Método y sistema para reducir el consumo de potencia en redes móviles,

en el que la comunicación entre un terminal móvil y una estación base es sometida a modulación QAM. El método comprende:

- la estación base, realizar un análisis dinámico en tiempo real de los símbolos QAM utilizados en la comunicación entre el mencionado terminal móvil y la estación base, detectando los símbolos QAM utilizados con mayor frecuencia;

- la estación base, obtener una nueva asignación de los símbolos QAM para la comunicación de enlace descendente;

- la estación base, enviar la nueva asignación de los símbolos QAM al terminal móvil;

- el terminal móvil y la estación base, utilizar en la subsiguiente comunicación la mencionada nueva asignación de los símbolos QAM, respectivamente para el proceso de desmodulación y el proceso de modulación.

MÉTODO Y SISTEMA PARA REDUCIR EL CONSUMO DE POTENCIA EN REDES MÓVILES

Campo de la Invención La presente invención pertenece al campo de las telecomunicaciones móviles, y más en concreto trata de mecanismos para mejorar la eficiencia energética en redes móviles durante la comunicación entre un terminal móvil y una estación base. Antecedentes de la Invención Parte del éxito de los servicios de banda ancha móvil, se basa en el uso de esquemas de modulación de orden superior (16 QAM, 32 QAM y 64 QAM en el futuro) . La utilización de modulación de órdenes superiores está hasta ahora limitada a HSPA, pero en el futuro podrá extrapolarse fácilmente a la evolución EDGE e indudablemente a 4G. Estos esquemas de modulación de órdenes superiores son diferentes al mecanismo convencional QPSK, puesto que no todos los símbolos tienen igual amplitud de modo que no todos los símbolos consumen la misma energía. Esto puede verse como el precio a pagar para incrementar la cantidad de bits por símbolo (por ejemplo en 8PSK cada símbolo lleva 3 bits, con 16 QAM el número es de 4 bits, 32 QAM sube hasta 5 y finalmente con 16 QAM la cantidad de bits por símbolo es de 6) .

Los mecanismos actuales para reducir el consumo de potencia en las telecomunicaciones móviles se basan principalmente en reducir la cantidad de energía requerida por los mecanismos de equipamiento físico (eficiencia de PA (Power Amplifier) incrementada, desconexión de elementos no utilizados durante períodos inactivos) , pero no se considera los protocolos de radio como un mecanismo para mejorar la eficiencia energética de las redes móviles.

Es bien conocido el uso frecuente que se hace de abreviaturas y acrónimos en el campo de la telefonía móvil. A continuación hay un glosario de acrónimos/términos utilizados a lo largo de la presente especificación:

3GPP Proyecto de Asociación de Tercera Generación (The 3rd Generation Partnership Project) ETSI Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicaciones (European Telecommunications Standards Institute) GPRS Servicio General de Radiocomunicaciones por Paquetes (General Packet Radio Service) GSM Sistema Global para Comunicaciones Móviles (Global System for Mobile Communications) EDGE Entorno Mejorado GSM de Datos (Enhanced Data GSM Environment) MAC Control de Acceso al Medio (Medium Access Control) PA Amplificador de Potencia (Power Amplifier) PSK Modulación por Desplazamiento de Fase (Phase Shift Keying) QAM Modulación de Amplitud en Cuadratura (Quadrature Amplitude Modulation) QPSK Modulación por Desplazamiento de Fase en Cuadratura (Quadrature Phase-Shift Keying) RLC Control de Enlace de Radio (Radio Link Control) UE Equipo de Usuario (User Equipment) UMTS Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (Universal Mobile Telecommunications System)

Descripción de la Invención La invención se refiere a un método para reducir el consumo de potencia en redes móviles acorde con la reivindicación 1, y a un sistema acorde con la 5 reivindicación 9. Se define realizaciones preferidas en las reivindicaciones dependientes. En el presente método, la comunicación entre un terminal móvil y una estación base es modulada en QAM. El método comprende: -la estación base, realizar un análisis dinámico en tiempo real de los símbolos QAM utilizados en la comunicación entre el mencionado terminal móvil y la estación base, detectando los símbolos QAM utilizados más frecuentemente;

- la estación base, obtener una nueva asignación de los símbolos QAM para la comunicación de enlace descendente; -la estación base, enviar la nueva asignación de los símbolos QAM al terminal móvil;

- el terminal móvil y la estación base, utilizar en su comunicación subsiguiente la mencionada nueva asignación de los símbolos QAM respectivamente para el proceso de desmodulación y el proceso de modulación.

La nueva asignación de los símbolos QAM puede obtenerse mediante asignar los símbolos QAM utilizados con mayor frecuencia, a aquellos símbolos con menor amplitud en la modulación QAM.

El análisis dinámico en tiempo real para obtener los símbolos QAM más utilizados, puede llevarse a cabo mediante:

- utilizar datos ya transmitidos entre el teléfono móvil y la estación base (normalmente, los últimos datos transmitidos en los últimos x segundos) , o

- utilizar datos a transmitir entre el teléfono móvil y la estación base (por ejemplo, los datos almacenados en la memoria intermedia de transmisión) , o

- utilizar datos ya transmitidos y datos a transmitir entre el teléfono móvil y la estación base.

El método comprende preferentemente que la estación base envíe al terminal móvil, junto con la nueva asignación de los símbolos QAM, la cantidad de información que utiliza la mencionada nueva asignación.

El análisis dinámico en tiempo real para obtener los símbolos QAM más utilizados se lleva a cabo preferentemente para la comunicación de enlace descendente, detectando de esta forma los símbolos QAM utilizados con mayor frecuencia en la comunicación de enlace descendente.

La nueva asignación de los símbolos QAM se expresa preferentemente mediante una matriz de conversión. Por otra parte, el sistema para reducir el consumo de potencia en redes móviles comprende:

- la estación base, que a su vez comprende medios de procesamiento de datos configurados para:

• realizar un análisis dinámico en tiempo real de los símbolos QAM utilizados en la comunicación entre el mencionado terminal móvil y la estación base, detectando los símbolos QAM utilizados con mayor frecuencia; y • obtener una nueva asignación de los símbolos QAM; la estación base estando configurada para:

• enviar al terminal móvil la nueva asignación de los símbolos QAM, y

• utilizar la mencionada nueva asignación de los símbolos QAM para el proceso de modulación en la subsiguiente comunicación con el terminal móvil;

- el terminal móvil, estando configurado para utilizar la mencionada nueva asignación de los símbolos QAM, para el proceso de desmodulación en la subsiguiente comunicación con la estación base.

Los medios de procesamiento de datos de la estación base puede configurarse para obtener la nueva asignación de los símbolos QAM mediante asignar los símbolos QAM utilizados con mayor frecuencia, a aquellos símbolos en la modulación QAM con menor amplitud o con mayor amplitud.

Los medios de procesamiento de datos de la estación base puede configurarse para obtener en el análisis dinámico en tiempo real, los símbolos QAM más utilizados, mediante:

- utilizar datos ya transmitidos entre el teléfono móvil y la estación base; -utilizar datos a transmitir entre el teléfono móvil y la estación base; -utilizar datos ya transmitidos y datos a transmitir entre el teléfono móvil y

la estación base.

La estación base puede configurarse además para enviar al terminal móvil, junto con la nueva asignación de los símbolos QAM, la cantidad de información que utiliza la mencionada nueva asignación.

Breve Descripción de los Dibujos A continuación se describe brevemente una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención, y que están expresamente relacionados con una realización de la mencionada invención, presentada como ejemplo no limitativo de esta.

La figura 1 muestra el bloque de construcción de funciones de la capa física.

La figura 2 muestra un diagrama de constelación de modulación, para 16 QAM rectangular utilizado en GSM.

La figura 3 muestra un ejemplo de una nueva asignación de los símbolos QAM, de acuerdo con la invención. Descripción de una Realización Preferida de la Invención Usualmente, en cualquier comunicación digital no todas las combinaciones de bits son igualmente probables. Como ejemplo el estándar GSM establece que, siempre que no haya nada que enviar dentro de un mensaje concreto, este se llena con el octeto 2B (o en binario, 00101011) . Si se utiliza una modulación de 16 QAM, los símbolos para 0010 y para 1011 podrían ser mucho más probables que otros. En una comunicación genérica, es posible realizar un análisis dinámico en tiempo real de los símbolos (secuencia de bits) más utilizados en las tramas previas, lo que proporcionaría una guía de los símbolos (secuencia de bits) futuros más probables.

La solución propuesta consiste en una combinación del anterior análisis dinámico en tiempo real más una tabla dinámica con símbolos y...

1. Método para reducir el consumo de potencia en redes móviles, en el que la comunicación entre un terminal móvil y una estación base se somete a modulación QAM, caracterizado porque comprende:

- la estación base, realizar un análisis dinámico en tiempo real de los símbolos QAM utilizados en la comunicación entre el mencionado terminal móvil y la estación base, detectando los símbolos QAM utilizados con mayor frecuencia;

- la estación base, obtener una nueva asignación de los símbolos QAM para la comunicación de enlace descendente; -la estación base, enviar al terminal móvil la nueva asignación de los símbolos QAM;

- el terminal móvil y la estación base, utilizar en su subsiguiente comunicación la mencionada nueva asignación de los símbolos QAM, respectivamente para el proceso de desmodulación y el proceso de modulación.

2. Método acorde con la reivindicación 1, en el que la nueva asignación de los símbolos QAM se obtiene mediante asignar los símbolos QAM utilizados con mayor frecuencia, a aquellos símbolos con menor amplitud en la modulación QAM.

3. Método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que el análisis dinámico en tiempo real para obtener los símbolos QAM más utilizados, se lleva a cabo mediante utilizar datos ya transmitidos entre el teléfono móvil y la estación base.

4. Método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que el análisis dinámico en tiempo real para obtener los símbolos QAM más utilizados, se lleva a cabo mediante utilizar datos a transmitir entre el teléfono móvil y la estación base.

5. Método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que el análisis dinámico en tiempo real para obtener los símbolos QAM más utilizados, se lleva a cabo mediante utilizar datos ya transmitidos y datos a transmitir entre el teléfono móvil y la estación base.

6. Método acorde con cualquiera de las reivindicaciones previas, en el que también comprende el envío desde la estación base al terminal móvil, junto con la nueva asignación de los símbolos QAM, de la cantidad de información que utiliza la mencionada nueva asignación.

7. Método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el análisis dinámico en tiempo real para obtener los símbolos QAM más utilizados se lleva a cabo para la comunicación de enlace descendente, detectando de este modo los símbolos QAM utilizados con mayor frecuencia en la comunicación de enlace descendente.

8. Método acorde con cualquiera de las reivindicaciones previas, en el que la nueva asignación de los símbolos QAM se expresa mediante una matriz de conversión.

9. Sistema para reducir el consumo de potencia en redes móviles, en el que la comunicación entre un terminal móvil y una estación base es sometida a modulación QAM, caracterizado porque comprende:

- la estación base, que a su vez comprende medios de procesamiento de

datos, está configurada para:

• realizar un análisis dinámico en tiempo real de los símbolos QAM utilizados en la comunicación entre el mencionado terminal móvil y la estación base, detectando los símbolos QAM utilizados con mayor frecuencia; y • obtener una nueva asignación de los símbolos QAM; la estación base estando configurada para:

• enviar al terminal móvil la nueva asignación de los símbolos QAM, y

• utilizar la mencionada nueva asignación de los símbolos QAM para el proceso de modulación en la subsiguiente comunicación con el terminal móvil;

- el terminal móvil, estando configurado para utilizar la mencionada nueva asignación de los símbolos QAM, para el proceso de desmodulación en la subsiguiente comunicación con la estación base.

10. Sistema acorde con la reivindicación 9, en el que los medios de procesamiento de datos de la estación base están configurados para obtener la nueva asignación de los símbolos QAM, mediante asignar los símbolos QAM utilizados con mayor frecuencia, a aquellos símbolos con menor amplitud en la modulación QAM.

11. Sistema acorde con la reivindicación 9, en el que los medios de procesamiento de datos de la estación base están configurados para obtener la nueva asignación de los símbolos QAM, mediante asignar los símbolos QAM utilizados con mayor frecuencia, a aquellos símbolos con mayor amplitud en la modulación QAM.

12. Sistema acorde con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que los medios de procesamiento de datos de la estación base están configurados para obtener en el análisis dinámico en tiempo real los símbolos QAM más utilizados, mediante utilizar datos ya transmitidos entre el teléfono móvil y la estación base.

13. Sistema acorde con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que los medios de procesamiento de datos de la estación base están configurados para obtener en el análisis dinámico en tiempo real los símbolos QAM más utilizados, mediante utilizar datos a transmitir entre el teléfono móvil y la estación base.

14. Sistema acorde con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que los medios de procesamiento de datos de la estación base están configurados para obtener en el análisis dinámico en tiempo real los símbolos QAM más utilizados, mediante utilizar datos ya transmitidos y datos a transmitir entre el teléfono móvil y la estación base.

15. Sistema acorde con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en el que la estación base está además configurada para enviar al terminal móvil, junto con la nueva asignación de los símbolos QAM, la cantidad de información que utiliza la mencionada nueva asignación.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

Nº solicitud: 200930380

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 30.06.2009

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : H04L27/34 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

11. 120 vol. 1 [en línea] [recuperado el 14.02.2012] Recuperado de Internet: <http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=594344> 1-15 Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº : Fecha de realización del informe 29.02.2012 Examinador J. Botella Maldonado Página 1/4

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 200930380

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) 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, NPL, XPESP, XPAIP, XPI3E, INSPEC.

Informe del Estado de la Técnica Página 2/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 200930380

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 29.02.2012

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.

Informe del Estado de la Técnica Página 3/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 200930380

1. Documentos considerados.

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

11. 120 vol. 1 [en línea] [recuperado el 14.02.2012] Recuperado de internet: <http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=594344>

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 El documento D01 es el más próximo del estado de la técnica y presenta un dispositivo de transmisión que modula una secuencia de datos en QAM. Comprende una unidad de almacenamiento que almacena temporalmente la secuencia de datos de transmisión, una unidad de cálculo que divide la secuencia de datos almacenada en secuencias unitarias del tamaño correspondiente al número de símbolos QAM y calcula la frecuencia de aparición de cada secuencia unitaria en la secuencia de datos de transmisión, una unidad de asignación que asigna a cada secuencia unitaria el símbolo QAM respectivo según la frecuencia de aparición, una unidad de conversión que convierte las secuencias de datos unitarias en símbolos QAM según la atribución calculada en la unidad de asignación, una unidad de modulación de las informaciones de control que modula las informaciones de asignación, una unidad de modulación de datos que modula la información de símbolos convertidos por la unidad de conversión y una unidad de multiplexación que transmite la información de asignación de símbolo y la información de símbolo. La asignación de un símbolo de baja amplitud a una secuencia unitaria con alta frecuencia de aparición permite reducir el consumo del dispositivo. Consideramos que la invención supone una adaptación de la información divulgada por el documento D01 al ámbito de las redes móviles, realizándose en la estación base el procedimiento que en el documento D01 se realizaba en el propio dispositivo de transmisión. De aquí que se considere que el desarrollo de un método/sistema como el de la invención, no requiera, para un experto en la materia con el conocimiento del documento D01, el esfuerzo inventivo suficiente para dotar a la invención reivindicada en las reivindicaciones de la 1ª a la 15ª de actividad inventiva. Por consiguiente, la invención reivindicada en las reivindicaciones de la 1ª a la 15ª no implica actividad inventiva.

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