Sistema, unidad y procedimiento de replanificación de frecuencias.

Un procedimiento de replanificación de frecuencias en un sistema de comunicación inalámbrica, en el que el sistema de comunicación inalámbrica

(100) está dispuesto para soportar comunicación para una serie de estaciones móviles (112 a 115) a través de una serie de celdas, comprendiendo el procedimiento la generación de penalizaciones de canal/interferencia basándose en informes de medición, y caracterizado por la etapa de: para una primera celda que tiene una o varias celdas cocanal vecinas para las que no hay informes de medición disponibles,

estimar penalizaciones de canal/interferencia para dichas una o varias celdas cocanal vecinas, basándose en los niveles de interferencia de vecinas comunes de la primera celda y de dichas una o varias celdas cocanal vecinas.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2005/006882.

Solicitante: Motorola Mobility LLC .

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 600 North US Highway 45 Libertyville, IL 60048 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: BRUSCH,SIMON, WILLIAMS,OLATUNDE, CHARITY,TIMOTHY, HANNA,TREVOR, HOPKINSON,JONATHAN N, MATHEWS,JOHN, RAMSDEN,JASON, RATFORD,MICHAEL S.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Transferencia (Handover) o disposiciones para reseleccionar... > H04W36/28 (participando una pluralidad de conexiones, p. ej. conexiones multi-llamada o multi-portadora)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Planificación de red, p. ej. herramientas de planificación... > H04W16/18 (Herramientas de planificación de red)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Disposiciones de supervisión, monitorización y... > H04W24/02 (Disposiciones para la optimización de las condiciones de operación)

PDF original: ES-2502484_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Sistema, unidad y procedimiento de replanificación de frecuencias Sector técnico

La invención se refiere a un sistema, una unidad y un procedimiento de replanificación de frecuencias. En particular, se refiere a un sistema, una unidad y un procedimiento de replanificación de frecuencias, basados en informes de mediciones.

Antecedentes

Los sistemas de comunicación inalámbrica, tales como los sistemas de comunicación radioeléctrica móvil celulares o privados, proporcionan habitualmente enlaces de comunicación radi oeléctrica para su disposición entre una serie de estaciones transceptoras base (BTSs, base transceiver stations) y una serie de unidades de abonado, denominadas a menudo estaciones móviles (MSs, mobile stations).

En un sistema de comunicación inalámbrica, cada BTS tiene asociada consigo un área (o celda) de cobertura geográfica particular. En los sistemas de comunicación celular grandes, se utilizan muchas celdas y habitualmente están solapadas para producir un área de cobertura compuesta extensa. El factor principal que define el área de cobertura en la que una BTS puede mantener comunicaciones aceptables con una las MSs es el nivel de potencia del transmisor de la BTS.

En dicho sistema celular con celdas adyacentes solapadas, las frecuencias utilizadas en las celdas particulares se seleccionan, de manera general, para minimizar el nivel de interferencia radioeléctrica generada en las celdas adyacentes. Este proceso de selección se produce normalmente durante una fase de diseño de la red.

Un diseño de red basado en celdas, se basa habitualmente en una configuración de celdas idealizada. Sin embargo, en la práctica rara vez se tiene una configuración de celdas idealizada, debido por ejemplo a la naturaleza del terreno que tiene como resultado entornos variables de propagación radioeléctrica, y al hecho de que los sitios y las antenas de las celdas no están ubicados de manera ideal en una configuración de parrilla regular.

Por lo tanto, el diseñador de la red utiliza herramientas de planificación de frecuencias para estimar la propagación radioeléctrica para cada celda y predecir un área de cobertura correspondiente. Basándose en estos modelos de propagación, el diseñador de la red puede desarrollar un plan de frecuencias para la red, previsto para minimizar la interferencia esperada entre celdas en solapamiento. El plan de frecuencias considera factores tales como la altura y la localización de las antenas, la topología del terreno, los niveles de potencia transmitida y el número previsto de abonados.

La calidad del plan de frecuencias que se puede producir por medio de dichas técnicas tradicionales de predicción de coberturas está limitada por el grado de solape de cobertura entre celdas. Un mayor solape significa una mayor interferencia potencial, lo que dificulta producir un plan de frecuencias con pocas interferencias.

Un procedimiento conocido de planificación de frecuencias que incorpora una consideración de las interferencias utiliza un algoritmo de asignación de canales junto con una matriz de penalizaciones portadora-interferencia (C/l, carrier-to-interference). Se da a conocer un ejemplo de dicho procedimiento en el documento GB 2 332 6A.

Por lo tanto, conseguir un plan (o replanificación) óptimo de frecuencias depende de la precisión de la matriz C/l, y por ello son las imprecisiones en las matrices C/l las que conducen en último término a una interferencia imprevista cuando se utilizan dichos procedimientos.

Existen una serie de razones por las que las matrices producidas convencionalmente son imprecisas. Por ejemplo, las matrices están basadas en niveles de interferencia previstos a nivel del suelo, y por lo tanto no se tienen en cuenta los abonados que se encuentran en edificios altos. Además, habitualmente no reflejan el impacto de datos detallados de interferencia, tal como en las calles de tipo cañón. Asumen límites fijos de las celdas, mientras que las características de las MSs y de los algoritmos de traspaso son tales que los límites de las celdas se pueden desplazar. Asimismo, dependen de datos precisos de los sitios y las antenas, que raramente están disponibles.

Además, estas técnicas de predicción de coberturas tienden a enfocarse en un área de cobertura geográfica, asumiendo una distribución homogénea de las MSs dentro de la celda, en lugar de una cobertura basada en abonados o de 'tráfico", en la que los abonados están distribuidos de manera desigual a través de una celda. Esta imprecisión limita la eficacia de las predicciones y las decisiones resultantes, adoptadas a partir de las mismas. A su

vez, esto significa que la red está configurada de forma no óptima y, por lo tanto, entrega habitualmente una calidad de servicio inferior a la óptima.

Sin embargo, en la técnica se conoce un procedimiento alternativo de generación de la matriz C/l, que comprende recopilar informes de medición (MRs, measurement reports) enviados por las estaciones móviles. Los MRs comprenden habitualmente las intensidades de la señal de enlace descendente de la BTS que da servicio a las celdas de una MS dada, junto con las intensidades de la señal de enlace descendente de las BTSs de las celdas vecinas detectadas por la MS. Recopilando un número estadísticamente significativo de dichos MRs, se pueden utilizar las intensidades relativas de las BTSs en una celda aislada y sus alrededores, para generar un valor C/l más preciso para dicha celda, basándose en las observaciones reales de las MSs servidas por la celda y, por lo tanto, de manera transparente a su distribución física dentro de la misma.

SI esto se lleva a cabo para una serie de celdas solapadas, la matriz C/l resultante se puede utilizar para replanificación de frecuencias (por ejemplo, debida a adlclón/mantenimiento/eliminación de estaciones base, o para tener en cuenta variaciones estacionales del tráfico). Esto se denomina 'sistema de optimización Inteligente' (IOS, intelligent optimisation system).

Un IOS tiene una serle de ventajas, siendo la más notable la eliminación de la necesidad de modelar, medir o asumir la distribución geográfica de las MSs dentro de una celda, que, tal como se indicado más arriba, es una contribución principal a la imprecisión de las herramientas tradicionales de planificación de frecuencias.

Sin embargo, la utilización de Informes de medición da lugar a algunas consideraciones nuevas:

Notablemente, en los sistemas actuales una MS no puede notificar a una vecina, si dicha vecina está utilizando la misma frecuencia de canal de control de difusión (BCCH, broadcast control channel) que la BTS de la celda de servicio de la MSs. Por consiguiente, no se puede generar directamente un valor de penalización C/l para dichas vecinas a partir de los MRs.

Adiclonalmente, los MRs proporcionan solamente intensidades de señal de enlace descendente para celdas vecinas. Si la interferencia experimentada por el tráfico de enlace ascendente no está correlacionada, es deseable construir o modificar una matriz C/l para reflejar la Interferencia tanto de enlace descendente como de enlace ascendente. Sin embargo, actualmente no existen medios directos de obtención de niveles de recepción de enlace ascendente para las MSs de celdas vecinas utilizando los MRs.

Del mismo modo, los MRs están basados en la Intensidad de señal del canal de control de difusión de las diferentes celdas, pero es deseable producir matrices C/l que reflejen la Interferencia de los canales de tráfico.

Finalmente, la preferencia de un número estadísticamente significativo de informes de medición significa que si se reciben demasiado pocos MRs durante un período de muestreo dado, un valor o valores de C/l resultantes... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento de replanificación de frecuencias en un sistema de comunicación inalámbrica, en el que el sistema de comunicación inalámbrica (1) está dispuesto para soportar comunicación para una serie de estaciones móviles (112 a 115) a través de una serie de celdas, comprendiendo el procedimiento la generación de penalizaciones de canal/interferencia basándose en informes de medición, y caracterizado por la etapa de:

para una primera celda que tiene una o varias celdas cocanal vecinas para las que no hay informes de medición disponibles,

estimar penalizaciones de canal/interferencia para dichas una o varias celdas cocanal vecinas, basándose en los niveles de interferencia de vecinas comunes de la primera celda y de dichas una o varias celdas cocanal vecinas.

2. Un procedimiento de replanificación de frecuencias según la reivindicación 1, en el que la etapa de estimar penalizaciones de canal/interferencia para dichas una o varias celdas cocanal vecinas comprende:

la estimación del valor de interferencia cocanal (CCI) entre el servidor s de la primera celda y el vecino cocanal n, sustancialmente como

CCI(s, n) = £ {CCI(S, 1) ,CCI(i, n)}

para i vecinos comunes.

3. Un procedimiento de replanificación de frecuencias según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que la

etapa de estimación de penalizaciones canal/interferencia para dichas una o varias celdas cocanal vecinas

comprende además, para el caso de solamente un valor de interferencia cocanal (CCI) disponible:

la estimación de una penalización de interferencia cocanal en la portadora x del servidor s de la primera celda a partir de la portadora y del vecino cocanal n, con utilizaciones de tráfico TU, sustancialmente como

penalización[s, x, n, y) = CCI(s, n) * TU(s, x) * TU(n, y) * C

donde C es una constante, y todos los términos de la ecuación son tal como se definen en el presente documento.

4. Un procedimiento de replanificación de frecuencias según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que la

etapa de estimar las penalizaciones de canal/interferencia para dichas una o varias celdas cocanal vecinas

comprende además, para el caso de una serie k de valores de interferencia cocanal correspondientes a una serie k de tipos de tráfico:

la estimación de una penalización de interferencia cocanal (CCI) en la portadora x del servidor s de la primera celda a partir de la portadora y del vecino cocanal n, con utilizaciones de tráfico TU, sustancialmente como

penalización (s, x, n, y) =

(CCI1(s, n) * TU^s, x) + CCI2(s, n) * TU2(s, x) +... + CCIk(s, n) * TUk(s, x) )

* TU(n, y) * C

donde los términos de la ecuación son tal como se definen en el presente documento.

5. Un procedimiento de replanificación de frecuencias según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se estiman penalizaciones de interferencia cocanal independientes para tipos de tráfico independientes.

6. Un procedimiento de replanificación de frecuencias según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se utilizan valores de interferencia de canal adyacente (ACI) en lugar de valores de interferencia cocanal, calculándose un ACI sustancialmente como

ACI(S, n) = 52 {ACI(S, i).ACI(i, n)}

para i vecinos comunes, donde los términos de la ecuación son tal como se definen en el presente documento.

7. Un sistema de comunicación inalámbrica (1) para soportar comunicación para una serie de estaciones móviles (112 a 115) a través de una serie de celdas, comprendiendo el sistema un procesador (175) que puede funcionar para generar un plan de reutilización de frecuencias, estando el sistema de comunicación inalámbrica (1) caracterizado porque:

para una primera celda que tiene una o varias celdas cocanal vecinas para las que no hay informes de medición disponibles,

el procesador (175) está dispuesto para estimar, en funcionamiento, penalizaciones de canal/interferencia para dichas una o varias celdas cocanal vecinas basándose en los niveles de interferencia de vecinas comunes de la primera celda y de dichas una o varias celdas cocanal vecinas.

8. Un sistema de comunicación inalámbrica (1) según la reivindicación 7, en el que el procesador (175) está dispuesto para estimar, en funcionamiento, un valor de interferencia cocanal (CCI) entre el servidor s de la primera celda y el vecino cocanal n, sustancialmente como

CCI(s, n) = ]T {cci(s, i).CCI(i, n)}

para i vecinos comunes.

9. Un sistema de comunicación inalámbrica (1) según cualquiera de las reivindicaciones 7 ú 8, en el que el procesador (175) está dispuesto para estimar, en funcionamiento, para el caso de solamente un valor de interferencia cocanal (CCI) disponible;

una penalización de interferencia cocanal en la portadora x del servidor s de la primera celda a partir de la portadora y del vecino cocanal n, con utilizaciones de tráfico TU, sustancialmente como

penalización{s, x, n, y) = CCI(s, n) * TU(s, x) * TU(n, y) * C

donde los términos de la ecuación son tal como se definen en el presente documento.

1. Un sistema de comunicación inalámbrica (1) según cualquiera de las reivindicaciones 7 ú 8, en el que el procesador (175) está dispuesto para estimar, en funcionamiento, para el caso de una serie k de valores de interferencia cocanal correspondientes a una serie k de tipos de tráfico:

una penalización de interferencia cocanal (CCI) en la portadora x del servidor s de la primera celda a partir de la portadora y del vecino cocanal n, con utilizaciones de tráfico TU, sustancialmente como

penalización (s, x, n, y) =

(CCI1{s, n) * TU,(s, x) + CCI2(s, n) * TU2(s, x) +... + CCIk(s, n) * TUk(s, x))

* TU(n, y) * C

donde los términos de la ecuación son tal como se definen en el presente documento.

11. Una unidad de comunicación (146, 172) que funciona en un sistema de comunicación inalámbrica que comprende una serie de celdas, estando la unidad de comunicación caracterizada por:

un procesador (175) para facilitar una operación de replanificación de frecuencias del sistema de comunicación inalámbrica, en el que

para una primera celda que tiene una o varias celdas cocanal vecinas para las que no hay informes de medición disponibles,

el procesador (175) está dispuesto para estimar penalizaciones de canal/interferencia para dichas una o varias celdas cocanal vecinas basándose en los niveles de interferencia de vecinas comunes de la primera celda y de dichas una o varias celdas cocanal vecinas.

12. Una unidad de comunicación (146, 172) según la reivindicación 11, en la que, en funcionamiento, el procesador (175) está dispuesto para estimar la interferencia cocanal (CCI) entre el servidor s de la primera celda y el vecino cocanal n, sustancialmente como

CCI(s, n) = ]T {CCI(S, i) ,CCI(i, n)}

para i vecinos comunes.

13. Una unidad de comunicación (146, 172) según cualquiera de las reivindicaciones 11 y 12, en la que, en funcionamiento, el procesador (175) está dispuesto además para estimar, para el caso de solamente un valor de interferencia cocanal (CCI) disponible:

una penalización de interferencia cocanal en la portadora x del servidor s de la primera celda a partir de la portadora 1 y del vecino cocanal n, con utilizaciones de tráfico TU, sustancialmente como

penalización{s, x, n, y) = CCI(s, n) * TU(s, x) * TU(n, y) * C

donde los términos de la ecuación son tal como se definen en el presente documento.

14. Una unidad de comunicación (146, 172) según cualquiera de las reivindicaciones 11 y 12, en la que, en funcionamiento, el procesador (175) está dispuesto además para estimar, para el caso de una serie k de valores de

interferencia cocanal correspondientes a una serie k de tipos de tráfico:

una penalización de interferencia cocanal (CCI) en la portadora x del servidor s de la primera celda a partir de la portadora y del vecino cocanal n, con utilización de tráfico TU, sustancialmente como

penalización (s, x, n, y) =

(CCI1(s, n) * TU^s, x) + CCI2(s, n) * TU2(s, x) +... + CCIk(s, n) * TUk(s, x) )

* TU(n, y) * C

donde los términos de la ecuación son tal como se definen en el presente documento.

15. Una unidad de comunicación (146, 172) según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en la que, en

funcionamiento, el procesador (175) está dispuesto, a efectos de la estimación de penalizaciones de interferencia cocanal, para generar penalizaciones de interferencia cocanal independientes para tipos de tráfico independientes.

16. Una unidad de comunicación (146, 172) según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, en la que, en funcionamiento, el procesador (175) está dispuesto, a efectos de la estimación de penalizaciones de interferencia de 25 canal adyacente, para utilizar valores de interferencia de canal adyacente (ACI) en lugar de valores de interferencia cocanal, calculándose los ACI sustancialmente como

aci(s, n) = {aci(s, i).aci{í, n)}

para i vecinos comunes, donde los términos de la ecuación son tal como se definen en el presente documento.