Un método y un elemento de red dentro de una red de telecomunicaciones celulares para mejorar el rendimiento de la red,

donde la red incluye terminales móviles equipados con una pluralidad de receptores y a los que se los puede utilizar para comunicarse con el elemento de red en un modo MIMO o en un modo Dual Cell. El elemento de red incluye una unidad de toma de decisiones (1) dispuesta para establecer, en dependencia de uno o más parámetros de entrada, el modo MIMO o el modo Dual Cell; y para indicar al terminal móvil que utilice dicho modo determinado. El modo de funcionamiento del terminal móvil puede ser indicado en el momento de establecimiento de la llamada o durante la llamada. Los parámetros de entrada pueden ser parámetros del terminal móvil o parámetros de red.

La presente invención está comprendida dentro del área de las telecomunicaciones móviles. Más específicamente, la invención hace referencia a un sistema para llevar a cabo una selección dinámica de tecnología HSPA+ (MIMO o DC, Dual Cell) para terminales móviles capaces de admitir tanto conexiones MIMO como conexiones DC. Antecedentes de la invención El Acceso Descendente de Paquetes a Alta Velocidad (HSDPA, por sus siglas en inglés) es un servicio de datos basado en paquetes en los sistemas de Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha (W-CDMA, por sus siglas en inglés) de 3ra generación, el cual proporciona una transmisión de datos de alta velocidad (con diferentes tasas máximas teóricas de descarga según la tecnología HSDPA de, por ejemplo, 7.2/10.8/16.2/21.6/28.8/43.2 Mbps sobre un ancho de banda de 5MHz) para admitir servicios multimedia.

Para alcanzar las tasas máximas teóricas de 28.8 Mbps con 3GPP Release 7 y 43.2 Mbps con Release 8 respectivamente, la funcionalidad de Entrada Múltiple Salida Múltiple (MIMO, por sus siglas en inglés) con la modulación 16QAM y 64QAM respectivamente se utiliza en HSDPA, en el cual se implementan múltiples antenas tanto en la estación base (Nodo B) como en las terminales móviles (UE: Equipo de Usuario) .

La funcionalidad MIMO básica según lo estandarizado en 3GPP Release 7 requiere (sólo) de dos antenas transmisoras (en el Nodo B) y de dos antenas receptoras (en el UE) que utilicen una portadora común, como muestra la Figura 1, la cual ilustra una configuración de un sistema de diversidad/ MIMO con dos ramificaciones de transmisión RF (lado de UTRAN) y dos antenas receptoras (lado del UE) que funcionan a la misma frecuencia, y donde el procesamiento requerido de banda de base para MIMO es común para ambas ramificaciones RF del lado de UTRAN y del lado del UE. En el lado de UTRAN, los datos transmitidos se dividen en dos flujos de datos y se transmiten a través de dos antenas utilizando la misma fuente de radio (el mismo tiempo, es decir, los códigos del Intervalo de Tiempo de Transmisión (TTI, por sus siglas en inglés) y HSDPA) . Los dos flujos de datos son recuperados por el UE a partir de las señales recibidas mediante sus dos antenas. Resulta claro entonces que la funcionalidad MIMO necesita admisión tanto en terminales habilitados para MIMO como en la red.

A fin de implementar MIMO en el Nodo B y transmitir dos flujos de datos paralelos se requieren dos amplificadores de potencia por sector (uno por cada una de las dos antenas) . Para no limitar el uso de una portadora completa sólo a MIMO (5MHz) , es más eficiente y práctico utilizar la misma portadora que los dispositivos que no están habilitados para MIMO (por ejemplo, las terminales de sucesión HSDPA) con el objetivo de utilizar toda la capacidad disponible.

La tecnología MIMO es un paso importante en la evolución de HSDPA dado que proporciona tasas de datos más altas en enlaces descendentes a la vez que mejora de manera adicional la eficiencia del espectro.

Una técnica conocida para incrementar la capacidad de una red de telecomunicaciones celulares como 2G, HSDPA, LTE, WiFi o WiMAX es integrar dos o más portadoras. A esta metodología se la denomina agrupación de portadoras o espectros (o DC, Dual Cell) . La funcionalidad MIMO (Entrada Múltiple Salida Múltiple) fue estandarizada como parte del conjunto de características de 3GPP Release 7, mientras que Dual Cell (DC) ha sido estandarizada en Release 8 para el funcionamiento HSDPA, pero sólo para HSDPA que no es MIMO. Por lo tanto, un terminal DC Release 8 puede ser operado como DC o como MIMO, pero no como ambos simultáneamente (no obstante, el funcionamiento de DC con MIMO será posible en el Release 9) , y de manera correspondiente una celda capaz de admitir DC y MIMO tiene que decidir cuál de estas dos funciones activar para el UE Release 8 (Equipos de Usuario) presente (es decir, funcionamiento con MIMO o funcionamiento con Dual Cell) .

La Especificación Técnica (TS, por sus siglas en inglés) 3GPP 25.306 define las categorías UE HSDPA. El siguiente cuadro captura las capacidades del UE hasta el Release 8.

17, 6

Las categorías de UE 15 a 20 tienen capacidad MIMO con hasta 42 Mbps de tasa de transferencia en la capa física sin ninguna codificación de capa física, pero no Dual Cell. Las categorías UE 21 a 24 definen los UE con capacidad Dual Cell que también pueden tener capacidad MIMO. El UE señalará su categoría a la red y ésta proporcionará una indicación a la red acerca de si tiene capacidad DC o no, independientemente de si se está utilizando DC dentro de las celdas en las que el UE se encuentra.

Los UE MIMO del Release 8 utilizan sólo 1 portadora WCDMA de 5 MHz, mientras que los UE con capacidad Dual Cell utilizan 2 portadoras contiguas (espectro de10 MHz) .

Los UE de las categorías 21 a 24 pueden admitir tanto MIMO como DC, pero es la red quien debe decidir cuál de estas dos funcionalidades debería operar, es decir configurar una pero no la otra.

En otras palabras, habrá Nodos B funcionando tanto con MIMO como con DC activos dentro de la misma celda. Se utilizará MIMO para aquellos UE que no admitan DC; DC será utilizado por los UE que admitan sólo DC, pero para los UE que admitan tanto la capacidad DC como la MIMO, se deberá establecer una regla eficiente a fin de decidir qué tecnología debería emplearse para cada uno de estos UE al entrar en el sistema. Estas reglas no han sido especificadas por 3GPP. Se debe tener presente que en el Release 9 HSPA evoluciona hacia el uso conjunto de una Portadora Dual y MIMO para las conexiones de datos. Siguiendo a la evolución de estas capacidades 3GPP en el tiempo, una celda UTRAN podía admitir MIMO (Release 7) , después DC o MIMO por usuario (Release 8) para terminar con capacidades totales de DC MIMO (Release 9) , permitiendo el uso conjunto de ambas capacidades para una conexión de usuario único.

La presente invención supera los problemas descritos proporcionando un método para asignar de manera automática a un UE tanto con capacidad MIMO como DC (pero no simultáneamente) la mejor tecnología a utilizar (MIMO o DC) , según el contexto en términos de condiciones y tráfico de radio. De esta manera el usuario final obtendría el mejor rendimiento posible. Por lo tanto, la invención incrementa el caudal de datos admitido por un terminal móvil de banda ancha y aumenta la capacidad de la red en cuestión.

No resulta novedoso que en el área de la telefonía móvil se utilicen con frecuencia numerosas abreviaciones y acrónimos. A continuación se presenta un glosario de acrónimos/ términos utilizados en la presente especificación: 3GPP The 3rd Generation Partnership Project (Proyecto de Asociación de 3ra Generación)

1. Un elemento de red en una red de telecomunicaciones celulares para mejorar el rendimiento de la red, donde la red incluye al menos un terminal móvil equipado con una pluralidad de receptores, donde el, al menos un, terminal móvil puede ser utilizado para comunicarse con el elemento de red en un modo MIMO o en un modo Dual Cell, caracterizado porque el elemento de red incluye una unidad de toma de decisiones (1) dispuesta para:

- determinar, en dependencia del, al menos un, parámetro de entrada, un

modo de funcionamiento entre los siguientes modos: -modo MIMO; -modo Dual Cell;

- ordenar al terminal móvil que utilice dicho modo determinado.

2. Un elemento de red según lo reivindicado en la reivindicación 1, en donde uno o más del, al menos un, parámetro de entrada es un parámetro de red.

3. Un elemento de red según lo reivindicado en la reivindicación 2, en donde uno o más del, al menos un, parámetro de entrada corresponde a los códigos de potencia y HSDPA disponibles a través de las frecuencias portadoras relevantes.

4. Un elemento de red según lo reivindicado en las reivindicaciones 2 a 3, en donde uno o más del, al menos un, parámetro de entrada es la cantidad de terminales móviles que se comunican con el elemento de red utilizando MIMO y la cantidad de terminales móviles que se comunican con el elemento de red utilizando Dual Cell.

5. Un elemento de red según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde uno o más del, al menos un, parámetro de entrada es la indicación de calidad de canal informada por el terminal móvil.

6. Un elemento de red según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde uno o más del, al menos un, parámetro de entrada es alguno de los siguientes:

- el tipo de caracterización de tráfico de datos PS del usuario, en particular si es a ráfagas o mediante un modo "no a ráfagas"; -la cantidad de usuarios por portadora para un tipo de servicio dado; -la prioridad de QoS, o calidad de servicio, asignada al usuario.

7. Un elemento de red según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde para poder determinar el modo de funcionamiento del terminal móvil, la unidad de toma de decisiones (1) está configurada para:

calcular el caudal esperado obtenido con el modo MIMO y el caudal esperado obtenido con el modo Dual Cell, según las frecuencias determinadas correspondientes;

establecer el modo MIMO como el modo de funcionamiento para el terminal móvil cuando el caudal esperado con el modo MIMO sea mayor al caudal esperado con el modo Dual Cell, y establecer el modo Dual Cell como el modo de funcionamiento cuando el caudal esperado con el modo MIMO sea inferior al caudal esperado con el modo Dual Cell.

8. Un elemento de red según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la unidad de toma de decisiones (1) está dispuesta para determinar el modo de funcionamiento del terminal móvil, y dar indicaciones al terminal móvil en consecuencia, en al menos una de las siguientes situaciones:

- en el establecimiento de la llamada; -durante la llamada.

9. Un método para operar una red de telecomunicaciones celulares a fin de mejorar el rendimiento de la red, donde la red incluye al menos un terminal móvil equipado con una pluralidad de receptores, y donde se puede utilizar el, al menos un, terminal para comunicarse con el elemento de red en un modo MIMO y en un modo Dual Cell, caracterizado porque el método consta de:

obtener al menos un parámetro de entrada;

establecer, en dependencia del, al menos un, parámetro de entrada, un modo de funcionamiento para el terminal móvil de entre los siguientes modos:

- modo MIMO;

- modo Dual Cell;

ordenar al terminal móvil que utilice dicho modo determinado.

10. Un método según lo reivindicado en la reivindicación 9, en donde uno o más del, al menos un, parámetro de entrada corresponde a los códigos de potencia y HSDPA disponibles a través de las frecuencias portadoras relevantes.

11. Un método según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, que consta adicionalmente de utilizar la información de categoría HSDPA del terminal móvil, ya sea que el terminal móvil pueda ser operado para comunicarse con el elemento de red en un modo MIMO o en un modo Dual Cell.

12. Un método según lo reivindicado en la reivindicación 11, en donde uno o más del, al menos un, parámetro de entrada es la indicación de calidad de canal informada por el terminal móvil.

13. Un método según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12, en donde uno o más del, al menos un, parámetro de entrada es alguno de los siguientes:

- el tipo de caracterización de tráfico de datos PS del usuario, en particular si

es a ráfagas o mediante un modo "no a ráfagas"; -la cantidad de usuarios por portadora para un tipo de servicio dado; -la prioridad de QoS, o calidad de servicio, asignada al usuario.

14. Un método según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en donde el paso de establecer el modo de funcionamiento del terminal móvil consta de:

calcular el caudal esperado obtenido con el modo MIMO y el caudal esperado obtenido con el modo Dual Cell, según las frecuencias determinadas correspondientes;

establecer el modo MIMO como el modo de funcionamiento para el terminal móvil cuando el caudal esperado con el modo MIMO sea mayor al caudal esperado con el modo Dual Cell, y establecer el modo Dual Cell como el modo de funcionamiento cuando el caudal esperado con el modo MIMO sea inferior al caudal esperado con el modo Dual Cell.

15. Un método según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en donde los pasos de establecer el modo de funcionamiento para el terminal móvil y dar indicaciones al terminal en consecuencia, son llevados a cabo en al menos una de las siguientes situaciones:

- en el establecimiento de la llamada; -durante la llamada.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

Nº solicitud: 201030466

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 29.03.2010

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : H04W72/04 (2009.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 201030466

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) H04W, H04B, H04L Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, INSPEC

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OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201030466

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 16.02.2012

Declaración

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986) .

Base de la Opinión.

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

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OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201030466

1. Documentos considerados.

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración Se considera D01 el documento del estado de la técnica anterior más próximo al objeto de la invención. Este documento presenta un sistema y método para aumentar el rendimiento de la red de telefonía móvil. Para ello, se definen las preferencias del usuario y/o se determinan las características del canal del usuario, que se asocian con entradas en el codebook y se le asigna al teléfono móvil un modo de transmisión, que puede ser SDMA, MIMO, etc.

Siguiendo la redacción de la reivindicación 1, el documento D01 describe un elemento de red (104, 902) de telefonía móvil para mejorar el rendimiento de la red, donde la red incluye al menos un terminal móvil (102, 904) con varias antenas de recepción (906, párrafo 83) , donde el terminal (102, 904) puede comunicarse con el elemento de red (104, 902) en un modo MIMO o en otros modos de transmisión; caracterizado porque el elemento de red incluye una unidad de toma de decisiones (500, 914) , para: -determinar según un parámetro de entrada (preferencias de usuario, características del canal) un modo de funcionamiento entre los modos MIMO u otros (702, 710) . -ordenar al móvil que use ese modo de funcionamiento (704, 712 mediante el asignador 922)

Como puede apreciarse, ambos documentos buscan el mismo objetivo: aumentar el rendimiento de la red, asignando al móvil del usuario un modo de transmisión entre una serie de modos según las capacidades del móvil del usuario. La diferencia radica en que en la primera reivindicación se especifica que se selecciona entre MIMO y Dual Cell, mientras que en D01 se realiza la elección entre MIMO, SDMA u otros modos, pero no aparece el modo Dual Cell.

No obstante, el documento D02 describe la especificación técnica de la red de acceso radio, para el funcionamiento de Dual Cell HSDPA (Technical Specification Group Radio Access Network; Dual-Cell HSDPA operation; 3GPP Release 8) . Este estándar detalla que los equipos de usuario pueden monitorizar las portadoras del sistema Dual Cell e informar cuando se produzcan eventos en las portadoras y que puede haber equipos de usuario que trabajen con capacidades MIMO y Dual Cell, aunque la activación de un modo de transmisión implique que el otro modo se desactive. Es decir, se elige entre un modo u otro.

A partir de las características de ambos documentos, se considera que no tiene actividad inventiva para un experto en la materia, emplear un sistema como el descrito en D01 y con un dispositivo móvil como el mostrado en D02, tal que se asigne como modos de transmisión MIMO o Dual Cell. Por tanto, la primera reivindicación no cumple el requisito de actividad inventiva, según el Art. 8 de la Ley 11/1986.

La segunda reivindicación añade que el parámetro de entrada para asignar el modo de funcionamiento es un parámetro de la red. Las reivindicaciones 3-6 establecen los tipos de parámetros de la red: códigos de potencia y HSDPA disponibles a través de frecuencias portadoras relevantes (R3) , cantidad de móviles que se comunican en cada modo (R4) , calidad del canal (R5) , tráfico del usuario a ráfagas y no ráfagas, cantidad de usuarios por portadora para un servicio, prioridad de QoS o la QoS asignada al usuario (R6) .

Estas reivindicaciones tampoco tienen actividad inventiva ya que en D01 se establece que el criterio para asignar el modo de funcionamiento pueden ser las características del canal del usuario, tales como CQI (indicador de calidad del canal) , offset de potencia, fuerza de las señales u otra información de interferencias. Todas estas medidas son parámetros de red y el hecho de utilizar un parámetro de red u otro para determinar qué modo de funcionamiento asignar no se considera que suponga un esfuerzo inventivo para un experto en la materia; estas reivindicaciones tampoco tienen actividad inventiva.

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OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201030466

La séptima reivindicación establece que la unidad de decisión se configura para calcular el caudal esperado con MIMO, el esperado con Dual Cell y para asignar como modo de funcionamiento aquel que tenga mayor caudal esperado. A partir de las mediciones de los parámetros de red que determinan el modo de funcionamiento, se considera que el hecho de decidir dicho modo según el caudal esperado no contribuye al resultado técnico de la invención. Carece de actividad inventiva.

Igualmente, la octava reivindicación detalla que el modo de funcionamiento del móvil se indica en el establecimiento de la llamada o durante la misma. No se ha indicado ningún efecto técnico diferenciador por el hecho de indicar el modo de funcionamiento en un momento u otro y por tanto, no se considera que contribuya al resultado técnico de la invención.

Las reivindicacione.

9. 15 describen el método que desarrolla el sistema de las reivindicaciones anteriores para conseguir su objetivo. Análogamente al razonamiento anterior, se considera que dichas reivindicaciones carecen de actividad inventiva por la combinación de D01 y D02.

En resumen, las reivindicaciones 1-15 no cumplen el requisito de actividad inventiva según el Art. 8 de la Ley Española de Patentes.

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