Procedimiento y aparato para el control de diversidad de recepción en comunicaciones inalámbricas.

Aparato inalámbrico (200) que comprende:

una unidad de diversidad de recepción de múltiples antenas que comprende una pluralidad de receptores(220,

230, 240) para procesar una pluralidad de señales recibidas cuando el modo de diversidad derecepción de múltiples antenas está habilitado; y

una unidad de control (300), acoplada a dicha unidad de diversidad de receptor de múltiples antenas yconfigurada para:

recibir al menos un indicador (405) de capacidad de la red que indica la asignación de al menos unrecurso de red e identifica la utilización del aparato inalámbrico de dicho al menos un recurso dered, y al menos un indicador de calidad (415) que indica el rendimiento de un enlace de tráfico dedicho aparato inalámbrico en dicha red (141), y

aplicación del control de dicho modo de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre labase de dicho al menos un indicador (405) de la capacidad de la red y dicho al menos un indicadorde calidad (415).

Procedimiento y aparato para el control de diversidad de recepción en comunicaciones inalámbricas Antecedentes Campo La presente invención se refiere en general a comunicaciones inalámbricas y, más específicamente, a diversidad de recepción de múltiples antenas en un sistema de comunicación inalámbrica.

Antecedentes Diversidad de recepción de múltiples antenas se refiere al procesamiento de múltiples señales recibidas en múltiples cadenas de recepción en un dispositivo de comunicación inalámbrica. Al menos dos antenas proporcionan dos señales de entrada diferentes a una unidad de receptor, proporcionando de este modo diversidad de la señal recibida al enlace de comunicaciones. Específicamente, las múltiples antenas proporcionan diversidad espacial, ya que cada trayectoria múltiple aparece diferente en cada antena. Por lo tanto, los efectos de desvanecimiento por trayectorias múltiples no están muy correlacionados entre las trayectorias de recepción. Como resultado de ello, la diversidad de recepción mejora las llamadas y la calidad de transmisión de datos y también aumenta la capacidad de la red.

Las salidas de las múltiples cadenas de receptor se combinan con el fin de proporcionar una mejor estimación de los símbolos antes de la decodificación. Los procedimientos de combinación conocidos en la técnica incluyen, pero no se limitan a, combinación de relación máxima que combina un error cuadrático medio mínimo (MMSE) , combinación de igual ganancia, y combinación de selección. El principal inconveniente de la diversidad de recepción de múltiples antenas es que cada cadena del receptor gasta energía, en particular en la frecuencia de radio (RF) y en porciones analógicas de la cadena.

La diversidad de recepción de múltiples antenas tiene la capacidad de aumentar la capacidad del enlace directo de manera significativa. El aumento de la capacidad puede capitalizarse como mayor volumen de menor potencia de transmisión de la estación base, menor tasa de error de trama (FER) , o una combinación de los mismos. Uno de los inconvenientes de la diversidad de recepción es el coste de la energía de la implementación y de la operación de este tipo de receptores. Además, los beneficios de la diversidad de recepción no siempre pueden ser utilizados o incluso son necesarios.

Existe la necesidad en la técnica de procedimientos de control y aparatos que usen diversidad de recepción de múltiples antenas cuando los beneficios, tales como una mayor capacidad de enlace, mayor rendimiento, menor potencia de transmisión, y menor tasa de errores, están disponibles, y no utilizar la diversidad de recepción de múltiples antenas cuando los beneficios no pueden justificar el coste de energía más alto. Por lo tanto, hay una necesidad de controlar la diversidad de recepción para optimizar el equilibrio entre los beneficios de la diversidad de recepción y el consumo de energía de la diversidad de recepción en un dispositivo de comunicaciones inalámbricas.

El documento US2003190924 (A1) divulga, para determinar el uso de diversidad de recepción en una estación móvil, un sistema de control que determina un nivel de demanda para el uso de recursos de comunicación. Un transmisor comunica un mensaje que indica el uso de la diversidad de recepción en una estación móvil basada en el nivel de demanda determinada. En otro aspecto, un receptor recibe un canal y determina el nivel de potencia de transmisión del canal para estar en un límite de nivel de potencia de transmisión inferior o superior. El sistema de control controla la diversidad de recepción mediante la selección de un número de cadenas de receptor en base al nivel de potencia de transmisión determinado. En otro aspecto, el receptor recibe un canal y determina una condición de canal del canal y la duración de la condición del canal. El sistema de control controla la diversidad de recepción mediante la selección de un número de cadenas de receptor en base a la condición de canal determinada y la duración.

El documento WO03030403 (A1) divulga procedimientos y aparatos para la implementación de procesamiento espacial en una unidad remota. En general, en un aspecto, una unidad remota de acuerdo con la invención incluye una pluralidad de antenas y una unidad de procesamiento espacial acoplada a la pluralidad de antenas. La unidad remota también incluye lógica que mide el rendimiento de cada trayectoria de recepción cuando todos están habilitados. Por otra parte, la lógica determina si la energía conservada mediante la desactivación de una trayectoria de recepción habilitada garantiza una pérdida en el nivel de rendimiento a partir de la desactivación de la trayectoria de recepción habilitada. Mediante la determinación de esta manera del número de antenas que se deben utilizar durante las operaciones de procesamiento espacial se mejora la conservación de energía del receptor de la unidad remota.

El documento WO0159945 (A1) divulga un dispositivo de comunicaciones móviles que incluye al menos dos receptores y un módulo de memoria. El consumo de energía del dispositivo de comunicaciones móviles es controlado mediante la activación y desactivación selectiva de los receptores según sea necesario para asegurar que se mantiene la calidad de recepción deseada para comprobar el canal de control para los mensajes desde una

estación de base asociada y gestionar las comunicaciones entrantes. El dispositivo de comunicaciones móviles puede operar en el modo de receptor único o en el modo de diversidad de receptor doble. En el modo de diversidad de receptor doble, el dispositivo de comunicaciones móviles puede conmutar entre uno de una serie de técnicas de combinación de diversidad sobre la base de la calidad de la recepción.

Un dispositivo móvil comprende una unidad de receptor que tiene al menos dos receptores para la implementación de diversidad de recepción de múltiples antenas. Una unidad de control, acoplada para controlar los receptores, genera por lo menos un indicador de la capacidad de la red que mide la asignación de al menos un recurso de red. La unidad de control también genera al menos un indicador de calidad que mide el rendimiento del enlace de tráfico entre el móvil y la red. La unidad de control controla selectivamente la unidad de receptor para aplicar el modo de diversidad de recepción de múltiples antenas en base al indicador de la capacidad de la red y el indicador de calidad. En una realización, una unidad de temporizador, acoplada a la unidad de control, permite la diversidad de recepción durante un período de tiempo. En otra realización, la unidad de control es sensible a la entrada desde una aplicación que opera en el dispositivo móvil. En otra realización, la unidad de control monitoriza la información de estado del estado de funcionamiento del dispositivo móvil, y controla la aplicación de la diversidad de recepción sobre la base de la información de estado.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es un ejemplo de una red 100 de comunicaciones inalámbricas en la que se puede utilizar diversidad de recepción de múltiples antenas.

La figura 2 es un diagrama de una porción de la estación móvil con dos o más antenas y dos o más receptores.

La figura 3 muestra un diagrama de bloques de una unidad de control de diversidad de acuerdo con una realización.

La figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra consideraciones de la diversidad de recepción de múltiples antenas.

La figura 5 es un diagrama de flujo para el control de la diversidad de acuerdo con una realización.

La figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra una realización para la aplicación de diversidad de recepción de múltiples antenas.

La figura 7 ilustra una realización que considera múltiples indicadores para el control de la diversidad de recepción de múltiples antenas.

La figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra una realización del control de la diversidad de recepción de múltiples antenas implementado para mejorar la recepción de mensajes de sobrecarga o de control.

La figura 9 ilustra una realización alternativa para el procedimiento de control de la diversidad.

Descripción detallada La figura 1 es un ejemplo de una red 100 de comunicaciones inalámbricas en la que se puede utilizar diversidad de recepción de múltiples antenas. Una estación móvil 110, que puede ser móvil o estacionaria, puede comunicarse con una o más estaciones base 120. Una estación móvil 110, también denominada en el presente documento como "móvil", transmite y recibe voz o de datos o ambos a través de una o más estaciones base 120 conectadas a un controlador 130 de estaciones base. Las estaciones base 120... [Seguir leyendo]

1. Aparato inalámbrico (200) que comprende:

una unidad de diversidad de recepción de múltiples antenas que comprende una pluralidad de receptores (220, 230, 240) para procesar una pluralidad de señales recibidas cuando el modo de diversidad de 5 recepción de múltiples antenas está habilitado; y

una unidad de control (300) , acoplada a dicha unidad de diversidad de receptor de múltiples antenas y configurada para:

recibir al menos un indicador (405) de capacidad de la red que indica la asignación de al menos un recurso de red e identifica la utilización del aparato inalámbrico de dicho al menos un recurso de 10 red, y al menos un indicador de calidad (415) que indica el rendimiento de un enlace de tráfico de dicho aparato inalámbrico en dicha red (141) , y

aplicación del control de dicho modo de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre la base de dicho al menos un indicador (405) de la capacidad de la red y dicho al menos un indicador de calidad (415) .

2. Aparato inalámbrico de la reivindicación 1, en el que la aplicación del control de dicha diversidad de recepción de múltiples antenas comprende activar la diversidad de recepción de múltiples antenas.

3. Aparato inalámbrico de la reivindicación 1, en el que la aplicación del control de dicha diversidad de recepción de múltiples antenas comprende desactivar la diversidad de recepción de múltiples antenas.

4. Aparato inalámbrico de la reivindicación 1, en el que dicha unidad de control está configurada también para

recibir al menos un indicador de batería (425) que indica los niveles de potencia a un móvil (110) y para la aplicación de control de dicha operación de diversidad de recepción de múltiples antenas basada al menos parcialmente en dicho indicador de batería (425) .

5. Aparato inalámbrico de la reivindicación 1, en el que dicho indicador de calidad (415) comprende al menos un

límite basado en un Índice de Error de Trama, FER para dicha conexión de tráfico, o al menos un requisito de 25 calidad de servicio; o al menos un límite basado en al menos un error de ráfaga en la transmisión; o al menos un límite basado en la intensidad de la señal recibida del canal.

6. Aparato inalámbrico de la reivindicación 5, en el que dicha unidad de control (300) está configurada además para determinar dicho FER de un canal de control dedicado directo entre dicho aparato y dicha red inalámbrica.

7. Aparato inalámbrico de la reivindicación 1, en el que dicho indicador (405) de la capacidad de la red comprende al menos un límite a partir de una estimación de la energía de tráfico y de la energía de piloto; o al menos un límite basado en parámetros de control de potencia interior de enlace directo, o al menos un límite basado en de parámetros de control de potencia de bucle exterior de enlace directo; o al menos un límite basado en una Tasa de Errores de Trama (FER) para dicha conexión de tráfico y mediciones 35 Ec/Io, o al menos un límite basado en una estimación de una relación de la potencia de ruido con la potencia del canal de referencia; o al menos un límite basado en la potencia recibida.

8. Aparato inalámbrico de la reivindicación 1, en el que dicha unidad de control (400) está configurada además para generar al menos un límite basado en una Tasa de Errores de Trama (FER) para dicha conexión de tráfico y mediciones Ec/Io, y para controlar la aplicación de dicha operación de diversidad de recepción de múltiples antena sobre la base de dicho límite y dicha medición.

9. Aparato inalámbrico de la reivindicación 1, en el que dicha unidad de control (400) está configurada además para decodificar símbolos de entrada para generar símbolos decodificados, para volver a codificar dichos símbolos 45 decodificados para generar una estimación, para generar una comparación entre dicha estimación y dichos símbolos de entrada, para generar, como dicho indicador de calidad, por lo menos un límite para dicha comparación, y para controlar la aplicación de dicha operación de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre la base de dicho límite.

10. Aparato inalámbrico de la reivindicación 1, en el que dicha unidad de control (400) está configurada además 50 para generar al menos un límite basado en un número de pilotos en un conjunto activo, y para controlar la aplicación

de dicha operación de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre la base de dicho límite.

11. Aparato inalámbrico de la reivindicación 1, en el que dicha unidad de diversidad de recepción de múltiples antenas comprende un primer (210) y un segundo receptor (240, 230, 220) , comprendiendo dicho segundo receptor una pluralidad de unidades de recepción (240, 230, 220) .

12. Aparato inalámbrico de la reivindicación 11, que comprende además un demodulador (250) acoplado a dicho primer receptor, dicho segundo receptor y a dicha unidad de control (270) , en el que dicho demodulador combina las salidas de dichos primero y segundo receptores y proporciona una señal de salida resultante a dicha unidad de control.

13. Aparato de la reivindicación 10, en el que la unidad de control (270) está adaptada para activar un subconjunto de la pluralidad de unidades receptoras del segundo receptor.

14. Aparato inalámbrico de la reivindicación 13, que comprende además un decodificador (260) acoplado a dicho demodulador (250) y dicha unidad de control (270) , y configurado para decodificar dicha señal de salida del demodulador para la entrada a dicha unidad de control.

15. Aparato inalámbrico de la reivindicación 1, en el que la unidad de control está acoplada a una unidad de temporizador (272) para proporcionar un período de tiempo para habilitar dicho modo de diversidad de recepción de múltiples antenas y configurado para generar al menos un indicador, para el control de la aplicación de dicho modo de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre la base de dicho indicador para dicho periodo de tiempo.

16. Aparato inalámbrico de cualquier reivindicación anterior, en el que la unidad de control está también configurada para recibir la entrada desde una aplicación que funciona en dicho aparato inalámbrico, para controlar la aplicación de dicha operación de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre la base de dicha entrada.

17. Aparato inalámbrico de la reivindicación 16, en el que dicha entrada comprende un paquete de capa física para controlar la aplicación de dicha operación de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre la base de información en dicho paquete.

18. Aparato inalámbrico de la reivindicación 16, en el que dicha entrada comprende un mensaje de control de velocidad de datos para el control de la aplicación de dicha operación de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre la base de dicho mensaje.

19. Aparato inalámbrico de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la unidad de control está configurada para monitorizar la información de estado relativa al funcionamiento de dicho aparato inalámbrico, y para controlar la aplicación de dicha operación de diversidad de recepción de múltiples antenas en base a dicha información de estado.

20. Procedimiento para recibir control de diversidad en comunicaciones inalámbricas, que comprende:

procesar una pluralidad de señales recibidas cuando está habilitado el modo de diversidad de recepción de múltiples antenas;

recibir al menos un indicador (405) de capacidad de la red que indica la asignación de al menos un recurso de red e identifica la utilización del aparato inalámbrico de dicho al menos un recurso de red, y al menos un indicador de calidad (415) que indica el rendimiento de un enlace de tráfico de dicho aparato inalámbrico en dicha red (141) ; y

controlar la aplicación de dicho modo de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre la base de dicho al menos un indicador (405) de capacidad de la red y dicho al menos un indicador de calidad (415) .

21. Procedimiento de la reivindicación 20, en el que dicha etapa de controlar la aplicación de dicha diversidad de recepción de múltiples antenas comprende activar la diversidad de recepción de múltiples antenas.

22. Procedimiento de la reivindicación 20, en el que dicha etapa de controlar la aplicación de dicha diversidad de recepción de múltiples antenas comprende desactivar la diversidad de recepción de múltiples antenas.

23. Procedimiento de la reivindicación 20, que comprende además recibir al menos un indicador de batería (425) que indica los niveles de potencia a un móvil (110) y controlar la aplicación de dicha operación de diversidad de recepción de múltiples antenas basada al menos parcialmente en dicho indicador de batería (425) .

24. Procedimiento de la reivindicación 20, en el que dicho indicador de calidad (415) comprende al menos un límitebasado en un Índice de Errores de Trama, FER para dicha conexión de tráfico; o

al menos un requisito de calidad de servicio; o al menos un límite basado en al menos un error de ráfaga en la transmisión, o al menos un límite basado en la intensidad de la señal recibida del canal. 14

25. Procedimiento de la reivindicación 24, que comprende además determinar dicho FER de un canal de control dedicado directo entre dicho aparato y dicha red inalámbrica.

26. Procedimiento de la reivindicación 20, en el que dicho indicador (405) de la capacidad de la red comprende al menos un límite a partir de una estimación de la energía de tráfico y la energía de piloto: o

al menos un límite basado en parámetros de control de potencia interior de enlace directo; o al menos un límite basado en parámetros de control de potencia de bucle exterior de enlace directo; o al menos un límite basado en una Tasa de Errores de Trama (FER) para dicha conexión de tráfico y mediciones Ec/Io, o al menos un límite basado en una estimación de una relación de potencia de ruido y de potencia del canal de referencia, o al menos un límite basado en la potencia recibida.

27. Procedimiento de la reivindicación 20, que comprende además la generación de al menos un límite sobre la base de una Tasa de Errores de Trama (FER) para dicha conexión de tráfico y mediciones Ec/Io, y el control de la aplicación de dicha operación de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre la base de dicho límite y dicha medición.

28. Procedimiento de la reivindicación 20, que comprende además decodificar símbolos de entrada para generar símbolos decodificados, volver a codificar dichos símbolos decodificados para generar una estimación, generar una comparación entre dicha estimación y dichos símbolos de entrada, para generar, como dicho indicador de calidad, al menos un límite para dicha comparación, y controlar la aplicación de operación de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre la base de dicho límite.

29. Procedimiento de la reivindicación 20, que comprende además la generación de al menos un límite basado en un número de pilotos en un conjunto activo, y controlar la aplicación de dicha operación de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre la base de dicho límite.

30. Procedimiento de la reivindicación 20, que comprende además proporcionar un periodo de tiempo para habilitar dicho modo de diversidad de recepción de múltiples antenas, y generar al menos un indicador, para el control de la aplicación de dicho modo de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre la base de dicho indicador para dicho periodo de tiempo.

31. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 30, que comprende además recibir una entrada desde una aplicación de funcionamiento en dicho procedimiento, para controlar la aplicación de dicha operación de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre la base de dicha entrada.

32. Procedimiento de la reivindicación 31, en el que dicha entrada comprende un paquete de capa física para el control de la aplicación de dicha operación de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre la base de la información en dicho paquete.

33. Procedimiento de la reivindicación 31, en el que dicha entrada comprende un mensaje de control de la velocidad de datos para el control de la aplicación de dicha operación de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre la base de dicho mensaje.

34. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 33, que comprende además la monitorización de la información de estado relativa al funcionamiento de un aparato inalámbrico, y el control de la aplicación de dicha operación de diversidad de recepción de múltiples antenas sobre la base de dicha información de estado.

35. Programa de ordenador que comprende medios de código de programa de ordenador adaptados para realizar todas las etapas del procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 20 a 34 cuando dicho programa se ejecuta en un ordenador.