El método de asignar entidades de usuario a al menos dos portadoras (C1;

C2) en al menos una celda (A; B) de un sistema (nodo B), la primera portadora (C1) que tiene al menos un primer canal dedicado (DPCH), la segunda portadora (C2) que tiene al menos un segundo canal dedicado (DPCH), las al menos dos portadoras no provocan interferencia una a la otra, en el que las entidades de usuario (UE) se pueden asignar selectivamente o bien al primer canal dedicado o bien el segundo canal dedicado, caracterizado porque el método comprende los pasos de

- recolectar información sobre la capacidad de soportar ruido, MAX_ROT(UEn), de usuarios predominantes respectivos dentro de al menos una celda, la capacidad de soportar ruido que es la carga de portadora máxima que pertenece a una entidad de usuario predominante real dada en una ubicación dada la cual es aceptable para esa entidad de usuario particular para tener su transmisión recibida con éxito por la estación base,

- ordenar las entidades de usuario predominantes de acuerdo con sus capacidades de soportar ruido respectivas, MAX_ROT(UEn)_UE,

- asignar o reasignar las entidades de usuario con capacidades de soportar ruido bajas al primer canal dedicado en la primera portadora (C1), entre tanto

- asignar o reasignar entidades de usuario con capacidades de soportar ruido altas, MAX_ROT(UEn), al segundo canal dedicado en la segunda portadora (C2), de manera que las entidades de usuario que tienen las capacidades de soportar ruido más bajas se asignan al primer canal dedicado en la primera portadora (C1) mientras que las entidades de usuario que tienen las capacidades de soportar ruido más grandes se asignan al segundo canal dedicado en la segunda portadora (C2).

Asignación de portadora de flujo optimizada.

Campo de la invención

La presente invención se refiere al control de potencia en sistemas de comunicación tales como los sistemas de acceso múltiple por división de código (CDMA) . Más concretamente, la presente invención se refiere a aspectos de comunicación de acceso de paquete de enlace ascendente (paquete de alta velocidad) , tales como tráfico de enlace ascendente mejorado (EUL) en sistemas UMTS (W-CDMA) .

Antecedentes

Como es bien conocido, en sistemas CDMA de secuencia directa de banda ancha, las señales constan de diferentes secuencias binarias pseudoaleatorias que modulan una portadora. Por ello, el espectro de las señales se propagan sobre una gama de frecuencias amplia común a una serie de canales en el sistema. Debido a la codificación de secuencia directa, se logra ortogonalidad entre señales, que permite la descodificación individual de señales de la gama de frecuencia común.

Este principio de codificación tiene muchas ventajas. Por ejemplo, la codificación de espectro de propagación de secuencia directa proporciona reducciones sustanciales de la severidad del desvanecimiento multitrayecto, el cual conduce a una utilización efectiva de los recursos de espectro.

Dado que las señales ocupan el mismo espacio en el dominio de frecuencia/tiempo, una regulación de potencia exacta de los canales individuales es un aspecto importante de los sistemas CDMA.

Los sistemas CDMA emplean control de potencia tanto en el enlace ascendente como en el descendente. Un objetivo del control de potencia es regular cada transmisor de estación móvil que funciona dentro del receptor de estación base del emplazamiento de la celda, de manera que las señales tienen el mismo nivel de potencia en el receptor de estación base independientemente de la posición o pérdida de propagación de las estaciones móviles respectivas. Se debería señalar que el nivel de potencia, para cada entidad de usuario (UE) , es proporcional a la tasa de datos de transmisión.

Cuando todos los transmisores de estación móvil dentro de un emplazamiento de la celda se controlan así, entonces la potencia de señal total en el receptor de estación base es igual a la potencia recibida nominal por el número de estaciones móviles a condición de que todos las UE usen la misma tasa de datos.

Cada señal seleccionada recibida en la estación base se convierte en una señal que transporta la información digital de banda estrecha, mientras que las otras señales que no se seleccionan constituyen una señal de ruido de banda ancha. No obstante, la reducción de ancho de banda, la cual se realiza de acuerdo con el proceso de descodificación, aumenta la relación señal a ruido de un valor negativo a un nivel que permite el funcionamiento con una tasa de error de bit aceptable.

La capacidad total del sistema, por ejemplo el número de usuarios que pueden funcionar dentro de la celda simultáneamente, depende de la relación señal a ruido mínima, la cual produce la tasa de error de bit aceptable dada.

El estándar de la especificación del Proyecto de Cooperación de 3ª Generación (3GPP) para el sistema de telefonía móvil de tercera generación soporta diferentes tasas de datos de usuario para diferentes usuarios.

De acuerdo con la especificación W-CDMA, una sesión de datos de paquete de enlace ascendente se realiza como sigue:

Una entidad de usuario que intenta agregarse a la red es informada de la portadora del canal de acceso aleatorio, RACH, disponible en las celdas respectivas. La entidad de usuario transmite información con respecto a su identidad y su presente nivel de potencia de enlace ascendente de transmisión. Como es bien conocido, la potencia de salida de cada entidad de usuario respectiva se regula de una forma paso a paso de acuerdo con un bucle TPC (control de potencia de transmisión) por la estación base, nodo B, para evitar cambios abruptos.

Dado que el canal RACH está compartido por el tráfico de enlace ascendente de todos los usuarios, puede llegar a estar congestionado debido a una carga demasiado alta. Consecuentemente, el flujo de datos puede estar limitado bajo tales circunstancias.

Por lo tanto, un usuario dado puede ser asignado a un canal de paquetes dedicado, DPCH, que es exclusivo para una entidad de usuario de acuerdo con el código Hadamard especificado. Los canales DPCH están disponibles para una entidad de usuario dada en las celdas respectivas y en las portadoras respectivas. Alternativamente, una entidad de usuario puede permanecer en el canal RACH.

El primer mensaje de una entidad de usuario, UE, al Nodo B se envía siempre en el canal RACH, mientras que los mensajes posteriores se pueden transmitir o bien en el canal RACH o bien en un canal DPCH. Por lo tanto, si no se puede reenviar el mensaje RACH, la UE no puede iniciar el acceso a la red.

El nivel de interferencia actual en la celda, la tasa de datos de usuario, la calidad del canal y la calidad requerida de la transmisión de datos determina el nivel de potencia de transmisión necesaria para un usuario. La transmisión del

enlace ascendente está – especialmente en grandes celdas – a menudo limitada en potencia, es decir la potencia de transmisión máxima no es lo bastante alta para alcanzar la tasa de datos de usuario o calidad de transmisión deseada.

Una forma común para determinar la carga de la celda de enlace ascendente es determinar el nivel de potencia

recibida total en comparación con el nivel de ruido del sistema. Esta medida a menudo se llama ‘Aumento sobre 10 ruido Térmico’ (RoT) :

por el cual N_T es el ruido térmico en el receptor de la estación base.

Para el enlace dado aparece que

C_MAX (UEn) = P_MAX (UEn) – L (UEn) (2)

donde C_MAX (UEn) es la potencia máxima recibida en el nodo B para una entidad de usuario que transmite con su potencia máxima permitida P_MAX para una pérdida de trayecto L, la cual es dependiente principalmente de la distancia al nodo B.

La relación señal a ruido de una señal recibida desde una entidad de usuario dada (por ejemplo UE1) en el nodo B se puede expresar como sigue:

La pérdida de trayecto (UE al Nodo B) puede variar considerablemente dependiendo de la distancia entre la UE y el Nodo B así como dependiendo de si la UE es de interior o exterior. Además el aislamiento entre la propia celda y la celda colindante diferirá considerablemente dependiendo de la posición de la UE.

Debido a las dificultades de estimar las pérdidas de trayecto y la naturaleza de la planificación de celda inicial, es un 25 problema asignar recursos de espectro de manera eficiente.

El documento de la técnica anterior WO0239775 muestra un método de asignación para asignación UMTS de un canal dedicado, o canal común, a una entidad de usuario.

Se señala en la WO0239775 que si el controlador de red radio, RNC, controla la conmutación del canal de manera que el canal asignado al UE se conmutará desde un canal común a un canal dedicado cada vez que el usuario 30 comienza a usar servicios de datos y vuelve a conmutar a un canal común una vez que el servicio de datos se completa, el canal se conmutará muy frecuentemente. Por lo tanto, este documento sugiere conmutar canales en base a parámetros que se asignan específicamente a una UE dada. El RNC usa un algoritmo basado en mediciones de volumen de tráfico en temporizadores RNC, umbrales para almacenadores temporales RLC, y niveles de flujo de datos para determinar si cambiar el canal asignado. Se mantiene que, el uso del mismo algoritmo y umbrales y

temporizadores para todos las UE puede conducir a conmutación de canal inadecuada y/o innecesaria para algunas UE. El RNC por lo tanto usa un algoritmo con parámetros ajustables dinámicamente para valores de temporización y umbral. El algoritmo usa un conjunto de parámetros para cada UE y los parámetros se ajustan mediante un segundo algoritmo en respuesta al comportamiento previo de una UE. Este documento forma el preámbulo de las reivindicaciones independientes.

El documento de la técnica anterior EP1119213 se dirige a un sistema en el cual las Peticiones para transmitir datos entre un teléfono móvil y una estación base se envían sobre... [Seguir leyendo]

1. El método de asignar entidades de usuario a al menos dos portadoras (C1; C2) en al menos una celda (A; B) de un sistema (nodo B) , la primera portadora (C1) que tiene al menos un primer canal dedicado (DPCH) , la segunda portadora (C2) que tiene al menos un segundo canal dedicado (DPCH) , las al menos dos portadoras no provocan interferencia una a la otra, en el que las entidades de usuario (UE) se pueden asignar selectivamente o bien al primer canal dedicado o bien el segundo canal dedicado, caracterizado porque el método comprende los pasos de

- recolectar información sobre la capacidad de soportar ruido, MAX_ROT (UEn) , de usuarios predominantes respectivos dentro de al menos una celda, la capacidad de soportar ruido que es la carga de portadora máxima que pertenece a una entidad de usuario predominante real dada en una ubicación dada la cual es aceptable para esa entidad de usuario particular para tener su transmisión recibida con éxito por la estación base,

- ordenar las entidades de usuario predominantes de acuerdo con sus capacidades de soportar ruido respectivas, MAX_ROT (UEn) _UE,

- asignar o reasignar las entidades de usuario con capacidades de soportar ruido bajas al primer canal dedicado en la primera portadora (C1) , entre tanto

- asignar o reasignar entidades de usuario con capacidades de soportar ruido altas, MAX_ROT (UEn) , al segundo canal dedicado en la segunda portadora (C2) ,

de manera que las entidades de usuario que tienen las capacidades de soportar ruido más bajas se asignan al primer canal dedicado en la primera portadora (C1) mientras que las entidades de usuario que tienen las capacidades de soportar ruido más grandes se asignan al segundo canal dedicado en la segunda portadora (C2) .

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1 en el que, la primera portadora (C1) además tiene un canal de acceso aleatorio (RACH) .

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 en el que, una tercera portadora (C3) tiene un canal de acceso aleatorio (RACH) .

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, 2 o 3 en el que se calcula un valor de carga estimada temporal (TMP_ROT) .

el valor de carga estimada temporal que se determina inicialmente en dependencia del nivel de ruido en la portadora (N_LEVEL_C1; N_LEVEL_C2) y la interferencia estimada (IOC (1) ; IOC (C2) ) desde las celdas colindantes para la portadora dada (C1; C2) , el valor de carga estimada temporal adicionalmente que se calcula teniendo en cuenta la carga de los equipos de entidad de usuario (UE) asignados así como la entidad de usuario candidata en cuestión (11) a ser asignada.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 4 en el que si el valor de carga temporal, (TMP_ROT) , es mayor que la capacidad de soportar ruido de la entidad de usuario candidata, (7) , no se pueden asignar más entidades de usuario candidatas a la portadora y se detecta una situación de congestión (10) .

6. El método de acuerdo con la reivindicación 4 o la reivindicación 5, en el que

el valor de carga temporal (TMP_ROT) se compara además con la carga máxima predeterminada para la operación (13) de la portadora del canal de acceso aleatorio (RACH) garantizada.

7. El método de acuerdo con cualquier reivindicación previa en el que la asignación o reasignación del canal se lleva a cabo después de la terminación de un estado preparado (17) o un estado detectado de congestión (10) .

8. El método de acuerdo con cualquier reivindicación previa en el que la capacidad de soportar ruido, MAX_ROT (UEn) , de entidades de usuario predominantes (UEn) se estiman de acuerdo con

MAX_ROT (UEn) = ( (P_MAX (UEn) – P_MARGIN) – (P_USED (UEn) – RSSI (UEn) ) ) – SIR (UEn) , por la cual

- RSSI (UEn) es la intensidad de señal recibida medida para una UE específica,

- P_USED (UEn) es la potencia usada para una UE específica y

- P_MARGIN es un margen de potencia para asegurar que la conexión puede manejar variaciones del canal dentro de un intervalo de programación,

- SIR (UEn) es la relación señal a interferencia medida para una UE específica,

- P_MAX (UEn) es la potencia máxima permitida de la entidad de usuario.

9. El método de acuerdo con cualquier reivindicación previa, en el que la cobertura de la primera portadora (C1) se

controla para ser mayor que la cobertura de la segunda portadora.

10. El método de acuerdo con cualquier reivindicación previa, en el que se proporcionan una pluralidad de celdas (A, B) , que tiene al menos la misma primera portadora y la misma segunda portadora en todas las celdas, en el que el área de cobertura de las primeras portadoras (C1) forma un área contigua, mientras que el área de cobertura de las segundas portadoras (C2) forman un patrón de celda de una pluralidad de celdas aisladas.

11. La estación base que comprende medios adaptados para asignar entidades de usuario a al menos dos portadoras (C1; C2) en al menos una celda (A; B) de un sistema (nodo B) , la primera portadora (C1) que tiene al menos un primer canal dedicado (DPCH) , la segunda portadora (C2) que tiene al menos un segundo canal dedicado (DPCH) , las al menos dos portadoras que no provocan interferencia una a la otra, en el que los medios de asignación se disponen a asignar selectivamente las entidades de usuario (UE) o bien al primer canal dedicado o bien el segundo canal dedicado de la estación base que se caracteriza por

- medios adaptados para recolectar información sobre la capacidad de soportar ruido, MAX_ROT (UEn) , de usuarios predominantes respectivos dentro de al menos una celda, la capacidad de soportar ruido que es la carga de portadora máxima que pertenece a una entidad de usuario predominante real dada en una ubicación dada la cual es aceptable para esa entidad de usuario particular para tener su transmisión recibida con éxito por la estación base, y

- medios adaptados para ordenar las entidades de usuario predominantes de acuerdo con sus capacidades de soportar ruido respectivas, MAX_ROT (UEn) _UE,

en la que los medios de asignación se adaptan para asignar o reasignar las entidades de usuario con capacidades de soportar ruido bajas al primer canal dedicado en la primera portadora (C1) , entre tanto asignar o reasignar las entidades de usuario con capacidades de soportar ruido altas, MAX_ROT (UEn) , al segundo canal dedicado en la segunda portadora (C2) ,

los medios de asignación que se disponen para asignar las entidades de usuario que tienen las capacidades de soportar ruido más bajo al primer canal dedicado en la primera portadora (C1) mientras que se dispone para asignar las entidades de usuario que tienen las capacidades de soportar ruido más grandes al segundo canal dedicado en la segunda portadora (C2) .

12. La estación base (nodo B) de acuerdo con la reivindicación 11 que comprende un manipulador de entidad de usuario de enlace descendente (DL_UE_HANDLER) , un programador, y un manipulador de entidad de usuario de enlace ascendente (UL_UE_HANDLER) , el cual comprende de nuevo un MAX_ROT, capacidad de soportar ruido máxima, unidad de estimación, unidad de determinación, que además comprende:

medios para efectuar datos de enlace descendente transportados al manipulador de entidad de usuario de enlace descendente y transmitidos de acuerdo con una función de programación a varias entidades de usuario en cuestión, y

medios para efectuar datos de enlace ascendente recibidos desde las entidades de usuario y transportadas a través del manipulador de entidad de usuario de enlace ascendente

en la que el manipulador de entidad de usuario de enlace ascendente comprende

- los medios adaptados para recolectar información sobre las medidas respectivas relativas a la capacidad de soportar ruido, MAX_ROT (UEn) de las entidades de usuario predominantes respectivas dentro de la al menos una celda,

- los medios adaptados para ordenar las entidades de usuario predominantes de acuerdo con sus capacidades de soportar ruido respectivas, MAX_ROT (UEn) _UE, y

- los medios adaptados para asignar o reasignar entidades de usuario con capacidades de soportar ruido bajas al primer canal en la primera portadora (C1) , mientras asignar o reasignar las entidades de usuario con capacidades de soportar ruido altas MAX_ROT (UEn) al segundo canal en la segunda portadora (C2) .

13. La estación base de acuerdo con la reivindicación 12, en la que el manipulador de entidad de usuario de enlace ascendente (UL_UE_HANDLER) además comprende una relación señal a interferencia, SIR, y unidad de estimación de indicación de intensidad de señal recibida, RSSI, en la que la capacidad de soportar ruido MAX_ROT (UEn) de las entidades de usuario predominantes (UEn) se estiman de acuerdo con

MAX_ROT (UEn) = ( (P_MAX (UEn) – P_MARGIN) – (P_USED (UEn) – RSSI (UEn) ) ) – SIR (UEn) , por la cual

- RSSI (UEn) es la intensidad de señal recibida medida para una UE específica,

- P_USED (UEn) es la potencia usada para una UE específica y

- P_MARGIN es un margen de potencia para asegurar que la conexión puede manejar variaciones del canal dentro de un intervalo de programación,

- SIR (UEn) es la relación señal a interferencia medida para una UE específica,

- P_MAX (UEn) es la potencia máxima permitida de la entidad de usuario.