El método para la estimación del aumento de ruido en un sistema de comunicaciones inalámbrico (70),

que comprende los pasos de:

medir (210) la potencia de banda ancha total recibida;

estimar (212) una distribución de probabilidad para una primera cantidad de potencia (63A, 63B) a partir de al menos dicha potencia de banda ancha total recibida medida (61A);

calcular (216) una distribución de probabilidad condicional de una medida del suelo de ruido (64) en base a al menos dicha potencia de banda ancha total recibida medida (61A);

proporcionar (214) una distribución de probabilidad condicional para una medida del aumento de ruido, basada al menos en dicha distribución de probabilidad para dicha primera cantidad de potencia y dicha distribución de probabilidad condicional y dicha medida del suelo de ruido (64); y calcular (220) un valor de dicha medida del aumento de ruido en base a dicha distribución de probabilidad condicional para dicha medida de aumento de ruido.

Métodos y disposiciones para estimación del aumento del ruido Campo técnico La presente invención se refiere en general a los métodos y dispositivos para la estimación de cantidades relacionadas con la potencia en sistemas de comunicaciones celulares.

Antecedentes

Los sistemas de telecomunicación de Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha (WDCMA) tienen muchas propiedades atractivas que se pueden usar para el desarrollo futuro de los servicios de telecomunicación. Un reto técnico específico por ejemplo en WCDMA y sistemas similares es la programación de los canales de enlace ascendente mejorados en intervalos de tiempo en los que las condiciones de interferencia son favorables, y donde existe una capacidad suficiente en el enlace ascendente de la celda en cuestión para soportar los canales de enlace ascendente mejorados. Es bien conocido que los usuarios existentes de la celda todos contribuyen al nivel de interferencia en el enlace ascendente de los sistemas WCDMA. Además, los terminales en las celdas colindantes también contribuyen al mismo nivel de interferencia. Esto es porque todos los canales de los usuarios y comunes de una celda transmiten en la misma banda de frecuencia cuando se usa la tecnología CDMA. La carga de la celda está directamente relacionada con el nivel de interferencia de la misma celda.

Para conservar la estabilidad de una celda, la carga necesita ser mantenida por debajo de un cierto nivel. Esto se deduce ya que la mayoría de los canales de usuario de enlace ascendente, al menos en WCDMA, están sujetos al control de potencia. Este control de potencia tiene como objetivo el mantenimiento del nivel de potencia recibido de cada canal en una cierta relación señal a interferencia (SIR) , para ser capaz de cumplir los requerimientos de servicio específicos. Este nivel de la SIR normalmente es tal que las potencias recibidas en la estación base de radio (RBS) están varios dB por debajo del nivel de interferencia. El desesparcimiento en los denominados receptores de BARRIDO entonces mejora cada canal para un nivel de señal en el que los bits transmitidos además se pueden procesar, por ejemplo mediante codificadores de canal y códec de habla que están situados más tarde en la cadena de procesamiento de señal.

Dado que la RBS intenta mantener cada canal en su valor de la SIR preferente específico, puede ocurrir que un usuario adicional, o el tráfico de datos de ráfagas de un usuario existente, eleve el nivel de interferencia, reduciendo por ello momentáneamente la SIR para los otros usuarios. La respuesta de la RBS es ordenar un aumento de potencia a todos los otros usuarios, algo que aumenta la interferencia más incluso. Normalmente este proceso permanece estable por debajo de un cierto nivel de carga. En caso de que un canal de alta capacidad aparecería repentinamente, el aumento en la interferencia llega a ser grande y el riesgo de inestabilidad, una denominada punta de potencia, aumenta. Es de esta manera una necesidad programar los canales de enlace ascendente de alta capacidad, como el canal de enlace ascendente mejorado (E-UL) en WCDMA, de manera que uno pueda asegurar que se evita la inestabilidad. Para hacerlo así, se debe estimar la carga momentánea en la RBS. Esto permite la valoración del margen de capacidad que se deja al punto de inestabilidad.

La carga de una celda por ejemplo en un sistema CDMA normalmente se conoce como alguna cantidad relacionada con la potencia, típicamente el aumento de ruido o las cantidades de Potencia de aumento sobre ruido térmico (ROT) , de manera que el nivel de potencia total y el suelo de ruido (idealmente ruido térmico) , tienen que ser determinados. Las determinaciones de las cantidades de potencia que fluctúan de manera elevada o el suelo de ruido de acuerdo con la técnica anterior están típicamente asociadas con incertidumbres relativamente grandes, que incluso pueden ser del mismo orden de la magnitud que el margen de capacidad disponible completo. De esta manera será muy difícil verdaderamente implementar la funcionalidad del canal de enlace ascendente mejorado sin mejorar la estimación de carga conectada al mismo.

Existen una serie de mediciones de aumento de ruido. La más importante es quizás el Aumento sobre el Ruido Térmico (ROT) que se define como el cociente de la interferencia total de la celda y el suelo de potencia de ruido térmico del receptor de la RBS. Otras medidas incluyen por ejemplo la interferencia no WCDMA en banda con respecto al suelo de ruido térmico.

En este punto se podría mencionar que un parámetro igualmente importante que requiere la estimación de carga para su control, es la cobertura de la celda. La cobertura se relaciona normalmente con un servicio específico que necesita funcionar en una SIR específica para funcionar normalmente. El límite de la celda de enlace ascendente se define entonces por un terminal que funciona a la potencia de salida máxima. La potencia máxima del canal recibido en la RBS se define por la potencia máxima del terminal y las pérdidas del recorrido al receptor digital. Dado que las pérdidas del recorrido son una función directa de la distancia entre el terminal y la RBS, resulta una distancia máxima de la RBS. Esta distancia, tomada en todas las direcciones a partir de la RBS, define la cobertura.

Ahora sigue que cualquier aumento del nivel de interferencia provoca una SIR reducida que no se puede compensar mediante un aumento de la potencia del terminal. Como consecuencia, las pérdidas del recorrido necesitan ser reducidas para mantener el servicio. Esto supone que el terminal necesita moverse más cerca de la RBS, es decir se reduce la cobertura de la celda.

El documento US6760567 revela el cálculo de la carga de tráfico por medio del cálculo de las curvas de la Función de Densidad de Probabilidad, PDF, real y/o la Función de Distribución Acumulativa, CDF, para la relación de potencia recibida a ruido de fondo; las curvas de la PDF teórica y/o la CDF para dicha relación se basan en los parámetros preestablecidos y sus valores en las curvas reales, que comparan las curvas reales y teóricas y que adquieren la carga de tráfico en base a dicha comparación.

A partir de la anterior discusión está claro para mantener la cobertura de la celda para la que el operador ha planificado, es necesario mantener la carga por debajo de un nivel específico. Esto significa que la estimación de carga es importante también para la cobertura. En particular la estimación de carga es importante desde un punto de vista de la cobertura en la planificación rápida del tráfico de enlace ascendente mejorado en la RBS. Adicionalmente, la funcionalidad de control de admisión y de control de congestión en el controlador de red de radio (RNC) que controla una serie de RBS también se beneficia de la información precisa sobre el aumento de ruido momentáneo de la celda.

Resumen

Un problema general con las redes de comunicaciones CDMA de la técnica anterior es que las estimaciones de carga están presentes con una precisión que hace difícil el control de carga cuidadoso. En particular, la determinación del aumento de ruido en conexión con los canales de enlace ascendente mejorados, sufre de grandes incertidumbres, en primer lugar causadas por las dificultades para estimar el suelo de ruido u otras cantidades relacionadas con la potencia.

Un objeto general de la presente invención es proporcionar métodos mejorados y adaptaciones para la determinación de las cantidades relacionadas con la potencia, por ejemplo la estimación de carga. Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar los métodos y adaptaciones que dan determinación más precisa de las cantidades relacionadas con la potencia. Aún otro objeto de la presente invención es proporcionar los métodos y adaptaciones para mejorar las estimaciones del aumento de ruido.

Los anteriores objetos se logran con los métodos y dispositivos de acuerdo con las reivindicaciones de la patente adjuntas. En palabras generales, una potencia de banda ancha total recibida en un sistema de comunicaciones inalámbricas se mide una serie de veces durante un intervalo de tiempo. Preferentemente, también se miden las potencias de código o las potencias del enlace de radio correspondientes. Una distribución de probabilidad de una primera cantidad de potencia, en una realización particular de una cantidad de potencia de banda ancha total recibida, se estima a partir del conjunto de mediciones, preferentemente usando técnicas de filtrado de Kalman. Preferentemente, también se estima una distribución de probabilidad... [Seguir leyendo]

1. El método para la estimación del aumento de ruido en un sistema de comunicaciones inalámbrico (70) , que comprende los pasos de:

medir (210) la potencia de banda ancha total recibida;

estimar (212) una distribución de probabilidad para una primera cantidad de potencia (63A, 63B) a partir de al menos dicha potencia de banda ancha total recibida medida (61A) ;

calcular (216) una distribución de probabilidad condicional de una medida del suelo de ruido (64) en base a al menos dicha potencia de banda ancha total recibida medida (61A) ;

proporcionar (214) una distribución de probabilidad condicional para una medida del aumento de ruido, basada al menos en dicha distribución de probabilidad para dicha primera cantidad de potencia y dicha distribución de probabilidad condicional y dicha medida del suelo de ruido (64) ; y calcular (220) un valor de dicha medida del aumento de ruido en base a dicha distribución de probabilidad condicional para dicha medida de aumento de ruido.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende el paso adicional de calcular una desviación estándar de dicho valor de medición del aumento de ruido en base a dicha distribución de probabilidad condicional para dicha medida del aumento de ruido.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que dicha primera cantidad de potencia es una cantidad de potencia de banda ancha total recibida.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicho paso de cálculo se basa en dicha distribución de probabilidad estimada para dicha cantidad de potencia de banda ancha total recibida y las distribuciones de probabilidad estimadas previamente para dicha cantidad de potencia de banda ancha total recibida.

5. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende los pasos adicionales de:

medir las cantidades (C/I) i relacionadas con las potencias del enlace radio de una propia celda (30) de dicho sistema de comunicaciones inalámbrico (70) ; y estimar una distribución de probabilidad condicional para una segunda cantidad de potencia (62A, 62B) de dicha potencia de banda ancha total recibida medida (61A) y dichas cantidades medidas relacionadas con las potencias del enlace radio (C/I) i;

dicha cantidad de potencia (62A, 62B) que es una suma de la potencia de interferencia de la celda colindante, la potencia de interferencia del sistema no de comunicación en banda y la potencia del suelo de ruido térmico;

por el cual dicho paso de cálculo (216) se basa además en dicha distribución de probabilidad para dicha segunda cantidad de potencia (62A, 62B) y la distribución de probabilidad estimada previamente para dicha cantidad de potencia.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dichas cantidades relacionadas con las potencias de enlace radio son niveles de interferencia (C/I) i, por el cual las potencias del enlace de radio son derivables relacionando los niveles de interferencia para las cantidades asociadas con dicha potencia de banda ancha total recibida (61A) .

7. El método de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, en el que dichos pasos de estimación de una distribución de probabilidad para una cantidad de potencia y de estimación de una distribución de probabilidad para una cantidad de potencia de banda ancha total recibida se realizan mediante el filtrado de Kalman variable con el tiempo.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 7, en el que dicha primera cantidad de potencia corresponde con a menos un estado del filtro de Kalman.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho filtrado de Kalman variable con el tiempo tiene un vector de estado x (t) de:

donde P1Code (t) , …, PnCode (t) son potencias del enlace radio y PE+N+Noise (t) es dicha suma de la potencia de interferencia de la celda colindante, la potencia de interferencia del sistema no de comunicación en banda y la potencia del suelo de ruido térmico.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, en el que dicho filtrado de Kalman variable con el tiempo además comprende suavizar para lograr dicha distribución de probabilidad estimada para dicha segunda cantidad de potencia.

11. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, en el que dicho paso de calcular una distribución de probabilidad condicional de dicha medida del suelo de ruido se basa además en una distribución de probabilidad condicional de un valor extremo de dicha segunda cantidad de potencia (62A, 62B) .

12. El método de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dicho valor extremo es un valor mínimo de dicha segunda cantidad de potencia (62A, 62B) .

13. El método de acuerdo con la reivindicación 11 o 12, en el que dicho paso de calcular una distribución de probabilidad condicional de una medida del suelo de ruido se realiza dentro de una ventana deslizante.

14. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que dicha medida del aumento de ruido es un cociente de un numerador y un denominador, dicho numerador que comprende al menos una variable estocástica que corresponde a dicha distribución de probabilidad estimada para dicha primera cantidad de potencia (63A, 63B) y dicho denominador que comprende una variable estocástica que corresponde a dicha distribución de probabilidad condicional de dicha medida del suelo de ruido (64) .

15. El método de acuerdo con la reivindicación 14, en el que dicho numerador se selecciona de una lista de: la potencia total de banda ancha recibida; una suma de la potencia de interferencia de la celda colindante, la potencia de interferencia en banda externa y

la potencia de ruido térmico; una suma de la potencia del enlace de radio de la propia celda y la potencia de ruido térmico; una suma de la potencia del enlace radio TPC de la propia celda y la potencia de ruido térmico; y una suma de la potencia del enlace radio E-UL de la propia celda y la potencia de ruido térmico.

16. El método de acuerdo con la reivindicación 14 o 15, en el que dicho denominador de dicha medida del suelo de

ruido (64) comprende un elemento de la lista de:

una suma de la potencia de interferencia de la celda colindante, la potencia de interferencia en banda externa y la potencia de ruido térmico;

una suma de la potencia de interferencia de la celda colindante y la potencia de ruido térmico; y la potencia total de banda ancha recibida.

17. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que dicha medida del suelo de ruido (64) se considera para una distribución de probabilidad anterior de la potencia del suelo de ruido, establecida sobre una colección representativa de las estaciones base de radio.

18. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, que comprende el paso adicional de: obtener una distribución de probabilidad determinada anterior de un valor del suelo de ruido; por el cual dicho paso de cálculo se basa además en dicha distribución de probabilidad determinada anterior de

dicho valor del suelo de ruido.

19. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en el que el paso de calcular un valor de dicha medida del aumento de ruido comprende el cálculo de una media condicional de dicha distribución de

probabilidad condicional para dicha medida del aumento de ruido.

20. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, que además comprende el paso de calcular una desviación estándar de dicho valor de dicha medida del aumento de ruido en base a dicha distribución de probabilidad condicional para dicha medida del aumento de ruido.

21. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, en el que dicho sistema de comunicaciones inalámbrico (70) es un sistema de Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha - WCDMA-.

22. El método para el control de admisión en un sistema de comunicaciones inalámbrico (70) , que comprende los pasos de:

estimar el aumento de ruido en dicho sistema de comunicaciones inalámbrico (70) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21;

realizar el control de admisión en base a dicho aumento de ruido estimado.

23. El método de acuerdo con la reivindicación 22, en el que dicho paso de realizar el control de admisión comprende el control del enlace ascendente mejorado.

24. El nodo (20, 72) de un sistema de comunicaciones inalámbrico (70) , dicho nodo que comprende: los medios (80) para obtener las medidas de la potencia de banda ancha total recibida (61A) ; los medios (81) para la estimación de una distribución de probabilidad para una primera cantidad de potencia

(63A, 63B) a partir de dicha potencia de banda ancha total recibida medida (61A) ; los medios (82) para el cálculo de una distribución de probabilidad condicional de una medida del suelo de ruido (64) en base a al menos dicha potencia de banda ancha total recibida medida (61A) ;

los medios (82) para proporcionar una distribución de probabilidad condicional para una medida de aumento de ruido, basada al menos en dicha distribución de probabilidad para dicha primera cantidad de potencia (63A, 63B) y dicha distribución de probabilidad condicional de dicha medida del suelo de ruido (64) ; y los medios (83) para el cálculo de un valor de dicha medida del aumento de ruido en base a dicha distribución de probabilidad condicional para dicha medida del aumento de ruido.

25. El nodo de acuerdo con la reivindicación 24, en el que dichos medios (80) para la obtención de las medidas de la potencia de banda ancha total recibida comprende medios para la medición de la potencia de banda ancha total recibida.

26. El nodo de acuerdo con la reivindicación 24 o 25, en el que dicho nodo es una estación base de radio (20) .

27. El nodo de acuerdo con la reivindicación 24, en el que dichos medios (80) para la obtención de las medidas de la potencia de banda ancha total recibida comprende medios para la recepción de datos que representan la potencia de banda ancha total recibida.

28. El nodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 24 a 27, en el que dicho nodo es un nodo de un sistema WCDMA.

29. El sistema de comunicaciones inalámbrico (70) , que comprende: al menos un primer nodo (20, 72) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 24 a 28; un segundo nodo (72) conectado a o integrado con dicho al menos un primer nodo para el intercambio de

información; dicho segundo nodo (72) a su vez que comprende los medios (85) para el control de admisión.

30. El sistema de comunicaciones inalámbrico de acuerdo con la reivindicación 29, en el que dicho al menos un primer nodo es una estación base de radio (20) y dicho segundo nodo es un controlador de red de radio (72) .

31. El sistema de comunicaciones inalámbrico de acuerdo con la reivindicación 29 o 30, en el que dichos medios

(85) para el control de admisión comprenden los medios para el control del enlace ascendente mejorado.

32. El sistema de comunicaciones inalámbrico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 29 a 31, en el que dicho sistema de comunicaciones inalámbrico (70) es un sistema que utiliza WCDMA.