SISTEMA Y MÉTODO DE CONMUTACIÓN DINÁMICA ENTRE TRANSMISIÓN DE UNA ÚNICA ANTENA Y MÚLTIPLES ANTENAS.

Sistema y método de conmutación dinámica entre transmisión de una única antena y múltiples antenas.



Sistema de conmutación dinámica entre transmisión de múltiples antenas y una única antena en redes UTRAN que comprende, al menos, dos antenas (200, 201) conectadas en paralelo con los datos (101) del nodo B (100), a través de dos ramas (102, 103) de conexión, en el que la primera rama (102) conecta los datos (101) con la primera antena (200) a través de un primer medio (105) conmutador, un primer MCPA (107) y un primer módulo (109) RF; Y la segunda rama (103) conecta los datos (101) con la segunda antena (201) a través de un segundo medio (106) conmutador, un segundo MCPA (108) y un segundo módulo (110) RF.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200802440.

Solicitante: VODAFONE ESPAÑA, S.A..

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: MADRID.

Inventor/es: DOMINGUEZ ROMERO,FCO. JAVIER, LE PÉZENNEC,YANNICK, MCWILLIAMS,BRENDAN.

Fecha de Solicitud: 14 de Agosto de 2008.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 16 de Enero de 2012.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H04B7/06H1
  • H04B7/06H2
  • H04W52/34 SECCION H — ELECTRICIDAD.H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04W REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS.H04W 52/00 Gestión de potencia, p. ej. TPC [Control de potencia de Transmisión (Transmission Power Control)], ahorro de potencia o niveles de potencia. › gestión de TPC, p. ej. compartiendo la cantidad limitada de potencia entre los usuarios, entre canales o entre tipos de datos p. ej. carga de células.
  • H04W52/36K

Clasificación PCT:

  • H04B7/06 H04 […] › H04B TRANSMISION.H04B 7/00 Sistemas de radiotransmisión, es decir, utilizando un campo de radiación (H04B 10/00, H04B 15/00 tienen prioridad). › en la estación de emisión.
  • H04W52/36 H04W 52/00 […] › con un rango discreto o un conjunto de valores, p. ej. tamaño de paso, rampas u offsets.

Fragmento de la descripción:

Sistema y método de conmutación dinámica entre transmisión de una única antena y múltiples antenas. Campo técnico de la invención El campo técnico de la invención propuesta se refiere a un sistema y método de conmutación dinámica entre sistemas de transmisión de una única antena y sistemas de transmisión de múltiples antenas en redes UTRAN. Antecedentes de la invención La transmisión de múltiples antenas es una tecnología útil para aumentar la eficiencia espectral de la red de acceso de radio (por ejemplo, esquemas de diversidad de transmisión) así como para aumentar la capacidad de tratamiento global ofrecida a los usuarios (por ejemplo tecnología de entrada múltiple salida múltiple). Sin embargo, para optimizar el rendimiento del sistema, resulta útil poder conmutar entre transmisión de múltiples antenas y transmisión de una única antena, dado que en numerosos escenarios se obtienen beneficios por la conmutación de una a otra tal como se señala a continuación: (a) optimización del rendimiento: el rendimiento de capacidad de tratamiento depende en gran medida de las condiciones de radio. En malas condiciones de radio, utilizar una transmisión de una única antena puede permitir alcanzar un mejor rendimiento. Por ejemplo el uso de diversidad Rx en el UE con transmisión de una única antena en BS puede tener un mejor rendimiento que MIMO en el borde de célula. (b) Ahorro de energía: desde el punto de vista de la eficiencia energética a menudo resulta más eficiente tener un único MCPA utilizado para la transmisión (transmisión de una única antena) en lugar de transmitir la misma energía global a través de dos MCPA (transmisión de múltiples antenas). El motivo de esto es que el funcionamiento de amplificadores de alta potencia a una potencia de salida baja es particularmente ineficiente. Por ejemplo en escenarios en los que el tráfico es bajo, resulta beneficio conmutar a transmisión de una única antena para ahorrar energía sin comprometer por ello el rendimiento. Tal como se señala en los escenarios prácticos anteriores, proporcionar medios para conmutar entre transmisión de una y múltiples antenas resulta particularmente útil en la red de acceso de radio para optimizar la eficiencia del sistema. (c) Problemas de interoperabilidad: en numerosos sistemas (por ejemplo WCDMA) debido a la introducción posterior de esquemas de transmisión de múltiples antenas en la implantación de redes, han surgido a menudo problemas de interoperabilidad (debido a la imposibilidad de que los proveedores de terminales realicen un IOT adecuado), de ahí que resulte útil tener la posibilidad de conmutar entre transmisión de múltiples antenas y una única antena en estos casos para evitar problemas de interoperabilidad (por ejemplo caída de llamadas). (d) Avería MCPA: siempre que se produce una avería en uno de los múltiples MCPA es necesario recuperar la transmisión sobre un único MCPA (por ejemplo reconfiguración a transmisión de una única antena) provocando la reconfiguración desde transmisión de múltiples antenas a transmisión de una única antena. El problema con la solución actual disponible es que cada célula tiene que configurarse de manera estática o bien como STTD (con todos los ajustes asociados cuando se inicia la célula), o bien configurarse como transmisión normal con una única antena Tx (1 MCPA). Esta reconfiguración implicaría parar la transmisión para realizar la reconfiguración y reiniciar la célula, lo que da como resultado una interrupción del servicio. La solicitud de patente estadounidense Nº US2004/0203347 describe una pluralidad de mecanismos para seleccionar un conjunto de antenas para su uso en un sistema de comunicación inalámbrico. El conjunto de antenas seleccionado se usa para comunicar datos en una red de área local inalámbrica (WLAN) que comprende un punto de acceso y una pluralidad de estaciones móviles. El punto de acceso incluye un chip de banda base que puede adaptarse a diversas unidades de radiofrecuencia (RF). Cada unidad RF a su vez incluye una pluralidad de subunidades RF, cada una de las cuales se conecta a una pluralidad de antenas. El punto de acceso incluye por tanto un número de antenas que, junto con las unidades RF y el chip de banda base, forman una antena inteligente. Para identificar el conjunto de antenas seleccionado para comunicarse con una estación móvil particular, el punto de acceso utiliza inicialmente un primer conjunto de antenas cada una en una subunidad RF. A partir de este primer conjunto de antenas, el punto de acceso identifica un primer conjunto de antenas ganadoras y un primer conjunto de antenas no ganadoras. A partir del primer conjunto de antenas ganadoras, el punto de acceso identifica un primer conjunto de subunidades RF ganadoras que se conectan cada una a una antena ganadora en el primer conjunto de antenas ganadoras. A partir de cada subunidad RF ganadora, el punto de acceso identifica una ganadora final. El punto de acceso utiliza entonces la antena ganadora final en el conjunto de antenas seleccionado. El punto de acceso también utiliza el primer conjunto de antenas no ganadoras en el conjunto de antenas seleccionado. La solicitud de patente estadounidense N US5175878 describe un sistema en el que las antenas de un sistema telefónico celular se conectan cada una a una serie de divisores/combinadores de señales que dividen/combinan la(s) trayectoria(s) de conexión de antena en una pluralidad de trayectorias de conexión de antena-radio/radio-antena. El aspecto de la serie de divisores se utiliza para la recepción de señales y el aspecto de la serie de combinadores se utiliza para la transmisión de señales. Cada una de estas trayectorias de conexión de antena se conecta a un con- 2 ES 2 354 538 A1 mutador controlable que a su vez la acopla selectivamente hacia/desde una segunda pluralidad de transceptores de radio. Las trayectorias de transmisión/recepción de antena que comprenden los divisores/combinadores de señales se implementan como líneas de transmisión de tipo cinta en una PCB de múltiples capas teniendo todas las trayectorias pérdidas de transmisión iguales. Se proporcionan microvías para permitir acceso eléctrico a las diversas capas. Los conmutadores controlables están montados en superficie en el exterior de la PCB y están acoplados a los diversos divisores/combinadores a través de las microvías. Un control remoto de los conmutadores permite conectar una unidad de canal de radio del transceptor a cualquiera de la serie de antenas. La solicitud de patente estadounidense Nº US20070205959 describe un aparato que comprende al menos dos antenas que se seleccionan a partir de una pluralidad de antenas que consiste en al menos dos antenas que tienen características de polarización o directividades diferentes una respecto a la otra, y que están dispuestas de tal manera que las correlaciones de desvanecimiento espacial entre las sean bajas, y ge lleva a cabo una comunicación de entrada múltiple salida múltiple utilizando las antenas seleccionadas. La solicitud de patente estadounidense Nº US20060222101 describe un sistema de comunicaciones MIMO adaptativo, que incluye una antena multifuncional reconfigurable con una configuración de serie de antenas efectivas que pueden alterarse selectivamente y propiedades de radiación/polarización, configuración y propiedades que son un componente en la optimización de los parámetros del sistema adaptativo. La antena multifuncional reconfigurable comprende una pluralidad de componentes de antena y una pluralidad de conmutadores controlables de manera selectiva que acoplan los seleccionados de la pluralidad de componentes de antena junto con una subserie multifuncional reconfigurable de componentes de antena. Una unidad de procesamiento acoplada a la antena multifuncional reconfigurable determina condiciones de canal de comunicación para generar señales de control adaptativo para la pluralidad de conmutadores controlables de manera selectiva para aplicar de manera selectiva un protocolo de codificación espacio-tiempo seleccionado o un protocolo de formación de haces seleccionado juntos sobre la pluralidad de componentes de antena en función de las condiciones de canal. Sumario de la invención La solución propuesta resuelve el problema de reconfiguración de la célula al tiempo que permite la flexibilidad de la conmutación dinámica ajustando siempre la transmisión en la red como una transmisión de múltiples antenas incluso aunque se transmita en la práctica sobre una única antena (anulándose las señales Tx en la 2ª antena) para permitir reconfiguraciones continuas (sin quedarse sin servicio el sistema) entre modos de transmisión de una única antena y múltiples antenas. Para el caso en el que sólo se está usando una antena para la transmisión tanto la RAN como el UE están configurados...

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de conmutación dinámica entre transmisión de múltiples antenas y una única antena en redes UTRAN que comprende, al menos, dos antenas (200,201) conectadas en paralelo con el nodo B (100), caracterizado porque: el primer medio (105) conmutador se activa o no en función del valor de un único indicador de señalización, que permite o no la conexión con la fuente (105a) P1 de potencia, y el segundo medio (106) conmutador se activa o no en función del valor de un único indicador de señalización, que activa o no la fuente (106a) P2 de potencia, de tal manera que hay 2 estados: transmisión de múltiples antenas con valor de P1 y P2 iguales y dándoles la cifra X, y el otro estado es transmisión de una única antena con el valor P2 igual a 0 y P1 con un valor doble de X con el fin de mantener la energía total del sistema y sin quedarse sin servicio. 2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque el único indicador de señalización consiste en un bit del RNC al nodo B (100). 3. Método de conmutación dinámica, implementado en el sistema según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque comprende, al menos, las siguientes etapas: (i) una primera etapa que consiste en disparar la conmutación de transmisión de múltiples antenas a una única antena o viceversa; (ii) una segunda etapa que consiste en enviar un mensaje que transporta el indicador de conmutación desde el RNC al nodo B sobre el plano de control; (iii) una tercera etapa que consiste en abrir o no abrir el medio (105, 106) conmutador en función del valor del indicador de señalización; en el que si el valor del indicador de señalización es 0, entonces P1=P2=X y ambos medios (105, 106) conmutadores están abiertos, y por lo tanto el sistema está configurado en una transmisión de múltiples antenas; y si el valor es 1 entonces P2=0 y el sistema está configurado en una transmisión de una única antena. 4. Método según la reivindicación 3, caracterizado porque las condiciones de disparo son al menos una de las siguientes: - si todos los UE tienen CQI

 

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