribuído de ligação ascendente pode ser implementado de acordo com as equações (3) e (4) e os esquemas mostrados na Figura 7.

Exemplo 2 [000125] Este exemplo está baseado no cenário de usuário de exemplo 1, porém a técnica de SDMA é considerada nas unidades remotas RU. Por conseguinte, a arquitetura seguinte pode ser considerada:

número de unidades remotas RU: M = 3;

número de portadores de antena: N = 4;

número de recursos de usuário para cada portador de antena: J1 = 2; J2 = 2; J3 = 2; J4 = 2;

[000126] Figura 9a mostra nesse respeito novamente o cenário de usuário e os fluxos de dados respectivos, em que:

usuários UE1 e UE2 são servidos só através de unidade remota RU1;

usuários UE7 e UE8 são servidos só através de unidade remota

RU3;

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 36/105 / 30 usuários UE3 e UE4 são servidos em uma abordagem coordenada através de unidades remotas RU1 e RU2; e usuários UE5 e UE6 são servidos em uma abordagem coordenada através de unidades remotas RU2 e RU3.

[000127] Novamente, a associação entre unidades remotas RU e usuários UE é feita possível graças à aplicação do arranjo descrito no antecedente. Em particular, Figuras 9b e 9c mostram o caso, em que cada unidade remota RU constrói um portador de antena equivalente tal que:

RU1 constrói um primeiro portador de antena equivalente para seus próprios usuários (isto é, UE1 e UE2) usando os recursos de usuário UR11 e UR12, e um segundo o portador de antena equivalente AC^eq para os usuários compartilhados com RU2 (isto é, UE3 e UE4) usando os recursos de usuário UR21 e UR22;

RU2 constrói um primeiro portador de antena equivalente para os usuários compartilhados com RU3 (isto é, UE3 e UE4) usando os recursos de usuário UR21 e UR22, e um segundo portador de antena equivalente para os usuários compartilhados com RU3 (isto é, UE5 e UE5) usando os recursos de usuário UR31 e UR32;

RU3 constrói um primeiro portador de antena equivalente para os usuários compartilhados com RU2 (isto é, UE5 e UE6) usando os recursos de usuário UR31 e UR32, e um segundo portador de antena equivalente AC'^qpara seus próprios usuários (isto é, UE7 e UE8) usando os recursos de usuário UR41 e UR42.

[000128] Em forma analítica, os esquemas mostrados na Figura 5

podem ser escritos como
ac 1	= \UR11	UR12 ]
ac ₂	= [uR₂₁	UR22 ^]
ac 3	= \uR₃₁	UR32 ]
ac 4	= \UR₄₁	UR42 ]

Aplicando a equação (1), os portadores de antena equivalentes

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 37/105 / 30 podem ser calculados:

ac “

AÇf

AC eq

U^R11 ur₁₂ ^] ac f

21_rT^ 21_rT1-.

.^V21^UR21 ^V22^UR22] _Γτπ 31 ttt-s ^V31^UR31 ^V32^UR32 ] [12_ττ„ 12,-τπ 1 ^V21^UR21 ^V22^UR22 ^] , E ' — Γ 22_ΓΎ~ 22_ΤΊΓ, 1 ACecQ = ^[v31^UR31 ^V32^UR32 ^]açQQq = [UR41 UR42 ] com as matrizes de ponderação seguintes:

v²¹ = 2 v³² =4

V¹¹ =1

V12 =2

V 31 = 3 v²² = 3

1	0		v¹¹	= v¹¹	= v¹¹ =	“0	0
0	1		= 2	= 3	=4	0	0
12 ^V 21	0	v¹²	= v¹²	= v¹² =	“0	0
0	12 ^V22	=1	= 3	=4	0	0
21 ^V 21	0	v 21	= v²¹	= v²¹ =	“0	0
0	21 ^V22 _	=1	= 3	= 4	0	0
22 ^V 31	0	v 22	22 = v	= v¹² =	“0	0
0	22 ^V32	=1	= 2	= 4	0	0
31 ^V 31	0	v³¹	= v³¹	= v³¹ =	“0	0
0 1 0	31 ^V32 _	=1 v³²	= 2 = v³²	= 4 = v³² =	0 “0	0 0
0	1		=1	= 2	= 3	0	0

mq onde os pesos v^n,,ij que não são zero são fixados igual a 1 no caso que nenhum processamento de distribuição é considerado: no exemplo UR11, UR12, UR41, UR42, enquanto eles têm que ser computados para os usuários conectados a duas (ou mais) unidades remotas RU: no exemplo UR21, UR22, UR31, UR32.

[000129] Formação de feixe adaptável também pode ser executada neste caso para ligação ascendente e ligação descendente.

[000130] No exemplo ilustrado, os portadores de antena equivalentes diferentes são transmitidos usando os mesmos recursos de rádio (por exemplo, tempo para frequência no caso de OFDM) para usuários diferentes. Por exemplo, a unidade remota RU1 pode transmitir os portadores de antena

12 equivalentes AC^eq e AC^eq através do mesmo espectro de frequência, em que interferência pode ser reduzida usando o processo de formação de feixe adaptável mencionado.

[000131] Aqueles de habilidade na técnica apreciarão que o arranjo

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 38/105 / 30 descrito aqui não está limitado a qualquer esquema de nomeação específico entre os recursos de usuário UR e os equipamentos de usuário UE. Mais ao ponto, a nomeação pode mudar até mesmo para cada portador de antena AC. [000132] Sem prejuízo para os princípios subjacentes da invenção, os detalhes e as concretizações podem variar, até mesmo apreciavelmente, com respeito ao que foi descrito por meio de exemplo somente, sem partir da extensão da invenção como definida pelas reivindicações anexas.

Petição 870190108603, de 25/10/2019, pág. 39/105 / 3

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de arranjar troca de sinais entre terminais de usuário (UE) em um sistema de comunicação celular e pelo menos uma estação base incluindo uma unidade central (CU) e uma pluralidade de unidades remotas (RU), compreendendo:

trocar pelo menos um sinal de usuário com um terminal de usuário (UE) correspondente simultaneamente por pelo menos duas unidades remotas (RU);

caracterizado pelo fato de compreender:

aplicar (280, 480), às pelo menos duas unidades remotas (RU) incluindo uma pluralidade de elementos de antena (AE), funções de ponderação separadas ao sinal de usuário trocado com pelo menos um terminal de usuário (UE), em que aplicar (280, 480) inclui:

aplicar pesos de distribuição complexos aos sinais trocados com pelo menos um terminal de usuário (UE); e aplicar (282, 284, 482, 484) pesos de formação de feixe complexos aos sinais trocados com pelo menos um terminal de usuário (UE).
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui trocar os sinais entre a unidade central (CU) e as unidades remotas (RU) na forma de portadores de antena (AC), em que os portadores de antena (AC) incluem recursos de usuário (UR) a serem enviados para e/ou recebidos dos terminais de usuário (UE).
3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os sinais trocados entre os terminais de usuário (UE) e a pelo menos uma estação base são sinais de Acesso Múltiplo por Divisão Frequência Ortogonal, e em que os recursos de usuário (UR) são sinais de Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal no domínio de frequência.
4. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os sinais trocados entre os terminais de usuário (UE) e a pelo menos

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2 / 3 uma estação base são sinais de Acesso Múltiplo por Divisão de Código, e em que os recursos de usuário (UR) são sinais de nível de símbolo de Acesso Múltiplo por

Divisão de Código.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que as unidades remotas (RU) estão conectadas às unidades centrais (CU) por um anel de fibra óptica.
6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que inclui executar em cada unidade remota (RU) no anel de fibra óptica as etapas de:

receber os portadores de antena (AC) da unidade remota prévia (RU) no anel de fibra óptica, extrair (280) os recursos de usuário (UR) a serem enviados aos terminais de usuário associados (UE), e encaminhar os portadores de antena (AC) para a próxima unidade remota (RU) em no anel de fibra óptica.
7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 6, caracterizado pelo fato de que inclui executar em cada unidade remota (RU) no anel de fibra óptica as etapas de:

receber os portadores de antena (AC) da unidade remota prévia (RU) no anel de fibra óptica, combinar (480) os portadores de antena (AC) com os recursos de usuário (UR) recebidos dos terminais de usuário associados (UE), e encaminhar os portadores de antena combinados (AC) para a próxima unidade remota (RU) no anel de fibra óptica.
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que os pesos de distribuição a serem aplicados pelas unidades remotas (RU) são configuráveis por comandos digitais (OM).
9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que os pesos de distribuição a serem aplicados pelas

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3 / 3 unidades remotas (RU) são configurados para alocar dinamicamente as unidades remotas (RU) aos terminais de usuário (UE).
10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que os pesos de formação de feixe a serem aplicados pelas unidades remotas (RU) são configuráveis por comandos digitais (OM).
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que os pesos de distribuição e os pesos de formação de feixe a serem aplicados pelas unidades remotas (RU) são configurados para implementar uma técnica de Acesso Múltiplo por Divisão Espacial.
12. Sistema de antena distribuída para trocar sinais com terminais de usuário (UE) em um sistema de comunicação celular, o sistema de antena distribuída incluindo uma unidade central (CU) e uma pluralidade de unidades remotas (RU), o sistema de antena distribuída configurado para trocar pelo menos um sinal de usuário com um terminal de usuário (UE) correspondente simultaneamente por pelo menos duas das unidades remotas (RU) incluindo uma pluralidade de elementos de antena (AE); e caracterizado pelo fato de que:

as pelo menos duas unidades remotas (RU) são configuradas para aplicar funções de ponderação separadas ao sinal de usuário trocado com o pelo menos um terminal de usuário (UE); e, as pelo menos duas unidades remotas (RU) são adicionalmente configuradas para aplicar pesos de distribuição complexos aos sinais trocados com o pelo menos um terminal de usuário (UE) e para aplicar (282, 284, 482, 484) pesos de formação de feixe complexos aos sinais trocados com o pelo menos um terminal de usuário (UE).
13. Memória legível por computador, caracterizada pelo fato de compreender instruções legíveis por computador para executar as etapas do método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, quando as instruções são executadas em um computador.

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