ES2898523T3

ES2898523T3 - Conformación de haces utilizando una agrupación de antenas

Info

Publication number: ES2898523T3
Application number: ES16709832T
Authority: ES
Inventors: Maksym Girnyk; Sebastian Faxer; Sven Petersson
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2016-01-29
Filing date: 2016-02-16
Publication date: 2022-03-07
Anticipated expiration: 2036-02-16
Also published as: EP3408947A1; US20180048364A1; EP3958478C0; US10164694B2; CN113872654B; US10541735B2; EP3958478A1; EP3408947B1; WO2017131566A1; CN113872654A; US20190013844A1; EP3958478B1; CN108702189A; AR107447A1; CN108702189B

Abstract

Un método para la conformación de haces utilizando una agrupación (160) de antenas, siendo realizado el método por un nodo (150) de red y que comprende: la obtención (S102), a partir de un dispositivo (180) inalámbrico, de un indicador de matriz de precodificación que se ha de utilizar para la transmisión al dispositivo (180) inalámbrico; la selección (S104) de un libro de códigos de un conjunto de libros de códigos según el indicador recibido, en donde el libro de códigos seleccionado define la matriz de precodificación, y en donde el conjunto de libros de códigos comprende libros de códigos que definen anchos de haz variables y que tienen el mismo número de pesos de antena distintos de cero para todos anchos de haz, en donde el conjunto de libros de códigos comprende extensiones de libros de códigos, y en donde todas las extensiones de libros de códigos se pueden derivar de los respectivos libros de códigos iniciales, en donde cada extensión del libro de códigos se puede derivar iterativamente del libro de códigos inicial respectivo mediante la duplicación de elementos del libro de códigos respectivo, en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando se invierten en orden, en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando están conjugados, y en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando tienen sus pesos anulados; y la precodificación (S106) de la transmisión de señales al dispositivo (180) inalámbrico desde la agrupación (160) de antenas utilizando dicho libro de códigos seleccionado.

Description

DESCRIPCIÓN

Conformación de haces utilizando una agrupación de antenas

Campo técnico

Las realizaciones presentadas en la presente memoria se refieren a métodos, un nodo de red, un dispositivo inalámbrico, programas informáticos y un producto de programa informático para la conformación de haces utilizando una agrupación de antenas. Las realizaciones presentadas en la presente memoria se refieren además a métodos, un nodo de red, un dispositivo inalámbrico, programas informáticos y un producto de programa informático para señalizar un indicador de matriz de precodificación de una agrupación de antenas.

Antecedentes

En las redes de comunicaciones, puede resultar difícil obtener un buen rendimiento y capacidad para un protocolo de comunicaciones dado, sus parámetros y el entorno físico en el que se despliega la red de comunicaciones.

Por ejemplo, las técnicas de múltiples antenas pueden aumentar potencialmente el rendimiento en términos de velocidades de datos y fiabilidad de una red de comunicaciones inalámbricas. El rendimiento se puede mejorar, en particular, si tanto el dispositivo de transmisión como el dispositivo de recepción están equipados con múltiples antenas, lo que da como resultado un canal de comunicación de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO). Tales redes y/o técnicas relacionadas se denominan comúnmente MIMO.

El estándar Evolución a Largo Plazo (LTE) está evolucionando actualmente para admitir MIMO, tal como los despliegues de antenas MIMO y las técnicas relacionadas con MIMO. Actualmente, el llamado estándar LTE-Avanzado admite un modo de multiplexación espacial de 8 capas para 8 antenas de transmisión con precodificación dependiente del canal. El modo de multiplexación espacial está destinado a altas velocidades de datos en condiciones de canal favorables. En la fig. 2 se proporciona una ilustración de la operación de multiplexación espacial. La fig. 2 ilustra esquemáticamente un nodo 150 de red que comprende una estructura de transmisión ejemplar para el modo de multiplexación espacial precodificado en LTE. Como se ve en la fig.2, un vector de símbolo s que lleva información procedente de capas de entrada r (marcado como Capa 1, Capa 2,... Capa r) se multiplica por una matriz W de NT veces el precodificador r. Esta matriz de precodificador sirve para distribuir la energía de transmisión en un subespacio del espacio de vector dimensional NT (correspondiente a NT puertos de antena), donde el vector de símbolo así precodificado se alimenta a los transformadores rápidos inversos de Fourier antes de alimentarse a los puertos de antena y a continuación a una agrupación de antenas de un nodo de red de acceso por radio. La matriz de precodificador se selecciona típicamente de un libro de códigos de posibles matrices de precodificador, y típicamente se indica por medio de un indicador de matriz de precodificador (PMI). El PMI especifica una matriz de precodificador única en el libro de código para un número dado de flujos de símbolos. Los símbolos r en s corresponden cada uno a una capa y r se conoce como rango de transmisión. De esta manera, se logra la multiplexación espacial ya que se pueden transmitir múltiples símbolos simultáneamente sobre el mismo elemento de recursos de tiempo/frecuencia (TFRE). El número de símbolos r se adapta típicamente para adaptarse a las propiedades del canal actual.

En el estándar LTE, la multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) se utiliza en el enlace descendente (es decir, para la transmisión desde los nodos de red de acceso por radio a los dispositivos inalámbricos servidos por la red) y la OFDM precodificada por Transformada Discreta de FOURIER (DFT) se utiliza en el enlace ascendente (es decir, para la transmisión a los nodos de red de acceso por radio desde dispositivos inalámbricos servidos por la red) y, por lo tanto, el vector yn de N^rx 1 recibido para un determinado TFRE en una subportadora n (o alternativamente el número TFRE de datos n) está modelado por

y n — H nWsn + 7ln Ecuación 1

dónde nn es un vector de ruido/interferencia obtenido como realizaciones de un proceso aleatorio. El precodificador W puede ser un precodificador de banda ancha que es constante en frecuencia, o un precodificador selectivo en frecuencia.

La matriz del precodificador W se puede elegir para que coincida con las características de la matriz Hn de canal MIMO de dimensiones Nr x Nt, lo que da como resultado la denominada precodificación dependiente del canal. Esto también se conoce comúnmente como precodificación de circuito cerrado y esencialmente trata de enfocar la energía de transmisión en un subespacio que es fuerte en el sentido de transportar gran parte de la energía transmitida a uno de los dispositivos inalámbricos servidos. Además, la matriz del precodificador también puede seleccionarse para tratar de ortogonalizar el canal, lo que significa que después de una ecualización lineal adecuada en el dispositivo inalámbrico servido, se reduce la interferencia entre capas.

El documento SOOYOUNG HUR Y COL: "Milimeter Wave Beamforming for Wireless Backhaul and Access in Small Cell Networks” (Conformación de haces de ondas milimétricas para una red de retorno inalámbrico y acceso en redes de celdas pequeñas), IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS., Vol. 61, n° 10, 10 de octubre de 2013 (2013-10-10), páginas 4391 -4403, se relaciona con el uso de comunicaciones de ondas milimétricas al aire libre para redes de retorno entre celdas y acceso móvil dentro de una celda. Más específicamente, se dirige al problema del aumento de la sensibilidad de los haces estrechos debido al movimiento causado por la oscilación del poste y otras preocupaciones ambientales. Se propone una técnica de alineación de haces eficiente que utiliza muestreo de subespacio adaptativo y libros de códigos de haces jerárquicos.

La patente EP2484026A1 se refiere a un sistema para transmitir un libro de códigos de precodificación a través de una interfaz aérea. Más específicamente, el sistema incluye una primera estación configurada para señalar un conjunto de indicadores a una segunda estación de la que se deriva el libro de códigos de precodificación en la segunda estación base basándose en el conjunto de indicadores señalizados. El conjunto de indicadores incluye menos información que el libro de códigos de precodificación.

Sin embargo, todavía existe la necesidad de mecanismos mejorados para la selección flexible de la matriz del precodificador.

Compendio

Un objeto de las realizaciones de la presente memoria es proporcionar mecanismos para la selección flexible de una matriz de precodificador.

La invención está definida por las reivindicaciones independientes 1,9, 13, 14, 15 y 16. Las realizaciones ventajosas se describen en las reivindicaciones dependientes.

Ventajosamente, estos métodos, estos nodos de red, estos dispositivos inalámbricos y estos programas informáticos posibilitan que una agrupación de antenas utilice una conformación de haces eficaz. A su vez, esto posibilita una selección flexible de la matriz del precodificador.

Se darán a conocer ahora otras ventajas de estos métodos, estos nodos de red, estos dispositivos inalámbricos y estos programas informáticos.

De manera ventajosa, se posibilita una adaptabilidad eficiente a las condiciones del canal sin aumentar significativamente la cantidad de señalización de realimentación requerida desde el dispositivo inalámbrico al nodo de red. Ahora se darán a conocer las ventajas específicas de permitir que el dispositivo inalámbrico cambie dinámicamente, en una forma de bucle cerrado, el ancho de haz del haz utilizado para la transmisión de enlace descendente.

Se logra una mayor robustez para canales que varían en el tiempo. Para un dispositivo inalámbrico con un canal con una gran dispersión angular, la conformación de haces con un haz estrecho puede no conducir a un aumento en la energía de la señal recibida en comparación con la conformación de haces con un haz más amplio debido a que la energía del canal se distribuye en varias direcciones angulares. De hecho, enfocar la energía de la señal en un solo componente de múltiples trayectos puede conducir a una disminución de la robustez, ya que el componente de múltiples trayectos podría experimentar una bajada temporal de desvanecimiento. Esto es especialmente cierto para los casos con alto Doppler o periodicidades CSI-RS largas. La conformación de haces con un haz ancho podría resultar en una ganancia de diversidad.

Se logra una mayor robustez frente a los errores de estimación del canal. Para un dispositivo inalámbrico con una estimación deficiente de la relación señal a interferencia más ruido (SINR), la estimación del canal resultante puede ser de baja calidad. Así, seleccionar un precodificador basado en tal estimación de canal puede ser propenso a errores. Si el precodificador corresponde a un haz estrecho, la selección del precodificador incorrecto puede provocar que el dispositivo inalámbrico no sea cubierto por el haz, lo que provocaría la pérdida de paquetes. En tal caso, puede ser beneficioso seleccionar en su lugar un haz más ancho.

Se logra una reducción de la interferencia de la linterna en la red de comunicaciones. En una red de comunicaciones que utiliza conformación de haces con haces estrechos, el nivel de interferencia entre celdas puede variar rápidamente con el tiempo. El nivel de interferencia medido por el dispositivo inalámbrico en el momento de la notificación CSI puede ser sustancialmente diferente en el momento de la transmisión de datos. Esto puede dar lugar a errores de adaptación de enlaces que tienen un efecto perjudicial sobre el rendimiento del sistema. Este fenómeno, a menudo llamado "efecto linterna", empeora cuanto más estrechos son los haces que se utilizan para la transmisión en la red de comunicaciones. Las ganancias en el rendimiento del sistema cuando se reduce el ancho de haz (debido al aumento de la ganancia de conformación de haces) se compensan así, con el aumento de la interferencia de linterna. Según las realizaciones descritas en la presente memoria, se permite utilizar una mezcla de haces anchos y estrechos en la red de comunicaciones, reduciendo el llamado efecto de linterna y conduciendo así a un rendimiento mejorado del sistema. Ya que el cambio de un haz estrecho a uno más amplio no reducirá la energía recibida para el dispositivo inalámbrico con canales con gran dispersión angular, esto dará como resultado un aumento en el rendimiento del sistema.

Se logra una programación conjunta mejorada para MIMO multiusuario (indicado como MU-MIMO). En MU-MIMO, los datos se transmiten a dos o más dispositivos inalámbricos simultáneamente. Para que la transmisión MU-MIMO sea beneficiosa, los canales de los dispositivos inalámbricos programados conjuntamente deberían ser ortogonales y no superponerse en el dominio angular. El nodo de red de acceso por radio generalmente toma una decisión de programación conjunta basándose en los precodificadores informados por los dispositivos inalámbricos. Si un primer dispositivo inalámbrico informa de un precodificador correspondiente a un haz estrecho, pero tiene un canal con una gran dispersión angular, el nodo de red de acceso por radio puede tomar una decisión de programación conjunta no óptima y programar conjuntamente el primer dispositivo inalámbrico con un segundo dispositivo inalámbrico que tiene un canal de solapamiento con el primer dispositivo inalámbrico. Esto daría, a continuación, como resultado que el primer dispositivo inalámbrico reciba un alto nivel de interferencia. Si, en cambio, el primer dispositivo inalámbrico informara de un precodificador correspondiente a un haz más amplio, la dispersión angular se habría capturado en la selección del precodificador y se podría haber tomado una decisión de programación conjunta más adecuada. El número de elementos de antena activos (es decir, elementos de antena a los que se aplican pesos de antena distintos de cero) se mantiene constante, lo que da como resultado una buena utilización de energía de la agrupación de antenas al tiempo que evita problemas de cobertura y pérdida de energía recibida.

Cualquier ventaja de las características de la reivindicación 1 puede aplicarse igualmente a cualquier característica similar en cualquier otra de las reivindicaciones independientes, y viceversa. Otros objetivos, características y ventajas de las realizaciones adjuntas resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, de las reivindicaciones dependientes adjuntas así como de los dibujos.

Generalmente, todos los términos utilizados en las reivindicaciones se han de interpretar según su significado ordinario en el campo técnico, a menos que se defina explícitamente lo contrario en la presente memoria. Todas las referencias a "un/uno/el elemento, aparato, componente, medio, etapa, etc." se han de interpretar abiertamente como una referencia a al menos una instancia del elemento, aparato, componente, medio, etapa, etc., a menos que se indique explícitamente lo contrario. Las etapas de cualquier método dado a conocer en la presente memoria no tienen que realizarse en el orden exacto dado a conocer, a menos que se indique explícitamente.

Breve descripción de los dibujos

El concepto inventivo se describe ahora, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que: La fig. 1 es un diagrama esquemático que ilustra una red de comunicaciones según las realizaciones.

La fig. 2 es un diagrama esquemático que muestra la estructura de transmisión del modo de multiplexación espacial precodificado en un nodo de red;

La fig. 3 ilustra el patrón de radiación de un haz de transmisión.

Las figs. 4, 5, 6 y 7 son diagramas de flujo de los métodos según las realizaciones;

La fig. 8 es una ilustración esquemática de un procedimiento para ampliar un libro de códigos según las realizaciones.

La fig. 9a es un diagrama esquemático que muestra unidades funcionales de un nodo de red según una realización. La fig. 9b es un diagrama esquemático que muestra módulos funcionales de un nodo de red según una realización. La fig. 10a es un diagrama esquemático que muestra unidades funcionales de un dispositivo inalámbrico según una realización.

La fig. 10b es un diagrama esquemático que muestra módulos funcionales de un dispositivo inalámbrico según una realización. y

La fig. 11 muestra un ejemplo de un producto de programa informático que comprende medios legibles por ordenador según una realización.

Descripción detallada

El concepto inventivo se describirá ahora con más detalle a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran ciertas realizaciones del concepto inventivo. Sin embargo, este concepto inventivo puede realizarse de muchas formas diferentes y no debería interpretarse como limitado a las realizaciones dadas a conocer en la presente memoria; más bien, estas realizaciones se proporcionan a modo de ejemplo de manera que esta exposición sea minuciosa y completa, y transmita completamente el alcance del concepto inventivo a los expertos en la técnica. Los números similares se refieren a elementos similares a lo largo de la descripción. Cualquier etapa o característica ilustrada con líneas discontinuas debería considerarse opcional.

La fig. 1 es un diagrama esquemático que ilustra una red 100 de comunicaciones donde se pueden aplicar las realizaciones presentadas en la presente memoria. La red 100 de comunicaciones comprende una red 110 de acceso por radio, una red 130 central y una red 140 de servicios. La red 110 de acceso por radio está operativamente conectada a la red 130 central, que a su vez está operativamente conectada a la red 140 de servicios. La radio 110 de acceso por radio comprende al menos un nodo 120 de red de acceso por radio. Cada nodo 120 de red de acceso por radio comprende una agrupación 160 de antenas. Cada nodo 120 de red de acceso por radio puede proporcionarse como una estación base de radio, una estación de transceptor base, un Nodo B, un Nodo B evolucionado, o un Punto de Acceso. El al menos un nodo 120 de red de acceso por radio proporciona acceso a la red para al menos un dispositivo 180 inalámbrico. Cada dispositivo 180 inalámbrico puede ser un dispositivo inalámbrico portátil, una estación móvil, un teléfono móvil, un auricular, un teléfono de bucle local inalámbrico, un usuario equipo (UE), un teléfono inteligente, un ordenador portátil, una tableta, un dispositivo sensor o un módem inalámbrico.

La red 100 de comunicaciones comprende además al menos un nodo 150 de red. El al menos un nodo 150 de red puede estar coubicado con el nodo 120 de red de acceso por radio. Más adelante se darán a conocer detalles adicionales del nodo 150 de red y su funcionalidad.

Se supone que el nodo 120 de red de acceso por radio proporciona acceso a la red para el dispositivo 180 inalámbrico transmitiendo señales en al menos uno de los dos haces de transmisión 170a, 170b. Se supone que cada uno de tales haces de transmisión 170a, 170b corresponde a una matriz de precodificador. Un método ejemplar para un dispositivo 180 inalámbrico para seleccionar una matriz de precodificador W es para que el dispositivo 180 inalámbrico seleccione la matriz del precodificador Wk en un conjunto de K matrices de precodificador disponibles que maximizan la norma de Frobenius del canal equivalente admitido como hipótesis:

max||dnWfc Ecuación 2

Aquí, Hn es una estimación de canal, posiblemente derivada de Señales de Referencia de Información de Estado de Canal (CSI-RS) como se describe a continuación; Wk es una matriz de precodificador admitida como hipótesis con índice k, y HnWk es el canal equivalente admitido como hipótesis.

En la precodificación de bucle cerrado como se utiliza en el enlace descendente según el estándar LTE, el dispositivo 180 inalámbrico transmite, basándose en las mediciones de canal en el enlace directo (enlace descendente), recomendaciones al nodo 150 de red de un precodificador adecuado para su uso. El nodo 150 de red configura el dispositivo 180 inalámbrico para proporcionar realimentación según el modo de transmisión utilizado por el dispositivo 180 inalámbrico. El nodo 150 de red puede transmitir CSI-RS y configurar el dispositivo 180 inalámbrico para utilizar las mediciones de CSI-RS para realimentar matrices de precodificación recomendadas que el dispositivo 180 inalámbrico selecciona de un libro de códigos. Un solo precodificador que supuestamente cubre un gran ancho de banda (precodificación de banda ancha) puede realimentarse al nodo 150 de red desde el dispositivo 180 inalámbrico. Según los aspectos, las variaciones de frecuencia del canal se hacen corresponder y en su lugar el dispositivo inalámbrico realimenta una informe de precodificación selectivo en frecuencia, por ejemplo, identificando varios precodificadores, uno por subbanda. Este es un ejemplo del caso más general de realimentación de información de estado de canal (CSI), que también abarca realimentar otra información que los precodificadores recomendados para ayudar al nodo 150 de red en transmisiones posteriores al dispositivo 180 inalámbrico. Tal otra información puede incluir indicadores de calidad del canal (CQI), así como el indicador de rango de transmisión (RI).

Dada la realimentación CSI del dispositivo 180 inalámbrico, el nodo 150 de red determina los parámetros de transmisión, tales como la matriz de precodificación, el rango de transmisión y el estado de modulación y codificación (MCS), que se utilizará durante la transmisión de señales al dispositivo 180 inalámbrico. Estos parámetros de transmisión pueden diferir de las recomendaciones que hace el dispositivo 180 inalámbrico. Por lo tanto, el indicador de rango y MCS se pueden señalar en la información de control de enlace descendente (DCI), y la matriz de precodificación se puede señalar en el DCI. Alternativamente, el nodo 150 de red puede transmitir una señal de referencia de demodulación a partir de la cual se puede medir el canal equivalente. El rango de transmisión, y así, el número de capas multiplexadas espacialmente, se refleja en el número de columnas del precodificador W. Para un rendimiento eficiente, se puede seleccionar un rango de transmisión que coincida con las propiedades del canal.

El dispositivo 180 inalámbrico se puede configurar para, midiendo un CSI-RS transmitido desde el nodo 150 de red, estimar el canal efectivo que el CSI-RS está atravesando, incluyendo el canal de propagación de radio y las ganancias de antena. Esto implica que si una señal CSI-RS conocida X se transmite, el dispositivo 180 inalámbrico puede estimar el acoplamiento entre la señal transmitida y la señal recibida, es decir, el cana1H efectivo. Por tanto, si no se realiza virtualización en la transmisión, la señal recibida y se puede expresar como

y = H x n Ecuación 3

De este modo, el dispositivo 180 inalámbrico puede estimar el canal H efectivo.

Se pueden configurar hasta ocho puertos CSI-RS en LTE Versión 10. Es decir, el UE puede estimar el canal de hasta ocho antenas de transmisión.

Basándose en un recurso CSI-RS específico y en una configuración de medición de interferencia, el dispositivo 180 inalámbrico puede estimar el canal efectivo y el ruido más la interferencia y, por consiguiente, también determinar el rango, la matriz de precodificación y el MCS para recomendar para que coincida mejor con el canal particular.

En LTE Versión 10, para ocho puertos de antena, se utiliza una estructura de precodificador factorizado para el precodificador W; a saber W = W1W2. El primer precodificador, indicado como W1, es un precodificador de banda ancha que apunta a las características del canal a largo plazo. El segundo precodificador, indicado como W2, es un precodificador selectivo de frecuencia que apunta a características de canal a corto plazo y/o diferencia de polarización.

El dispositivo 180 inalámbrico proporciona un indicador de matriz de precodificador (PMI) para cada uno de los dos precodificadores, seleccionando cada precodificador de un conjunto limitado de precodificadores disponibles (libros de códigos). Los informes de PMI para cada uno de los dos precodificadores se pueden configurar con diferente granularidad de frecuencia.

El estándar LTE implementa una variación del siguiente precodificador factorizado. El precodificador de banda ancha

_W, ₌ \X 01

0 X tiene una estructura diagonal de bloque que apunta a una agrupación lineal uniforme (ULA) de N antenas con polarización cruzada (es decir, el número de puertos de antena N^t= 2N). Con esta estructura, el mismo precodificador X N x 1 se aplica a cada una de las dos polarizaciones.

El precodificador X es un precodificador basado en la Transformada Discreta de Fourier (DFT), que implementa un libro de códigos Grid-of-Beams, que suministra al dispositivo 180 inalámbrico con haces que apuntan en diferentes direcciones para elegir durante su selección del precodificador. El libro de códigos basado en DFT tiene entradas Xk

k = 0,..., NQ - 1, donde Q es un factor de sobremuestreo entero, que define el número de haces.

Un precodificador basado en DFT como se ha descrito anteriormente enfocará la energía de la señal en una única dirección angular. Los precodificadores basados en DFT se adaptan a una ULA con un número específico de puertos de antena. Un libro de códigos separado para cada número de puertos de antena N^tsoportados, podría especificarse a continuación.

El precodificador selectivo en frecuencia para el rango 1 se define como

, p = 0,..., P -1 y P = 4 es el cambio de fase entre las polarizaciones.

El precodificador resultante se convierte así

Ecuación 4

Para el rango 2, el precodificador selectivo en frecuencia puede definirse de manera similar como

^W7 íI p 1i“! —e 1

Con el fin de que las dos capas transmitidas sean ortogonales, la matriz W2 debería ser una w imtH

matriz ortogonal, es decir, el producto de la matriz 2 2 debería ser una matriz de identidad a escala.

Los libros de códigos construidos utilizando vectores DFT habilitan la conformación de haces hacia un conjunto fijo de direcciones angulares. Un haz DFT, por su naturaleza, se caracteriza por un patrón de radiación fijo, cuyo ancho de haz de media potencia (HPBW) está determinado por los parámetros de la agrupación 160 de antenas, tal como el número de antenas, el espaciamiento de elementos de antena y el HPBW del patrón de radiación de un elemento de antena. Por ejemplo, una agrupación 160 de antenas que tiene ocho antenas omnidireccionales equidistantes con un espaciamiento contiguo más cercano de 0,8 longitudes de onda, excitado con un vector DFT producirá un patrón de radiación con un HPBW de 8 grados.

Generalmente, el patrón de radiación de un haz DFT apuntando al ángulo ^0 transmitido desde una ULA que tiene N antenas se puede describir mediante el kernel de Dirichlet |G(0) | como sigue:

Como se desprende de la expresión anterior para |G(0)|, cuando aumenta el número de antenas N en la ULA, el patrón de radiación se vuelve cada vez más estrecho y aumenta la ganancia de antena en ^ = ^0. En realidad, cuando N ^ « el kernel de Dirichlet se aproxima a una función delta de Dirac con un ancho de haz infinitamente pequeño y una ganancia de antena infinita a ^ = ^0. La Fig. 3 ilustra el patrón de radiación en términos de |G(0)| como una función del ángulo 0 para un haz DFT con N = 10, ^0 = 5°.

El uso de la conformación de haces para enfocar la energía radiada (que define las señales transmitidas) en una sola dirección angular es beneficioso si el canal inalámbrico consta principalmente de una ruta única fuerte que se puede resolver, tal como un trayecto de línea de visión (LoS) fuerte. Sin embargo, un canal inalámbrico generalmente comprende muchos componentes de múltiples trayectos, donde los componentes de múltiples trayectos pueden estar en diferentes direcciones angulares. En muchos casos, un dispositivo 180 inalámbrico puede estar ubicado físicamente donde carece de un trayecto LoS fuerte, dando como resultado así, una condición de propagación sin línea de visión, y muchos de los componentes de múltiples trayectos pueden ser igualmente fuertes. En tal caso, la conformación de haces con un haz más estrecho y el enfoque de la energía en una sola dirección puede no dar como resultado ninguna ganancia de rendimiento porque, aunque la ganancia de la antena en esa dirección aumenta, se pierde una gran parte de la energía del canal.

Generalmente, una medida de la dispersión angular del canal inalámbrico se puede determinar a partir de la suma ponderada de la desviación del ángulo ^ l para cada componente de múltiples trayectos desde el ángulo de canal promedio O, ponderando la suma por la potencia pi del componente de múltiples trayectos de la siguiente manera:

Aquí, AS^rmsindica la raíz cuadrada media de la dispersión angular. Cuanto mayor sea la dispersión angular del canal, menor será el beneficio adicional que obtendrá la conformación de haces con un haz estrecho en comparación con la conformación de haces con un haz más ancho.

Así, cuanto más ancha sea la agrupación 160 de antenas, más estrecho será el haz principal. Por lo tanto, una realización para lograr un patrón de radiación más amplio es utilizar solamente una parte de la agrupación 160 de antenas en lugar de utilizar todos los elementos de antena disponibles. Como ejemplo, la agrupación 160 de antenas podría dividirse iterativamente por la mitad. Después de cada división, cada mitad obtenida de la agrupación (indicada como subagrupación) tendrá un patrón de radiación más amplio. A continuación, se podría diseñar un sublibro de códigos antes mencionado para la subagrupación, que contiene matrices W(l,k) para k e {1,...,K} que tienen una estructura similar a la de la Ecuación 4, a saber, se aplica un precodificador de vector DFT de una longitud apropiada a una subagrupación dada.

Por ejemplo, para una agrupación 160 de antenas con N = 8 elementos de antena con polarización cruzada, hay L + 1 = log2 (8) 1 = 4 niveles en el libro de códigos principal, donde los sublibros de códigos están diseñados para subagrupaciones de longitudes r = 1, 02 = 2, m = 4 y m = 8. Estos sublibros de códigos se pueden construir, por ejemplo, utilizando los libros de códigos LTE Versión-8 y Versión-10 existentes.

Desafortunadamente, la utilización directa de este enfoque (es decir, la activación de una subagrupación, mientras se silencia el resto de las antenas) daría como resultado una mala utilización de potencia de la agrupación 160 de antenas. Debido a las limitaciones en la potencia por antena, la cantidad total de potencia utilizada será reducida, dando lugar, por ejemplo, a problemas con la cobertura y pérdida de potencia recibida. Para resolver este problema, las realizaciones que se darán a conocer a continuación proponen un libro de códigos que explota un diseño de antena de polarización dual, que habilita la conformación de haces polarizada dual.

Así, las realizaciones dadas a conocer en la presente memoria se refieren en general a mecanismos para la conformación de haces utilizando una agrupación 160 de antenas. Con el fin de obtener tales mecanismos, se proporciona un nodo 150 de red, un método realizado por el nodo 150 de red, un producto de programa informático que comprende un código, por ejemplo en la forma de un programa informático, que cuando se ejecuta en los circuitos de procesamiento del nodo 150 de red, hace que el nodo 150 de red realice el método. Con el fin de habilitar la conformación de haces utilizando una agrupación 160 de antenas, se proporciona un dispositivo 180 inalámbrico, un método realizado por el dispositivo 180 inalámbrico y un producto de programa informático que comprende un código, por ejemplo en forma de un programa informático, que cuando se ejecuta en circuitos de procesamiento del dispositivo 180 inalámbrico, hace que el dispositivo 180 inalámbrico realice el método.

En términos generales, según al menos algunas realizaciones dadas a conocer en la presente memoria, se propone un libro de códigos para realimentación CSI de bucle cerrado, parametrizado no solamente con direcciones de señalamiento sino también con HPBW de los haces. Se obtienen varios anchos de haz, sin pérdida en la utilización de potencia. De esta manera, un libro de códigos LTE tradicional puede extenderse en una o dos dimensiones, incorporando también HPBW en dominios de azimut y elevación. Como resultado de ello, un dispositivo 180 inalámbrico está habilitado para seleccionar un precodificador que representa un haz que no solamente tiene una dirección de señalamiento adecuada, sino que también tiene un ancho de haz adecuado.

En términos generales, al menos algunas de las realizaciones dadas a conocer en la presente memoria proporcionan un procedimiento para construir un conjunto de libros de códigos correspondientes a diferentes anchos de haz comenzando con un libro de códigos DFT correspondiente a un número menor de puertos de antena que el número de puertos de antena utilizados para la transmisión de datos, y aumentar iterativamente la longitud de los precodificadores aplicando una etapa de actualización fijo.

La fig. 4 es un diagrama de flujo que ilustra realizaciones de un método para la conformación de haces utilizando una agrupación 160 de antenas tal como el realizado por el nodo 150 de red. Las figs. 5a y 5b son diagramas de flujo que ilustran realizaciones de métodos para habilitar la conformación de haces utilizando una agrupación 160 de antenas realizada por el dispositivo 180 inalámbrico. Los métodos se proporcionan ventajosamente como programas 1120a, 1120b, 1120c, 1120d informáticos.

Ahora se hace referencia a la fig. 4 que ilustra un método para la conformación de haces utilizando una agrupación 160 de antenas tal como el realizado por el nodo 150 de red según una realización.

Con fines ilustrativos, se puede suponer que el dispositivo 180 inalámbrico ha realizado mediciones de canal en señales de referencia transmitidas por la agrupación 160 de antenas del nodo 120 de red de acceso por radio con el fin de que el dispositivo 180 inalámbrico forme estimaciones de canal y que el dispositivo 180 inalámbrico ha seleccionado un indicador de matriz de precodificación utilizando las estimaciones de canal. Por tanto, el nodo 150 de red está configurado para obtener el indicador de matriz de precodificación como en la etapa S102:

S102: El nodo 150 de red obtiene, del dispositivo 180 inalámbrico, el indicador de matriz de precodificación. La matriz de precodificación se ha de utilizar para la transmisión desde el nodo 150 de red (por medio del nodo 120 de red de acceso por radio) al dispositivo 180 inalámbrico.

A continuación, el nodo 150 de red selecciona un libro de códigos basándose en el indicador recibido. Por tanto, el nodo 150 de red está configurado para realizar la etapa S104:

S104: El nodo 150 de red selecciona un libro de códigos de un conjunto de libros de códigos según el indicador recibido. El libro de códigos seleccionado define la matriz de precodificación. El conjunto de libros de códigos comprende libros de códigos que definen anchos de haz variables y que tienen el mismo número de pesos de antena distintos de cero para todos los anchos de haz. Aquí, distinto de cero se ha de interpretar como una magnitud distinta de cero; la fase de los pesos de la antena podría ser cero. En este sentido, esto no requiere realmente excitar todos y cada uno de los elementos de antena; una señal podría ser ocasionalmente cero pero el elemento de antena correspondiente no está desactivado como tal. Los detalles de cómo formar un conjunto de libros de códigos de este tipo se darán a conocer a continuación. A este respecto, en lugar de definir un conjunto de libros de códigos, uno para cada ancho de haz, se puede definir correspondientemente un único libro de códigos que comprenda matrices de precodificador con diferentes anchos de haz. Sin embargo, para mantener la notación simple, en lo sucesivo se asumirá que se define un conjunto de libros de códigos. En términos generales, los pesos de antena se utilizan en la agrupación 160 de antenas para controlar el comportamiento de transmisión de la agrupación 160 de antenas, a saber, qué formas de haz (tales como anchos de haz, direcciones de haz, potencia de haz) que se transmiten desde la agrupación 160 de antenas.

Una vez que se ha seleccionado el libro de códigos, el nodo 150 de red puede utilizarlo para precodificar. Por tanto, el nodo 150 de red está configurado para realizar la etapa S106:

S106: El nodo 150 de red precodifica la transmisión de señales al dispositivo 180 inalámbrico desde la agrupación 160 de antenas utilizando el libro de códigos seleccionado.

A continuación se darán a conocer realizaciones relacionadas con detalles adicionales de conformación de haces utilizando una agrupación 160 de antenas según lo realizado por el nodo 150 de red.

Puede haber diferentes formas de formar el conjunto de libros de códigos. A continuación se describirán sucesivamente diferentes realizaciones relacionadas con el mismo.

El conjunto de libros de códigos comprende extensiones de libros de códigos. Todas las extensiones de libros de códigos se pueden derivar, a continuación, de los respectivos libros de códigos iniciales.

A continuación se describen ejemplos de libros de códigos iniciales, extensiones de libros de códigos y cómo las extensiones de libros de códigos se pueden derivar de los libros de códigos iniciales.

Por ejemplo, se supone que los vectores de precodificador de los libros de códigos iniciales tienen patrones de respuesta de frecuencia espacial respectivos. Según algunos aspectos, todas las extensiones de libros de códigos, a continuación, se pueden derivar de los respectivos libros de códigos iniciales, de tal manera que los vectores de precodificador de cada extensión del libro de códigos conserva el patrón de respuesta de frecuencia espacial respectivo.

Cada extensión del libro de códigos se puede derivar iterativamente del libro de códigos inicial respectivo. Con el fin de derivar iterativamente cada extensión del libro de códigos del libro de códigos inicial respectivo, al menos algunas de las siguientes operaciones se aplican al libro de códigos inicial. Los elementos del libro de códigos respectivo están duplicados; al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando se invierten en orden; al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando son (complejos) conjugados, y al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando tienen sus pesos anulados. Además, los elementos duplicados - después de haber sido opcionalmente invertidos y/o conjugados y/o anulados - pueden agregarse a los elementos correspondientes de la iteración anterior. En este sentido, aquellos elementos que tienen sus pesos anulados están desfasados 180 grados de tal manera que haya un desfase de 180 grados entre dos componentes cualquiera que alimentan elementos asociados con polarizaciones opuestas de la agrupación 160 de antenas. A este respecto, se pueden realizar una serie de operaciones que conservan la propiedad deseada, tales como inversión de ambos vectores de peso por polarización, intercambio de los vectores de peso entre las polarizaciones, inversión conjugada de cualquiera de los vectores por polarización, desfase constante aplicado a cualquiera de los pesos por polarización, desfase aumentado aplicado a pesos individuales (lo mismo para ambas polarizaciones), relleno con ceros a cualquiera de los vectores por polarización (esto destruye la eficiencia de utilización de energía, pero mantiene la anchura del haz), pequeñas perturbaciones de fase aplicadas a los pesos (esto destruye la propiedad deseada del espectro de energía espacialmente plano, pero aún puede producir un haz casi ancho). En términos de haz casi ancho, se quiere decir que el haz resultante es casi tan ancho como el haz de un sólo subelemento (si este es el objetivo) y, alternativamente, el haz puede tener casi el mismo patrón de radiación que el patrón de la subagrupación subyacente que se ha de conservar (si este es el objetivo). Por ejemplo, si el objetivo es una agrupación 160 de antenas con elementos de antena de 8 por 1 para conservar la forma del haz DFT de una agrupación 160 de antenas con elementos de antena de 4 por 1, estas perturbaciones producirán una forma de haz cercana al de la agrupación 160 de antenas de 4 por 1. Aunque tenga algunas ondulaciones/distorsiones, esto podría ser prácticamente aceptable. Al menos algunas de estas operaciones pueden aplicarse también a pesos de los que se derivan los vectores de peso total.

Se supone que hay L extensiones de libros de códigos, W = {W(0),..., W(L)}. A continuación, según una realización, L = log2 N representa el número de extensiones de libros de códigos disponibles, donde N > 1 es un número entero que representa el número de puertos de antena por polarización en la agrupación 160 de antenas. A este respecto, hay L extensiones de libros de códigos y el libro de códigos para los N puertos de antena (que pueden verse como una extensión del libro de códigos extendido 0 veces). Por tanto, L + 1 = log2 N + 1 es el número de niveles disponibles, uno por HPBW disponible. Así, los libros de códigos pueden, al igual que los libros de códigos LTE actuales, diseñarse para agrupaciones 160 de antenas de polarización dual, lo que significa que el número total de puertos de antena es 2N.

Cada extensión del libro de códigos se puede generar extendiendo iterativamente el libro de códigos inicial hasta que la extensión del libro de códigos corresponda en tamaño a N puertos de antena por polarización. Más detalladamente, según una realización, cada extensión del libro de códigos comprende vectores de precodificador, donde los vectores de precodificador se indexan como W(l) = {W(I,1),...,W(I,Kⁱ)}, dónde l e {0,1,...,L} representa la extensión del libro de códigos l, y donde Ki es el número de vectores de precodificador en la extensión del libro de códigos /. Cada uno de estos sublibros de códigos por nivel ofrece un patrón de radiación con un determinado HPBW elegido del conjunto de HPBW disponibles. A continuación, para k e {0,1,..., Ki} la extensión del libro de códigos l es dado por

dónde

Alternativamente,

dónde

Esto puede conservar el patrón del haz. Además, alternativamente,

X^°(Z,/c) x f \ l , k )

W (/, k)

_Xg(í) (l, k) X2B(l\ l , k )

dónde

Esto puede conservar el patrón del haz y, además, puede producir dos puertos ortogonales.

En las ecuaciones anteriores, indica la matriz de intercambio cuadrada de tamaño nt= 2t-1 dado como:

En términos de los libros de códigos iniciales, los respectivos libros de códigos iniciales pueden diseñarse para N/21 puertos de antena por polarización en la agrupación 160 de antenas.

Además, según una realización, los respectivos libros de códigos iniciales comprenden una colección de vectores a partir de los cuales se puede seleccionar al menos un vector que abarca un rango de ángulo que ha de ser cubierto por las señales a transmitir al dispositivo 180 inalámbrico desde la agrupación 160 de antenas. Cada elemento de los vectores puede tener módulo unitario.

En términos de selección de los respectivos libros de códigos iniciales, cada libro de códigos inicial respectivo puede comprender precodificadores basados en la Transformada de Fourier Discreta, DFT. Por ejemplo, cada parte de

N_ polarización de los precodificadores se puede establecer inicialmente a un vector de longitud _ ^*) ^{^}de un libro de N

códigos para 2L puertos de antena por polarización. En una realización, se puede utilizar un libro de códigos DFT simple, donde:

dónde nl = N/2l y Qi es el factor de sobremuestreo a nivel I en el libro de códigos.

Cada libro de códigos W en el conjunto de libros de códigos puede ser una combinación de un precodificador de banda ancha Wi y un precodificador selectivo en frecuencia W2, de tal manera que W = W1W2, dónde W1W2 indica la multiplicación de matrices entre Wi y W2. El precodificador de banda ancha Wi representa un vector de precodificador de una de las extensiones de libros de códigos. Por tanto, para un par de polarizaciones mutuamente ortogonales A y B, la matriz k-enésima del sub-libro de códigos de nivel-l viene dado por

^yi(o) (0)

_{dónde A}cu) y xB1

a fe) son los vectores DFT dados anteriormente. Vectores de precodificador Xa(I, k) y X^b(I, k) al igual que,

XA(l,k) ^ XB(l,k)^ XB(l,k ) garant¡zan conservar el patrón del haz DFT inicial dado X (0) ^] ^{t k))}por ⁽ ^{i X ,0,í/}

^aV^ajy ^b ^"aplicado a una subagrupacion del tamaño deseado (más pequeña). Por lo tanto, de esta manera es posible construir haces con HPBW correspondientes a todas las subagrupaciones posibles (semiagrupaciones).

En la fig. 8 se presenta una ilustración del procedimiento anterior para ampliar un libro de códigos. Los pesos de las antenas individuales se indican mediante w con un índice apropiado. Para una agrupación con N = 8 antenas de polarización dual (representadas por una X en la fig.8, donde se utiliza el estilo de líneas (sólidas o huecas) para distinguir entre las polarizaciones), pueden obtenerse L = 4 capas reduciendo el número de antenas utilizadas a ni fuera de N. En el nivel más bajo, el patrón de radiación obtenido será el de menor resolución (ancho), correspondiente a un patrón de radiación de un solo elemento. Al aumentar el índice de nivel i, el patrón de radiación resultante se volverá más estrecho y el haz de mayor resolución (estrecho) se obtiene cuando i = L = 4, y por tanto ni = N = 8. En la fig. 8 se muestra una ilustración de una etapa intermedia del procedimiento de expansión de la agrupación en la ecuación 6. A saber, una subagrupación de nivel 2 dada con n2 = 2 elementos de antena se expanden a una nueva subagrupación de nivel 3 con m = 4. Esto se logra excitando los elementos de antena no utilizados (hasta ahora) con un conjunto modificado de pesos de la subagrupación dada (nivel-2 en este ejemplo). Los pesos de la antena de la parte recién activada de la nueva subagrupación (nivel 3 en este ejemplo) correspondiente al estado de polarización A (en el sentido: una dirección dada, o la dirección transversal) se obtienen volteando, conjugando y anulando el vector de pesos correspondientes al estado de polarización B de la subagrupación dada (nivel-2 en este ejemplo). Los pesos de antena de la parte recién activada de la nueva subagrupación (nivel 3 en este ejemplo) correspondiente al estado de polarización B se obtienen volteando y conjugando el vector de pesos correspondiente al estado de polarización A de la subagrupación dada (nivel 2 en este ejemplo). Los patrones de radiación de ambas subagrupaciones (nivel 2 y nivel 3) son exactamente los mismos a pesar del diferente número de antenas activas en su disposición. Por lo tanto, aplicando iterativamente el mismo principio varias veces (hasta que se activen todas las N antenas para toda la agrupación), se puede lograr el mismo patrón de radiación para toda la agrupación 160 de antenas que para la subagrupación dada (nivel 2 en este ejemplo). Además, seleccionando una subagrupación/nivel mediante el cual inicializar el procedimiento anterior, se puede seleccionar el HPBW que se producirá para toda la agrupación 160 de N-antenas.

Se hace ahora referencia a la fig. 5a que ilustra un método para habilitar la conformación de haces utilizando una agrupación 160 de antenas como el realizado por el dispositivo 180 inalámbrico según una realización.

Con fines ilustrativos, se puede suponer que el nodo 180 de red, por medio del nodo 120 de red de acceso por radio, transmite señales de referencia desde la agrupación 160 de antenas. El dispositivo 180 inalámbrico, a continuación, realiza mediciones en señales de referencia como en la etapa S202:

S202: El dispositivo 180 inalámbrico obtiene medidas de canal en señales de referencia recibidas desde la agrupación 160 de antenas para formar estimaciones de canal. Las mediciones de canal pueden ser realizadas por el propio dispositivo 180 inalámbrico o pueden obtenerse desde otro dispositivo 180 inalámbrico.

Estas estimaciones de canal las utiliza el dispositivo 180 inalámbrico para seleccionar un indicador de matriz de precodificación. Por tanto, el dispositivo 180 inalámbrico está configurado para realizar la etapa S204:

S204: El dispositivo 180 inalámbrico selecciona, utilizando las estimaciones de canal, un indicador de matriz de precodificación de un conjunto de libros de códigos. Como anteriormente, el conjunto de libros de códigos comprende libros de códigos que definen anchos de haz variables y que tienen el mismo número de pesos de antena distintos de cero para cada ancho de haz.

El indicador seleccionado se comunica, a continuación, al nodo 150 de red por el dispositivo 180 inalámbrico, como en la etapa S206:

S206: El dispositivo 180 inalámbrico transmite el indicador de matriz de precodificación al nodo 150 de red.

Las realizaciones relacionadas con cómo el nodo 150 de red utiliza el indicador de matriz de precodificación para seleccionar un libro de códigos se han descrito anteriormente con referencia a la fig. 4. Con fines ilustrativos, se puede suponer que el nodo 150 de red precodifica la transmisión de señales al dispositivo 180 inalámbrico de la agrupación 160 de antenas utilizando el libro de códigos seleccionado. Así, se supone que esta transmisión de señales es recibida por el dispositivo 180 inalámbrico como en la etapa S208:

S208: El dispositivo 180 inalámbrico recibe la transmisión de señales de la agrupación 160 de antenas. Las señales de transmisión se han precodificado con el libro de códigos seleccionado. El libro de códigos seleccionado define la matriz de precodificación.

Se darán a conocer ahora realizaciones relacionadas con detalles adicionales de la habilitación de la conformación de haces utilizando una agrupación 160 de antenas.

En principio, las realizaciones relacionadas con el conjunto de libros de códigos como se da a conocer con referencia al nodo 150 de red también se aplican al dispositivo 180 inalámbrico y, por tanto, por brevedad, estas realizaciones no se repiten aquí.

Se hace ahora referencia a la fig. 5b que ilustra métodos para habilitar la conformación de haces utilizando una agrupación 160 de antenas como los realizados por el dispositivo 180 inalámbrico según realizaciones adicionales. Se supone que las etapas S202-S208 se realizan como se ha dado a conocer anteriormente con referencia a la fig.

5a.

Puede haber diferentes formas para que el dispositivo 180 inalámbrico seleccione el indicador de matriz de precodificación. Según una realización, cada libro de códigos del conjunto de libros de códigos corresponde a un ancho de haz. A continuación, el dispositivo 180 inalámbrico puede configurarse, a continuación, para seleccionar el indicador de matriz de precodificación buscando secuencialmente el conjunto de libros de códigos como en la etapa S204a:

S204a: El dispositivo 180 inalámbrico busca secuencialmente el conjunto de libros de códigos para ese libro de códigos en el conjunto de libros de códigos que maximiza la potencia recibida de las estimaciones de canal. El dispositivo 180 inalámbrico comienza en ese libro de códigos en el conjunto de libros de códigos que corresponde al ancho de haz más amplio.

La etapa S204a puede realizarse como parte de la etapa S204 dada a conocer anteriormente.

A este respecto, solamente el dispositivo 180 inalámbrico requiere que forme sólo una estimación de cana1H. A continuación, el dispositivo 180 inalámbrico busca un nivel del libro de códigos I (que está definido por un conjunto de precodificadores (W(I,1),...,W(I,Kⁱ)}) por ejemplo, calculando la potencia recibida de cada precodificador i en el libro de códigos como |H ■ W(l, i)!2.

Puede haber diferentes formas para que el dispositivo 180 inalámbrico determine durante cuánto tiempo buscar secuencialmente el conjunto de libros de códigos. En una búsqueda básica de libro de códigos, el dispositivo 180 inalámbrico puede buscar a través de todos los precodificadores en el libro de códigos (para todos los niveles de libro de códigos) y calcular una estimación del rendimiento (que es una función del SINR que es una función de la potencia recibida) para cada hipótesis del precodificador. A continuación, se seleccionará el precodificador que produzca el mayor rendimiento. Sin embargo, según una realización, el conjunto de libros de códigos se busca secuencialmente sólo hasta que una ganancia en al menos uno de rendimiento y potencia entre dos libros de códigos en el conjunto de libros de códigos que tienen anchos de haz adyacentes sea menor que un valor umbral. Para cada nivel I, el dispositivo 180 inalámbrico seleccionaría, a continuación, el mejor precodificador y calcularía una estimación de rendimiento correspondiente Y ⁱ. Con el fin de decidir si el dispositivo 180 inalámbrico ha de continuar buscando en el siguiente nivel del libro de códigos (i + 1) (correspondiente a un haz más estrecho), el dispositivo 180 inalámbrico puede comparar la estimación de rendimiento a nivel I - 1 con eso para el nivel I. Si la ganancia en el rendimiento de aumentar el nivel del libro de códigos no excede algún umbral 5, el dispositivo 180 inalámbrico permanece en el nivel l - 1. Es decir, aquí el criterio para buscar el siguiente nivel del libro de códigos es Y ⁱ- Y ^{i- 1}> 5. Alternativamente, el criterio para buscar el siguiente nivel del libro de códigos podría basarse en la potencia recibida en su lugar, es decir, el dispositivo 180 inalámbrico busca el siguiente nivel del libro de códigos si Pl - Pl-1 > 5.

Al subir un nivel del libro de códigos, la ganancia máxima de la antena aumenta en 3dB y, por lo tanto, la potencia recibida aumentará en 3dB si el canal está en línea de visión, pero menos o nada en absoluto si hay dispersión angular en el canal. Por lo tanto, según una realización, el valor de 5 es de 0,5 - 1 dB. Además, el valor de 5 podría estar predefinido, señalado al dispositivo 180 inalámbrico por el nodo 150 de red o puede depender, por ejemplo, del nivel de ruido en el dispositivo 180 inalámbrico. Si el dispositivo 180 inalámbrico tiene un gran nivel de ruido, el dispositivo 180 inalámbrico puede aumentar el valor de 5 para favorecer un haz más ancho sobre un haz más estrecho. El valor de 5 puede ser diferente para cada nivel del libro de códigos. Por ejemplo, el valor de 5 se puede configurar para aumentar con el aumento del nivel del libro de códigos, por ejemplo, linealmente con una constante k: 5ⁱ= k ■ l. Por tanto, el valor umbral puede ser el mismo o único para cada libro de códigos en el conjunto de libros de códigos.

Las realizaciones dadas a conocer en la presente memoria se relacionan además con mecanismos para señalizar un indicador de matriz de precodificación de una agrupación 160 de antenas. Con el fin de obtener tales mecanismos, se proporciona un nodo 150 de red, un método realizado por el nodo 150 de red, un producto de programa informático que comprende código, por ejemplo, en forma de un programa informático, que cuando se ejecuta en los circuitos de procesamiento del nodo 150 de red, hace que el nodo 150 de red realice el método. Con el fin de obtener tales mecanismos, se proporciona además un dispositivo 180 inalámbrico, un método realizado por el dispositivo 180 inalámbrico y un producto de programa informático que comprende un código, por ejemplo en forma de un programa informático, que cuando se ejecuta en los circuitos de procesamiento del dispositivo 180 inalámbrico, hace que el dispositivo 180 inalámbrico realice el método.

La fig. 6 es un diagrama de flujo que ilustra realizaciones de un método para señalizar un indicador de matriz de precodificación de una agrupación 160 de antenas tal como el realizado por el nodo 150 de red. La fig. 7 es un diagrama de flujo que ilustra realizaciones de un método para señalizar un indicador de matriz de precodificación de una agrupación 160 de antenas realizada por el dispositivo 180 inalámbrico. Los métodos se proporcionan ventajosamente como programas 1120c, 1120d informáticos.

Se hace ahora referencia a la fig. 6 que ilustra un método para señalizar un indicador de matriz de precodificación de una agrupación 160 de antenas tal como el realizado por el nodo de red 150 según una realización.

Con fines ilustrativos, se puede suponer que el dispositivo 180 inalámbrico ha realizado mediciones de canal en señales de referencia tal como las transmitidas por la agrupación 160 de antenas del nodo 120 de red de acceso por radio para que el dispositivo 180 inalámbrico forme estimaciones de canal y que el dispositivo 180 inalámbrico ha seleccionado un indicador de matriz de precodificación utilizando las estimaciones de canal. Por tanto, el nodo 150 de red está configurado para obtener el indicador de matriz de precodificación como en la etapa S302:

S302: El nodo 150 de red obtiene, del dispositivo 180 inalámbrico, un indicador de matriz de precodificación de una matriz de precodificación. La matriz de precodificación se ha de utilizar para la transmisión desde el nodo 150 de red (por medio del nodo 120 de red de acceso por radio) al dispositivo 180 inalámbrico. El indicador de matriz de precodificación define independientemente un parámetro de dirección y un parámetro de ancho de haz de la matriz de precodificación.

A este respecto, el indicador de matriz de precodificación permite señalizar la dirección y el ancho del haz de forma independiente entre sí. Esto puede aplicarse con la excepción del libro de códigos en el nivel más simple (es decir, el libro de códigos correspondiente a un solo haz amplio), que puede tener solamente una dirección. A continuación, el nodo 150 de red selecciona un libro de códigos basándose en el indicador recibido. Por tanto, el nodo 150 de red está configurado para realizar la etapa S304:

S304: El nodo 150 de red selecciona un libro de códigos de un conjunto de libros de códigos según el indicador recibido.

Una vez que se ha seleccionado el libro de códigos, el nodo 150 de red puede utilizarlo para precodificar. Por tanto, el nodo 150 de red está configurado para realizar la etapa S306:

S306: El nodo 150 de red precodifica la transmisión de señales al dispositivo 180 inalámbrico desde la agrupación 160 de antenas utilizando el libro de códigos seleccionado.

Ahora se hace referencia a la fig. 7 que ilustra un método para señalizar un indicador de matriz de precodificación de una agrupación 160 de antenas tal como el realizado por el dispositivo 180 inalámbrico según una realización. Con fines ilustrativos, se puede suponer que el nodo 180 de red, por medio del nodo 120 de red de acceso por radio, transmite señales de referencia desde la agrupación 160 de antenas. El dispositivo 180 inalámbrico, a continuación, realiza mediciones en señales de referencia como en la etapa S402:

S402: El dispositivo 180 inalámbrico realiza mediciones de canal en señales de referencia recibidas desde la agrupación 160 de antenas para formar estimaciones de canal.

Estas estimaciones de canal las utiliza el dispositivo 180 inalámbrico para seleccionar un indicador de matriz de precodificación. Por tanto, el dispositivo 180 inalámbrico está configurado para realizar la etapa S404:

S404: El dispositivo 180 inalámbrico selecciona, utilizando las estimaciones de canal, un indicador de matriz de precodificación que se ha de utilizar para la transmisión al dispositivo inalámbrico. Como se ha dado a conocer anteriormente, el indicador de matriz de precodificación define independientemente un parámetro de dirección y un parámetro de ancho de haz de la matriz de precodificación.

El indicador seleccionado se comunica, a continuación, al nodo 150 de red por el dispositivo 180 inalámbrico, como en la etapa S406:

S406: El dispositivo 180 inalámbrico transmite el indicador de matriz de precodificación al nodo 150 de red.

Con fines ilustrativos, se puede suponer que el nodo 150 de red precodifica la transmisión de señales al dispositivo 180 inalámbrico desde la agrupación 160 de antenas utilizando un libro de códigos seleccionado. Así, se supone que esta transmisión de señales es recibida por el dispositivo 180 inalámbrico como en la etapa S408:

S408: El dispositivo 180 inalámbrico recibe la transmisión de señales de la agrupación 160 de antenas. Las señales de transmisión se han precodificado con el libro de códigos seleccionado. El libro de códigos seleccionado se ha seleccionado (por el nodo 150 de red) según el indicador de matriz de precodificación.

Por lo tanto, con referencia a las realizaciones anteriores para la conformación de haces utilizando una agrupación 160 de antenas y para habilitar la conformación de haces utilizando una agrupación 160 de antenas, el dispositivo 180 inalámbrico puede seleccionar dos índices Le {0,...,L} y k e {1,...,K} que caracterizará el haz resultante (en términos de HPBW y dirección espacial, respectivamente) que se ha de utilizar para la transmisión de señales. De manera equivalente, el dispositivo 180 inalámbrico puede seleccionar un índice conjunto que es una función invertible de los dos índices k, /. Los ejemplos incluyen ak + I con |a| > L+1 y k + pl con |p| > K.

La fig. 9a ilustra esquemáticamente, en términos de varias unidades funcionales, los componentes de un nodo 150 de red según una realización. Los circuitos 151 de procesamiento se proporcionan utilizando cualquier combinación de una o más de una unidad central de procesamiento (CPU) adecuada, multiprocesador, microcontrolador, procesador de señal digital (DSP), etc., capaz de ejecutar instrucciones de software almacenadas en un producto 1110a de programa informático (como en la fig.11), por ejemplo, en forma de un medio 153 de almacenamiento. Los circuitos 151 de procesamiento pueden proporcionarse además como al menos un circuito integrado específico de aplicación (ASIC), o una agrupación de puertas programables en campo (FPGA).

En particular, los circuitos 151 de procesamiento están configurados para hacer que el nodo 150 de red realice un conjunto de operaciones, o etapas, S102-S106, S302-S306, como se ha dado a conocer anteriormente. Por ejemplo, el medio 153 de almacenamiento puede almacenar el conjunto de operaciones, y los circuitos 151 de procesamiento pueden configurarse para recuperar el conjunto de operaciones del medio 153 de almacenamiento para hacer que el nodo 150 de red realice el conjunto de operaciones. El conjunto de operaciones puede proporcionarse como un conjunto de instrucciones ejecutables. Así, los circuitos 151 de procesamiento están dispuestos, por lo tanto, para ejecutar métodos como se ha dado a conocer en la presente memoria.

El medio 153 de almacenamiento también puede comprender un almacenamiento persistente, que, por ejemplo, puede ser uno cualquiera o una combinación de memoria magnética, memoria óptica, memoria de estado sólido o incluso memoria montada de forma remota.

El nodo 150 de red puede comprender además una interfaz 152 de comunicaciones para comunicaciones al menos con un dispositivo 150 inalámbrico, por ejemplo mediante un nodo 120 de red de acceso por radio. Como tal, la interfaz 152 de comunicaciones puede comprender uno o más transmisores y receptores, que comprenden componentes analógicos y digitales y un número adecuado de antenas para comunicaciones inalámbricas y puertos para comunicaciones por cable.

Los circuitos 151 de procesamiento controlan el funcionamiento general del nodo 150 de red, por ejemplo, enviando datos y señales de control a la interfaz 152 de comunicaciones y al medio 153 de almacenamiento, recibiendo datos e informes desde la interfaz 152 de comunicaciones y recuperando datos e instrucciones del medio 153 de almacenamiento. Otros componentes, así como la funcionalidad relacionada, del nodo 150 de red se omiten con el fin de no ocultar los conceptos presentados en la presente memoria.

La fig. 9b ilustra esquemáticamente, en términos de varios módulos funcionales, los componentes de un nodo 150 de red según una realización. El nodo 150 de red de la fig. 9b comprende varios módulos funcionales. Según una realización, el nodo 150 de red comprende al menos un módulo 151a de obtención configurado para realizar la etapa S102, un módulo 151b de selección configurado para realizar la etapa S104 y un módulo 151c de precodificación configurado para realizar la etapa S106. Según una realización, el nodo 150 de red comprende al menos un módulo 151d de obtención configurado para realizar la etapa S302, un módulo 151e de selección configurado para realizar la etapa S304 y un módulo 151f de precodificación configurado para realizar la etapa S306.

En términos generales, cada módulo 151 a-151 f funcional puede implementarse en hardware o en software.

Preferiblemente, uno o más o todos los módulos 151 a-151f funcionales pueden ser implementados por los circuitos 151 de procesamiento, posiblemente en cooperación con las unidades 220 y/o 230 funcionales. Los circuitos 151 de procesamiento pueden así, estar dispuestos desde el medio 153 de almacenamiento para obtener instrucciones tales como las proporcionadas por un módulo 151 a-151f funcional y para ejecutar estas instrucciones, realizando de este modo cualquiera de las etapas como se dará a conocer a continuación.

El nodo 150 de red puede proporcionarse como un dispositivo autónomo o como parte de al menos otro dispositivo.

Por ejemplo, el nodo 150 de red puede proporcionarse en un nodo de la red 110 de acceso por radio o en un nodo de la red 130 central. Alternativamente, la funcionalidad del nodo 150 de red puede distribuirse entre al menos dos dispositivos o nodos. Estos al menos dos nodos, o dispositivos, pueden ser, bien parte de la misma sección de red (tal como la red 110 de acceso por radio o la red 130 central) o bien pueden estar esparcidos entre al menos dos de tales secciones de red. En términos generales, las instrucciones que deben ejecutarse en tiempo real pueden realizarse en un dispositivo, o nodo, operativamente más cerca de la red 110 de acceso por radio que las instrucciones que no se han de ejecutar en tiempo real. A este respecto, al menos parte del nodo 150 de red puede residir en la red 110 de acceso por radio, tal como coubicado con el nodo 120 de red de acceso por radio, para los casos en que las realizaciones dadas a conocer en la presente memoria se realizan en tiempo real.

Así, una primera parte de las instrucciones realizadas por el nodo 150 de red puede ejecutarse en un primer dispositivo, y una segunda parte de las instrucciones realizadas por el nodo 150 de red puede ejecutarse en un segundo dispositivo; las realizaciones dadas a conocer en la presente memoria no se limitan a ningún número particular de dispositivos en los que se pueden ejecutar las instrucciones realizadas por el nodo 150 de red. Por tanto, los métodos según las realizaciones dadas a conocer en la presente memoria son adecuados para ser realizados por un nodo 150 de red que reside en un entorno computacional en la nube. Por lo tanto, aunque se ilustra un único circuito 151 de procesamiento en la fig. 9a y los circuitos 151 de procesamiento pueden distribuirse entre una pluralidad de dispositivos o nodos. Lo mismo se aplica a los módulos 151 a-151f funcionales de la fig. 9b y al programa 1120a, 1120c informático de la fig. 11 (véase más abajo).

La fig. 10a ilustra esquemáticamente, en términos de varias unidades funcionales, los componentes de un dispositivo 180 inalámbrico según una realización. Los circuitos 181 de procesamiento se proporcionan utilizando cualquier combinación de una o más de una unidad central de procesamiento (CPU) adecuada, multiprocesador, microcontrolador, procesador de señal digital (DSP), etc., capaz de ejecutar instrucciones de software almacenadas en un producto 1110b de programa informático (como en la fig.11), por ejemplo, en forma de un medio 183 de almacenamiento. Los circuitos 181 de procesamiento pueden proporcionarse además como al menos un circuito integrado específico de aplicación (ASIC), o una agrupación de puertas programables en campo (FPGA).

En particular, los circuitos 181 de procesamiento están configurados para hacer que el dispositivo 180 inalámbrico realice un conjunto de operaciones, o etapas, S202-S208, S402-S408, como se ha dado a conocer anteriormente. Por ejemplo, el medio 183 de almacenamiento puede almacenar el conjunto de operaciones, y los circuitos 181 de procesamiento pueden configurarse para recuperar el conjunto de operaciones del medio 183 de almacenamiento para hacer que el dispositivo 180 inalámbrico realice el conjunto de operaciones. El conjunto de operaciones puede proporcionarse como un conjunto de instrucciones ejecutables. Así, los circuitos 181 de procesamiento están dispuestos, por lo tanto, para ejecutar métodos como se ha dado a conocer en la presente memoria.

El medio 183 de almacenamiento también puede comprender almacenamiento persistente, que, por ejemplo, puede ser uno cualquiera o una combinación de memoria magnética, memoria óptica, memoria de estado sólido o incluso memoria montada de forma remota.

El dispositivo 180 inalámbrico puede comprender además una interfaz 182 de comunicaciones para comunicaciones al menos con un nodo 150 de red, por ejemplo mediante un nodo 120 de red de acceso por radio. Como tal, la interfaz 182 de comunicaciones puede comprender uno o más transmisores y receptores, que comprenden componentes analógicos y digitales y un número adecuado de antenas para comunicaciones inalámbricas y puertos para comunicaciones por cable.

Los circuitos 181 de procesamiento controlan el funcionamiento general del dispositivo 180 inalámbrico, por ejemplo, enviando datos y señales de control a la interfaz 182 de comunicaciones y al medio 183 de almacenamiento, recibiendo datos e informes desde la interfaz 182 de comunicaciones y recuperando datos e instrucciones del medio 183 de almacenamiento. Otros componentes, así como la funcionalidad relacionada, del dispositivo 180 inalámbrico se omiten con el fin de no ocultar los conceptos presentados en la presente memoria.

La fig. 10b ilustra esquemáticamente, en términos de varios módulos funcionales, los componentes de un dispositivo 180 inalámbrico según una realización. Según una realización, el dispositivo 180 inalámbrico comprende al menos un módulo 181a de obtención configurado para realizar la etapa S202, un módulo 181b de selección configurado para realizar la etapa S204, un módulo 181c de transmisión configurado para realizar la etapa S206 y un módulo 181d de recepción configurado para realizar la etapa S208. Según esta realización, el dispositivo 180 inalámbrico opcionalmente comprende además un módulo 181j de búsqueda configurado para realizar la etapa 204a. Según una realización, el dispositivo 180 inalámbrico comprende al menos un módulo 181e de obtención configurado para realizar la etapa S402, un módulo 181f de selección configurado para realizar la etapa S404, un módulo 181g de transmisión configurado para realizar la etapa S406 y un módulo 181g de recepción configurado para realizar la etapa S408.

En términos generales, cada módulo 181 a-181j funcional puede implementarse en hardware o en software. Preferiblemente, uno o más o todos los módulos 181a-181j funcionales pueden ser implementados por los circuitos 181 de procesamiento, posiblemente en cooperación con las unidades 320 y/o 330 funcionales. Los circuitos 181 de procesamiento pueden así, estar dispuestos desde el medio 183 de almacenamiento para obtener instrucciones como las proporcionadas por un módulo 181a-181j funcional y para ejecutar estas instrucciones, realizando de este modo cualquier etapa como se dará a conocer en lo sucesivo.

La fig. 11 muestra un ejemplo de un producto 1110a, 1110b, 1110c, 1110d de programa informático que comprende un medio 1130 legible por ordenador. En este medio 1130 legible por ordenador, puede almacenarse un programa 1120a informático, programa 1120a informático que puede hacer que los circuitos 151 de procesamiento y las entidades y dispositivos acoplados operativamente a los mismos, tales como la interfaz 152 de comunicaciones y el medio 153 de almacenamiento, ejecuten métodos según las etapas S102-S106 como se describe en la presente memoria. En este medio 1130 legible por ordenador, puede almacenarse un programa 1120b informático, programa 1120b informático que puede hacer que los circuitos 181 de procesamiento y las entidades y dispositivos acoplados operativamente de los mismos, tales como la interfaz 182 de comunicaciones y el medio 183 de almacenamiento, ejecuten métodos según las etapas S202-S208 como se describe en la presente memoria. En este medio 1130 legible por ordenador, puede almacenarse un programa 1120c informático, programa 1120c informático que puede hacer que los circuitos 151 de procesamiento y las entidades y dispositivos acoplados operativamente de los mismos, tales como la interfaz 152 de comunicaciones y el medio 153 de almacenamiento, ejecuten métodos según las etapas S302-S106 como se describe en este documento. En este medio 1130 legible por ordenador, puede almacenarse un programa 1120d informático, programa 1120d informático que puede hacer que los circuitos 181 de procesamiento y las entidades y dispositivos acoplados operativamente de los mismos, tales como la interfaz 182 de comunicaciones y el medio 183 de almacenamiento, ejecuten métodos según las etapas S402-S408 como se describe en la presente memoria.

En el ejemplo de la fig. 11, el producto 1110a, 1110b, 1110c, 1110d de programa informático se ilustra como un disco óptico, tal como un CD (disco compacto) o un DVD (disco digital versátil) o un disco Blu-Ray. El producto 1110a, 1110b, 1110c, 1110d de programa informático también podría incorporarse como una memoria, tal como una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de solo lectura programable y borrable (EPROM), o una memoria de sólo lectura programable y borrable eléctricamente (EEPROM) y más particularmente como un medio de almacenamiento no volátil de un dispositivo en una memoria externa, tal como una memoria USB (Bus Universal en Serie) o una memoria Flash, tal como una memoria Flash compacta. Así, mientras que los programas 1120a, 1120b, 1120c, 1120d informáticos se muestran aquí esquemáticamente como una pista en el disco óptico representado, los programas 1120a, 1120b, 1120c, 1120d informáticos se pueden almacenar de cualquier forma que sea adecuada para el producto 1110a, 1110b, 1110c, 1110d de programa informático.

En resumen, las realizaciones descritas en la presente memoria permiten mejoras de la adaptabilidad de la transmisión a las condiciones del canal utilizando un libro de códigos multinivel capaz de proporcionar varios anchos de haz para el patrón de radiación en la agrupación 160 de antenas del nodo de red de acceso por radio. El concepto inventivo se ha descrito principalmente con anterioridad con referencia a unas pocas realizaciones. Sin embargo, como apreciará fácilmente un experto en la técnica, otras realizaciones distintas de las que se han dado a conocer anteriormente son igualmente posibles dentro del alcance del concepto inventivo, como se define en las reivindicaciones de patente adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. - Un método para la conformación de haces utilizando una agrupación (160) de antenas, siendo realizado el método por un nodo (150) de red y que comprende:

la obtención (S102), a partir de un dispositivo (180) inalámbrico, de un indicador de matriz de precodificación que se ha de utilizar para la transmisión al dispositivo (180) inalámbrico;

la selección (S104) de un libro de códigos de un conjunto de libros de códigos según el indicador recibido, en donde el libro de códigos seleccionado define la matriz de precodificación, y en donde el conjunto de libros de códigos comprende libros de códigos que definen anchos de haz variables y que tienen el mismo número de pesos de antena distintos de cero para todos anchos de haz, en donde el conjunto de libros de códigos comprende extensiones de libros de códigos, y en donde todas las extensiones de libros de códigos se pueden derivar de los respectivos libros de códigos iniciales, en donde cada extensión del libro de códigos se puede derivar iterativamente del libro de códigos inicial respectivo mediante la duplicación de elementos del libro de códigos respectivo, en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando se invierten en orden, en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando están conjugados, y en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando tienen sus pesos anulados; y

la precodificación (S106) de la transmisión de señales al dispositivo (180) inalámbrico desde la agrupación (160) de antenas utilizando dicho libro de códigos seleccionado.

2. - El método según la reivindicación 1, en donde los elementos que tienen sus pesos anulados están desfasados 180 grados de tal manera que hay un desfase de 180 grados entre dos componentes cualesquiera que alimentan elementos asociados con polarizaciones opuestas de la agrupación (160) de antenas.

3. - El método según la reivindicación 1, en donde hay L extensiones de libros de códigos W = (W( ^ü),..., W(L)}, dónde L = log2 N representa el número de extensiones de libros de códigos disponibles, y donde N > 1 es un número entero que representa el número de puertos de antena por polarización en ella agrupación (160) de antenas .

4. - El método según la reivindicación 1, en donde la agrupación (160) de antenas tiene N puertos de antena por polarización, donde N > 1 es un número entero, y en donde cada extensión del libro de códigos se genera extendiendo iterativamente el libro de códigos inicial hasta que la extensión del libro de códigos corresponde en tamaño a dichos N puertos de antena por polarización.

5. - El método según la reivindicación 1, en donde cada extensión del libro de códigos comprende vectores de precodificador, donde los vectores de precodificador se indexan como W(l) = {W(l,1),...,W(l,Kí)}, donde / e {0,1,..., L} representa la extensión del libro de códigos l, y donde Ki es el número de vectores de precodificador en la extensión del libro de códigos l.

6. El método según la reivindicación 5, donde la agrupación (160) de antenas tiene N puertos de antena por polarización, donde N > 1 es un número entero y para k e {0,1 ,...,K>} la extensión del libro de códigos / es dado

^{x r =}x2'(/,.t)

por

nt=2t-1 y y para t = 1,...,/, dónde

o i

o

i o

7. - El método según la reivindicación 1, en donde los respectivos libros de códigos iniciales comprenden una colección de vectores de los cuales al menos un vector que abarca un rango de ángulo que ha de ser cubierto por las señales que se han de transmitir al dispositivo (180) inalámbrico desde la agrupación (160) de antenas es seleccionable.

8. - El método según la reivindicación 1, en donde cada libro de códigos W en el conjunto de libros de códigos es una combinación de un precodificador de banda ancha W1 y un precodificador selectivo en frecuencia W2 de tal manera que W = W1W2, dónde W1W2 indica la multiplicación de matrices entre W1 y W2, y en donde el precodificador de banda ancha W1 representa un vector de precodificador de una de los extensiones de libros de códigos.

9. - Un método para habilitar la conformación de haces utilizando una agrupación (160) de antenas, siendo realizado el método por un dispositivo (180) inalámbrico y que comprende:

la obtención (S202) de mediciones de canal en señales de referencia recibidas desde la agrupación (160) de antenas para formar estimaciones de canal;

la selección (S204), utilizando las estimaciones de canal, de un indicador de matriz de precodificación de un conjunto de libros de códigos, en donde el conjunto de libros de códigos comprende libros de códigos que definen anchos de haz variables y que tienen el mismo número de pesos de antena distintos de cero para cada ancho de haz, en donde el conjunto de libros de códigos comprenden extensiones de libros de códigos, y en donde todas los extensiones de libros de códigos se pueden derivar de los respectivos libros de códigos iniciales, en donde cada extensión del libro de códigos se puede derivar iterativamente del libro de códigos inicial respectivo mediante la duplicación de elementos del libro de códigos respectivo, en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando se invierten en orden, en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando están conjugados, y en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando tienen sus pesos anulados;

la transmisión (S206) del indicador de matriz de precodificación a un nodo (150) de red; y

la recepción (S208) de la transmisión de señales de la agrupación (160) de antenas, habiendo sido precodificadas las señales de transmisión con un libro de códigos seleccionado, en donde el libro de códigos seleccionado define la matriz de precodificación.

10. - El método según la reivindicación 9, en donde cada libro de códigos del conjunto de libros de códigos corresponde a un ancho de haz, y en donde la selección del indicador de matriz de precodificación comprende: la búsqueda secuencial (S204a) del conjunto de libros de códigos para ese libro de códigos en el conjunto de libros de códigos que maximiza la energía recibida de las estimaciones del canal, comenzando en ese libro de códigos en el conjunto de libros de códigos que corresponde al ancho de haz más amplio.

11. - El método según la reivindicación 10, en donde el conjunto de libros de códigos se busca secuencialmente hasta que una ganancia en al menos uno de rendimiento y energía entre dos libros de códigos en el conjunto de libros de códigos que tienen anchos de haz adyacentes es menor que un valor de umbral.

12. - El método según la reivindicación 11, en donde el valor de umbral es único para cada libro de códigos en el conjunto de libros de códigos.

13. - Un nodo (150) de red para la conformación de haces utilizando una agrupación (160) de antenas, comprendiendo el nodo (150) de red:

circuitos (151) de procesamiento; y

un medio (153) de almacenamiento que almacena instrucciones que, cuando son ejecutadas por los circuitos (151) de procesamiento, hacen que el nodo (150) de red:

obtenga, a partir de un dispositivo (180) inalámbrico, un indicador de matriz de precodificación que se ha de utilizar para la transmisión al dispositivo (180) inalámbrico;

seleccione un libro de códigos de un conjunto de libros de códigos según el indicador recibido, en donde el libro de códigos seleccionado define la matriz de precodificación, y en donde el conjunto de libros de códigos comprende libros de códigos que definen anchos de haz variables y que tienen el mismo número de pesos de antena distintos de cero para todos los anchos de haz, en donde el conjunto de libros de códigos comprende extensiones de libros de códigos, y en donde todas los extensiones de libros de códigos se pueden derivar de los respectivos libros de códigos iniciales, en donde cada extensión del libro de códigos se puede derivar iterativamente del libro de códigos inicial respectivo mediante la duplicación de elementos del libro de códigos respectivo, en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando se invierten en orden, en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando están conjugados, y en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando tienen sus pesos anulados; y

precodifique la transmisión de señales al dispositivo (180) inalámbrico desde la agrupación (160) de antenas utilizando dicho libro de códigos seleccionado.

14. - Un dispositivo (180) inalámbri

antenas, comprendiendo el dispositivo (180) inalámbrico:

circuitos (181) de procesamiento; y

un medio (183) de almacenamiento que almacena instrucciones que, cuando son ejecutadas por los circuitos (181) de procesamiento, hacen que el dispositivo (180) inalámbrico:

realice mediciones de canal en señales de referencia recibidas desde la agrupación (160) de antenas para formar estimaciones de canal;

seleccione, utilizando las estimaciones de canal, un indicador de matriz de precodificación de un conjunto de libros de códigos, en donde el conjunto de libros de códigos comprende libros de códigos que definen anchos de haz variables y que tienen el mismo número de pesos de antena distintos de cero para cada ancho de haz, en donde el conjunto de libros de códigos comprende un extensiones de libros de códigos, y en donde todas las extensiones de libros de códigos se pueden derivar de los respectivos libros de códigos iniciales, en donde cada extensión del libro de códigos se puede derivar iterativamente del libro de códigos inicial respectivo mediante la duplicación de elementos del libro de códigos respectivo, en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando están invertidos en orden, en donde al menos algunos de los elementos del respectivo libro de códigos que se están duplicando están conjugados, y en donde al menos algunos de los elementos del respectivo libro de códigos que se están duplicando tienen sus pesos anulados;

transmita el indicador de matriz de precodificación a un nodo (150) de red; y

reciba la transmisión de señales de la agrupación (160) de antenas, habiendo sido precodificadas las señales de transmisión con un libro de códigos seleccionado, en donde el libro de códigos seleccionado define la matriz de precodificación.

15. - Un programa (1120a) informático para la conformación de haces utilizando una agrupación (160) de antenas, comprendiendo el programa informático un código informático que, cuando se ejecuta en los circuitos (151) de procesamiento de un nodo (150) de red, hace que el nodo (150) de red:

obtenga (S102), de un dispositivo (180) inalámbrico, un indicador de matriz de precodificación que se ha de utilizar para la transmisión al dispositivo (180) inalámbrico;

seleccione (S104) un libro de códigos de un conjunto de libros de códigos según el indicador recibido, en donde el libro de códigos seleccionado define la matriz de precodificación, y en donde el conjunto de libros de códigos comprende libros de códigos que definen anchos de haz variables y que tienen el mismo número de pesos de antena distintos de cero para todos los anchos de haz, en donde el conjunto de libros de códigos comprende extensiones de libros de códigos, y en donde todas los extensiones de libros de códigos se pueden derivar de los respectivos libros de códigos iniciales, en donde cada extensión del libro de códigos se puede derivar iterativamente del libro de códigos inicial respectivo mediante la duplicación de elementos del libro de códigos respectivo, en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando se invierten en orden, en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando están conjugados, y en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando tienen sus pesos anulados; y

precodifique (S106) la transmisión de señales al dispositivo (180) inalámbrico desde la agrupación (160) de antenas utilizando dicho libro de códigos seleccionado.

16. - Un programa (1120b) informáti

antenas, comprendiendo el programa informático un código informático que, cuando se ejecuta en los circuitos (181) de procesamiento de un dispositivo (180) inalámbrico, hace que el dispositivo (180) inalámbrico:

obtenga (S202) mediciones de canal en señales de referencia recibidas desde la agrupación (160) de antenas para formar estimaciones de canal;

seleccione (S204), utilizando las estimaciones de canal, un indicador de matriz de precodificación de un conjunto de libros de códigos, en donde el conjunto de libros de códigos comprende libros de códigos que definen anchos de haz variables y que tienen el mismo número de pesos de antena distintos de cero para cada ancho de haz, en donde el conjunto de libros de códigos comprende extensiones de libros de códigos, y en donde todas los extensiones de libros de códigos se pueden derivar de los respectivos libros de códigos iniciales, en donde cada extensión del libro de códigos se puede derivar iterativamente del libro de códigos inicial respectivo mediante la duplicación de elementos del libro de códigos respectivo, en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando se invierten en orden, en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando están conjugados, y en donde al menos algunos de los elementos del libro de códigos respectivo que se están duplicando tienen sus pesos anulados;

transmita (S206) el indicador de matriz de precodificación a un nodo (150) de red; y

reciba (S208) la transmisión de señales de la agrupación (160) de antenas, habiendo sido precodificadas las señales de transmisión con un libro de códigos seleccionado, en donde el libro de códigos seleccionado define la matriz de precodificación.