APARATO, SISTEMA Y PROCEDIMIENTO PARA LA GESTIÓN AUTONOMA DE LOS RECURSOS DE COMUNICACIONES DEL ENLACE INVERSO EN UN SISTEMA DE COMUNICACIONES DISTRIBUIDO.

Un procedimiento, realizado en una estación base que funciona como una estación base no en servicio para al menos una estación móvil servida por otra estación base,

para asignar recursos de enlace inverso a estaciones móviles servidas por la estación base en un sistema de comunicaciones de estaciones base distribuidas, comprendiendo el procedimiento: medir los parámetros de la carga acoplada de las transmisiones del enlace inverso de al menos una estación móvil servida por otra estación base; calcular una carga acoplada esperada estimada debida a transmisiones del enlace inverso de al menos una estación móvil en base a parámetros de la carga acoplada; asignar recursos del enlace inverso a otras estaciones móviles servidas por la estación base de acuerdo con la carga acoplada esperada estimada; en el que la asignación de recursos del enlace inverso comprende la programación de las tasas de transmisión de datos a otras estaciones móviles servidas por la estación base para crear una carga total del enlace inverso debida a las otras estaciones móviles en la estación base que no exceda la diferencia de la capacidad total de la estación base y la carga acoplada esperada estimada; en el que la estimación comprende calcular una carga acoplada anterior debida a las transmisiones del enlace inverso de al menos una estación móvil en base a los parámetros de carga acoplada medidos durante un periodo de transmisión anterior; y calcular la carga acoplada esperada estimada en base a la carga acoplada anterior; en el que, el cálculo de la carga acoplada esperada estimada comprende calcular la carga acoplada esperada estimada para que sea igual que la carga acoplada anterior; en el que, el cálculo de la carga acoplada anterior comprende calcular una pluralidad de cargas acopladas anteriores; y en el que el cálculo de la carga acoplada esperada estimada comprende además calcular una carga acoplada esperada total promediada de la pluralidad de cargas acopladas anteriores

La presente solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la solicitud Provisional de los Estados Unidos número de serie 60/479.252, presentada el 16 de Junio de 2003, titulada "Procedimiento y Aparato para el Control Distribuido de la Programación de Carga de Comunicaciones del Enlace Inverso" y la solitud provisional de los Estados Unidos, número de serie 60/480.155 presentada el 19 de Junio de 2003, titulada "Procedimiento y Aparato para el Control Distribuido de la Programación de Carga de Comunicaciones del Enlace Inverso".

Antecedentes de la Invención

La invención se refiere en general a sistemas de comunicaciones y más específicamente a un aparato, un sistema y un procedimiento para gestionar las comunicaciones del enlace inverso (enlace ascendente) en un sistema de comunicaciones.

Muchos sistemas de comunicaciones inalámbricas emplean estaciones base distribuidas geográficamente para proporcionar células o regiones de comunicación donde una estación base en servicio proporciona el servicio de comunicaciones a las estaciones móviles dentro de la región correspondiente a la estación base en servicio. En ciertas situaciones, las señales del enlace inverso transmitidas desde cada una de las estaciones móviles a la estación base interfieren con otras señales del enlace inverso transmitidas desde otras estaciones móviles. Debido a la interferencia y los recursos limitados, la capacidad de cada una de las estaciones base está limitada. La capacidad del enlace inverso de una estación base está afectada por la carga del enlace inverso debido a las estaciones móviles servidas por la estación base, por la carga acoplada del enlace inverso debido a las estaciones móviles servidas por otras estaciones base y por otras fuentes de ruido. La programación de carga del enlace inverso proporciona un mecanismo para maximizar el uso eficaz de los recursos del sistema controlando las transmisiones de las estaciones móviles. En los sistemas de comunicaciones convencionales, un controlador centralizado evalúa la carga del enlace inverso y la carga acoplada del enlace inverso, así como otros factores, para determinar la programación de carga apropiada. Para la mayor parte de las aplicaciones de datos, sin embargo, las estaciones móviles están controladas por una única estación base en servicio para reducir los retardos de programación aunque las transmisiones del enlace inverso pueden afectar a la carga en las otras estaciones base.

Los sistemas convencionales, sin embargo, están limitados de varias formas. Por ejemplo, las comunicaciones con el controlador centralizado dan como resultado retardos significativos. La información recogida por cada una de las estaciones base se redirige al controlador centralizado. El controlador centralizado procesa la información, determina una capacidad de carga óptima para cada una de las estaciones base, y envía la capacidad de carga óptima a cada una de las estaciones base. Cada una de las estaciones base limita las comunicaciones de las estaciones móviles a las que está sirviendo de acuerdo con la capacidad de carga actualizada proporcionada por el controlador. Las condiciones del canal, sin embargo, cambian a menudo durante el tiempo que se requiere para transmitir, procesar y recibir la capacidad de carga óptima. Por consiguiente, una estación base puede estar funcionando a un nivel significativamente diferente del nivel óptimo dando como resultado recursos no utilizados o una condición de sobrecarga. Puede ocurrir una condición de sobrecarga, por ejemplo, cuando una estación base que funciona de acuerdo con la última información de capacidad óptima que se proporcionó por el controlador puede sobrecargar a otra estación base que está intentando funcionar cerca de su capacidad máxima debido a que los retardos en el sistema no han permitido que las nuevas condiciones del canal se reflejasen en la información dirigida a las estaciones base. Las condiciones de sobrecarga conducen a pérdidas de datos, retransmisiones de mensajes, y otras consecuencias no deseadas.

La patente de los Estados Unidos Nº 5.923.650 revela un procedimiento y un aparato para la programación de la tasa del enlace inverso.

Por consiguiente, hay necesidad de un aparato, un sistema y un procedimiento para asignar de forma eficaz los recursos del canal inverso en un sistema de comunicaciones con estaciones base distribuidas geográficamente.

Breve descripción de los dibujos

La FIG. 1 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicaciones que tiene estaciones base distribuidas geográficamente de acuerdo con las realizaciones de ejemplo de la invención.

La FIG. 2 es un diagrama de bloques de una porción de un sistema de comunicaciones donde una estación móvil única está en comunicación con estaciones base que funcionan como una estación base en servicio y como una estación base no en servicio.

La FIG. 3 es un diagrama de bloques de una estación base de acuerdo con una realización de ejemplo de la invención.

La FIG. 4 es un diagrama de bloques que ilustra una relación de ejemplo entre las estaciones móviles y las estaciones base de acuerdo con las realizaciones de ejemplo de la invención.

La FIG. 5 es una tabla que ilustra las relaciones de ejemplo entre las estaciones móviles y las estaciones base de acuerdo con las realizaciones de ejemplo de la invención.

La FIG. 6 es una ilustración gráfica de una distribución de ejemplo de las cargas del enlace inverso y las cargas acopladas del enlace inverso experimentadas en una estación base de acuerdo con las realizaciones de ejemplo de la invención.

La FIG. 7 es un diagrama de bloques de una porción del sistema de comunicaciones de acuerdo con la primera realización de ejemplo de la invención.

La FIG. 8 es un diagrama de flujo de un procedimiento de determinación de una carga acoplada esperada realizado en una estación base en servicio de acuerdo con la primera realización de ejemplo de la invención.

La FIG. 9 es un diagrama de flujo de un procedimiento de determinación de la capacidad disponible en una estación base no en servicio de acuerdo con la primera realización de ejemplo de la invención.

La FIG. 10 es un diagrama de flujo de la gestión de los recursos del canal del enlace inverso en el sistema de comunicaciones de acuerdo con la primera realización de ejemplo de la invención.

La FIG. 11 es un diagrama de flujo de una porción del sistema de comunicaciones de acuerdo con una segunda realización de ejemplo de la invención.

La FIG. 12 es un diagrama de flujo de un procedimiento de gestión de los canales del enlace inverso realizado en una estación base que funciona como una estación base en servicio de acuerdo con la segunda realización de ejemplo de la invención.

La FIG. 13 es un diagrama de flujo de un procedimiento de gestión de los recursos del canal del enlace inverso en una estación base que funciona como una estación base no en servicio de acuerdo con la segunda realización de ejemplo de la invención.

La FIG. 14 es un diagrama de flujo de un procedimiento de asignación de recursos de los canales del enlace inverso en un sistema de comunicaciones que tiene estaciones base distribuidas geográficamente de acuerdo con la segunda realización de ejemplo de la invención.

La FIG. 15 es un diagrama de bloques de una porción de un sistema de comunicaciones que proporciona servicios de comunicaciones a estaciones móviles con estaciones base distribuidas geográficamente de acuerdo con la tercera realización de ejemplo de la invención.

La FIG. 16 es un diagrama de flujo de un procedimiento, realizado en una estación base, de gestión de los recursos del enlace inverso en un sistema de comunicaciones que tiene estaciones base distribuidas geográficamente de acuerdo con la tercera realización de ejemplo de la invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Se revelan un aparato, un sistema y un procedimiento de gestión de las comunicaciones del enlace inverso en un sistema de comunicaciones de estaciones base distribuidas, como se muestra en las reivindicaciones adjuntas. En las realizaciones de ejemplo tratadas en el presente documento, la comunicación del enlace inverso está gestionada de forma distribuida por las estaciones base dentro de un sistema de comunicaciones. Los retardos asociados con las técnicas convencionales... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento, realizado en una estación base que funciona como una estación base no en servicio para al menos una estación móvil servida por otra estación base, para asignar recursos de enlace inverso a estaciones móviles servidas por la estación base en un sistema de comunicaciones de estaciones base distribuidas, comprendiendo el procedimiento:

medir los parámetros de la carga acoplada de las transmisiones del enlace inverso de al menos una estación móvil servida por otra estación base; calcular una carga acoplada esperada estimada debida a transmisiones del enlace inverso de al menos una estación móvil en base a parámetros de la carga acoplada; asignar recursos del enlace inverso a otras estaciones móviles servidas por la estación base de acuerdo con la carga acoplada esperada estimada; en el que la asignación de recursos del enlace inverso comprende la programación de las tasas de transmisión de datos a otras estaciones móviles servidas por la estación base para crear una carga total del enlace inverso debida a las otras estaciones móviles en la estación base que no exceda la diferencia de la capacidad total de la estación base y la carga acoplada esperada estimada; en el que la estimación comprende calcular una carga acoplada anterior debida a las transmisiones del enlace inverso de al menos una estación móvil en base a los parámetros de carga acoplada medidos durante un periodo de transmisión anterior; y calcular la carga acoplada esperada estimada en base a la carga acoplada anterior; en el que, el cálculo de la carga acoplada esperada estimada comprende calcular la carga acoplada esperada estimada para que sea igual que la carga acoplada anterior; en el que, el cálculo de la carga acoplada anterior comprende calcular una pluralidad de cargas acopladas anteriores; y en el que el cálculo de la carga acoplada esperada estimada comprende además calcular una carga acoplada esperada total promediada de la pluralidad de cargas acopladas anteriores.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la medición de los parámetros de la carga acoplada comprende además la medición de la proporción de la energía por elemento a ruido más interferencia (Ecp/Nt).

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que calcular la carga acoplada esperada estimada comprende además calcular la carga declarada acoplada esperada estimada en base a la tasa de transmisión de datos de las señales del enlace inverso transmitidas por al menos una estación móvil.

4. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que calcular la carga acoplada esperada estimada comprende además calcular la carga acoplada esperada estimada en base al nivel de potencia de transmisión de las señales del enlace inverso transmitidas por al menos una estación móvil.

5. Un procedimiento realizado en una estación base en un sistema de comunicaciones de estaciones base distribuidas, comprendiendo el procedimiento:

medir los parámetros de la carga acoplada de las transmisiones del enlace inverso de las estaciones móviles servidas por otras estaciones base; calcular una carga acoplada total para el periodo de transmisión anterior en base a los parámetros de la carga acoplada, representando la carga acoplada total la contribución de carga total debida a transmisiones del enlace inverso de las estaciones móviles; calcular una carga acoplada esperada estimada para una transmisión actual en base a la carga acoplada total; calcular una capacidad disponible total de la estación base restando la carga acoplada esperada estimada de la capacidad total de la estación base; y asignar recursos del enlace inverso a las otras estaciones móviles servidas por la estación base de acuerdo con la capacidad disponible total; en el que la asignación de recursos del enlace inverso comprende programar las tasas de transmisión de datos a otras estaciones móviles servidas por la estación base para crear una carga del enlace inverso total debida a las otras estaciones móviles en la estación base sin exceder la capacidad disponible total de la estación base; en el que el cálculo de la carga acoplada esperada estimada comprende calcular la carga acoplada esperada estimada para que sea igual que la carga acoplada anterior; en el que el cálculo de la carga acoplada anterior comprende calcular una pluralidad de cargas acopladas anteriores; y en el que el cálculo de carga acoplada esperada estimada comprende además calcular una carga acoplada esperada total promediada filtrada de la pluralidad de cargas acopladas anteriores.

6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la medición de los parámetros de carga acoplada comprende la medición de una proporción de energía por elemento a ruido más interferencia (Ecp/Nt).

7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que calcular la carga acoplada esperada estimada para la transmisión actual comprende además calcular la carga acoplada esperada estimada para la transmisión

actual en base a la tasa de transmisión de datos de las señales del enlace inverso transmitidas por al menos una estación móvil.

8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que calcular la carga acoplada esperada estimada para la transmisión actual comprende además calcular la carga acoplada esperada estimada para la transmisión actual en base al nivel de potencia de transmisión de las señales del enlace inverso transmitidas por la, al menos una estación móvil.

9. Un procesador (304) para una estación base (102 – 108) de un sistema de comunicaciones de estaciones base distribuidas, estando configurado el procesador (304) para:

calcular una carga acoplada total debida a las transmisiones del enlace inverso de las estaciones móviles (110

– 114) servidas por las otras estaciones base (102 – 108) para un periodo de transmisión anterior en base a los parámetros de carga acoplada medidos en la estación base (102 – 108); calcular una carga acoplada esperada estimada para un periodo de transmisión actual en base a la carga acoplada total; y calcular una capacidad disponible total de la estación base (102 – 108) restando la carga acoplada esperada estimada de la capacidad total de la estación base (102 – 108); en donde el procesador (304) está además configurado para asignar recursos del enlace inverso a otras estaciones móviles (110 – 114) servidas por la estación base (102 – 108) de acuerdo con la capacidad total disponible ; en el que el procesador (304) está configurado además para asignar los recursos del enlace inverso programando las tasas de transmisión de datos para las otras estaciones móviles (110 – 114) servidas por la estación base (102 – 108) para crear una carga total del enlace inverso debida a las otras estaciones móviles (110 – 114) en la estación base (102 – 108) sin exceder la capacidad disponible total de la estación base (102

– 108); en el que el procesador (304) está configurado además para calcular la carga acoplada esperada estimada calculando la carga acoplada esperada estimada para que sea igual a la carga acoplada anterior; en el que el procesador (304) está configurado además para calcular la carga total acoplada calculando una pluralidad de cargas acoplada anteriores; y en el que el procesador (304) está configurado además para calcular la carga acoplada esperada estimada calculando una carga acoplada esperada total promediada filtrada de la pluralidad de cargas acopladas anteriores;

10. Un procesador (304) de acuerdo con la reivindicación 9, en el que los parámetros de la carga acoplada comprenden una proporción de energía por elemento a ruido más interferencia (Ecp/Nt).

11. Un procesador (304) de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el procesador (304) está configurado además para calcular la carga acoplada esperada estimada para el periodo de transmisión actual en base a la tasa de transmisión de datos de las señales del enlace inverso transmitidas por al menos una estación móvil (110 – 114).

12. Un procesador (304) de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el procesador (304) está configurado además para calcular la carga acoplada esperada estimada para el periodo de transmisión actual en base a un nivel de potencia de transmisión de las señales del enlace inverso transmitidas por la, al menos una estación móvil (110 – 114).