Un transmisor (200; 300; 500) para un terminal multiportadora (12),

que comprende: un primer circuito de transmisión para proporcionar una primera portadora para un primer canal; al menos un segundo circuito de transmisión para proporcionar al menos una segunda portadora para un segundo canal; un combinador (314; 502) conectado a los circuitos de transmisión para combinar la primera portadora y al menos la segunda portadora formando una señal multiportadora; un amplificador de potencia (215; 345; 504) conectado al combinador para amplificar la señal multiportadora; un detector de potencia (221; 361; 508) conectado al amplificador de potencia para medir un nivel de potencia de una señal multiportadora amplificada producida por el amplificador de potencia; y un procesador (225; 365; 510) conectado al detector de potencia y a los circuitos de transmisión para repartir la potencia disponible para la señal multiportadora amplificada entre las portadoras primera y segunda de acuerdo con una prioridad de portadoras

Dispositivo y método para el reparto priorizado de potencia de transmisión en un terminal multiportadora.

Antecedentes

La presente invención se refiere en general a telecomunicaciones, y más específicamente, a comunicaciones multiportadora.

En sistemas de comunicación inalámbricos, se emplean crecientemente terminales de doble portadora o multiportadora para transportar simultáneamente tráfico de voz y tráfico de datos que no sean de voz. A este respecto, un terminal multiportadora es un terminal con la capacidad de transmitir información por más de una portadora simultáneamente. Pueden emplearse muchos de tales terminales en un sistema de comunicación inalámbrico de acceso múltiple por división de código (CDMA, del inglés "Code Division Multiple Access"). Por ejemplo, en una aplicación que requiere la transmisión simultánea de tráfico de datos y voz a alta velocidad, sería posible usar un terminal multiportadora con una portadora que soporta el estándar CDMA2000_1x para tráfico de voz y otra portadora que soporta el estándar CDMA2000_1xEv-DO, que está optimizado para la transmisión de tráfico de datos (Ev-DO viene de "Evolution-Data Optimized", estándar evolucionado optimizado para datos). El terminal de transmisión usaría una portadora, designada como portadora "DO", para la transmisión de tráfico de datos, y usaría otra portadora, designada como portadora "1x", para la transmisión de tráfico de voz. Una descripción de estos sistemas puede encontrarse en sus estándares correspondientes del "Proyecto de Asociación de 3ª Generación 2" (3GPP2, del inglés "3^rd Generation Partnership Project 2"). El sistema CDMA2000_1x está especificado en "cdma2000 Introduction Release C", 3GPP2 C.S0001-C v1.0, mayo de 2002. El sistema CDMA2000_1xEv-DO está especificado en "cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification", 3GPP2 C.S0024-0 v4.0, octubre de 2002.

Un diseño efectivo de transmisor para un terminal multiportadora podría incluir múltiples circuitos de amplificación de potencia, cada uno dedicado a una portadora y cada uno incluyendo un amplificador de potencia. Sin embargo, limitaciones de espacio, coste de fabricación, consumo de energía y otros factores imponen la necesidad de compartir recursos entre las portadoras, incluyendo la circuitería de amplificación de potencia. De acuerdo con ello, sería ventajoso utilizar un único amplificador de potencia para la transmisión de una pluralidad de portadoras transmitidas por un terminal multiportadora.

Un amplificador de potencia es un elemento de radiofrecuencia (RF) de un transmisor que amplifica una señal de portadora modulada para la transmisión por una antena. Aunque un amplificador de potencia puede ser descrito y denominado como si fuera un único elemento, aquellas personas con experiencia en la técnica apreciarán que un dispositivo así puede comprender una o más etapas.

Si un terminal multiportadora tiene un único amplificador de potencia para la transmisión simultánea de diferentes tipos de señales de portadora, el amplificador de potencia puede estar sujeto a restricciones de potencia impuestas por los requisitos de emisión espectral, por la capacidad de batería del aparato, y también por cualquier prioridad entre las portadoras. Por ejemplo, en un sistema de comunicación inalámbrico combinado CDMA20001x/CDMA20001xEV-DO, supóngase que la portadora 1x tiene prioridad en la asignación de potencia de transmisor sobre la portadora DO con el fin de evitar la degradación en la cobertura celular de voz. Debido a que la portadora 1x tiene prioridad sobre la portadora DO, las únicas limitaciones de potencia impuestas sobre la portadora 1x distintas a la potencia máxima del amplificador de potencia son la capacidad de la batería y esquemas de control de emisión espectral para limitar la potencia de transmisión de estaciones móviles. Por lo tanto, si la portadora DO tiene menor prioridad que la portadora 1x, sería deseable asignar a la portadora DO sólo alguna parte de la potencia de transmisor no usada por la portadora 1x.

Además, cuando las portadoras 1x y DO son transmitidas simultáneamente, sería deseable que la potencia de la forma de onda multiportadora transmitida por el terminal multiportadora estuviera limitada a un nivel tal que los objetivos de emisión espectral no estuvieran comprometidos. Es deseable además preservar estas restricciones de potencia al tiempo que se requieren modificaciones escasas del equipamiento y de las operaciones de sistemas de comunicación existentes.

El documento WO 02/084935 A1 da a conocer un método para determinar las ganancias de radiofrecuencia separadas para portadoras en un transmisor multiportadora de una unidad de transmisión por radio de un sistema de comunicaciones por radio. El documento US 2001/0031014 A1 da a conocer un método para transmitir una secuencia de bits de datos por un sistema de transmisión multiportadora.

Por lo tanto, existe una necesidad en la técnica de un esquema para asignar la potencia de transmisión de una portadora de acuerdo con una prioridad en un terminal multiportadora en el cual se utiliza un único amplificador de potencia para transmitir simultáneamente una pluralidad de señales de portadora.

Sumario

Las realizaciones dadas a conocer aquí tratan las necesidades anteriormente indicadas asignando precedencia a una primera portadora de un transmisor multiportadora con una pluralidad de portadoras servidas por un único amplificador de potencia y asignando potencia de transmisión sujeta a un límite a una o más de otras portadoras en función de si el canal servido por la primera portadora está o no en un estado activo. Esto asegura que la primera portadora será capaz de utilizar lo que necesita de la potencia de transmisión total disponible, hasta el límite, y que la siguiente portadora tiene disponible para sus necesidades la potencia de transmisión total disponible menos la potencia total usada por la primera portadora. Este reparto ordenado de potencia puede emplearse para una pluralidad de portadoras que usan el amplificador de potencia, en que la siguiente portadora en prioridad tiene disponible para sus necesidades la potencia de transmisión total disponible menos la potencia total usada por todas las portadoras que la preceden en prioridad.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de bloques a modo de ejemplo de un sistema multiportadora;

la figura 2 es un diagrama de bloques a modo de ejemplo de un transceptor para un terminal de portadora única;

la figura 3 es un diagrama de bloques a modo de ejemplo de un transmisor para un terminal multiportadora;

la figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método de asignación priorizada de potencia de transmisión en un terminal multiportadora; y

la figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra una aplicación general de reparto priorizado de potencia de transmisión entre una pluralidad de portadoras servidas por un único amplificador de potencia.

Descripción detallada

El término "a modo de ejemplo" se usa aquí con el significado de "que sirve como un ejemplo, caso o ilustración". Cualquier realización descrita aquí "a modo de ejemplo" no debe considerarse necesariamente como preferida o ventajosa respecto a otras realizaciones. Todas las realizaciones descritas en esta descripción son realizaciones a modo de ejemplo proporcionadas para permitir a personas con experiencia en la técnica hacer o usar la invención y no para limitar el alcance de la invención que está definido por las reivindicaciones.

Una estación de abonado, denominada aquí terminal de acceso (AT, del inglés "Access Terminal"), puede ser móvil o estacionaria, y puede comunicarse con uno o más transceptores de estación base (BTS, del inglés "Base Transceiver Station"). Un terminal de acceso transmite y recibe tráfico de voz y datos a través de un subsistema de transceptores de estación base acoplado a un controlador de estación base (BSC, del inglés "Base Station Controller"). Los transceptores de estación base y los controladores de estación base forman parte de una red denominada red de acceso. Una red de acceso transporta comunicaciones de voz y datos a y desde múltiples terminales de acceso. La red de acceso puede estar conectada además a redes adicionales fuera de la red de acceso, tal como a una red telefónica conmutada...

1. Un transmisor (200; 300; 500) para un terminal multiportadora (12), que comprende: un primer circuito de transmisión para proporcionar una primera portadora para un primer canal; al menos un segundo circuito de transmisión para proporcionar al menos una segunda portadora para un segundo canal; un combinador (314; 502) conectado a los circuitos de transmisión para combinar la primera portadora y al menos la segunda portadora formando una señal multiportadora; un amplificador de potencia (215; 345; 504) conectado al combinador para amplificar la señal multiportadora; un detector de potencia (221; 361; 508) conectado al amplificador de potencia para medir un nivel de potencia de una señal multiportadora amplificada producida por el amplificador de potencia; y un procesador (225; 365; 510) conectado al detector de potencia y a los circuitos de transmisión para repartir la potencia disponible para la señal multiportadora amplificada entre las portadoras primera y segunda de acuerdo con una prioridad de portadoras.

2. El transmisor de la reivindicación 1, en que la primera portadora tiene una prioridad mayor que la segunda portadora en la prioridad de portadoras.

3. El transmisor de la reivindicación 1, en que la prioridad de portadoras asigna a la primera portadora una parte para primera portadora de la potencia de transmisión, y asigna a la segunda portadora una parte para segunda portadora de la potencia de transmisión, en que la parte para segunda portadora está basada en la potencia disponible para la señal multiportadora menos la parte para primera portadora.

4. El transmisor de la reivindicación 3, en que el procesador tiene una entrada para recibir una señal de modo operativo que indica si el primer canal está o no en un estado activo, en que la prioridad de portadoras asigna la parte para primera portadora si el primer canal está en un estado activo.

5. El transmisor de la reivindicación 4, en que la prioridad para portadoras asigna además la parte para primera portadora si el primer canal está en un estado de configuración de conexión.

6. El transmisor de la reivindicación 5, en que la potencia disponible para la señal multiportadora está limitada a un valor máximo por una restricción de emisión del terminal.

7. Un transmisor para un terminal multiportadora, que comprende:

un circuito de transmisión de voz para proporcionar una portadora de voz para un canal de voz; al menos un circuito de transmisión de datos para proporcionar al menos una portadora de datos para un canal de datos; un combinador (314; 502) conectado al circuito de transmisión de voz y al por lo menos un circuito de transmisión de datos para combinar la portadora de voz y la por lo menos una portadora de datos formando una señal multiportadora; un amplificador de potencia (215; 345; 504) conectado al combinador; un detector de potencia (221; 361; 508) conectado al amplificador de potencia para medir un nivel de potencia de una señal multiportadora amplificada producida por el amplificador de potencia; y un procesador (225; 365; 510) conectado al detector de potencia, al circuito de transmisión de voz, y al por lo menos un circuito de transmisión de datos para repartir una cantidad máxima de potencia de transmisión disponible para la señal multiportadora entre la portadora de voz y la portadora de datos considerada en un primer modo operativo del terminal asignando primero una parte para portadora de voz de la potencia de transmisión a la portadora de voz y asignando luego una parte para portadora de datos de la potencia de transmisión mediante:

donde:

MaxDataPower es la potencia máxima asignada a la portadora de datos considerada; MaxTxPowerAnalog es un nivel máximo de potencia disponible para la portadora de voz; TxAnalogPower es el nivel de potencia de una potencia de señal multiportadora amplificada medida por el detector de potencia; TxPilotPower es el nivel de potencia de una señal piloto del canal de datos; T2P(rate) es una ganancia para traducir la potencia de la señal piloto a una potencia de señal general; y MarginForVoice es un margen de potencia reservado para la portadora de voz.

8. El transmisor de la reivindicación 7, en que el canal de voz y el canal de datos están ambos activos en el primer modo operativo, y el procesador sirve además para repartir la cantidad máxima de potencia de transmisión disponible para la señal multiportadora entre la portadora de voz y la portadora de datos considerada de acuerdo con un segundo modo operativo del terminal mediante:

donde el canal de voz está en un estado activo y el canal de datos está en un estado de configuración de conexión en el segundo modo operativo.

9. El transmisor de la reivindicación 8, en que el procesador sirve además para repartir la cantidad máxima de potencia de transmisión disponible para la señal multiportadora entre la portadora de voz y la portadora de datos considerada de acuerdo con un tercer modo operativo del terminal en el que el canal de datos está en el estado activo mediante:

donde MarginForVoice es igualado a cero mientras el canal de voz está en un estado inactivo, y es igualado a un valor máximo cuando el canal de voz está en el estado de configuración de conexión.

10. El transmisor de la reivindicación 9, en el que MaxTxPowerAnalog tiene un valor máximo basado en una restricción de emisión espectral.

11. Un método de operación de un terminal de acceso multiportadora (12) para una red de área extensa, que comprende: proporcionar una cantidad máxima de potencia de transmisión para una señal multiportadora a transmitir por el terminal; proporcionar una primera portadora para transmitir una primera información; proporcionar al menos una segunda portadora para transmitir una segunda información; combinar la primera portadora y al menos la segunda portadora formando una señal multiportadora; repartir (405) la potencia de transmisión para la señal multiportadora entre las portadoras primera y segunda de acuerdo con una prioridad de portadoras; y transmitir la señal multiportadora a una potencia no mayor que la cantidad máxima.

12. El método de la reivindicación 11, en el que la primera portadora tiene una prioridad mayor que la segunda portadora en la prioridad de portadoras.

13. El método de la reivindicación 11, en el que la prioridad de portadoras asigna a la primera portadora una parte para primera portadora de la potencia de transmisión, y asigna a la segunda portadora una parte para segunda portadora de la potencia de transmisión, en que la parte para segunda portadora está basada en la potencia disponible para la señal multiportadora menos la parte para primera portadora.

14. El método de la reivindicación 13, en que el terminal tiene un modo operativo (402) que indica si la primera portadora está o no en un estado activo, en que la prioridad de portadoras asigna la parte para primera portadora si la primera portadora está en un estado activo.

15. El método de la reivindicación 14, en que la prioridad de portadoras además asigna la parte para segunda portadora si la segunda portadora está en un estado activo.

16. El método de la reivindicación 15, en que la potencia disponible para la señal multiportadora está limitada a un valor máximo por una restricción de emisión de terminal.

17. Un método para controlar la potencia de transmisión en un terminal multiportadora (12), que comprende: proporcionar una portadora de voz para un canal de voz; proporcionar al menos una portadora de datos para un canal de datos; combinar la portadora de voz y la por lo menos una portadora de datos formando una señal multiportadora; amplificar la señal de portadora multicanal; medir un nivel de potencia de la señal multiportadora amplificada; y repartir (405) una cantidad máxima de potencia de transmisión disponible para la señal multiportadora entre la portadora de voz y la portadora de datos considerada en un primer modo operativo del terminal asignando primero una parte para portadora de voz de la potencia de transmisión a la portadora de voz y asignando luego una parte para portadora de datos de la potencia de transmisión mediante:

donde:

MaxDataPower es la potencia máxima asignada a la portadora de datos considerada; MaxTxPowerAnalog es un nivel máximo de potencia disponible para la portadora de voz; TxAnalogPower es el nivel de potencia medido de una potencia de señal multiportadora amplificada; TxPilotPower es el nivel de potencia de una señal piloto del canal de datos; T2P(rate) es una ganancia para traducir la potencia de la señal piloto a una señal general; y MarginForVoice es un margen de potencia reservado para la portadora de voz.

18. El método de la reivindicación 17, en que el canal de voz y el canal de datos están ambos activos en el primer modo operativo, y que incluye además repartir la cantidad máxima de potencia de transmisión disponible para la señal multiportadora entre la portadora de voz y la portadora de datos considerada de acuerdo con un segundo modo operativo del terminal mediante:

donde el canal de voz está en un estado activo y el canal de datos está en un estado de configuración de conexión en el segundo modo operativo.

19. El método de la reivindicación 18, que incluye además repartir la cantidad máxima de potencia de transmisión disponible para la señal multiportadora entre la portadora de voz y la portadora de datos considerada de acuerdo con un tercer modo operativo del terminal en el que el canal de datos está en el estado activo mediante:

donde MarginForVoice es igualado a cero mientras el canal de voz está en un estado inactivo, y es igualado a un valor máximo cuando el canal de voz está en el estado de configuración de conexión.

20. El método de la reivindicación 19, en que MaxTxPowerAnalog tiene un valor máximo basado en una restricción de emisión espectral.