CONTROL DE POTENCIA PARA TRANSMISIÓN DE DATOS PARA PAQUETES A ALTA VELOCIDAD.

Método para una unidad de transmisión que transmite paquetes de datos en por lo menos un canal compartido de datos en paquetes (HS_PDSCH) y datos de control sobre un canal de control (HS_SCCH),

en el que datos de control para un intervalo de transmisión (t) dado en el canal de control (HS_SCCH) son pertinentes, por lo menos, con la asignación de datos para un intervalo de transmisión asociado (t) en el canal compartido de datos en paquetes (HS_PDSCH), por el que el intervalo de transmisión (t) del canal de control está solapándose al intervalo de transmisión (t) del canal compartido de datos en paquetes, de tal manera que una primera parte de los datos de control de un intervalo actual de transmisión del canal de control se transmite mientras los datos en paquetes van a ser transmitidos en el canal compartido de datos en paquetes (HS_PDSCH) según un intervalo previo de transmisión (t-1), y una segunda parte de los datos de control del intervalo de transmisión actual del canal de control es transmitido mientras los datos en paquetes van a ser transmitidos en el canal compartido de datos en paquetes según el intervalo de transmisión actual (t), el canal compartido de datos en paquetes y el canal de control que operan en el mismo espectro de frecuencia, el método comprende la operación de planificar (7a, 7b) datos para la transmisión, estando caracterizado el método porque comprende, además, las operaciones de: Determinar (6) la potencia disponible (P_AVLBL (t)) para su transmisión por el canal de control y el canal compartido de datos en paquetes, Cuando se planifican (7a, 7b) datos para la transmisión, determinar - el nivel de potencia de los datos compartidos en paquetes (P_PDS (t-1)) en un intervalo previo de la transmisión, y - el nivel de potencia de los datos compartidos en paquetes (P_PDS (t)) en el intervalo actual de la transmisión - el nivel de potencia del canal de control (P_SC_P1 (t)) para la primera parte del intervalo actual de transmisión - establecer (7c) el nivel de potencia de la segunda parte (P_SC_P2 (t)) como el nivel de potencia de la primera parte (P_SC_P1 (t)) ajustado por una función (F) basada en el nivel de potencia del canal compartido de datos en paquetes en el intervalo actual de transmisión (P_PDS (t)) y el intervalo previo de transmisión (P_PDS (t-1))

Campo de la invención

La presente invención se refiere al control de potencia en sistemas de comunicaciones, en particular en sistemas de acceso multiplex mediante la división de códigos (CDMA, en sus siglas en inglés) tales como sistemas de UMTS (W-CDMA). Más particularmente, la presente invención se refiere a aspectos de comunicación de acceso de paquetes al enlace descendente con paquetes de alta velocidad (HSDPA, en sus siglas en inglés).

Antecedentes

Como es bien conocido, en sistemas de CDMA de secuencia directa de banda ancha, las señales consisten en diferentes secuencias binarias pseudo aleatorias que modulan una portadora. De ese modo, el espectro de las señales es extendido sobre un rango de frecuencias amplio, común a varios canales del sistema. Debido a la codificación directa de la secuencia, se consigue que las señales sean ortogonales, posibilitando la descodificación individual de señales a partir del rango común de frecuencias.

Este principio de codificación tiene muchas ventajas. Por ejemplo, la codificación de espectro ensanchado mediante secuencia directa proporciona reducciones sustanciales de la severidad del desvanecimiento por trayectos múltiples, que conduce a una utilización efectiva de los recursos del espectro.

Dado que las señales ocupan el mismo espacio en el dominio de la frecuencia / del tiempo, una regulación exacta de la potencia de los canales individuales es un aspecto importante de los sistemas de CDMA.

Los sistemas de CDMA emplean control de potencia en ambos enlaces ascendente y descendente. Un objetivo del control de potencia es regular cada transmisor de estación móvil que funciona dentro del receptor de la estación de base de la sede de la célula, de manera que las señales tienen el mismo nivel de potencia en el receptor de la estación de base sin importar la posición o las pérdidas de propagación de las estaciones móviles respectivas. Debe advertirse que el nivel de potencia es proporcional a la velocidad de transmisión de los datos.

Cuando todos los transmisores de la estación móvil dentro de una sede de célula están controlados de esa manera, entonces la potencia total de la señal en el receptor de la estación de base es igual a la potencia recibida nominal por el número de estaciones móviles.

Cada señal seleccionada recibida en la estación de base es convertida en una señal que lleva la información digital de banda estrecha, mientras las otras señales que no son seleccionadas constituyen una señal de ruido de banda ancha. Sin embargo, la reducción de la anchura de banda, que es realizada según el procedimiento de decodificación, aumenta la relación entre la señal y el ruido desde un valor negativo hasta un nivel que permite el funcionamiento con una frecuencia aceptable de errores en los bits.

La capacidad del sistema global, por ejemplo el número de usuarios que pueden funcionar simultáneamente dentro de la célula, depende de la relación entre la señal y el ruido mínima, lo que produce la frecuencia aceptable dada de errores en los bits.

En el enlace descendente, la célula también soporta la regulación de potencia ajustando la potencia del enlace descendente para cada señal a los móviles respectivos en respuesta a sus peticiones. El fin queda para reducir la potencia para las unidades que son fijas, relativamente cerca de la sede de célula, poco afectadas por los efectos de desvanecimiento por trayectos múltiples o de sombra, o experimentar poca otra interferencia entre células. De ese modo, el nivel de ruido global disminuye y esos móviles que están en un entorno más difícil se beneficiarán.

La actual especificación del Proyecto para la Alianza de la 3ª Generación (3GPP, en sus siglas en inglés) para el sistema de telefonía entre móviles de tercera generación, también denominado UMTS (Sistema Universal de Telefonía entre Móviles), soporta diferentes velocidades de transmisión de datos de usuarios para diferentes usuarios. La potencia transmitida en el enlace descendente para una entidad usuaria dada es determinada por el nivel de interferencia en la célula real, la calidad del canal predominante, la velocidad de transmisión de datos de usuario, y la calidad de servicio solicitada para la transmisión de datos.

En sistemas del UMTS hay dos tipos básicos de canales físicos que son utilizados para la transmisión: canales dedicados y canales comunes. Solamente un usuario a la vez puede usar un canal dedicado, mientras muchos usuarios pueden compartir un canal común.

Normalmente, la interferencia del enlace descendente para una entidad usuaria en particular proviene de una pluralidad de transmisiones de relativamente baja potencia a otras entidades usuarias (en otros canales ortogonales). La interferencia origina a partir de estaciones de base adyacentes así como de la misma estación de base - o estaciones de base en caso de traspaso suave- a partir del cual la entidad usuaria en cuestión recibe una transmisión.

Un bucle de control de la potencia de transmisión (TPC, en sus siglas en inglés) es utilizado para los canales dedicados. El fin del bucle de TPC es regular la potencia del enlace descendente para entidades usuarias individuales de modo que la relación entre la potencia recibida y la interferencia se mantiene constante incluso aunque fluctúe el valor absoluto de la interferencia. De ese modo, puede obtenerse una calidad deseada de la transmisión de datos del usuario en el enlace descendente.

El bucle de TPC hace uso de las órdenes del TPC que son avanzadas desde la entidad del usuario a la estación de base una vez por ranura (1 ranura corresponde a 0,67 ms). La orden del TPC puede “elevar la potencia” o “disminuir la potencia” en pasos. El ajuste del paso de la potencia para cada orden es normalmente de 1 dB. Esto significa que el bucle de TPC puede ajustar 1 dB de la potencia de transmisión por ranura como mucho. De ese modo, la potencia transmitida desde la estación de base variará a lo largo del tiempo debido a variaciones en el nivel de interferencia desde otras fuentes y variaciones en la calidad del canal. La utilización del bucle de TPC tendrá como resultado un nivel relativamente constante de interferencia para la entidad usuaria individual en cuestión.

Recientemente, un servicio nuevo de enlace descendente, Acceso de Paquetes del Enlace Descendente de Alta Velocidad (HSDPA, en sus siglas en inglés), ha sido introducido en el 3GPP. Una breve cuenta del principio de funcionamiento puede encontrarse en "Performance Aspects of WCDMA Systems with High Speed Downlink Packet Access (HSDPA)” (“Aspectos de funcionamiento de sistemas de WDCMA con Acceso de Paquetes del Enlace Descendente de Alta Velocidad (HSDPA)”), de T. E. Kolding, et al.

La transmisión de HSDPA hace uso de un intervalo de tiempo de transmisión de 2 ms (tti), que corresponde a tres ranuras de tiempo. El esquema de transmisión del HSDPA, además, representa transmisiones de modos múltiples con modulación y codificación adaptativa (AMC, en sus siglas en inglés), tales como modulaciones QPSK y 16QAM, capa física rápida (L1), y un mecanismo de peticiones automático e híbrido (H-ARQ, en sus siglas en inglés). El planificador es transferido desde el controlador de la red de radio al denominado Nodo B, también denominado conjunto de la estación de base, BSS. En la figura 6, se ha dado un esbozo, que indica las transmisiones de datos, el control de potencia del enlace ascendente y el control de potencia del enlace descendente a varias entidades usuarias, UE (en sus siglas en inglés).

La figura 1 muestra los canales principales utilizados en HSDPA en el enlace descendente:

- un número de canales dedicados, 1, para los cuales los recursos están asignados exclusivamente a un usuario dado a la vez (es decir, conmutación de circuitos); los canales dedicados siendo típicamente ideados para transmisiones de voz,

- una portadora de radio de señales dedicadas, 2, para cada usuario que usa transmisiones de HSDPA,

- un canal común de Canal de Señalización y Control de HSDPA (HS-SCCH, en sus siglas en inglés) para la señalización de control, 3,

- un número de canales comunes de datos de usuario de Canales Compartidos de Datos en Paquetes de HSDPA (HS-PDSCH, en sus siglas en inglés) 4-5, en los cuales HSDPA son datos asignados de una manera flexible.

En un sistema de HSDPA puede haber provistos 15 canales de HS-PDSCH, 4-5, para un canal de HS-SCCH,... [Seguir leyendo]

1. Método para una unidad de transmisión que transmite paquetes de datos en por lo menos un canal compartido de datos en paquetes (HS_PDSCH) y datos de control sobre un canal de control (HS_SCCH), en el que

datos de control para un intervalo de transmisión (t) dado en el canal de control (HS_SCCH) son pertinentes, por lo menos, con la asignación de datos para un intervalo de transmisión asociado (t) en el canal compartido de datos en paquetes (HS_PDSCH), por el que el intervalo de transmisión (t) del canal de control está solapándose al intervalo de transmisión (t) del canal compartido de datos en paquetes, de tal manera que una primera parte de los datos de control de un intervalo actual de transmisión del canal de control se transmite mientras los datos en paquetes van a ser transmitidos en el canal compartido de datos en paquetes (HS_PDSCH) según un intervalo previo de transmisión (t-1), y una segunda parte de los datos de control del intervalo de transmisión actual del canal de control es transmitido mientras los datos en paquetes van a ser transmitidos en el canal compartido de datos en paquetes según el intervalo de transmisión actual (t), el canal compartido de datos en paquetes y el canal de control que operan en el mismo espectro de frecuencia, el método comprende la operación de planificar (7a, 7b) datos para la transmisión, estando caracterizado el método porque comprende, además, las operaciones de:

Determinar (6) la potencia disponible (P_AVLBL (t)) para su transmisión por el canal de control y el canal compartido de datos en paquetes,

Cuando se planifican (7a, 7b) datos para la transmisión, determinar

- el nivel de potencia de los datos compartidos en paquetes (P_PDS (t-1)) en un intervalo previo de la transmisión,

- el nivel de potencia de los datos compartidos en paquetes (P_PDS (t)) en el intervalo actual de la transmisión y

- el nivel de potencia del canal de control (P_SC_P1 (t)) para la primera parte del intervalo actual de transmisión

- establecer (7c) el nivel de potencia de la segunda parte (P_SC_P2 (t)) como el nivel de potencia de la primera parte (P_SC_P1 (t)) ajustado por una función (F) basada en el nivel de potencia del canal compartido de datos en paquetes en el intervalo actual de transmisión (P_PDS (t)) y el intervalo previo de transmisión (P_PDS (t-1)).

2. Método según la reivindicación 1, en el que la función (F) corresponde a la diferencia entre el nivel de potencia del canal compartido de datos en paquetes en el intervalo actual de la transmisión (P_PDS (t)) y el intervalo previo de la transmisión (P_PDS (t-1)).

3. Método según la reivindicación 2, por el que el nivel de potencia de la segunda parte (P_SC_P2 (t)) iguala la suma del nivel de potencia de la primera parte (P_SC_P1 (t)) y la función (F).