Control de potencia combinado de bucle abierto/bucle cerrado en un sistema de comunicaciones inalámbricas.

Método de control de potencia en un sistema de radiocomunicaciones que incluye una estación base y un terminal móvil,

comprendiendo el método, en el terminal móvil:

determinar una pérdida de trayecto de un canal de radiocomunicaciones entre la estación base y el terminal móvil;

estando caracterizado el método porque:

se recibe una asignación de un recurso de transmisión de enlace ascendente planificado, sobre un canal de enlace descendente, y por lo menos una orden de control de potencia de transmisión TPC transmitida al terminal móvil desde la estación base sobre el canal de enlace descendente;

se fija un nivel de potencia de transmisión para el terminal móvil basándose en la pérdida de trayecto determinada y la por lo menos una orden de TPC;

y se transmite una señal sobre el recurso de transmisión de enlace ascendente planificado, con el nivel de potencia de transmisión fijado.

Control de potencia combinado de bucle abierto/bucle cerrado en un sistema de comunicaciones inalámbricas.

Campo de la invención La presente invención se refiere al control de potencia en un sistema de radiocomunicaciones móviles o sistema de comunicaciones inalámbricas, y más particularmente, al control de niveles de potencia recibidos en un sistema de radiocomunicaciones de acceso múltiple por división de código (CDMA) .

Antecedentes de la invención Típicamente, las señales de radiocomunicaciones transmitidas con una potencia elevada dan como resultado, cuando son recibidas, menos errores que las señales transmitidas con una potencia reducida. Desafortunadamente, las señales transmitidas con una potencia excesiva pueden interferir con la recepción de otras señales que compartan el enlace de radiocomunicaciones. Los sistemas de comunicaciones inalámbricas utilizan esquemas de control de potencia para mantener una tasa de errores objetivo de una señal recibida sobre un enlace de radiocomunicaciones.

Si una señal recibida incluye una tasa de errores bastante por encima de una tasa de errores objetivo, la señal recibida puede dar como resultado un efecto no deseable sobre un servicio entregado. Por ejemplo, los errores excesivos pueden derivar en una voz entrecortada durante llamadas de voz, un bajo caudal a través de enlaces de datos, y señales espurias en señales de vídeo visualizadas. Por otro lado, si la señal recibida incluye una tasa de errores claramente por debajo de la tasa de errores objetivo, el sistema de radiocomunicaciones móviles no está usando eficazmente sus recursos de radiocomunicaciones. Una tasa de errores muy baja puede significar que una señal se transmite con un nivel excesivo de potencia y que al usuario se le podría proporcionar una velocidad de datos mayor. Alternativamente, si el nivel de potencia de una señal es suficientemente reducido, se puede prestar servicio a usuarios adicionales. Si las velocidades de datos se incrementan, un usuario puede recibir un nivel mayor de servicio. Por lo tanto, si se cumple una tasa de errores objetivo para cada usuario dentro de un umbral de tolerancia, se puede usar más óptimamente un recurso de radiocomunicaciones.

Un sistema de comunicaciones inalámbricas utiliza frecuentemente uno de o bien un esquema de bucle abierto o bien un esquema de bucle cerrado para controlar la potencia de transmisión de enlace ascendente de un dispositivo móvil de radiocomunicaciones. Enlace ascendente se refiere típicamente al enlace de radiocomunicaciones desde un dispositivo móvil de radiocomunicaciones a una estación base, mientras que enlace descendente se refiere típicamente al enlace desde la estación base al dispositivo móvil de radiocomunicaciones. Un dispositivo móvil de radiocomunicaciones no es necesariamente móvil y también se le puede hacer referencia como móvil, usuario, equipo de usuario (UE) , terminal o equipo terminal. A una estación base se le puede hacer referencia también como Nodo B.

La tasa de errores está relacionada con una relación señal/ruido más interferencia (SNIR) recibida; una SNIR mayor da como resultado en general una tasa de errores menor; y, al contrario, una SNIR menor da como resultado generalmente una tasa de errores mayor. No obstante, la relación exacta entre la SNIR y la tasa de errores es con frecuencia una función de varios factores que incluyen el tipo de canal de radiocomunicaciones y la velocidad a la cual se está desplazando un móvil.

Una tasa de errores objetivo se alcanza frecuentemente usando un proceso de dos fases, que incluye un bucle externo y un bucle interno. Un primer proceso puede funcionar como un bucle externo y se le puede asignar la tarea de ajustar una SNIR recibida objetivo (SNIR Objetivo) . Este primer proceso realiza un seguimiento de los cambios de la relación entre SNIR y la tasa de error. El bucle externo fija una SNIR Objetivo que es usada generalmente varias veces por el bucle interno. Periódicamente, el bucle externo puede ajustar o actualizar esta SNIR Objetivo usada por el bucle interno. Por ejemplo, si una tasa de errores real supera una tasa de errores deseada, el bucle externo puede incrementar el valor de la SNIR Objetivo.

Un segundo proceso funciona como un bucle interno e intenta obligar al enlace a que presente la SNIR Objetivo determinada por el bucle externo. El bucle interno puede funcionar a través de unos medios de bucle cerrado o de bucle abierto.

En el método de bucle abierto del proceso de bucle interno, un UE usa un valor de SNIR Objetivo que es obtenido por la red y señalizado al UE. El bucle interno que se ejecuta en el UE intenta mantener la SNIR Objetivo. El UE usa la información señalizada al mismo y monitoriza la intensidad recibida de señales que recibe para determinar un nivel de potencia con el cual realizar transmisiones.

De forma ventajosa, este método de bucle abierto compensa el desvanecimiento rápido del canal mediante la determinación de las pérdidas de trayecto sobre la base de cada trama individual y mediante el ajuste de la potencia de transmisión en consecuencia. Desafortunadamente, este método de bucle abierto es relativamente lento a la hora

de compensar cambios debidos a señales interferentes de otros transmisores.

En el método de bucle cerrado del proceso de bucle interno, un esquema de bucle cerrado funciona para igualar una SNIR Objetivo. La red realiza una medición de la SNIR recibida sobre una señal de enlace ascendente. La medición de la SNIR se compara dentro de la red con el valor de la SNIR Objetivo. El bucle interno acciona el sistema para igualar la SNIR Objetivo emitiendo órdenes de control de potencia de transmisión desde la red a un UE. Las órdenes dan instrucciones al UE para que aumente o reduzca su potencia transmitida en una cantidad de dB de un paso predeterminado. Desafortunadamente, los métodos de bucle cerrado de este tipo exigen una velocidad de actualización de órdenes muy alta para compensar adecuadamente el desvanecimiento rápido de los canales, debido a las órdenes de un solo paso de dB usadas. Con velocidades de actualización menores, no se realiza un seguimiento adecuado del desvanecimiento rápido del canal puesto que son necesarios un número elevado de interacciones y retardos prolongados para compensar un cambio de potencia que sea sustancialmente mayor que el valor del paso de dB.

Tanto el esquema de bucle cerrado como el esquema de bucle abierto presentan sus desventajas.

Por lo tanto, son necesarios un método y un sistema mejorados que equilibren más adecuadamente los objetivos en conflicto para reducir errores en una señal recibida al mismo tiempo que reduciendo también la interferencia impuesta sobre señales recibidas en otros receptores. Son también necesarios un método y un sistema mejorados para reducir más adecuadamente las fluctuaciones residuales globales de la SNIR experimentadas por la señal de cada usuario en un receptor.

El documento WO00/57574 combina un control de potencia de bucle cerrado/abierto que controla niveles de potencia de transmisión en una estación de comunicaciones dúplex por división de tiempo de aspecto ensanchado. La patente US nº 6.512.931 es un método para controlar la potencia de transmisión del canal común inverso para una estación móvil en un sistema de comunicaciones CDMA. La patente US nº 6.442.398 da a conocer un método y un aparato para determinar la carga en un sistema de comunicaciones, en el que el sistema de comunicaciones acumula una serie de órdenes de control de potencia y una serie correspondiente de ajustes de la ganancia de transmisión entre una estación base y una estación remota designada, bajo condiciones de funcionamiento regulares. El documento EP 1 367 740 da a conocer un esquema con el cual un control de potencia de bucle externo/bucle abierto ponderado controla niveles de potencia de transmisión en una estación de comunicaciones dúplex por división de tiempo de aspecto ensanchado.

Sumario de la invención Según un aspecto de la invención, se proporciona un método de control de potencia en un sistema de radiocomunicaciones que incluye un primer dispositivo de radiocomunicaciones y un segundo dispositivo de radiocomunicaciones, comprendiendo el método, en el segundo dispositivo de radiocomunicaciones: determinar una pérdida de trayecto de un canal de radiocomunicaciones entre le primer dispositivo de radiocomunicaciones y el segundo dispositivo de radiocomunicaciones; recibir una asignación de un recurso de transmisión de enlace ascendente planificado y una... [Seguir leyendo]

1. Método de control de potencia en un sistema de radiocomunicaciones que incluye una estación base y un terminal móvil, comprendiendo el método, en el terminal móvil:

determinar una pérdida de trayecto de un canal de radiocomunicaciones entre la estación base y el terminal móvil;

estando caracterizado el método porque:

se recibe una asignación de un recurso de transmisión de enlace ascendente planificado, sobre un canal de enlace descendente, y por lo menos una orden de control de potencia de transmisión TPC transmitida al terminal móvil desde la estación base sobre el canal de enlace descendente;

se fija un nivel de potencia de transmisión para el terminal móvil basándose en la pérdida de trayecto determinada y la por lo menos una orden de TPC; y se transmite una señal sobre el recurso de transmisión de enlace ascendente planificado, con el nivel de potencia de transmisión fijado.

2. Método de control de potencia según la reivindicación 1, en el que la determinación de la pérdida de trayecto incluye:

recibir señalización que identifica un nivel de potencia señalizado de enlace descendente, el que la señalización se transmite desde la estación base con el nivel de potencia señalizado de enlace descendente; y medir un nivel de potencia de la señal recibida.

3. Método de control de potencia según la reivindicación 1, en el que la determinación de la pérdida de trayecto comprende además calcular una diferencia entre el nivel de potencia de transmisión señalizado de enlace descendente y el nivel de potencia de enlace descendente recibido, medido.

4. Método de control de potencia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además calcular un nivel de potencia de transmisión para la transmisión, por parte del terminal móvil, sobre el recurso de transmisión de enlace ascendente planificado, basándose en la pérdida de trayecto determinada y una orden de TPC acumulada.

5. Método de control de potencia según la reivindicación 4, que comprende además recibir una señal desde la estación base para dar instrucciones al terminal móvil con el fin de que utilice únicamente la orden de TPC acumulada, cuando se calcula el nivel de potencia de transmisión, con lo cual se deshabilita el uso del control de potencia de bucle abierto y se habilita el uso solamente del control de potencia de bucle cerrado.

6. Método de control de potencia según la reivindicación 4, que comprende además recibir una señal desde la estación base para dar instrucciones al terminal móvil con el fin de que descarte la orden de TPC acumulada, cuando se calcula el nivel de potencia de transmisión, con lo cual se habilita el uso del control de potencia de bucle abierto solamente y se deshabilita el uso del control de potencia de bucle cerrado.

7. Método de control de potencia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el esquema de control de potencia se aplica sobre un canal físico de enlace ascendente compartido.

8. Método de control de potencia según la reivindicación 4, en el que el nivel de potencia de transmisión calculado se basa en un parámetro de factor de ensanchamiento.

9. Método de control de potencia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además:

acumular una secuencia de indicadores de pasos;

en el que la secuencia de indicadores de pasos se proporciona en una secuencia correspondiente de órdenes de TPC recibidas.

10. Método de control de potencia según la reivindicación 9, en el que la fijación del nivel de potencia de transmisión se basa en la pérdida de trayecto determinada y la secuencia acumulada de indicadores de pasos.

11. Método de control de potencia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:

12. Terminal móvil caracterizado porque:

la estación base incluye una estación base CDMA.

se puede hacer funcionar un receptor para recibir una asignación de un recurso de transmisión de enlace ascendente planificado, sobre un canal de enlace descendente, y por lo menos una orden de control de potencia de transmisión TPC se transmite desde una estación base sobre el canal de enlace descendente, y se puede hacer funcionar para medir un nivel de potencia de una señal recibida;

una lógica de cálculo está acoplada al receptor y se puede hacer funcionar para determinar una pérdida de trayecto de un canal de radiocomunicaciones entre la estación base y el terminal móvil;

una lógica de fijación de niveles de potencia está acoplada a la lógica de cálculo y se puede hacer funcionar para fijar un nivel de potencia de transmisión basándose en la pérdida de trayecto determinada y la por lo menos una orden de TPC; y un transmisor está acoplado a la lógica de fijación de niveles de potencia y se puede hacer funcionar para transmitir una señal con el nivel de potencia de transmisión fijado, sobre el recurso de transmisión de enlace ascendente planificado.

13. Terminal móvil según la reivindicación 12, que comprende además un acumulador acoplado a la lógica de fijación de niveles de potencia, incluyendo el acumulador:

una entrada que se puede hacer funcionar para aceptar un indicador de pasos, en el que la orden de TPC recibida proporciona el indicador de pasos;

una lógica de suma que se puede hacer funcionar para sumar el indicador de pasos con un valor acumulado pasado dando como resultado un valor acumulado actual;

una memoria que se puede hacer funcionar para contener el valor acumulado actual; y una salida que se puede hacer funcionar para proporcionar el valor acumulado actual;

en el que la lógica de fijación de niveles de potencia que se puede hacer funcionar para fijar el nivel de potencia de transmisión se basa en la pérdida de trayecto determinada y el valor acumulado actual.

14. Método de control de potencia en un sistema de radiocomunicaciones que comprende una estación base, estando caracterizado el método porque, en la estación base:

se transmite una asignación de un recurso de transmisión de enlace ascendente planificado, sobre un canal de enlace descendente, y por lo menos una orden de control de potencia de transmisión TPC a un terminal móvil sobre el canal de enlace descendente; y se recibe una señal de enlace ascendente desde el terminal móvil en el que la señal de enlace ascendente se había transmitido sobre el recurso de transmisión de enlace ascendente asignado, con un nivel de potencia de transmisión basado en una pérdida de trayecto entre la estación base y el terminal móvil según se determine por medio del terminal móvil y la por lo menos una orden de TPC transmitida.

15. Método de control de potencia según la reivindicación 14, que comprende además:

medir un valor recibido de señal/ruido más interferencia SNIR de la señal de enlace ascendente recibida;

comparar el valor de SNIR recibido medido con un valor de SNIR objetivo;

asignar un primer valor a un indicador de pasos si el valor de SNIR recibido medido es mayor que el valor de SNIR objetivo, y asignar un segundo valor a un indicador de pasos si el valor de SNIR recibido medido es menor que el valor de la SNIR objetivo; y dar instrucciones a un transmisor para ajustar un nivel de potencia de transmisión de enlace ascendente asociado al recurso de transmisión de enlace ascendente asignado basándose en el indicador de pasos.

16. Método de control de potencia según la reivindicación 15, que comprende además:

determinar un parámetro de error de la señal recibida; y actualizar el valor de la SNIR objetivo basándose en el parámetro de error.

17. Método de control de potencia según la reivindicación 16, que comprende además:

medir un valor de interferencia de la señal recibida; y usar el valor de interferencia medido para actualizar una tabla de mediciones de interferencias.

18. Método de control de potencia según la reivindicación 17, que comprende además:

transmitir señalización que incluye la tabla de mediciones de interferencias y un nivel de potencia señalizado, en el que la señalización se transmite con el nivel de potencia señalizado.

19. Estación base para implementar un control de potencia en un sistema de radiocomunicaciones, estando caracterizada la estación base porque:

un transmisor está acoplado operativamente a lógica para transmitir una asignación de un recurso de transmisión de enlace ascendente planificado, sobre un canal de enlace descendente y por lo menos una orden de control de potencia de transmisión TPC a un terminal móvil sobre el canal de enlace descendente; y un receptor se puede hacer funcionar para recibir una señal de enlace ascendente desde el terminal móvil, en el que la señal de enlace ascendente se había transmitido sobre el recurso de transmisión de enlace ascendente asignado, con un nivel de potencia de transmisión basado en una pérdida de trayecto entre la estación base y el terminal móvil determinada por medio del terminal móvil y la por lo menos una orden de TPC transmitida.

20. Estación base según la reivindicación 19, en la que el receptor se puede hacer funcionar para medir un valor recibido de señal/ruido más interferencia SNIR de una señal recibida;

en el que la estación base está caracterizada además porque:

la lógica de comparación está acoplada al receptor y tiene una entrada para el valor de SNIR recibido, medido, y una entrada para un valor de la SNIR objetivo, pudiéndose hacer funcionar la lógica de comparación para asignar un primer valor a un indicador de pasos si el valor de SNIR recibido medido es superior al valor de la SNIR objetivo, y pudiéndose hacer funcionar para asignar un segundo valor al indicador de pasos si el valor de SNIR recibido medido es inferior al valor de la SNIR objetivo;

la lógica de generación de órdenes está acoplada a la lógica de comparación y se puede hacer funcionar para generar una orden de control de potencia de transmisión TPC que incluye el indicador de pasos; y un transmisor está acoplado a la lógica de generación de órdenes y se puede hacer funcionar para transmitir la orden de TPC.

21. Estación base según la reivindicación 19 ó 20, que comprende además:

una lógica de parámetros de error acoplada al receptor y que se puede hacer funcionar para determinar un parámetro de error de la señal recibida; y una lógica de actualización acoplada a la lógica de parámetros de error y que se puede hacer funcionar para actualizar el valor de la SNIR objetivo.

22. Estación base según la reivindicación 19 ó 20, que comprende además:

45 una lógica de medición acoplada al receptor y que se puede hacer funcionar para medir una interferencia; y una lógica de actualización acoplada a la lógica de medición y que se puede hacer funcionar para actualizar una tabla de mediciones de interferencias usando la interferencia medida;

50 en el que el transmisor se puede hacer funcionar además para transmitir señalización que incluye la tabla de mediciones de interferencias y un nivel de potencia señalizado.

23. Soporte legible por ordenador, que comprende un código de programa para controlar la potencia en un sistema de radiocomunicaciones, pudiéndose hacer funcionar el código de programa para realizar el método según 55 cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 ó 14 a 18.