SELECCIÓN DE CELDA EN SISTEMAS DE COMUNICACIONES DE ACCESO DE PAQUETES DE ENLACES DESCENDENTES DE ALTA VELOCIDAD.

Un aparato en un sistema de comunicación, que comprende: un buscador de trayecto configurado para determinar,

en base a una señal desde al menos una celda en el sistema de comunicación, una potencia de código de señal recibida (RSCP), una indicación de fortaleza de señal recibida (RSSI), y un perfil de retardo de trayecto (PDP) que incluye una pluralidad de retardos de trayecto; un estimador configurado para generar una estimación de una carga A en la al menos una celda; y una unidad de control configurada para generar al menos un valor de la relación señal a ruido modificado (SNR) en base a la RSCP, la RSSI, y la estimación de carga

ANTECEDENTES La presente invención se refiere a los sistemas electrónicos de comunicación digital, por ejemplo sistemas de radioteléfonos.

Los sistemas de comunicación digital incluyen los sistemas de acceso múltiple por división en el tiempo (TDMA), tales como los sistemas de radioteléfonos celulares que cumplen con el estándar de telecomunicación GSM y sus mejoras como GSM/EDGE, y los sistemas de acceso múltiple por división de código (CDMA), tales como los sistemas celulares de radioteléfonos que cumplen con los estándares de telecomunicación IS-95, cdma2000, y CDMA de banda ancha (WCDMA). Los sistemas de comunicación digital también incluyen los sistemas de CDMA y TDMA “combinados”, tales como los sistemas celulares de radioteléfonos que cumplen con el estándar del sistema universal de telecomunicaciones móviles (UMTS), el cual especifica un sistema móvil de tercera generación (3G) que está desarrollado por el Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicación (ETSI) dentro del marco IMT2000 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU). El Proyecto de Cooperación de Tercera Generación (3GPP) promulga los estándares UMTS y WCDMA. Esta solicitud se centra en los sistemas WCDMA por simplicidad, pero se entenderá que los principios descritos en esta solicitud se pueden implementar en otros sistemas de comunicación digital.

El WCDMA se basa en las técnicas de expansión del espectro de secuencia directa, con códigos de aleatorización de pseudo ruido y los códigos de canalización ortogonal que separan las estaciones base y los canales físicos (terminales o usuarios), respectivamente, en la dirección del enlace descendente (base a terminal). Dado que todos los usuarios comparten el mismo recurso de radio en los sistemas CDMA, es importante que cada canal físico no use más potencia que la necesaria. Esto se logra mediante un mecanismo de control de la potencia de transmisión (TPC), en el que, entre otras cosas, las estaciones base envían los comandos TPC a los usuarios en la dirección del enlace descendente (DL) y los usuarios implementan los comandos en la dirección del enlace ascendente (UL). Los comandos TPC hacen a los usuarios aumentar o disminuir sus niveles de potencia transmitida mediante aumentos, que mantienen por ello las relaciones señal a interferencia (SIR) objetivo para los canales físicos dedicados (DPCH) entre las estaciones base y los usuarios. La terminología WCDMA se usa aquí, pero se apreciará que otros sistemas tienen la terminología correspondiente. Los códigos de aleatorización y canalización y el control de la potencia de transmisión son bien conocidos en la técnica.

La Fig. 1 representa un sistema de radiotelecomunicación celular móvil 10, que puede ser, por ejemplo, un sistema de comunicación WCDMA. Los controladores de red radio (RNC) 12, 14 controlan varias funciones de red radio, que incluyen por ejemplo la configuración del portador de acceso radio, la transferencia de diversidad, etc. Más generalmente, cada RNC dirige la estación móvil (MS), o el equipo de usuario (UE), llama a través de la(s) estación(es) base adecuada(s) (BS), que comunica con cada UE a través del DL, o envían, y los canales UL (es decir, móvil a base, o a la inversa). El RNC 12 se muestra acoplado a las BS 16, 18, 20, y el RNC 14 se muestra acoplado a las BS 22, 24, 26. Cada BS, que es llamada un Nodo B en el lenguaje 3GPP, sirve a un área geográfica que se puede dividir en una o más celda(s). La BS 26 se muestra como que tiene cinco sectores de antena S1-S5, que se puede decir que constituyen la celda de la BS 26. Las BS se acoplan a sus correspondientes RNC mediante líneas telefónicas dedicadas, enlaces de fibra óptica, enlaces de microondas, etc. Ambos RNC 12, 14 se conectan con las redes externas tales como la red pública telefónica conmutada (PSTN), Internet, etc., a través de uno o más nodos de red central, tales como un centro de conmutación móvil (no se muestra) y/o un nodo de servicio de radio por paquetes (no se muestra).

En tal sistema de comunicación, cada BS transmite símbolos piloto predeterminados sobre el DPCH del UE. La BS también transmite los símbolos piloto sobre un canal piloto común (CPICH), y un UE usa típicamente los símbolos piloto del CPICH en la estimación de la respuesta al impulso del canal radio a la BS. Se reconocerá que el UE usa los pilotos del CPICH para la estimación del canal, más que los pilotos del DPCH, debido a la relación señal a ruido (SNR) típicamente más altas del CPICH, pero el UE aún usa los pilotos del DPCH, principalmente para la estimación de la SIR, es decir, para el control de la potencia del DL.

El acceso de paquetes del enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) es una evolución de los sistemas de comunicación WCDMA que proporcionan las tasas de bit mayores, por ejemplo, hasta más de 10 megabits por segundo (Mb/s), usando la modulación de mayor orden, por ejemplo, modulación de amplitud en cuadratura 16-aria (16-QAM), códigos de expansión múltiples, por ejemplo, hasta quince códigos con factores de expansión de 16, y la información de realimentación del canal del DL. El HSDPA se describe, por ejemplo, en la versión 5 del comunicado de las especificaciones del sistema promulgado por el 3GPP. La información de realimentación del canal del DL es información enviada por un UE a una BS a través del canal del UL con respecto a la calidad del canal del DL. La BS usa esa información para optimizar la modulación del DL y la codificación para el flujo de datos.

El HSDPA también introduce el multiplex por división en el tiempo (TDM) en WCDMA transmitiendo, en trozos de tiempo que usan la potencia de transmisión del canal en exceso que una BS puede tener, para un o unos pocos UE (típicamente el UE o los UE que tienen el(los) mejor(es) canal(es) del DL). La potencia de transmisión del canal en exceso ECe es solo la diferencia entre la potencia de transmisión del canal disponible ECmax y la potencia de transmisión en uso corriente para otros canales ECotros canales. Los otros canales incluyen todos los canales comunes y los DPCH.

El HDSPA también emplea un esquema de petición de repetición automática (ARQ) en la capa física para reducir el retardo de ida y vuelta de paquetes erróneos recibidos. El esquema ARQ híbrido implica la transmisión por el UE de los mensajes de reconocimiento (ACK) y no reconocimiento (NACK) a la BS que proporciona el servicio HSDPA. Esta BS se puede llamar la BS o celda “de servicio”. Los canales de HS en el DL se transmiten solamente desde la celda de servicio HSDPA, y la señalización de control del UL de HSDPA (incluyendo los informes de calidad del canal del DL y ACK/NACK) se detecta solamente por la celda de servicio HSDPA.

Como los terminales de usuario se mueven con respecto a las estaciones base, y posiblemente viceversa, las conexiones en curso se mantienen a través de un proceso de transferencia, o traspaso. Por ejemplo en un sistema de telefonía celular, cuando un usuario se mueve desde una celda a otra, la conexión del usuario se transfiere desde una estación base a otra. Los primeros sistemas celulares usaban traspasos severos (HHO), en los que la primera estación base de la celda (que cubre la celda que el usuario estaba abandonando) pararía de comunicar con el usuario solo cuando la segunda estación base (que cubre la celda en que el usuario estaba entrando) comenzaba la comunicación. Los modernos sistemas celulares típicamente usan traspasos suaves (SHO) o de diversidad, en los que un usuario se conecta simultáneamente a dos o más estaciones base. En la FIG. 1, las MS 28, 30 se muestran comunicando con estaciones base plurales en situaciones de traspaso de diversidad. La MS 28 comunica con las BS 16, 18, 20, y la MS 30 comunica con las BS 20, 22. Un enlace de comunicación de control entre los RNC 12, 14 permite comunicaciones de diversidad a/desde la MS 30 a través de las BS 20, 22.

El HSDPA se puede usar en situaciones de movilidad, por ejemplo, en las que un UE y la(s) BS se mueven con respecto a otra, pero el traspaso suave no se especifica para los canales de HSDPA. Los canales de HSDPA soportan solamente traspaso severo. Por lo tanto, puede haber muchas situaciones en las que un UE usa SHO para su(s) DPCH al mismo tiempo que usa HHO para su(s) canal(es) de HSDPA. Los canales de HS en el DL se transmiten solamente desde la celda de servicio de HSDPA y la señalización de control del UL de HSDPA (que incluye los informes de calidad del canal y ACK/NACK) se detecta solamente por la celda de servicio de HSDPA.

La FIG. 2A representa una típica de las situaciones... [Seguir leyendo]

1. Un aparato en un sistema de comunicación, que comprende: un buscador de trayecto configurado para determinar, en base a una señal desde al menos una celda en el sistema de comunicación, una potencia de código de señal recibida (RSCP), una indicación de fortaleza de señal recibida (RSSI), y un perfil de retardo de trayecto (PDP) que incluye una pluralidad de retardos de trayecto;

un estimador configurado para generar una estimación de una carga

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10 una unidad de control configurada para generar al menos un valor de la relación señal a ruido modificado (SNR) en base a la RSCP, la RSSI, y la estimación de carga. 

2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho estimador se dispone para generar la estimación

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de la carga A en base a las estimaciones del nivel de señal recibida i y el nivel de interferencia en base al PDP, 15 que incluye una estimación de un nivel de interferencia Îk para un retardo de trayecto más débil y una estimación de

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un nivel de interferencia Îi para un retardo de trayecto más fuerte según

3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el dicho estimador se dispone además para generar dichas estimaciones de interferencia Îk , Îi en base a una respuesta al impulso de canal.

4. El aparato de la reivindicación 1, en el que la estimación de carga

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5. El aparato de la reivindicación 1, en el que la estimación de carga

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en la que g representa una fracción de una potencia máxima transmitida por la al menos una celda,

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6. El aparato de la reivindicación 5, en el que g es 0,1.

35 7. El aparato de la reivindicación 1, en el que el valor de la SNR modificado se da por:

**(Ver fórmula)**

en la que

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8. El aparato de la reivindicación 1, en el que el valor de la SNR modificado se da por:

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9. El aparato de la reivindicación 1, en el que el valor de la SNR modificado se da por:

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en la que

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**(Ver fórmula)**

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10. El aparato de la reivindicación 1, en el que el estimador genera las estimaciones que corresponden a las celdas15 en un conjunto activo.

11. El aparato de la reivindicación 1, que además comprende un filtro configurado para allanar los valores de la SNR modificados y determinar un mayor valor de la SNR modificado allanado.

12. El aparato de la reivindicación 11, que además comprende un generador de señal configurado para generar, en base al mayor valor de la SNR modificado allanado, una señal de suceso de cambio.

13. El aparato de la reivindicación 12, en el que la señal de suceso de cambio es un mensaje de Control de Recursos Radio de Capa 3.

14. El aparato de la reivindicación 1, en el que el aparato se incluye en un equipo de usuario en el sistema de comunicación, y la estimación de carga se determina a partir de la estimación respectiva del nivel de interferencia para el retardo del trayecto más débil y la estimación respectiva de la respuesta al impulso del canal.

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15. El aparato de la reivindicación 14, en el que el equipo de usuario es un terminal móvil en un sistema de comunicación de acceso múltiple por división de código de banda ancha.

16. El aparato de la reivindicación 1, en el que el buscador del trayecto se incluye en un equipo de usuario en el

sistema de comunicación, y el estimador y la unidad de control se incluyen en al menos otra entidad en el sistema de 35 comunicación.

17. El aparato de la reivindicación 1, en el que la RSCP se estima desexpandiendo una señal en banda base con un código de aleatorización y un código de canalización correspondiente a la al menos una celda.

40 18. Un método de generación de valores de la relación señal a ruido (SNR) modificados en un equipo de usuario en un sistema de comunicación, que comprende los pasos de:

 determinar, en base a una señal de al menos una celda en el sistema de comunicación, una potencia de código de la señal recibida (RSCP), una indicación de la fuerza de la señal recibida (RSSI), y un perfil de retardo del 45 trayecto (PDP) que incluye una pluralidad de retardos de trayecto para la al menos una celda;

**(Ver fórmula)**

 estimar una carga A en la al menos una celda; y

 generar al menos un valor de la SNR modificado en base a la RSCP, la RSSI, y la estimación de carga

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19. El método de acuerdo con la reivindicación 18, en el que dicha estimación comprende generar la estimación de

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la carga A en base a las estimaciones del nivel de señal recibido i y el nivel de interferencia en base al PDP, que incluye una estimación de un nivel de interferencia Îk para un retardo del trayecto más débil y una estimación de un

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nivel de interferencia Îi para un retardo del trayecto más fuerte según

20. El método de acuerdo con la reivindicación 19, en el que dicha estimación comprende además generar dichas estimaciones de interferencia Îk , Îi en base a una respuesta al impulso del canal.

21. El método de la reivindicación 18, en el que la estimación de carga corresponde a una relación de una potencia 10 de un canal piloto común para una potencia total de la celda.

22. El método de la reivindicación 18, en el que la estimación de carga corresponde a una potencia de transmisión por exceso actualmente disponible ECe en la al menos una celda que se da por:

en la que g representa una fracción de una potencia máxima transmitida por la al menos una celda,

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23. El método de la reivindicación 22, en el que g es 0,1.

24. El método de la reivindicación 18, en el que en el que el valor de la SNR modificado se da por:

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en la que

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25. El método de la reivindicación 18, en el que el valor de la SNR modificado se da por:

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en la que

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en la que

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g representa una fracción de una potencia máxima transmitida por la al menos una celda, A representa la estimación de carga, y ECe representa una potencia de transmisión en exceso disponible actualmente de la al menos una celda.

27. El método de la reivindicación 18, en el que el paso de estimación se lleva a cabo por celdas en un conjunto activo.

28. El método de la reivindicación 18, que además comprende los pasos de allanar los valores de la SNR modificados y determinar un mayor valor de la SNR modificado allanado.

29. El método de la reivindicación 28, que además comprende el paso de generar, en base al mayor valor de la SNR modificado allanado, una señal de suceso de cambio.

30. El método de la reivindicación 29, en el que la señal de suceso de cambio es un mensaje de Control de Recursos Radio de Capa 3.

31. El método de la reivindicación 18, en el que el método se lleva a cabo en un equipo de usuario en el sistema de comunicación, y la estimación de la carga se determina a partir de la estimación respectiva del nivel de interferencia para el retardo del trayecto más débil y la estimación respectiva de la respuesta al impulso del canal.

32. El método de la reivindicación 18, en el que el paso de determinación se lleva a cabo en un equipo de usuario en el sistema de comunicación, y los pasos de estimación y generación se llevan a cabo en al menos otra entidad en el sistema de comunicación.

33. El método de la reivindicación 18, en el que la RSCP se estima desexpandiendo una señal en banda base con un código de aleatorización y un código de canalización que corresponde a la al menos una celda.