CONTROL DE POTENCIA PARA UN SISTEMA DE COMUNICACIONES INALAMBRICO UTILIZANDO MULTIPLEXACION ORTOGONAL.

Un procedimiento para llevar a cabo control de potencia para un terminal inalámbrico en un sistema de comunicaciones inalámbrico,

que comprende: obtener (314; 414), para cada una de al menos una estación base, una indicación de interferencia observada por la estación base, siendo cada una de las al menos una estación base una estación base vecina no designada para recibir una transmisión de datos enviada por el terminal inalámbrico o una estación base de servicio designada para recibir la transmisión de datos enviada por el terminal inalámbrico; caracterizado por estimar una ganancia de canal para la estación base de servicio; y para cada estación base vecina que va a considerarse en el ajuste de la potencia de transmisión, estimar una ganancia de canal para la estación base vecina, y ajustar la potencia de transmisión para la transmisión de datos en base a una indicación obtenida para la estación base vecina y las ganancias de canal estimadas para las estaciones base vecinas y de servicio

Control de potencia para un sistema de comunicaciones inalámbrico utilizando multiplexación ortogonal.

Antecendentes

La presente invención se refiere en general a las comunicaciones y, más específicamente, al control de potencia para un sistema de comunicaciones inalámbrico.

Un sistema de comunicaciones inalámbrico de acceso múltiple puede soportar simultáneamente comunicación para múltiples terminales inalámbricos. Cada terminal se comunica con una o más estaciones base mediante transmisiones a través de los enlaces directos e inversos. El enlace directo (o descendente) se refiere al enlace de comunicación desde las estaciones base hasta los terminales, y el enlace inverso (o ascendente) se refiere al enlace de comunicación desde los terminales hasta las estaciones base.

Múltiples terminales pueden transmitir simultáneamente a través del enlace inverso multiplexando sus transmisiones para que sean ortogonales entre sí. La multiplexación intenta conseguir ortogonalidad entre las múltiples transmisiones de enlace inverso en el dominio de tiempo, frecuencia y/o código. Una ortogonalidad completa, si se consigue, da como resultado que la transmisión de cada terminal no interfiera con las transmisiones de otros terminales en una estación base receptora. Sin embargo, normalmente no se consigue una ortogonalidad completa entre las transmisiones de diferentes terminales debido a las condiciones de canal, las imperfecciones de los receptores, etc. La pérdida de ortogonalidad da como resultado que cada terminal genere determinadas cantidades de interferencia a los otros terminales que se comunican con la misma estación base. Por lo tanto, las transmisiones de los terminales que se comunican con diferentes estaciones base no son normalmente ortogonales entre sí. Por lo tanto, cada terminal también puede generar interferencias a los terminales que se comunican con estaciones base cercanas. Por lo tanto, el rendimiento de cada terminal se degrada a causa de las interferencias del resto de terminales del sistema.

Adicionalmente, el documento US 2002/077138 A1 describe un control de potencia en bucle abierto para un canal de acceso aleatorio de enlace ascendente que trata el problema de una interferencia excesiva generada por el mecanismo de acceso aleatorio. El documento US-B1-6 597 705 describe una asignación dinámica de velocidades de transmisión de datos mediante estaciones base.

Por lo tanto, existe una necesidad en la técnica de técnicas que mitiguen los efectos de interferencia de manera que pueda conseguirse un rendimiento mejorado.

Resumen

En este documento se describen técnicas para controlar la potencia de transmisión para una transmisión de datos desde un terminal inalámbrico de manera que se mitigue tanto la interferencia "intra-sector" como la interferencia "inter-sector". La potencia de transmisión se ajusta de manera que la cantidad de interferencia intra-sector que el terminal puede generar a una estación base "de servicio" y la cantidad de interferencia inter-sector que el terminal puede generar a estaciones base "vecinas" se mantengan dentro de niveles aceptables. (Los términos entre comillas se describirán posteriormente). La cantidad de interferencia inter-sector que el terminal puede generar puede estimarse de manera aproximada en base a (1) la interferencia total observada por cada estación base vecina, (2) las ganancias de canal para las estaciones base de servicio y vecinas, (3) el nivel de potencia de transmisión actual utilizado por el terminal y (4) posiblemente otros parámetros. Cada estación base puede emitir un informe (por ejemplo, un único bit) indicativo de la interferencia total observada por esa estación base. La ganancia de canal para cada estación base puede estimarse en base a una señal piloto recibida desde la estación base. La potencia de transmisión puede ajustarse de manera probabilística, de manera determinista o de otras maneras basadas en estos parámetros.

En general, la potencia de transmisión puede disminuir si las estaciones base vecinas observan una interferencia elevada y puede aumentar si se observa una interferencia baja. La potencia de transmisión también puede ajustarse en una mayor cantidad y/o más frecuentemente si (1) el terminal está situado más cerca de una estación base vecina que observe una interferencia elevada y/o (2) el nivel de potencia de transmisión actual es más alto. La potencia de transmisión puede ajustarse en una cantidad más pequeña y/o menos frecuentemente si (1) el terminal está situado más cerca de la estación base de servicio y/o (2) el nivel de potencia de transmisión actual es más bajo. La interferencia intra-sector generada por el terminal se mantiene dentro de un nivel aceptable limitando la calidad (SNR) de señal recibida para que la transmisión de datos esté dentro de un intervalo de SRN permitido.

A continuación se describirán en detalle varios aspectos y realizaciones de la invención.

Breve descripción de los dibujos

Las características y la naturaleza de la presente invención se harán más evidentes a partir de la descripción detallada que se expone a continuación cuando se toma junto con los dibujos en los que los mismos caracteres de referencia identifican a los mismos elementos en todos ellos y en los que:

la Fig. 1 muestra un sistema de comunicaciones inalámbrico de acceso múltiple;

la Fig. 2 ilustra saltos de frecuencia en un plano de tiempo-frecuencia;

la Fig. 3 muestra un proceso para ajustar la potencia de transmisión de manera probabilística;

la Fig. 4 muestra un proceso para ajustar la potencia de transmisión de manera determinista;

la Fig. 5 muestra un mecanismo de control de potencia para un canal de datos;

la Fig. 6 muestra un mecanismo de control de potencia para un canal de control; y

la Fig. 7 muestra un terminal, una estación base de servicio y una estación base vecina.

Descripción detallada

La palabra "ejemplar" se utiliza en este documento con el significado de "que sirve como ejemplo, instancia o ilustración". Cualquier realización o diseño descritos en este documento como "ejemplares" no deben considerarse necesariamente como preferidos o ventajosos sobre otras realizaciones o diseños.

La Fig. 1 muestra un sistema 100 de comunicaciones inalámbrico de acceso múltiple. El sistema 100 incluye una pluralidad de estaciones 110 base que soportan comunicaciones para una pluralidad de terminales 120 inalámbricos. Normalmente, los terminales 120 están dispersados por todo el sistema y cada terminal puede ser fijo o móvil. Un terminal también puede denominarse como una estación móvil, un equipo de usuario (UE), un dispositivo de comunicaciones inalámbrico o como un término de otra terminología. Una estación base es una estación fija que se utiliza para la comunicación con los terminales y también puede denominarse como un punto de acceso, un nodo B o como un término de otra terminología. Un controlador 130 de sistema está acoplado a estaciones 110 base, proporciona coordinación y control para esas estaciones base y controla además el encaminamiento de datos para los terminales que reciben el servicio de esas estaciones base.

Cada estación base 110 proporciona cobertura de comunicación para un área 102 geográfica respectiva. Una estación base y/o su área de cobertura puede denominarse como una "célula", dependiendo del contexto en el que se utilice el término. Para aumentar la capacidad, el área de cobertura de cada estación base puede dividirse en múltiples sectores 104 (por ejemplo, tres). Cada sector recibe el servicio de un subsistema transceptor base (BTS). El término "sector" puede hacer referencia a un BTS y/o a su área de cobertura, dependiendo del contexto en el que se utilice el término. Para una célula sectorizada, la estación base para esa célula incluye normalmente los BTS para todos los sectores de esa célula. Por motivos de simplicidad, en la siguiente descripción el término "estación base" se utiliza de manera genérica para una estación fija que da servicio a una célula y para una estación fija que de servicio a un sector. Una estación base "de servicio" o un sector "de servicio" es aquél/aquella con el/la que se comunica un terminal. Una estación base "vecina" o un sector "vecino" es aquél/aquella con el/la que el terminal no está en comunicación. Por motivos de simplicidad, la siguiente descripción asume que cada terminal se comunica con una...

1. Un procedimiento para llevar a cabo control de potencia para un terminal inalámbrico en un sistema de comunicaciones inalámbrico, que comprende:

       obtener (314; 414), para cada una de al menos una estación base, una indicación de interferencia observada por la estación base, siendo cada una de las al menos una estación base una estación base vecina no designada para recibir una transmisión de datos enviada por el terminal inalámbrico o una estación base de servicio designada para recibir la transmisión de datos enviada por el terminal inalámbrico;

       caracterizado por

       estimar una ganancia de canal para la estación base de servicio; y

       para cada estación base vecina que va a considerarse en el ajuste de la potencia de transmisión,

       estimar una ganancia de canal para la estación base vecina, y

       ajustar la potencia de transmisión para la transmisión de datos en base a una indicación obtenida para la estación base vecina y las ganancias de canal estimadas para las estaciones base vecinas y de servicio.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además:

       limitar (342, 344, 346; 442, 444, 446) la potencia de transmisión para que la transmisión de datos esté dentro de un intervalo determinado en base a una medición obtenida para la transmisión de datos.

3. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además:

       estimar una SNR de calidad de señal recibida para la transmisión de datos en la estación base de servicio; y

       limitar la potencia de transmisión para la transmisión de datos en base a la SNR recibida estimada para la transmisión de datos.

4. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la indicación para cada una de la al menos una estación base comprende un primer bit que indica si la interferencia observada por la estación base está por encima o por debajo de un primer umbral de interferencia.

5. El procedimiento según la reivindicación 4, en el que la indicación para cada una de la al menos una estación base comprende además un segundo bit que indica si la interferencia observada por la estación base supera un segundo umbral de interferencia que es superior al primer umbral de interferencia.

6. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que se obtiene una pluralidad de indicaciones para una pluralidad de estaciones base vecinas, y en el que la potencia de transmisión para la transmisión de datos se ajusta en base a una indicación obtenida para una única estación base vecina que se selecciona de entre la pluralidad de estaciones base vecinas.

7. El procedimiento según la reivindicación 6, en el que la única estación base vecina es una estación base vecina con la pérdida de propagación más pequeña para el terminal inalámbrico entre la pluralidad de estaciones base vecinas.

8. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que para el ajuste de la potencia de transmisión para la transmisión de datos sólo se consideran indicaciones de interferencia para las estaciones base de un conjunto designado de estaciones base.

9. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el ajuste de la potencia de transmisión para la transmisión de datos comprende

       para cada estación base que va a considerarse en el ajuste de la potencia de transmisión, ajustar además la potencia de transmisión para la transmisión de datos en base a un nivel de potencia de transmisión actual para la transmisión de datos, un intervalo de deltas de potencia de transmisión permitidos, una potencia de transmisión máxima para el terminal, un factor de reducción de pico a media, o una combinación de los mismos.

10. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el ajuste de la potencia de transmisión para la transmisión de datos comprende

       para cada estación base que va a considerarse en el ajuste de la potencia de transmisión, disminuir la potencia de transmisión si la interferencia observada por la estación base está por encima de un primer valor de interferencia, y aumentar la potencia de transmisión si la interferencia observada por la estación base está por debajo del primer umbral de interferencia.

11. El procedimiento según la reivindicación 10, en el que el ajuste de la potencia de transmisión para la transmisión de datos comprende además:

       para cada estación base que va a considerarse en el ajuste de la potencia de transmisión, fijar la potencia de transmisión a un nivel de baja potencia predeterminado si la interferencia observada por la estación base está por encima de un segundo umbral de interferencia que es superior al primer umbral de interferencia.

12. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que las ganancias de canal para las estaciones base vecinas y de servicio se estiman en base a las señales piloto recibidas desde las estaciones base vecinas y de servicio, respectivamente.

13. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además:

       para cada estación base vecina que va a considerarse en el ajuste de la potencia de transmisión,

       determinar una probabilidad para ajustar la potencia de transmisión de manera ascendente o descendente en base a las ganancias de canal para las estaciones base vecinas y de servicio, y

       ajustar la potencia de transmisión para la transmisión de datos en base a la indicación obtenida para la estación base vecina y la probabilidad determinada para la estación base vecina.

14. El procedimiento según la reivindicación 13, en el que la probabilidad se determina además en base a un nivel actual de la potencia de transmisión para la transmisión de datos.

15. El procedimiento según la reivindicación 13, en el que la potencia de transmisión se ajusta en un diferencial de tamaño fijo y según la probabilidad determinada.

16. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además:

       para cada estación base vecina que va a considerarse en el ajuste de la potencia de transmisión,

       determinar un tamaño de diferencial para ajustar la potencia de transmisión en base a las ganancias de canal estimadas para las estaciones base vecinas y de servicio, y

       ajustar la potencia de transmisión para la transmisión de datos en base a la indicación obtenida para la estación base vecina y al tamaño de diferencial determinado para la estación base vecina.

17. El procedimiento según la reivindicación 16, en el que el tamaño de diferencial se determina además en base a un nivel actual de la potencia de transmisión para la transmisión de datos.

18. El procedimiento según la reivindicación 3, en el que la potencia de transmisión para la transmisión de datos se determina mediante un nivel de potencia de referencia y un delta de potencia de transmisión, y en el que el delta de potencia de transmisión se ajusta en base a la al menos una indicación obtenida para la al menos una estación base.

19. El procedimiento según la reivindicación 18, que comprende además:

       ajustar el nivel de potencia de referencia de manera que una SNR recibida para una segunda transmisión enviada por el terminal inalámbrico a la estación base de servicio se mantenga en una SNR objetivo, y en el que la SNR recibida para la transmisión de datos se estima en base a la SNR objetivo para la segunda transmisión.

20. El procedimiento según la reivindicación 19, en el que la segunda transmisión es para un canal de control enviado por el terminal a la estación base de servicio.

21. El procedimiento según la reivindicación 3, en el que la potencia de transmisión para la transmisión de datos se limita de manera que la SNR recibida para la transmisión de datos esté dentro de un intervalo de SNR recibidas permitidas para la transmisión de datos.

22. El procedimiento según la reivindicación 3, que comprende además:

       limitar la potencia de transmisión para que la transmisión de datos esté a o por debajo de un nivel de potencia máximo permitido para el terminal inalámbrico.

23. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la obtención de la al menos una indicación de interferencia observada por la al menos una estación base y el ajuste de la potencia de transmisión para la transmisión de datos se llevan a cabo por el terminal inalámbrico.

24. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la obtención de la al menos una indicación de interferencia observada por la al menos una estación base y el ajuste de la potencia de transmisión para la transmisión de datos se llevan a cabo por la estación base de servicio.

25. El procedimiento según la reivindicación 24, en el que la al menos una indicación se obtiene mediante señalización compartida entre las al menos una estación base.

26. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la transmisión de datos se envía utilizando retransmisión automática híbrida (H-ARQ) que permite una terminación anticipada de una transmisión de un paquete descodificado correctamente por una estación base designada para recibir la transmisión de datos.

27. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el sistema de comunicación inalámbrico es un sistema de acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA).

28. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el sistema de comunicación inalámbrico es un sistema de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA).

29. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el sistema de comunicación inalámbrico es un sistema de acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA).

30. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además:

       verificar la interferencia observada por una primera estación base no designada para recibir una transmisión de datos enviada por un terminal inalámbrico a una estación base de servicio;

       ajustar la potencia de transmisión para la transmisión de datos en base a la interferencia observada por la primera estación base; y

       limitar la potencia de transmisión para que la transmisión de datos mantenga por debajo de un nivel predeterminado una interferencia debida a la transmisión de datos en la estación base de servicio.

31. El procedimiento según la reivindicación 30, en el que la interferencia observada por la primera estación base se verifica en base a un informe de medición enviado por la primera estación base, un nivel actual de la potencia de transmisión utilizada para la transmisión de datos, una distancia estimada a la primera estación base, o una combinación de los mismos.

32. El procedimiento según la reivindicación 30, en el que la limitación de la potencia de transmisión para la transmisión de datos comprende

       estimar una SNR de calidad de señal recibida para la transmisión de datos en la estación base de servicio, y

       limitar la potencia de transmisión para la transmisión de datos de manera que la SNR recibida para la transmisión de datos esté dentro de un intervalo de SNR recibidas permitidas para la transmisión de datos.

33. El procedimiento según la reivindicación 30, en el que la primera estación base es una estación base con la señal recibida más fuerte en el terminal inalámbrico entre las al menos una estación base recibida por el terminal inalámbrico y no designada para recibir la transmisión de datos.

34. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además:

       obtener, en una estación base, un nivel de potencia de transmisión soportado por un terminal inalámbrico para una transmisión de datos a la estación base, en el que el nivel de potencia de transmisión se determina en base a dicha indicación de interferencia observada por cada una de dichas al menos una estación base vecina no designada para recibir la transmisión de datos; y

       planificar el terminal inalámbrico para una transmisión de datos en base al nivel de potencia de transmisión soportado por el terminal inalámbrico.

35. El procedimiento según la reivindicación 34, que comprende además:

       ajustar un nivel de potencia de referencia para el terminal inalámbrico para obtener una SNR de calidad de señal objetivo para una segunda transmisión enviada desde el terminal inalámbrico a la estación base, y en el que el nivel de potencia de transmisión se determina además en base al nivel de potencia de referencia.

36. El procedimiento según la reivindicación 34, que comprende además:

       obtener, en la estación base, un número particular de subbandas soportadas por el terminal inalámbrico en el nivel de potencia de transmisión, y en el que además el terminal inalámbrico se planifica para una transmisión de datos en base al número particular de subbandas soportadas en el nivel de potencia de transmisión.

37. Un aparato que puede hacerse funcionar para llevar a cabo el control de potencia para un terminal inalámbrico de un sistema de comunicaciones inalámbrico, que comprende:

       medios (110x, 120x) para obtener, para cada al menos una estación base, una indicación de interferencia observada por la estación base, siendo cada una de las al menos una estación base una estación base vecina no designada para recibir una transmisión de datos enviada por el terminal inalámbrico o una estación base de servicio designada para recibir la transmisión de datos enviada por el terminal inalámbrico;

       caracterizado porque comprende

       medios para estimar una ganancia de canal para la estación base de servicio; y

       para cada estación base vecina que va a considerarse en el ajuste de la potencia de transmisión,

       medios para estimar una ganancia de canal para la estación base vecina, y

       medios para ajustar la potencia de transmisión para la transmisión de datos en base a una indicación obtenida para la estación base vecina y las ganancias de canal estimadas para las estaciones base vecinas y de servicio.

38. El aparato según la reivindicación 37, que comprende además:

       medios para estimar una SNR de calidad de señal recibida para la transmisión de datos en una estación base de servicio designada para recibir la transmisión de datos; y

       medios para limitar la potencia de transmisión para la transmisión de datos en base a la SNR recibida estimada para la transmisión de datos.

39. El aparato según la reivindicación 37, en el que para cada estación base que va a considerarse en el ajuste de la potencia de transmisión, la potencia de transmisión para la transmisión de datos se ajusta además en base a un nivel actual de la potencia de transmisión, un intervalo de deltas de potencia de transmisión permitidos, una potencia de transmisión máxima para el terminal, un factor de reducción de pico a media, o una combinación de los mismos.

40. El aparato según la reivindicación 37, que comprende además:

       medios para obtener un nivel de potencia de transmisión soportado por un terminal inalámbrico para una transmisión de datos a una estación base, en el que el nivel de potencia de transmisión se determina en base a dicha indicación de interferencia observada por cada una de dichas al menos una estación base vecina no designada para recibir la transmisión de datos; y

       medios para planificar el terminal inalámbrico para la transmisión de datos en base al nivel de potencia de transmisión soportado por el terminal inalámbrico.

41. El aparato según la reivindicación 40, que comprende además:

       medios para ajustar un nivel de potencia de referencia para el terminal inalámbrico para obtener una SNR de calidad de señal objetivo para una segunda transmisión enviada desde el terminal inalámbrico a la estación base, y en el que el nivel de potencia de transmisión se determina además en base al nivel de potencia de referencia.