Procedimiento para la estimación de canal y sistema de comunicaciones por radio correspondiente.

Procedimiento para la estimación de canal en sentido descendente en un sistema que telecomunicaciones porradio,

que incluye al menos una estación de base (BS) y al menos una estación de abonado (MS), que estánconectadas entre sí mediante una interfaz de radio,

en el que en el tramo descendente se utiliza una formación del haz mediante varias antenas,en el que al menos determina una estación de abonado (MS), de las que al menos hay una, un vector deformación del haz a utilizar para el enlace de la estación de base (BS), de las que al menos hay una, con laestación de abonado (MS), de las que al menos hay una

y se transmite desde la estación de abonado (MS), de las que al menos hay una, información que incluyeinformación sobre este vector de formación del haz, de los que al menos hay uno, a la estación de base (BS), delas que al menos hay una,

caracterizado porque la estación de base (BS), de las que al menos hay una, transmite a la estación deabonado (MS), de las que al menos hay una, información sobre el vector de formación del haz utilizado para elenlace de la estación de base (BS), de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS), de las que almenos hay una, sobre cuya base la estación de abonado (MS), de las que al menos hay una, realiza unaestimación de canal.

Procedimiento para la estimación de canal y sistema de comunicaciones por radio correspondiente.

La invención se refiere a un procedimiento para la estimación de canal en sentido descendente en un sistema de comunicaciones por radio según el preámbulo de la reivindicación 1.

Además se refiere la invención a un sistema de comunicaciones por radio según el preámbulo de la reivindicación 16.

En sistemas de comunicaciones por radio se transmiten informaciones (por ejemplo voz, información de imagen, información de video, SMS (Short Message Service, sistema de mensajes cortos) u otros datos) con ayuda de ondas electromagnéticas a través de una interfaz de radio entre las estaciones emisora y receptora. La emisión de las ondas electromagnéticas se realiza entonces con frecuencias portadoras, que se encuentran en la banda de frecuencias prevista para el correspondiente sistema. Un sistema de comunicaciones por radio incluye entonces estaciones de abonado, por ejemplo estaciones móviles, estaciones de base, por ejemplo nodos B, así como otros equipos del lado de la red. Las estaciones de abonado y las estaciones de base están conectadas entre sí en un sistema de comunicaciones por radio mediante una interfaz de radio.

El acceso de estaciones a los recursos de radio comunes del medio de transmisión, como por ejemplo tiempo, espacio, frecuencia, potencia se regula en sistemas de comunicaciones por radio mediante procedimientos de acceso múltiple (Multiple Access, MA) .

Cuando se asignan a una estación de abonado canales de forma exclusiva, entonces se habla de canales dedicados (dedicated channels) . En sistemas de comunicaciones por radio UMTS (Universal Mobile Telecommunications System, sistema universal móvil de telecomunicaciones) , está compuesto por ejemplo el canal físico dedicado (Dedicated Physical Channel, DPCH) por dos componentes, el canal físico dedicado para datos (Dedicated Physical Data Channel, DPDCH) , que transmite sólo los datos útiles, y el canal físico dedicado de control (Dedicated Physical Control Channel, DPCCH) , que transporta secuencias piloto para detección coherente, las órdenes de control para el control rápido de la potencia e información de velocidades.

Tras recibir una señal, la estación receptora (estación de abonado o estación de base) debe procesar la misma. Para ello se realiza una estimación de canal, que comprueba la intensidad recibida del correspondiente canal. En cuanto a transmisiones de datos fuertemente asimétricas, en las que la velocidad de datos en sentido descendente (downlink) , es decir, desde la estación de base hacia la estación de abonado, es mucho mayor que en el sentido ascendente (uplink) , es decir, desde la estación de abonado hacia la estación de base, es interesante en particular la estimación de canal en sentido descendente.

Para la estimación de canal correspondiente al canal dedicado en sentido descendente, se utiliza usualmente un canal piloto común (Common Pilot Channel, CPICH) . Al respecto se trata de un canal sobre el que se emite una secuencia piloto con mayor potencia de emisión omnidireccionalmente (contrariamente a una emisión dirigida mediante antenas formadoras del haz) . Otra posibilidad para la estimación de canal correspondiente al canal dedicado en sentido descendente consiste en utilizar secuencias piloto de canales dedicados, por ejemplo sobre el canal físico dedicado de control (Dedicated Physical Control Channel, DPCCH) . Este procedimiento presenta no obstante, debido a la inferior potencia de emisión en los canales dedicados que en el canal piloto común (Common Pilot Channel) , una mayor probabilidad de error debido a ruidos, originada por el inferior valor de la relación señalruido (SIR: Signal to Noise Ratio) .

Los grupos de antenas adaptativas (adaptive antenna array, smart antenna) pueden utilizarse para aumentar el aprovechamiento de los recursos de un sistema de comunicaciones por radio en sentido descendente, ya que se reducen las influencias mutuas de perturbaciones de las señales enviadas a distintas estaciones de abonado. Esto se logra mediante una formación del haz, es decir, la señal se emite desde la estación de base no de forma omnidireccional, sino dirigida espacialmente.

La estación de base transmite la señal a la estación de abonado a través de un canal dedicado mediante cada antena individual del grupo de antenas adaptativas. Para ello se multiplica en cada antena individual la señal por un factor específico de la antena, con lo que a partir de la suma de las señales enviadas por las antenas individuales resulta una forma del haz específica del abonado. El vector que está compuesto por los factores específicos de la antena para una estación de abonado, se denomina vector de ponderación o vector de formación del haz. Este vector de formación del haz debe elegirse tal que la estación de abonado pueda recibir una intensidad de señal alta junto con valores de interferencia reducidos para todas las estaciones de abonado. Para poder realizar una asociación de un vector de formación del haz a una estación de abonado, deben ser conocidos los valores de la intensidad de los canales de las antenas individuales en sentido descendente respecto a la correspondiente estación de abonado.

Los valores para la intensidad de los canales de las antenas individuales en sentido descendente con respecto a una estación de abonado, pueden averiguarse de distintas formas. Cuando se supone reciprocidad entre los canales ascendentes y los canales descendentes, puede realizar una estación de base mediciones en los canales ascendentes y transmitir los resultados a los canales descendentes. La reciprocidad necesaria resulta por ejemplo cuando un sistema de comunicaciones por radio utiliza un multiplexado en el tiempo (TDD, Time Division Diversity) y la estación de abonado afectada no se mueve con rapidez. No obstante, cuando se utiliza un multiplexado de frecuencias (FDD, Frequency Division Diversity) , no se da la reciprocidad entre los canales ascendentes y los canales descendentes debido a las distintas frecuencias de los canales ascendentes y descendentes y a la atenuación selectiva en cuanto a frecuencias. En este caso no es procedente que la estación de base averigüe los valores para la intensidad de los canales de las antenas individuales en sentido descendente respecto a una estación de abonado.

La segunda forma de averiguar los valores para la intensidad de los canales de las antenas individuales en sentido descendente respecto a una estación de abonado, consiste en que la propia estación de abonado realice las mediciones necesarias. Estos valores deben transmitirse entonces desde la estación de abonado a la estación de base en sentido ascendente. Debido a que los recursos son limitados en sentido ascendente, puede llegarse entonces a retardos, con lo que la estación de base no dispone de los valores válidos actualmente para la formación del haz.

La elección del vector de formación del haz puede realizarla bien la estación de base o bien la estación de abonado. En este último caso se maximiza la intensidad de la señal recibida por la estación de abonado. Si determina la estación de abonado un vector de formación del haz que debe utilizar la estación de base para transmitir datos a esta estación de abonado, entonces debe transmitir la estación de abonado a la estación de base el vector de formación del haz averiguado. Si por el contrario realiza la estación de base la elección del vector de formación del haz, entonces es posible una formación del haz común para varias estaciones de abonado (joint beamforming) . Entonces se intenta maximizar la intensidad de las señales recibidas por las estaciones de abonado y a la vez minimizar la interferencia.

La estimación de canal en sentido descendente se configura cuando se utilizan antenas adaptativas más difícil que en una única antena, ya que el canal que contiene las secuencias piloto para la estimación de canal debe corresponder en su forma del haz o bien en su distribución de intensidad en el espacio al que contiene los datos útiles, por ejemplo el canal físico dedicado de datos (DPDCH, Dedicated Physical Data Channel) . La utilización de una secuencia piloto sobre el canal dedicado para la estimación de canal es posible, al igual que cuando se utiliza una única antena. Aquí no es necesario que la estación de abonado conozca el vector de formación del haz. No obstante, debido al elevado coeficiente de error de este procedimiento, es deseable utilizar el Common Pilot Channel para la estimación de canal correspondiente... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la estimación de canal en sentido descendente en un sistema que telecomunicaciones por radio, que incluye al menos una estación de base (BS) y al menos una estación de abonado (MS) , que están conectadas entre sí mediante una interfaz de radio, en el que en el tramo descendente se utiliza una formación del haz mediante varias antenas, en el que al menos determina una estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, un vector de formación del haz a utilizar para el enlace de la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una y se transmite desde la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, información que incluye información sobre este vector de formación del haz, de los que al menos hay uno, a la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, caracterizado porque la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, transmite a la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, información sobre el vector de formación del haz utilizado para el enlace de la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, sobre cuya base la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, realiza una estimación de canal.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la información sobre el vector de formación del haz utilizado para el enlace de la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, incluye información sobre el vector de formación del haz utilizado para el enlace de la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la información que se transmite desde la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, a la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, incluye la evolución en el tiempo de la información relativa al vector de formación del haz, de los que al menos hay uno.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la información sobre el vector de formación del haz utilizado para el enlace de la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, incluye una secuencia piloto de un canal dedicado elegida por la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, de entre un conjunto de secuencias piloto.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el conjunto de secuencias piloto incluye dos secuencias en contrafase.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la estimación de canal en sentido descendente se realiza mediante la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, utilizando al menos un canal emitido omnidireccionalmente por la estación de base (BS) , de las que al menos hay una.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, tras recibir la información sobre el vector de formación del haz utilizado para el enlace de la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, toma de esta información un vector de formación del haz utilizado para la estimación de canal en sentido descendente.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, tras recibir la información sobre el vector de formación del haz utilizado para el enlace de la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, realiza, utilizando esta información, cálculos para verificar el vector de formación del haz.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la información sobre el vector de formación del haz, de los que al menos hay uno, determinado por la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, se transmite desde la misma como bits individuales.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9,

caracterizado porque la información sobre el vector de formación del haz utilizado para el enlace de la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, se transmite como bits individuales desde la estación de base (BS) , de las que al menos hay una.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la información sobre el vector de formación del haz utilizado para el enlace de la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, verifica la transmisión sin errores de la información relativa a los vectores de formación del haz transmitidos desde la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, a la estación de base (BS) , de las que al menos hay una.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 11, caracterizado porque la información sobre el vector de formación del haz utilizado para el enlace de la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, indica una confirmación de un vector de formación del haz determinado por la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, como vector de formación del haz utilizado en ese momento para el enlace de la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 12, caracterizado porque la información sobre el vector de formación del haz utilizado para el enlace de la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, indica un rechazo de al menos uno de los vectores de formación del haz, de los que al menos hay uno, determinados por la estación de abonado (MS) , que de las que al menos hay una, como vector de formación del haz utilizado en ese momento para el enlace de la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque se utiliza junto con un procedimiento en la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, para la formación común del haz para varias estaciones de abonado (MS) .

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque se utiliza en un sistema de comunicaciones CDMA.

16. Sistema de comunicaciones por radio, que incluye al menos una estación de base (BS) y al menos una estación de abonado (MS) , que están conectadas entre sí a través de una interfaz de radio, en el que la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, presenta varias antenas para la formación del haz en sentido descendente y en el que la estación de abonado (MS) , de la que al menos hay una, presenta medios para determinar al menos un vector de formación del haz a utilizar para el enlace de la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una y medios para transmitir información que incluye información sobre este vector de formación del haz, de los que al menos hay uno, caracterizado porque la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, presenta equipos para transmitir a la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, información sobre el vector de formación del haz utilizado para el enlace con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, de la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, y porque la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, presenta equipos para realizar la estimación de canal utilizando la información transmitida por la estación de base (BS) , de las que al menos hay una.

17. Estación de base (BS) de un sistema de comunicaciones por radio con varias antenas para la formación del haz en sentido descendente y equipos para transmitir información sobre un vector de formación del haz y medios para recibir información sobre este vector de formación del haz, de los que al menos hay uno, pudiendo utilizarse la información para realizar una estimación del canal de una estación de abonado (MS) .

18. Estación de abonado (MS) en un sistema de comunicaciones por radio con medios para recibir información sobre un vector de formación del haz utilizado para realizar una estimación de canal sobre la base de la información sobre un vector de formación del haz utilizado y medios para transmitir información sobre el vector de formación del haz utilizado para el enlace de la estación de base (BS) , de las que al menos hay una, con la estación de abonado (MS) , de las que al menos hay una, sobre cuya base puede realizarse una estimación de canal.