BRPI0720731A2

BRPI0720731A2 - Método e aparelho para suporte de transmissão de sdma em uma rede baseada em ofdma.

Info

Publication number: BRPI0720731A2
Application number: BRPI0720731-0A
Authority: BR
Inventors: Avner Dor
Original assignee: Intel Corp
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2007-12-06
Publication date: 2014-04-08
Also published as: KR101087873B1; JP2010515371A; JP5107365B2; KR20090082938A; US7782754B2; WO2008082848A1; TW200841627A; EP2127149A1; TWI390883B; MY154842A; US20080159122A1; CN101569116B; CN101569116A; EP2127149A4

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO E APARELHO PARA SUPORTE DE TRANSMISSÃO DE SDMA EM UMA REDE BASEADA EM OFDMA".

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção refere-se geralmente a uma comunicação sem-fio e, mais particularmente, a sistemas usando acesso múltiplo de divi- são de frequência ortogonal (OFDMA) ou outras técnicas envolvendo múlti- plos canais paralelos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A multiplexação de divisão de frequência ortogonal (OFDM) é uma técnica de comunicação de portadora múltipla que usa várias portado- ras ortogonais espaçadas proximamente para a transmissão de dados atra- vés de um canal de comunicação. O acesso múltiplo de divisão de frequên- cia ortogonal (OFDMA) é uma forma de OFDM que permite que múltiplos usuários compartilhem as subportadoras de uma banda de OFDM. Um a- cesso múltiplo de divisão espacial (SDMA) é uma técnica permite a múltiplos usuários compartilharem um recurso de comunicação (por exemplo, um ca- nal de frequência, etc) ao tirarem vantagem da dimensão espacial. São ne- cessárias técnicas para se implementar eficientemente SDMA em sistemas de OFDMA.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é um diagrama que ilustra um símbolo de OFDM de exemplo que pode ser usado em uma rede baseada em OFDMA de acordo com uma modalidade da presente invenção;

a Figura 2 é um diagrama de blocos que ilustra um exemplo da separação espacial que pode ser obtida entre feixes de antena pelo uso de técnicas de formação de feixe (BF) em uma rede sem-fio de acordo com uma modalidade da presente invenção;

a Figura 3 é um fluxograma que ilustra um método de exemplo para a seleção de um subconjunto de usuários para compartilhamento de um primeiro subcanal em uma rede baseada em OFDMA, de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 4 é um fluxograma que ilustra um método de exemplo para uso na seleção de pequenos conjuntos de usuário ativos para uma plu- ralidade de canais paralelos em uma rede de comunicação de acordo com uma modalidade da presente invenção;

5 as Figura 5 e 6 são porções de um fluxograma que ilustra um

método de exemplo para a realização de uma otimização de formação de feixe de acordo com uma modalidade da presente invenção; e

a Figura 7 é um diagrama de blocos que ilustra uma estação- base de exemplo de acordo com uma modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Na descrição detalhada a seguir, uma referência é feita aos de- senhos associados que mostram, a título de ilustração, modalidades especí- ficas nas quais a invenção pode ser praticada. Estas modalidades são des- critas em detalhe suficiente para se permitir àqueles versados na técnica 15 praticarem a invenção. É para ser entendido que várias modalidades da in- venção, embora diferentes, não são necessariamente exclusivas mutuamen- te. Por exemplo, um recurso em particular, uma estrutura ou característica descrito aqui em relação a uma modalidade pode ser implementado em ou- tras modalidades, sem que se desvie do espírito e do escopo da invenção. 20 Além disso, é para ser entendido que a localização ou o arranjo de elemen- tos individuais em cada modalidade mostrada pode ser modificado, sem que se desvie do espírito e do escopo da invenção. A descrição detalhada a se- guir, portanto, não é para ser tomada em um sentido limitativo, e o escopo da presente invenção é definido apenas pelas reivindicações em apenso, 25 apropriadamente interpretadas, juntamente com a faixa plena de equivalen- tes aos quais as reivindicações estão autorizadas. Nos desenhos, números iguais referem-se à mesma funcionalidade ou a uma similar por todas as várias vistas.

OFDM é uma técnica de comunicação de portadora múltipla que usa uma pluralidade de subportadoras ortogonais para a transferência de uma informação através de um canal de comunicação. Cada subportadora pode ser modulada com um símbolo de dados diferente. Todas as subporta- doras moduladas podem ser transmitidas em conjunto como um único "sím- bolo de OFDM". Os símbolos de OFDM podem ser transmitidos um após o outro através de um canal, para a obtenção de uma comunicação de taxa de dados alta. Em uma abordagem de OFDM tradicional, cada símbolo de 5 OFDM transmitido por uma estação-base (BS) é pretendido para um único usuário (por exemplo, uma estação de assinante (SS) única na região de cobertura da BS). Isto é, todas as subportadoras de dados do símbolo de OFDM, se usadas, portarão uma informação para um único usuário. O aces- so múltiplo de divisão de frequência ortogonal (OFDMA) é uma extensão de 10 OFDM que permite que as subportadoras de uma banda de OFDM sejam alocadas dentre vários usuários diferentes. Assim, quando uma BS transmite um símbolo de OFDM em uma rede baseada em OFDMA, algumas das subportadoras no símbolo de OFDM podem estar portando dados para um primeiro usuário, algumas das subportadoras podem estar portando dados 15 para um segundo usuário e assim por diante. De modo similar, quando a BS recebe um símbolo de OFDM na rede baseada em OFDMA, algumas das subportadoras recebidas podem estar portando dados a partir do primeiro usuário, algumas das subportadoras podem estar portando dados do segun- do usuário e assim por diante. Um programador pode ser provido na BS para 20 determinar quando e em quais subportadoras os dados serão transmitidos a partir da BS para SSs individuais e quando, e em quais subportadoras, os dados serão transmitidos a partir das SSs individuais para a BS. Esta infor- mação pode ser comunicada para as SSs correspondentes na forma de da- dos de MAP transmitidos pela BS.

Em um arranjo de OFDMA típico, a banda de OFDM é dividida

em vários subcanais que incluem, cada um, uma ou mais subportadoras. Cada subcanal em um símbolo de OFDM pode ser alocado a um usuário diferente pelo programador. Os usuários que forem alocados aos vários sub- canais também podem mudar com o tempo. Por exemplo, em um primeiro 30 símbolo de OFDM, um primeiro subcanal pode ser alocado ao usuário A, enquanto em um símbolo de OFDM subsequente o primeiro subcanal é alo- cado ao usuário D, e assim por diante. O SDMA é uma técnica que tira vantagem de uma separação espacial entre feixes de antena para se permitir que múltiplos usuários com- partilhem um recurso de comunicação. Quando SDMA é usado em um sis- tema baseado em OFDMA, cada subcanal em uma largura de banda de 5 OFDM pode ser compartilhado por múltiplos usuários pela geração de feixes de antena espacialmente separados para os usuários. A Figura 1 é um dia- grama que ilustra um símbolo de OFDM de exemplo 10 que pode ser usado em um sistema baseado em OFDMA de acordo com uma modalidade da presente invenção. Conforme mostrado, o símbolo de OFDM 10 inclui uma 10 pluralidade de subportadoras 12. A maioria dessas subportadoras 12 é de subportadoras de dados que podem portar dados de usuário para e a partir de vários usuários. Algumas das subportadoras 12, contudo, podem ser subportadoras-pilotos que podem ser usadas para facilitação, por exemplo, da estimativa de canal na rede. As subportadoras 12 são divididas em múlti- 15 pios subcanais (isto é, os subcanais 1, 2, 3, ..., N) que podem incluir, cada um, uma ou mais subportadoras. Na modalidade ilustrada, cada um dos subcanais é alocado para uso por uma estação de assinante (SS) A, SS D e SS F; o subcanal 2 é alocado para uso pela SS C, SS F e SS H; e assim por diante. A razão para que múltiplos usuários sejam capazes de compartilha- 20 rem cada subcanal é porque técnicas de formação de feixe estão sendo u- sadas para a separação espacial de transmissões para os vários usuários compartilhando cada subcanal (usando SDMA).

A Figura 2 é um diagrama de blocos de um arranjo de rede de exemplo 14 que ilustra a separação espacial que pode ser obtida entre fei- 25 xes de antena pelo uso de técnicas de formação de feixe (BF) em uma rede sem-fio, de acordo com uma modalidade da presente invenção. Conforme mostrado, uma BS 16 está provendo serviços de comunicação para várias SSs 18, 20, 22, 24, 26 em uma região de cobertura ou célula corresponden- te. A BS 16 tem uma pluralidade de antenas 34 que podem ser usadas para 30 facilitação da comunicação sem-fio com as SSs 18, 20, 22, 24, 26. Pelo uso de técnicas de formação de feixe com a pluralidade de antenas 34, múltiplos feixes de antenas diferentes, que são espacialmente separados uns dos ou- tros, podem ser gerados para cada subcanal do sistema de OFDMA. Devido ao fato de que os feixes são espacialmente separados, uma transmissão a partir da BS 16 em um dos feixes causará pouca ou nenhuma interferência com uma SS em um outro feixe. De modo similar, uma transmissão de uma 5 das SSs em um feixe em particular será separável de transmissões de ou- tros feixes, quando recebidas pela BS 16. Por exemplo, com referência à Figura 2, a SS A 18, a SS D 20 e a SS 22 podem compartilhar um subcanal, porque cada uma destas unidades é servida por um respectivo feixe 28, 30, 32 que é espacialmente separado dos feixes servindo às outras duas. Um 10 arranjo similar pode ser usado em cada um dos outros subcanais disponíveis do sistema de OFDMA.

ficiente de atribuição de peso a cada antena em uma pluralidade de antenas, de uma maneira que gera um feixe tendo as características desejadas. Em 15 uma estação-base tendo n antenas de transmissão, os pesos de antena po- dem ser expressos como um vetor de comprimento n que contém os coefici- entes de atribuição de peso para cada antena. Os vetores de BF podem ser normalizados, com a norma original sendo a potência atribuída do feixe. Em um cenário de SDMA típico, a relação de sinal para interferência e ruído 20 (SINR) experimentada pelo usuário k (que tem uma antena de recepção úni- ca) para um canal de desvanecimento plano pode ser expressa como:

onde vk é o vetor BF associado ao usuário k, hk é o vetor de canal associado ao usuário k, pk é o nível de potência associado ao usuário k, e σ\ é o ruído associado ao usuário k (ruído térmico + interferência a partir de células adja- 25 centes). A otimização de SDMA tipicamente está interessada em escolher com sabedoria o conjunto de vetores (Vi) e o conjunto de potências {pi}. Con- tudo, em um sistema de OFDMA de usuário múltiplo prático, uma otimização de SDMA também está sujeita a exigências de programação. Isto é, as taxas dos usuários devem satisfazer certas restrições de qualidade de serviço

Uma formação de feixe linear é uma técnica que aplica um coe- (QoS). Os métodos de otimização que são apenas concernidos com ritmo de transferência frequentemente falharão em prover níveis de QoS acordados para os vários usuários.

A presente invenção refere-se a técnicas para uso na obtenção de um ritmo de transferência melhorado e eficiência espectral em um ambi- ente de SDMA/OFDMA, enquanto também se dirige a questões de QoS. As técnicas também são providas para a obtenção deste melhoramento de rit- mo de transferência com complexidade computacional relativamente baixa. Em pelo menos uma modalidade, uma abordagem em dois estágios é usa- da. Em um primeiro estágio, um subconjunto pequeno de usuários é selecio- nado para cada um dos subcanais disponíveis em uma região de cobertura de rede. Este subconjunto será referido aqui como o "conjunto ativo" do sub- canal. Em um segundo estágio, uma otimização conjunta de programação e formação de feixe física é realizada para a região de cobertura. Esta otimi- zação conjunta é um processo iterativo que ajusta os níveis de potência de vários usuários com base nas restrições de taxa e, então, otimiza de novo a formação de feixe para os subcanais nos quais a potência de usuário foi modificada, de uma maneira repetitiva. Pela realização do primeiro estágio antes do estágio de otimização conjunta, em muitos casos, a complexidade computacional geral do processo de otimização pode ser reduzida conside- ravelmente com apenas uma pequena penalidade de performance. O está- gio de otimização conjunta também pode ser realizado sem primeiramente realizar-se o estágio de seleção de subconjunto.

Foi determinado que uma otimização de BF baseada em pré- 25 codificação linear é capaz de obter ritmos de transferência que são próximos do limite teórico em um ambiente de difusão de OFDM/SDMA. Contudo, quando um grande número de usuários é processado por uma técnica de otimização como essa, a complexidade da operação frequentemente aumen- ta além de um nível que é prático para realização em tempo real. Quando o 30 número de usuários K em uma região de cobertura é relativamente grande (por exemplo, K=IOa 30), simulações mostraram que o número de usuá- rios que têm potência positiva no fim de um processo de otimização de BF raramente excede ao número de antenas de estação-base n que estão sen- do usadas. O número de antenas em uma estação-base frequentemente é restrito na prática a um número relativamente baixo (por exemplo, de 2 a 4). Com base no precedente, foi determinado que uma redução na complexida- de geral poderia ser obtida pela redução do número de usuários ativos asso- ciados a cada subcanal, antes de uma otimização de BF final ser empreen- dida.

Na discussão que se segue, um processo de preditor de conjun- to ativo (ASP) é descrito, que pode ser usado para a seleção de um conjunto ativo de usuários para um dado recurso de largura de banda (por exemplo, um subcanal de OFDMA), sem consideração a restrições de QoS. O proces- so de ASP é um procedimento iterativo de complexidade baixa que encontra um conjunto ativo de alta produção de um tamanho pequeno antes da otimi- zação de BF. Em pelo menos uma modalidade, o número de usuários em cada conjunto ativo é tornado igual ao número de antenas n usadas pela estação-base. Em outras modalidades, outros números de usuários ativos podem ser usados. Por exemplo, um ou mais padrões sem-fio podem limitar o número de usuários que podem ser servidos por um único recurso (por exemplo, o padrão 802.16e do IEEE limita este número a 4).

A Figura 3 é um fluxograma que ilustra um método de exemplo para uso na seleção de um subconjunto de usuários para compartilhamento de um subcanal em uma rede baseada em OFDMA, de acordo com uma modalidade da presente invenção. O método 40 é um exemplo do processo de preditor de conjunto ativo (ASP) discutido previamente. Conforme ilustra- do, todos os K usuários atuais são inicialmente selecionados como usuários candidatos para um primeiro subcanal (bloco 42). Uma potência igual então é atribuída a todos os usuários candidatos para o primeiro subcanal (bloco 44). Uma métrica de performance em seguida é calculada para cada um destes usuários candidatos (bloco 46). Em pelo menos uma modalidade, a métrica de performance é uma "taxa" associada ao usuário candidato que é maximizada através de uma computação de um vetor de feixe ótimo (norma- lizado) para o usuário. A otimização de vetor de feixe é feita com base em um conjunto de candidato atual e na atribuição de potência atual.

O número de usuários candidatos associados ao primeiro sub- canal em seguida é reduzido, com base nas métricas de performance calcu- ladas (bloco 48). Se a métrica de performance for uma taxa, conforme des- 5 crito acima, então, o número de usuários candidatos poderá ser reduzido pela rejeição de usuários candidatos tendo as taxas mais baixas e manten- do-se os usuários candidatos tendo as taxas mais altas. A extensão da re- dução pode ser especificada de qualquer uma de uma variedade de formas diferentes. Por exemplo, em uma abordagem possível, o tamanho do novo 10 conjunto de candidato pode ser uma fração constante do tamanho do con- junto de candidato prévio (por exemplo, 50%, etc). Outras estratégias para redução do tamanho do conjunto de candidato também podem ser usadas, alternativamente. Em seguida, é determinado se o novo tamanho do conjun- to de candidato para o primeiro subcanal é o tamanho desejado (bloco 50). 15 Se o tamanho desejado ainda não tiver sido atingido, o método 40 poderá retornar para o bloco 44 e uma potência igual ser atribuída a todos os usuá- rios candidatos no novo conjunto de candidato. As métricas de performance então são calculadas para usuários candidatos no novo conjunto de candida- to (bloco 46), e o número de usuários candidatos de novo será reduzido com 20 base nas métricas de performance (bloco 48). O processo então se repetirá até o tamanho desejado do conjunto de candidato ter sido atingido (bloco 50 - S), em cujo momento o método 40 termina (bloco 52). Em pelo menos uma modalidade, a redução no bloco 48 não reduzirá o número de usuários can- didatos abaixo do número desejado de usuários.

Quando uma fração de redução de conjunto de candidato fixa de

50% é usada no método descrito acima, o número de iterações para atingir- se o tamanho de conjunto desejado (k0) é aproximadamente log2(K/k0). Na prática, isto tipicamente requererá de 1 a 4 iterações. A complexidade geral do procedimento descrito acima pode ser com um limite superior pela com- 30 plexidade de 2 iterações de otimização de vetor de feixe de um processo de BF de usuários K.

Conforme descrito acima, em pelo menos uma modalidade, a métrica de performance que é usada em um processo de ASP é uma taxa associada a um usuário candidato que é maximizada através da computação de um vetor de feixe ótimo (normalizado). A computação dos vetores de fei- xe ótimos para uma maximização de taxa pode ser realizada de uma varie- 5 dade de formas. Em uma abordagem possível, por exemplo, a computação é baseada em uma dualidade de enlace ascendente - enlace descendente. Assuma que a potência de transmissão total para o conjunto candidato atual seja P (P > 0) e o tamanho atual do conjunto seja k. O vetor de potência atu- al para o conjunto candidato é p = (pi, P2, Pk), onde pi, p2, ..., Pk = P- Em 10 uma abordagem, p, pode ser regulado igual a P/k. O vetor h, é um vetor de canal n-dimensional para o usuário i (i = 1, ..., k). A maximização de taxa pode ser realizada conforme se segue. Em primeiro lugar, um parâmetro S pode ser calculado usando-se a equação:

^......, $

5 ^ Inxn + ^igskpjJlrhj (Equação 1)

onde Inxn é uma matriz identidade η χ n. Então, Si é calculado para os usuá- rios 1 a k conforme se segue:

Sj — S -PfhiJli (Equação 2)

Deve ser notado que S, é uma matriz hermitiana positiva que permite uma inversão estável. Em seguida, a SINR de enlace ascendente maximizada para os usuários 1 a k pode ser computada conforme se segue:

max_ iipl inkSINR, = p, -max_eigen yaluefS.;1 ·/?,· -h*). (Equação 3)

Esta otimização pode ser realizada usando-se, por exemplo, uma computa- ção de erro mínimo médio quadrado (MMSE). Deve ser notado que:

S=I + H DH*

onde H é a matriz η χ j cuja coluna j é hj e D é uma matriz diagonal k χ k em

que D = diag (P1....... pk).

o processo de ASP descrito acima pode ser usado para encon- trar-se um subconjunto de usuários para compartilhamento de cada subca- nal em um sistema de OFDMA, sem consideração quanto à QoS. Na discus- são abaixo, este conceito é estendido para a provisão de um subconjunto pequeno de usuários ativos em cada um da pluralidade de canais paralelos enquanto lev-se em conta a QoS. Este processo será referido como um pro- cesso de Preditor de Conjunto Ativo no Sentido de Quadro (FW-ASP). As provisões de QoS podem ser traduzidas em restrições de taxa por quadro mínima e máxima especializadas atribuídas a cada usuário. O processo de 5 FW-ASP é um procedimento iterativo de baixa complexidade que escolhe um conjunto ativo de usuários por subcanal que permite que uma eficiência espectral relativamente alta seja obtida. Conforme será descrito em maiores detalhes, o FW-ASP é capaz de prover conjuntos ativos que satisfazem ou pelo menos chegam próximos das taxas mínimas relacionadas à QoS por 10 quadro para os usuários. Como o processo de ASP descrito previamente, o processo de FW-ASP pode ser usado antes de um processo de otimização de BF para reduzir-se significativamente a complexidade computacional do mesmo. Em pelo menos uma modalidade, o processo de FW-ASP também provê alocação de potência, vetores de feixe e, possivelmente, pesos iniciais 15 ao processo de otimização de BF subsequente para a obtenção de uma re- dução adicional na complexidade da otimização.

A Figura 4 é um fluxograma que ilustra um método de exemplo 60 para uso na seleção de pequenos conjuntos de usuário ativos para uma pluralidade de canais paralelos em uma rede de comunicação de acordo 20 com uma modalidade da presente invenção. O método 60 representa uma possível implementação do processo de FW-ASP. O método 60 pode ser usado em uma rede baseada em OFDMA implementando SDMA para a se- leção de conjuntos iniciais de subcanais, antes de uma otimização de BF ser realizada. Outras aplicações também existem. Com referência, agora, à Fi- 25 gura 4, o método 60 primeiramente seleciona um pequeno subconjunto de usuários com alto potencial de ritmo de transferência para cada um dos sub- canais da rede de OFDMA, sem consideração quanto à QoS (bloco 62). O processo de ASP descrito previamente (por exemplo, o método 40 da Figura 3) pode ser usado para a realização desta seleção de subconjunto em cada 30 um dos subcanais. Após os subconjuntos terem sido selecionados, um pa- râmetro de taxa por quadro é calculado para cada usuário (bloco 64). A pa- lavra "quadro" está referindo-se a um símbolo de OFDMA único, incluindo todos os subcanais. A taxa por quadro de um usuário é calculada pela adi- ção de taxas do usuário em todos os subcanais que tenham o usuário no seu conjunto ativo.

Em seguida, as potências (e, possivelmente, os pesos de priori- dade) de um ou mais usuários que estiverem abaixo de sua restrição de taxa por quadro mínima relacionada à QoS atribuída são aumentadas (bloco 66). O aumento pode ser na forma de um valor de incremento predeterminado. Este aumento é pretendido para aumentar-se a taxa por quadro de usuário, de modo que ela se aproxime pelo menos da restrição mínima. A potência (e, possivelmente, o peso de prioridade) de um ou outros mais usuários que estiverem acima de sua restrição de taxa por quadro máxima relacionada à QoS atribuída pode ser diminuída, então (bloco 68). Em pelo menos uma modalidade, esta diminuição de potência será igual ao aumento de potência realizado previamente, de modo que a potência total permaneça a mesma. A diminuição de potência mais provavelmente aumentará a taxa por quadro de usuário, mas não diminuirá a taxa abaixo da restrição de taxa por quadro mínima. Se nenhum usuário estiver acima de sua restrição de taxa por qua- dro máxima atribuída, então, um ou mais usuários tendo uma taxa por qua- dro maior poderão ser usados. Em pelo menos uma modalidade, a potência de um único usuário é aumentada no bloco 66 e a potência de um único u- suário é diminuída no bloco 68. Os pesos (wk) referidos acima são valores que refletem a prioridade de cada usuário durante uma alocação de recurso. Estes pesos podem ou não ser modificados durante o processo de FW-ASP. Em pelo menos uma modalidade, os pesos iniciais são providos por um me- canismo de programação de nível mais alto. Neste ponto, os conjuntos can- didatos para alguns dos subcanais podem ser aumentados pela adição de um ou mais usuários rejeitados previamente (isto é, usuários rejeitados du- rante a seleção de subconjunto inicial) (bloco 70).

Pode ser determinado a seguir se todos os conjuntos candidatos atualmente têm o tamanho de conjunto ativo desejado (bloco 72). Caso não, o método 60 pode retornar para o bloco 62 e repetir o processo com os con- juntos candidatos recém-definidos, a distribuição de potência e possivelmen- te pesos (bloco 72 - N). Se todos os conjuntos candidatos atualmente tive- rem o tamanho de conjunto ativo desejado (bloco 72 - Y), então, poderá ser determinado, em seguida, se todos os usuários estão na ou acima (ou, em pelo menos uma modalidade, suficientemente próximos da) da restrição de 5 taxa por quadro mínima (bloco 74). Caso não, o método 60 poderá se repe- tir, começando no bloco 62, com os conjuntos candidatos recém-definidos, a distribuição de potência e possivelmente pesos (bloco 74 - N). Se todos os usuários estiverem pelo menos próximos da restrição de taxa por quadro mínima, então, o método 60 poderá terminar (bloco 76). Se o método 40 da 10 Figura 3 for usado para a realização da seleção de subconjunto para cada um dos subcanais no bloco 62, então, os blocos 42 e 44 do método 40 pode- rão ser desviados em cada nova iteração através do método 60, após uma iteração inicial.

Conforme descrito previamente, uma otimização conjunta de programação e formação de feixe física pode ser realizada após os conjun- tos ativos iniciais terem sido escolhidos para uma pluralidade de subcanais. Esta otimização tenta maximizar um ritmo de transferência no sentido de quadro sob restrições de taxa no sentido de quadro relacionadas à QoS. Em pelo menos uma modalidade, os usuários por subcanal são predeterminados pelo processo de FW-ASP descrito acima, para redução da complexidade. O processo de FW-ASP pode transferir atribuições de conjunto ativo-iniciais, níveis de potência, vetores de feixe e, possivelmente, os pesos do processo de otimização de BF. Em pelo menos uma modalidade, a otimização de BF é um processo iterativo que alterna entre iterações de deslocamento de deslo- camento de potência e iterações de vetor de feixe. As iterações de vetor de feixe tentam encontrar vetores de feixe ótimos para uma dada atribuição de potência no sentido de quadro. As iterações de deslocamento de potência tentam deslocar a potência em direção ao usuário/subcanal que resulte no ganho mais alto em um parâmetro relacionado à taxa (por exemplo, uma taxa de soma ponderada (WSR), etc). Em uma abordagem, as iterações de vetor de feixe são realizadas uma vez em todas as várias iterações de po- tência (embora outras abordagens possam ser usadas, alternativamente). Cada iteração de vetor de feixe pode introduzir uma atribuição de potência existente a cada usuário em cada subcanal (pik) e uma informação de estado de canal (CSI). A CSI pode ser gerada como parte de um processo em sepa- rado. As iterações de vetor de feixe são pretendidas para a otimização dos 5 vetores de feixe de usuários ativos e, assim sendo, das taxas destes usuá- rios em todos os subcanais.

Na discussão que se segue, termos especiais serão usados para a categorização de usuários, com base em suas taxas por quadro, se com- parado com as restrições de taxa por quadro ditadas pela QoS. Por exem- 10 pio, um usuário será referido como sendo "satisfeito" se a taxa por quadro do usuário estiver entre as restrições de taxa por quadro mínima e máxima (isto é, Rmax.k > Rk > Rmin.k)· Por último, um usuário será referido como "sobreta- xado" se a taxa por quadro do usuário for maior do que a restrição de taxa por quadro máxima (isto é, Rk > Rmax.k)·

Cada iteração de potência é pretendida para elevação do nível

de potência de pelo menos um usuário subtaxado em um subcanal que re- sulte em um ganho mais alto no parâmetro relacionado ao ritmo de transfe- rência, tal como a taxa de soma ponderada (WSR). Se não houver usuários subtaxados, então, um ou mais usuários satisfeitos poderão ser usados. Em 20 uma abordagem, um valor de incremento de potência predeterminado pode ser adicionado ao usuário no subcanal correspondente. Uma diminuição e- quivalente na potência em pelo menos um usuário sobretaxado então é feita, que resultará em uma perda mais baixa no parâmetro relacionado ao ritmo de transferência. A potência total deve permanecer a mesma após cada ite- 25 ração de potência. Se não houver usuários sobretaxados, então, um ou mais usuários satisfeitos poderão ser usados. Em geral, cálculos de ganho e per- da de ritmo de transferência não precisam ser realizados em uma iteração de potência atual para subcanais cuja atribuição de potência não foi mudada em uma iteração de potência prévia. De modo similar, cada iteração de BF 30 pode se desviar de subcanais que não foram modificados por uma iteração de potência desde a última iteração de BF.

As Figuras 5 e 6 são porções de um fluxograma que ilustram um método de exemplo 80 para a realização de uma otimização de formação de feixe de acordo com uma modalidade da presente invenção. O método 80 é um procedimento iterativo que pode ser usado para se otimizarem conjun- tamente a formação de feixe e a programação para uma região de cobertura de rede. Com referência à Figura 5, a informação de potência (pik), de canal (hik) e de vetor de feixe (vjk) pode ser primeiramente adquirida para cada combinação de usuário e subcanal nos conjuntos ativos iniciais (bloco 82). Conforme descrito previamente, o processo de FW-ASP também pode gerar a informação de operativamente inicial (pjk) e a informação de vetor de feixe inicial (vik), onde i é o índice de subcanal e k é o índice de usuário. A infor- mação de canal inicial (hik) pode ser recebida a partir de um estimador de canal ou de alguma outra fonte. A informação de peso wk também pode ser adquirida neste momento para cada um dos usuários (bloco 84). Uma taxa no sentido de quadro em seguida pode ser calculada para cada um dos usu- ários (bloco 86). Conforme descrito previamente, a taxa no sentido de qua- dro de um usuário é a soma das taxas do usuário em cada subcanal que tenha o usuário em seu conjunto ativo. Devido à dualidade de enlace ascen- dente - enlace descendente, a taxa de usuário k no subcanal i (onde k e A(i) e A(i) é o conjunto ativo para o subcanal i) é dada ela expressão de enlace ascendente:

R-ik"-" iüg(] + ClikkPit/fl + Σ]€Α(Ϊ).]*& Mikypij)) aiijs\vifh*jj\2.

onde . A taxa no sentido de quadro do usuário k pode ser expressa como:

Λ* = Σ. k€A«, Rik.

Após as taxas no sentido de quadro terem sido determinadas, em seguida, pode ser determinado se cada um dos usuários está satisfeito, subtaxado ou sobretaxado (bloco 88).

Com referência, agora, à Figura 6, uma iteração de deslocamen- to de potência inicial pode ser realizada, em seguida (bloco 90). Conforme descrito acima, durante uma iteração de potência, um nível de potência de pelo menos um usuário em um subcanal em particular é aumentado. Pelo menos uma combinação de usuário/subcanal que é selecionada é aquela (ou são aquelas) para a qual o aumento de potência gerará o ganho mais alto em um parâmetro relacionado ao ritmo de transferência. Usuários sub- taxados são selecionados, caso presentes, mas se nenhum deles estiver presente, os usuários satisfeitos poderão ser escolhidos. Também durante a iteração de deslocamento de potência, um nível de potência de pelo menos um usuário/subcanal será diminuído. A diminuição de potência total será i- gual ao aumento de potência total realizado previamente, de modo que a mudança de potência total seja zero para a iteração de deslocamento de potência. Pelo menos um usuário/subcanal que seja selecionado para a di- minuição é aquele (ou são aqueles) para o qual a diminuição de potência gerará a perda mais baixa no parâmetro relacionado ao ritmo de transferên- cia.

Para a realização dos aumentos e das diminuições de potência descritos acima, um quantum de potência predeterminado Δ pode ser usado como um valor de incremento/decremento. Em pelo menos uma modalidade da invenção, este quantum de potência Δ pode ser reduzido por uma propor- ção constante a cada vez em que uma iteração de potência "parar". Uma iteração de potência para quando o quantum de potência Δ é adicionado a e subtraído do mesmo usuário no mesmo subcanal durante a mesma iteração. Outras técnicas para redução do quantum de potência Δ sob essas circuns- tâncias alternativamente podem ser usadas.

Em pelo menos uma modalidade da invenção, o parâmetro rela- cionado ao ritmo de transferência que é usado durante uma iteração de des- locamento de potência é uma taxa de soma ponderada (WSR) no sentido de quadro que é calculada usando-se os pesos de prioridade wik discutidos pre- viamente. Para um subcanal i, a taxa de soma ponderada pode ser expressa conforme se segue:

WSR1 = WSRi(Pi) » ü i:.m, WlsRil,

A WSR "no sentido de quadro" pode ser calculada, então, como:

WSR = Σ-1:Ν WSR1 Durante uma iteração de deslocamento de potência, este parâmetro pode ser calculado para cada combinação de usuário ativo e subcanal, ambos os quais com e sem o incremento de potência. Uma ou mais combinações que maximizam o ganho em WSR podem ser selecionadas, então, para aumento da potência. O ganho pode ser calculado conforme se segue:

Gik(A) = IVSRifp V ~ W7SRi(Pi)

5 onde Gik é o ganho e p', é obtido a partir de p, por pik -» p,k + Δ. A mesma abordagem então pode ser realizada para um decremento de potência. Uma ou mais combinações de usuário ativo/subcanal que minimizem a perda em WSR então podem ser selecionadas para diminuição de potência. Deve ser notado que em uma iteração subsequente de deslocamento de potência, os 10 valores calculados de ganho e de perda apenas precisam ser atualizados para subcanais que foram modificados em uma iteração de potência atual.

Após a iteração de deslocamento de potência estar completa, em seguida pode ser determinado se uma condição predeterminada relacio- nada às iterações de deslocamento de potência foi satisfeita (bloco 92). Em pelo menos uma modalidade, esta condição pode checar para determinar, por exemplo, se um número predeterminado de iterações de deslocamento de potência foi realizado. Outras condições podem ser usadas, alternativa- mente. Se a condição não tiver sido satisfeita (bloco 92 - N), então, o méto- do poderá retornar para o bloco 86, onde a taxa no sentido de quadro pode ser recalculada para cada usuário que teve uma mudança no nível de potên- cia. Estes usuários então podem ser reclassificados no bloco 88 e uma outra iteração de deslocamento de potência então pode ser realizada no bloco 90. Esta seqüência pode se repetir até a condição ser satisfeita (bloco 92 - S). Quando a condição tiver sido satisfeita, uma iteração de otimização de vetor de feixe pode ser realizada em seguida (bloco 94). A iteração de otimização de vetor de feixe pode utilizar uma técnica similar à computação de vetores de feixe ótimos para a maximização de taxa descrita acima em associação com o processo de ASP (veja, por exemplo, as Equações 1, 2 e 3 acima). Após esse processamento, os vetores de feixe podem ser calculados, con- forme se segue, para i = 1: k:

V,·= eigen_vector_of_max_eigen_vaIue(Si' Jirhi).

Em geral, apenas os subcanais que foram modificados em uma iteração de deslocamento de potência prévia precisarão ser processados na iteração de otimização de vetor de feixe.

Após a iteração de vetor de feixe ter sido completada, pode ser determinado se uma segunda condição foi satisfeita (bloco 96). A segunda

5 condição determinará quando o método 80 termina. A segunda condição pode requerer, por exemplo, que um número predeterminado de iterações de vetor de feixe seja realizado antes de o método 80 terminar. Em uma ou- tra abordagem, a segunda condição pode requerer que todos os usuários se tornem usuários "satisfeitos", antes de o método 80 terminar. Uma condição 10 de parte múltipla também pode ser usada. Por exemplo, a segunda condição pode satisfazer a um número máximo de iterações de vetor de feixe que se- rão permitidas, antes do término, mas permitir um término mais cedo, se to- dos os usuários se tornarem usuários "satisfeitos" ou melhor, antes de o número máximo ser atingido. Outras condições podem ser usadas, alternati- 15 vãmente. Quando a condição é eventualmente satisfeita, o método 80 termi- na (bloco 98).

A Figura 7 é um diagrama de blocos que ilustra uma estação- base de exemplo 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção. Conforme mostrado, a estação-base 100 inclui: um transceptor de OFD- 20 MA/SDMA 102, um controlador 104 e uma unidade de determinação de ca- nal 106. O transceptor de OFDMA/SDMA 102 pode ser acoplado a uma plu- ralidade de antenas 108 para facilitação da transmissão e da recepção de sinais para e do meio sem-fio. O transceptor de OFDMA/SDMA 102 é um transceptor de usuário múltiplo que é capaz de servir simultaneamente a 25 múltiplos usuários em uma região de cobertura da estação-base 100. O con- trolador 104 pode incluir uma funcionalidade de programação 110 para uso na realização de encargos de programação de OFDMA na estação-base 100. A unidade de determinação de canal 106 é operativa para a determina- ção da informação de canal para vários canais servidos pela estação-base 30 100. A unidade de determinação de canal 106 pode incluir uma funcionalida- de de estimativa de canal para cálculo de estimativas de canal para os vá- rios canais e/ou a unidade de determinação de canal 106 pode receber e organizar uma informação de canal gerada em outro lugar.

Em pelo menos uma modalidade, o controlador 104 é configura- do para a determinação dos parâmetros para uso pelo transceptor de OFD- MA/SDMA 102 para comunicação com usuários na região de cobertura da 5 estação-base 100 de uma maneira eficiente em termos espectrais. Por e- xemplo, o controlador 104 pode identificar conjuntos de usuários ativos para cada um dos subcanais disponíveis para o transceptor de OFDMA/SDMA 102. O controlador 104 também pode determinar uma informação de potên- cia pjk e vetores de formação de feixe ótimos vik a serem usados pelo trans- 10 ceptor de OFDMA/SDMA 102. O transceptor de OFDMA/SDMA 102 então pode transmitir dados para e receber dados dos usuários nos subcanais a- propriados usando os níveis de potência e os vetores de feixe especificados. Esta informação pode ser atualizada em uma base quadro a quadro. Em pelo menos uma modalidade da presente invenção, o controlador 104 pode 15 usar um procedimento iterativo de formação de feixe e de programação (tal como, por exemplo, o método 80 das Figura 5 e 6) para a geração da infor- mação para uso pelo transceptor de OFDMA/SDMA 102. O controlador 104 também pode usar um processo de Preditor de Conjunto Ativo (ASP) e/ou um processo de Preditor de Conjunto Ativo no Sentido de Quadro (FW-ASP), 20 conforme descrito acima, para desenvolvimento de conjuntos ativos iniciais e outra informação para uso pelo procedimento iterativo de formação de feixe e de programação.

Nas modalidades descritas acima, novas técnicas são descritas no contexto de uma estação-base servindo a usuários em uma região de 25 cobertura correspondente em uma rede sem-fio baseada em OFDMA. Deve ser apreciado que estas técnicas também podem ser usadas em outras apli- cações em que uma comunicação sem-fio esteja ocorrendo com múltiplas entidades remotas através de múltiplos canais paralelos a partir de uma fon- te única.

As técnicas e as estruturas da presente invenção podem ser im-

plementadas em qualquer uma de uma variedade de formas. Por exemplo, os recursos da invenção podem ser concretizados em estações bases; pon- tos de acesso sem-fio; satélites de comunicação; placas de interface de rede (NICs) e outras estruturas de interface de rede; circuitos integrados; como instruções e/ou estruturas de dados armazenadas em meios que podem ser lidos em máquina; e/ou em outros formatos. Os exemplos de tipos diferentes 5 de meios que podem ser lidos em computador que podem ser usados inclu- em disquetes flexíveis, discos rígidos; discos óticos, memórias apenas de leitura em disco compacto (CD-ROMs), discos de vídeo digital (DVDs), dis- cos Blu-ray, discos magnético-óticos, memórias apenas de leitura (ROMs). memórias de acesso randômico (RAMs), ROMs apagáveis programáveis 10 (EPROMs), ROMs programáveis apagáveis eletricamente (EEPROMs), pla- cas magnéticas ou óticas, memória flash, e/ou outros tipos de meios ade- quados para o armazenamento de instruções eletrônicas ou dados.

Em pelo menos uma modalidade, dois ou mais dos blocos em um diagrama de blocos podem ser implementados em software em um único 15 dispositivo de processamento digital (ou em múltiplos dispositivos). O dispo- sitivo de processamento digital pode incluir, por exemplo, um microproces- sador de finalidade geral, um processador de sinal digital (DSP), um compu- tador de conjunto reduzido de instruções (RISC), um computador de conjun- to complexo de instruções (CISC), um arranjo de porta de campo programá- 20 vel (FPGA), um circuito integrado específico de aplicação (ASIC), e/ou ou- tros, incluindo combinações dos ditos acima. Implementações em hardware, software, firmware e híbridas podem ser usadas. Conforme usado aqui, o termo "lógica" pode incluir, a título de exemplo, software ou hardware e/ou combinações de software e de hardware.

Na descrição detalhada precedente, vários recursos da invenção

são agrupados em conjunto em uma ou mais modalidades individuais para fins de otimização da exposição. Este método de exposição não é para ser interpretado como refletindo uma intenção que a invenção reivindicada re- queira mais recursos do que são expressamente recitados em cada reivindi- 30 cação. Ao invés disso, as reivindicações a seguir refletem aspectos inventi- vos que podem ficar em menos do que todos os recursos de cada modalida- de exposta. Embora a presente invenção tenha sido descrita em conjunto com certas modalidades, é para ser entendido que se pode recorrer a modi- ficações e variações, sem que se desvie do espírito e do escopo da inven- ção, como aqueles versados na técnica prontamente entendem. Essas modi- 5 ficações e variações são consideradas como estando no alcance e no esco- po da invenção e das reivindicações em apenso.

Claims

1. Método, que compreende: a identificação de um pequeno conjunto de usuários ativos tendo um potencial alto de ritmo de transferência para cada um de uma pluralidade de subcanais em uma banda de multiplexação de divisão de frequência or- togonal (OFDM) operando em uma região de cobertura de estação-base, cada pequeno conjunto de usuários ativos para compartilhamento de um subcanal correspondente usando técnicas de acesso múltiplo de divisão es- pacial (SDMA); e após a identificação dos referidos pequenos conjuntos de usuá- rios ativos, a realização de um ajuste de potência e uma otimização de vetor de feixe para usuários ativos nos referidos pequenos conjuntos de uma ma- neira iterativa, o referido ajuste de potência para aumento da potência asso- ciada a um ou mais usuários ativos e diminuição da potência associada a um ou mais usuários ativos de uma maneira que melhore a conformidade com a qualidade de serviço (QoS) e a referida otimização de vetor de feixe para a otimização dos referidos vetores de feixe associados a subcanais que foram afetados pelo referido ajuste de potência.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde: a identificação de um pequeno conjunto de usuários ativos inclui: inicialmente, a designação de todos os usuários na referida regi- ão de cobertura de estação-base como usuários candidatos para um primei- ro subcanal na referida largura de banda de OFDMA; o cálculo de uma métrica de performance para cada usuário candidato associado ao referido primeiro subcanal; e a redução do número de usuários candidatos associados ao re- ferido primeiro subcanal com base nas referidas métricas de performance calculadas.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, onde: a identificação de um pequeno conjunto de usuários ativos ainda inclui a repetição do cálculo e a redução de uma maneira iterativa até um número desejado de usuários candidatos ter sido atingido.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, onde: a redução do número de usuários candidatos inclui a eliminação de uma percentagem predeterminada dos referidos usuários durante cada iteração, sem se ir além do referido número desejado de usuários candida- tos.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde: a identificação de um pequeno conjunto de usuários ativos inclui a identificação de um pequeno conjunto de usuários ativos para cada subca- nal que permita que cada usuário pelo menos fique próximo de uma taxa por quadro mínima ditada por restrições de qualidade de serviço (QoS).

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde: a identificação de um pequeno conjunto de usuários ativos inclui: a seleção de um subconjunto de usuários para cada subcanal de maneira que não leve em consideração a qualidade de serviço (QoS); o cálculo da taxa por quadro para cada usuário; o aumento da potência de um ou mais usuários que estejam a- baixo de uma taxa por quadro mínima relacionada à QoS; e a diminuição da potência de um ou mais usuários que estejam acima de uma taxa por quadro máxima relacionada à QoS; onde os aumentos de potência são substancialmente iguais às diminuições de potência.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, onde: a identificação de um pequeno conjunto de usuários ativos inclui a repetição do cálculo da taxa por quadro para cada usuário, o aumento de potência de um ou mais usuários e a diminuição de potência de um ou mais usuários até que todos os usuários estejam pelo menos próximos da referida taxa por quadro mínima relacionada à QoS.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde: a realização de um ajuste de potência e uma otimização de vetor de feixe para usuários ativos nos referidos pequenos conjuntos inclui a reali- zação de múltiplas iterações de ajuste de potência para cada iteração de otimização de vetor de feixe, onde cada iteração de ajuste de potência au- menta a potência associada a um usuário ativo e diminui a potência associ- ada a um usuário ativo.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, onde: a realização de um ajuste de potência e uma otimização de vetor de feixe para usuários ativos nos referidos pequenos conjuntos inclui: o cálculo de uma taxa no sentido de quadro para cada usuário ativo; e determinar se cada usuário ativo é um usuário satisfeito, um u- suário subtaxado ou um usuário sobretaxado; onde cada iteração de ajuste de potência aumenta a potência associada a um usuário subtaxado, se houver, e diminui a potência associa- da a um usuário sobretaxado, se houver.

10. Método, de acordo com a reivindicação 8, onde: cada iteração de ajuste de potência seleciona um usuário ativo para aumento de potência com base em qual usuário ativo e subcanal gera- rão um ganho mais alto em uma taxa de soma ponderada (WSR), quando a potência for aumentada.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, onde: cada iteração de ajuste de potência seleciona um usuário ativo para diminuição de potência com base em qual usuário ativo e subcanal ge- rarão uma diminuição menor em uma taxa de soma ponderada (WSR), quando a potência for diminuída.

12. Aparelho, que compreende: um transceptor de acesso múltiplo de divisão espacial (SDMA) de acesso múltiplo de divisão de frequência ortogonal (OFDMA) para a transmissão de dados e a recepção de dados a partir de uma pluralidade de usuários através de uma pluralidade de subcanais de OFDMA, onde múlti- plos usuários podem simultaneamente compartilhar cada subcanal usando técnicas de SDMA, o referido transceptor de OFDMA/SDMA a ser conectado a múltiplas antenas; e um controlador que inclui uma funcionalidade de programação para a atribuição dinâmica de usuários a subcanais e para a determinação de dados de formação de feixe para cada usuário/subcanal, o referido con- trolador tendo: uma lógica para a identificação de um pequeno conjunto de usu- ários ativos tendo alto potencial de ritmo de transferência para cada um de uma pluralidade de subcanais em uma banda de multiplexação de divisão de frequência ortogonal (OFDM), cada pequeno conjunto de usuários ativos para compartilhamento de um subcanal correspondente; e uma lógica para a realização de um ajuste de potência e uma otimização de vetor de feixe, após o referido pequeno conjunto de usuários ativos ter sido identificado, para usuários ativos nos referidos pequenos con- juntos de uma maneira iterativa, o referido ajuste de potência para aumento da potência associada a um ou mais usuários ativos e para diminuição da potência associada a um ou mais outros usuários ativos, de uma maneira que melhore a conformidade com a qualidade de serviço (QoS) e a referida otimização de vetor de feixe para a otimização de vetores de feixe associa- dos aos subcanais que foram afetados pelo referido ajuste de potência.

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, onde: a referida lógica para a realização de ajuste de potência e otimi- zação de vetor de feixe para usuários ativos nos referidos pequenos conjun- tos inclui uma lógica para a realização de múltiplas iterações de ajuste de potência para cada iteração de otimização de vetor de feixe, onde cada ite- ração de ajuste de potência aumenta a potência associada a um usuário ati- vo e diminui a potência associada a um usuário ativo.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, onde: a referida lógica para a realização de ajuste de potência e otimi- zação de vetor de feixe para usuários ativos nos referidos pequenos conjun- tos inclui: uma lógica para o cálculo de uma taxa no sentido de quadro pa- ra cada usuário ativo; e uma lógica para se determinar se cada usuário ativo é um usuá- rio satisfeito, um usuário subtaxado ou um usuário sobretaxado; onde cada iteração de ajuste de potência aumenta a potência associada a um usuário subtaxaac. se ncuve.’. e ciminu a potência associa- da a um usuário sobretaxado, se houve

15. Aparelho, de acordc com f. reivinaicaçèc '3. oncie: cada iteração de ajuste ae potência seleciona um usuário ativo para aumento de potência com base em qual usuário ativo e subcanal gera- rá um ganho mais alto na taxa de soma ponceraaa (WSR), quando a potên- cia for aumentada.

16. Aparelho, de acordo com, a reivindicaçãc 15, onde: cada iteração de ajuste oe potência seleciona um usuário ativo para diminuição de potência com Pase en cuai usuáric ativo e subcanal ge- rará uma diminuição menor na taxa ae soma ponderaoa (WSR), quando a potência for diminuída.

17. Artigo, que compreende um meie de armazenamento que tem instruções armazenadas ali que, cuanoc executadas por uma platafor- ma de computação, operam para: a identificação de um pequenc: conjuntc de usuários ativos tendo um potencial alto de ritmo de transteréncia para cada um ae uma pluralidade de subcanais em uma banda de multiplexação ae divisác de trequéncia or- togonal (OFDM) operando em uma repiâc ae cobertura de estação-base, cada pequeno conjunto de usuários atives para compartilhamento de um subcanal correspondente usando técnicas ae acesso múltiplc ae divisão es- pacial (SDMA); e após a identificação dos reterioos pequenos conjuntos de usuá- rios ativos, a realização de um ajuste de potência e uma otimização de vetor de feixe para usuários ativos nos reterioos pequenos conjuntos de uma ma- neira iterativa, o referido ajuste de potência para aumente da potência asso- ciada a um ou mais usuários ativos e diminuição aa potência associada a um ou mais usuários ativos de uma maneira oue melhore a conformidade com a qualidade de serviço (QoS) e a reteriaf ctimiiaçãi de vetor de teixe para a otimização dos referidos vetores c.e tei>> ^ss - u?c· s a s/Pcanais que foram afetados pelo referido ajuste de potênc,;

18. Artigo, de acordc ((': r >t !Vi- κ a·, ac i: erme a operação para a realização de um ajuste de potência e uma otimização de vetor de feixe para usuários ativos nos referidos pequenos conjuntos inclui uma operação para a realização de múltiplas iterações de ajuste de potência para cada iteração de otimização de vetor de feixe, onde cada iteração de ajuste de potência aumenta a potência associada a um u- suário ativo e diminui a potência associada a um usuário ativo.

19. Artigo, de acordo com a reivindicação 17, onde: cada iteração de ajuste de potência seleciona um usuário ativo para aumento de potência com base em qual usuário ativo e subcanal gera- rá um ganho mais alto na taxa de soma ponderada (WSR), quando a potên- cia for aumentada.

20. Artigo, de acordo com a reivindicação 19, onde: cada iteração de ajuste de potência seleciona um usuário ativo para diminuição de potência com base em qual usuário ativo e subcanal ge- rará uma diminuição menor na taxa de soma ponderada (WSR), quando a potência for diminuída.

21. Sistema, que compreende: um transceptor de acesso múltiplo de divisão espacial (SDMA) de acesso múltiplo de divisão de frequência ortogonal (OFDMA) para a transmissão de dados e a recepção de dados a partir de uma pluralidade de usuários através de uma pluralidade de subcanais de OFDMA, onde múlti- plos usuários podem simultaneamente compartilhar cada subcanal usando técnicas de SDMA; uma pluralidade de antenas de dipolo acopladas ao referido transceptor de OFDMA/SDMA para facilitação da transmissão e da recepção de sinais sem-fio; e um controlador que inclui uma funcionalidade de programação para a atribuição dinâmica de usuários a subcanais e para a determinação de dados de formação de feixe para cada usuário/subcanal, o referido con- trolador tendo: uma lógica para a identificação de um pequeno conjunto de usu- ários ativos tendo alto potencial de ritmo de transferência para cada um de umf pluralidade de subcanais em uma banda de multiplexação de divisão de ueouência ortogonal (OFDM), cada pequeno conjunto de usuários ativos pare compartilhamento de um subcanal correspondente; e uma lógica para a realização de um ajuste de potência e uma otimização de vetor de feixe, após o referido pequeno conjunto de usuários ativos ter sido identificado, para usuários ativos nos referidos pequenos con- juntos ae uma maneira iterativa, o referido ajuste de potência para aumento da potência associada a um ou mais usuários ativos e para diminuição da potência associada a um ou mais outros usuários ativos, de uma maneira K CLie melhore a conformidade com a qualidade de serviço (QoS) e a referida otimização de vetor de feixe para a otimização de vetores de feixe associa- cos aos subcanais que foram afetados pelo referido ajuste de potência.

22. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, onde: a referida lógica para a realização de ajuste de potência e otimi- M zaçãc de vetor de feixe para usuários ativos nos referidos pequenos conjun- tos inclui uma lógica para a realização de múltiplas iterações de ajuste de potência para cada iteração de otimização de vetor de feixe, onde cada ite- ração de ajuste de potência aumenta a potência associada a um usuário ati- vo e oiminui a potência associada a um usuário ativo.

23. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, onde: cada iteração de ajuste de potência seleciona um usuário ativo parc aumento de potência com base em qual usuário ativo e subcanal gera- rí un ganho mais alto na taxa de soma ponderada (WSR), quando a potên- cia for aumentada.

24. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, onde: cada iteração de ajuste de potência seleciona um usuário ativo para diminuição de potência com base em qual usuário ativo e subcanal ge- rara uma diminuição menor na taxa de soma ponderada (WSR), quando a potência for diminuída.