Reutilización de recursos ortogonales con haces de SDMA.

Un procedimiento de reutilización de recursos en un sistema (100) de comunicaciones inalámbricas,

comprendiendo el procedimiento:

determinar la información del terminal, que incluye una ubicación del terminal (130, 132, 134, 136, 138, 140)

dentro de una zona de cobertura; determinar un primer haz (4201) en un primer conjunto (4201-4206) de haces a partir de una pluralidad de conjuntos de haces en base a la ubicación del terminal (130, 132, 134, 136, 138, 140), estando asociado cada haz en el primer conjunto (4201-4206) de haces con un subconjunto de recursos de una pluralidad de recursos; y transmitir señales utilizando el primer haz (4201) en el primer conjunto (4201-4206) de haces en al menos algunos recursos del subconjunto de recursos, y en el que la determinación del primer haz (4201) incluye seleccionar un vector de un código correspondiente al primer haz (4201) del primer conjunto (4201-4206) de haces y en el que la transmisión comprende ponderar las señales usando el vector del código para generar señales ponderadas; y pasar la transmisión de las señales del primer haz (4201) a un segundo haz de un segundo conjunto (41014106) de haces diferente del primer conjunto (4201-4206) de haces y en otro subconjunto de los recursos ortogonal con respecto al subconjunto de recursos asociados con el primer conjunto (4201-4206) de haces, estando asociado el otro subconjunto con el segundo conjunto (4101-4106) de haces, en el que las posiciones de los haces en el primer conjunto (4201-4206) de haces son complementarias de las posiciones de los haces en el segundo conjunto (4101-4106) de haces, de tal modo que un haz del primer conjunto (4201-4206) de haces proporcione una cobertura potente a una zona de débil cobertura del segundo conjunto (4101-4106) de haces, en el que cada conjunto de haces está dispuesto para proporcionar una cobertura sustancialmente completa en una misma zona de cobertura predeterminada.

Reutilización de recursos ortogonales con haces de SDMA

Antecedentes de la invención El presente documento versa en general acerca de la comunicación inalámbrica y, más específicamente, acerca de la asignación de recursos en sistemas de comunicaciones inalámbricas por acceso múltiple por división de espacio (SDMA) .

Los sistemas de comunicaciones inalámbricas han llegado a ser un medio común mediante el cual ha venido a comunicarse una mayoría de personas en el mundo entero. Los dispositivos de comunicaciones inalámbricas se han hecho más pequeños y potentes para satisfacer las necesidades de consumo y mejorar la portabilidad y la comodidad. Los consumidores han encontrado muchos usos para dispositivos de comunicaciones inalámbricas como los teléfonos móviles, las agendas electrónicas (PDA) y similares, demandando un servicio fiable y zonas ampliadas de cobertura.

La capacidad del sistema es una restricción típica que limita la capacidad de un sistema de proporcionar un servicio fiable a los dispositivos de comunicaciones dentro de una zona dada de cobertura. Los sistemas de comunicaciones inalámbricas utilizan diversas técnicas que contribuyen a aumentar la capacidad del sistema.

El acceso múltiple por división de espacio (SDMA) es una técnica que puede ser implementada en un sistema de comunicaciones de múltiples antenas. El SDMA utiliza la dimensión espacial para soportar más terminaciones para las transmisiones de datos o de información. El SDMA utiliza las firmas espaciales de los terminales y programa múltiples transmisiones de datos por cada enlace que (idealmente) tienen formas espaciales ortogonales entre sí.

Un sistema de comunicaciones inalámbricas puede implementar SDMA de maneras diversas. Un procedimiento es utilizar patrones de antena de formación de haces o, en todo caso, direccionales. Sin embargo, los sistemas SDMA que utilizan una antena de formación de haces o, en todo caso, direccional puede sufrir de zonas de cobertura débil entre haces o un aumento de interferencia debido a haces solapados.

Se llama también la atención sobre el documento US 2004/196800 A1, que da a conocer un procedimiento de aumento de la capacidad y de las velocidades de datos de un sistema de comunicaciones de datos de CDMA y velocidades de datos maximizando las relaciones portadora-interferencia (C/I) medidas en las estaciones abonadas. La utilización de técnicas de conmutación de haces disminuye la interferencia causada por las transmisiones de una estación base a estaciones abonadas dentro de sectores de una célula y sus células vecinas.

Breve resumen de la invención Un sistema de comunicaciones inalámbricas puede implementar la formación de haces entre múltiples antenas omnidireccionales para crear haces en diferentes direcciones espaciales. El sistema de comunicaciones puede disponer los haces en conjuntos, estando dispuesto cada conjunto para proporcionar una cobertura sustancialmente completa en una zona de cobertura predeterminada. El sistema de comunicaciones puede disponer los múltiples conjuntos de haces de SDMA para soportar zonas de cobertura sustancialmente complementarias, de forma que un haz principal de un primer conjunto proporciones cobertura a una zona de cobertura débil del segundo conjunto de haces.

El sistema de comunicaciones inalámbricas asigna o adjudica de otra forma recursos sustancialmente ortogonales a cada uno de los conjuntos de haces. Los recursos sustancialmente ortogonales pueden ser, por ejemplo, tiempo, frecuencia, código y similares, o alguna combinación de los mismos.

El sistema de comunicaciones inalámbricas asigna recursos a un enlace de comunicaciones usando una combinación de conjuntos de haces y recursos sustancialmente ortogonales para proporcionar una cobertura mejorada sin un aumento correspondiente de interferencia. Por ejemplo, el sistema de comunicaciones inalámbricas puede asignar un haz de un conjunto de haces y la frecuencia u otro recurso ortogonal correspondiente al conjunto de haces a un enlace particular de comunicaciones.

Aspectos de la invención incluyen un procedimiento según se expone en la reivindicación 1 y en las respectivas reivindicaciones dependientes.

Aspectos de la invención incluyen un aparato según se expone en la reivindicación 9 y en las respectivas reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos Las características, los objetos y las ventajas de las realizaciones de la revelación se harán más evidentes a partir de la descripción detallada expuesta a continuación cuando se toma en unión con los dibujos, en los que elementos similares tienen números de referencia semejantes.

La Figura 1 es un diagrama simplificado de bloques funcionales de una realización de un sistema de comunicaciones inalámbricas.

La Figura 2 es un diagrama simplificado de bloques funcionales de una realización de un transmisor y un receptor en un sistema de comunicaciones inalámbricas de acceso múltiple.

La Figura 3 es un diagrama simplificado de bloques funcionales de una realización de un sistema transmisor que soporta la reutilización de recursos en haces de SDMA.

La Figura 4 es un diagrama simplificado de una realización de patrones de haces para conjuntos de haces de SDMA.

La Figura 5 es un diagrama simplificado de una realización de patrones de haces para conjuntos sectorizados de haces de SDMA.

La Figura 6 es un gráfico de geometría de usuarios para diversas realizaciones particulares de SDMA con reutilización de frecuencia.

La Figura 7 es un diagrama simplificado de bloques funcionales de una realización de un sistema receptor que soporta la reutilización de recursos en haces de SDMA.

Las Figuras 8A-8C son diagramas simplificados de flujo de realizaciones de procedimientos de reutilización de recursos en un sistema de SDMA.

La Figura 9 es un diagrama simplificado de bloques funcionales de una realización de un sistema transmisor que soporta la reutilización de recursos en haces de SDMA.

La Figura 10 es un diagrama simplificado de bloques funcionales de una realización de un receptor que soporta la reutilización de recursos en haces de SDMA.

Descripción detallada de la invención Un sistema de comunicaciones inalámbricas puede implementar SDMA proporcionando múltiples haces de antenas situados para dar soporte a una zona predeterminada de cobertura. El sistema de comunicaciones puede implementar los haces de antena como múltiples antenas direccionales, antenas de formación de haces o de dirección de haces y similares, o una combinación de las mismas. Los múltiples haces de antenas pueden estar configurados para dar soporte a una zona predeterminada de cobertura. La zona predeterminada de cobertura puede ser sustancialmente omnidireccional o puede estar limitada, tal como un sector de una zona de cobertura que esté modelada para ser circular o hexagonal.

Cada uno de los múltiples haces puede dar soporte a una zona sustancialmente independiente dentro de la zona predeterminada de cobertura. Además, los haces pueden estar asociados con conjuntos de haces, dando soporte cada conjunto de haces a la zona predeterminada de cobertura. Sustancialmente, los haces de un conjunto de haces no están solapados, de tal modo que las transmisiones por un haz no contribuyen sustancialmente a la interferencia de un haz adyacente del mismo conjunto de haces. Los conjuntos de haces pueden estar configurados de tal modo que un haz fundamental de un primer conjunto se dé dentro de un límite de uno o más haces adyacentes de un segundo conjunto. De esta manera, el primer conjunto de haces proporciona una potente cobertura de haz en zonas de débil cobertura de haz del segundo conjunto de haces. No es preciso que un conjunto de haces sea una pluralidad de haces independientes, sino que puede ser una pluralidad de diferentes ejes de haz a la que pueda direccionarse un haz usando, por ejemplo, una ponderación de señales de transmisiones para direccionar la señal emitida.

El sistema de comunicaciones inalámbricas también puede asociar un recurso con cada conjunto de haces. Idealmente, los recursos asociados con cada conjunto de haces son sustancialmente ortogonales con un recurso similar asociado con cualquier otro conjunto de haces. Ejemplos de recursos ortogonales incluyen, sin limitación, frecuencia, tiempo, codificación, entrelazado y similares, o alguna combinación... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de reutilización de recursos en un sistema (100) de comunicaciones inalámbricas, comprendiendo el procedimiento:

determinar la información del terminal, que incluye una ubicación del terminal (130, 132, 134, 136, 138, 140)

dentro de una zona de cobertura; determinar un primer haz (4201) en un primer conjunto (4201-4206) de haces a partir de una pluralidad de conjuntos de haces en base a la ubicación del terminal (130, 132, 134, 136, 138, 140) , estando asociado cada haz en el primer conjunto (4201-4206) de haces con un subconjunto de recursos de una pluralidad de recursos; y transmitir señales utilizando el primer haz (4201) en el primer conjunto (4201-4206) de haces en al menos algunos recursos del subconjunto de recursos, y en el que la determinación del primer haz (4201) incluye seleccionar un vector de un código correspondiente al primer haz (4201) del primer conjunto (4201-4206) de haces y en el que la transmisión comprende ponderar las señales usando el vector del código para generar señales ponderadas; y pasar la transmisión de las señales del primer haz (4201) a un segundo haz de un segundo conjunto (41014106) de haces diferente del primer conjunto (4201-4206) de haces y en otro subconjunto de los recursos ortogonal con respecto al subconjunto de recursos asociados con el primer conjunto (4201-4206) de haces, estando asociado el otro subconjunto con el segundo conjunto (4101-4106) de haces, en el que las posiciones de los haces en el primer conjunto (4201-4206) de haces son complementarias de las posiciones de los haces en el segundo conjunto (4101-4106) de haces, de tal modo que un haz del primer conjunto (4201-4206) de haces proporcione una cobertura potente a una zona de débil cobertura del segundo conjunto (4101-4106) de haces, en el que cada conjunto de haces está dispuesto para proporcionar una cobertura sustancialmente completa en una misma zona de cobertura predeterminada.

2. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el eje principal de un haz en el segundo conjunto (4101-4106)

de haces está sustancialmente a medio camino entre los ejes principales de los haces adyacentes procedentes de conjuntos de haces diferenciados.

3. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la pluralidad de recursos comprende ranuras de tiempo y cada subconjunto de las ranuras de tiempo asociadas con cada conjunto de haces es ortogonal con cada subconjunto de ranuras de tiempo asociadas con cada uno de los demás conjuntos de haces.

4. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la determinación de la información de terminal comprende determinar al menos una métrica de la calidad.

5. El procedimiento de la reivindicación 4 en el que la determinación de al menos una métrica de la calidad comprende determinar una entrada de un código recibida del terminal (130, 132, 134, 136, 138, 140) .

6. El procedimiento de la reivindicación 4 en el que la determinación de al menos una métrica de la calidad

comprende determinar una entrada de un código en base a las señales piloto recibidas del terminal (130, 132, 134, 136, 138, 140) .

7. El procedimiento de la reivindicación 4 en el que la determinación de al menos una métrica de la calidad comprende determinar información de la calidad del canal.

8. El procedimiento de la reivindicación 4 en el que la determinación de al menos una métrica de la calidad

comprende determinar información de la calidad del canal en base a señales recibidas del terminal (130, 132, 134, 136, 138, 140) .

9. Un aparato (200) configurado para soportar la reutilización de recursos en un sistema (100) de comunicaciones inalámbricas, comprendiendo el aparato (200) :

un medio para determinar la información del terminal, que incluye una ubicación del terminal (130, 132, 134, 45 136, 138, 140) dentro de una zona de cobertura; un medio para determinar un primer haz (4201) en un primer conjunto (4201-4206) de haces a partir de una pluralidad de conjuntos de haces en base a la ubicación del terminal (130, 132, 134, 136, 138, 140) , estando asociado cada haz en el primer conjunto (4201-4206) de haces con un subconjunto de recursos de una pluralidad de recursos; y 50 un medio para transmitir señales utilizando el primer haz (4201) en el primer conjunto (4201-4206) de haces en al menos algunos recursos del subconjunto de recursos, en el que el medio para la determinación del primer haz (4201) incluye un medio para seleccionar un vector de un código correspondiente al primer haz (4201) del primer conjunto (4201-4206) de haces y en el que el medio de transmisión comprende un medio para ponderar las señales usando el vector del código para generar señales ponderadas; y 55 un medio para pasar la transmisión de las señales del primer haz (4201) a un segundo haz de un segundo conjunto (4101-4106) de haces diferente del primer conjunto (4201-4206) de haces y en otro subconjunto de los recursos ortogonal con respecto al subconjunto de recursos asociados con el primer conjunto (42014206) de haces, estando asociado el otro subconjunto con el segundo conjunto (4101-4106) de haces, en el que las posiciones de los haces en el primer conjunto (4201-4206) de haces son complementarias de las posiciones de los haces en el segundo conjunto (4101-4106) de haces, de tal modo que un haz del primer conjunto (4201-4206) de haces proporcione una cobertura potente a una zona de débil cobertura del segundo conjunto (4101-4106) de haces, en el que cada conjunto de haces está dispuesto para proporcionar una cobertura sustancialmente completa en una misma zona de cobertura predeterminada.

10. El aparato (200) de la reivindicación 9 en el que el medio para determinar la información del terminal y el medio para determinar el primer haz comprenden un procesador, memoria e instrucciones almacenadas en la 10 memoria.

11. El aparato de la reivindicación 10 en el que el primer subconjunto de recursos comprende un subconjunto de subportadoras en un sistema de acceso múltiple por división ortogonal de frecuencia OFDMA.

12. El aparato (200) de la reivindicación 10 en el que el primer subconjunto de recursos comprende un subconjunto de ranuras de tiempo y cada subconjunto de ranuras de tiempo asociadas con cada conjunto de haces es

ortogonal con cada subconjunto de ranuras de tiempo asociadas con cada uno de los demás conjuntos de haces.

13. Un medio legible por ordenador que incluye instrucciones sobre el mismo que pueden ser ejecutadas por uno o más procesadores, comprendiendo las instrucciones instrucciones para llevar a cabo las etapas de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.