CONTROLADOR DE ANTENA ACTIVA Y PROCEDIMIENTO DE CONTROL DE LA MISMA.

Controlador de antena activa y procedimiento de control de la misma.

Un controlador de antena activa está configurado para proporcionar una señal de control para el ajuste dinámico de la forma del haz de una antena activa asociada en base a una medición de calidad para una señal comunicada a través de la antena activa. El controlador permite medir la calidad de una señal comunicada entre una pluralidad de estaciones móviles situadas en puntos diferentes y la antena activa, basándose la medición de calidad en una calidad para una porción respectiva de la señal comunicada asociada con cada una de la pluralidad de estaciones móviles situadas en puntos diferentes.

Controlador de antena activa y procedimiento de control de la misma.

Campo técnico de la invención La invención se refiere a un controlador de antena activa, una antena activa que comprende un controlador de este tipo y un procedimiento de control de una antena activa para una antena activa, preferiblemente como parte de una estación de red celular.

Antecedentes de la invención Las antenas activas se están usando cada vez más, particularmente en redes celulares. Estas antenas pueden comprender placas de transmisión y recepción dedicadas por dipolo, permitiendo al operador de la red configurar la forma del haz de la antena. En particular, puede ajustarse el ángulo de inclinación. Además, pueden ajustarse diferentes ángulos de inclinación para las trayectorias de enlace ascendente y enlace descendente.

La inclinación del haz se configura convencionalmente por el ingeniero de diseño de un modo estático. Este procedimiento se realiza en una fase de optimización, durante la instalación, periódicamente o en una base ad-hoc. Una vez ajustado durante la optimización, el ángulo de inclinación permanece constante.

Una razón para esto es la que se indica a continuación. El ajuste de la forma del haz puede cambiar el área de cobertura del sector de la celda. El área de cobertura óptima se determina normalmente durante la planificación de la red. Esto tiene en cuenta la capacidad de la celda, la capacidad y la cobertura de la celda vecina, los efectos de la propagación de la radio, el terreno y otros factores con el fin de proporcionar una mínima calidad de servicio (Quality of Service, QoS) por una amplia zona geográfica. Además, la planificación de la red actual también se basa en suposiciones para un gran número de factores, incluyendo la distribución de las estaciones móviles en una celda, las proporciones típicas de usuarios activos, el tipo de servicio que se solicita (voz o datos) , la modelación del canal de propagación. Por lo tanto, se ha considerado deseable mantener la forma del haz y especialmente el ángulo de inclinación constantes para evitar cualquier impacto negativo sobre la calidad de servicio (Quality of Service, QoS) mínima.

La mejora del uso eficaz de antenas activas sin desajustar los niveles de calidad de servicio (Quality of Service, QoS) es un desafío significativo en el diseño del sistema de radio.

Descripción de la invención Frente a estos antecedentes, se proporciona un controlador de antena activa dispuesto para proporcionar una señal de control para el ajuste dinámico de la forma del haz de una antena activa asociada en base a la medición de la calidad de una señal comunicada a través de la antena activa.

Por lo tanto, el controlador de antena activa ajusta de forma dinámica la forma del haz, preferiblemente el ángulo de inclinación de la antena activa, en base a la respuesta una señal transmitida por o recibida en la misma antena activa. Este enfoque dinámico (opcionalmente de bucle cerrado) contrasta con el control estático tomado por los sistemas existentes, en el que la forma del haz (ángulo de inclinación) se configura durante una fase de configuración inicial y después permanece constante. El ajuste dinámico puede tener lugar con una frecuencia predeterminada, es ventajosamente automático y puede realizarse usando un procesador configurado en consecuencia.

La medición de la calidad puede capturar la variación en la distribución de estaciones móviles en de una celda, las proporciones de usuarios activos, el tipo de servicio que se solicita (voz o datos) , el canal de propagación y por lo tanto mejora la eficacia. Al seleccionar de forma optima la forma del haz, el ruido en el sistema puede reducirse de este modo y puede aumentar la intensidad de la señal (y la relación señal / ruido o equivalente, la relación señal / ruido más interferencia) para las señales recibidas por la antena activa. Esto puede aumentar la capacidad del sistema que usa la antena activa, especialmente si es una estación base de red celular y en consecuencia, también puede mejorar la experiencia proporcionada a los usuarios.

Una antena activa típicamente comprende una pluralidad de dipolos, estando cada dipolo acoplado a un módulo de RF respectivo. Por lo tanto, la señal de control puede proporcionarse a la pluralidad de módulos de RF para realizar la forma del haz deseada. Preferiblemente, la señal de control es una señal proporcionada a uno o más módulos de RF con el fin de generar la forma del haz seleccionada. Más preferiblemente, la señal de control se configura para seleccionar un vector de fase, ajustando de este modo la desviación de fase relevante en cada módulo de RF. Esto puede determinar la forma del haz resultante, tal como el ángulo de inclinación.

Preferiblemente, la medición de la calidad es para una señal (que puede comprender una o más señales en la práctica) recibida en la antena activa. Adicionalmente o como alternativa, el ajuste dinámico se refiere a señales recibidas en la antena activa.

Preferiblemente, la medición de calidad puede basarse en una señal comunicada entre la antena activa y una pluralidad de estaciones móviles situadas en puntos diferentes. Más preferiblemente, la medición de la calidad se basa en una señal recibida en la antena activa desde una pluralidad de estaciones móviles situadas en puntos diferentes (denominada el enlace ascendente) . Aunque se usa la expresión estaciones móviles, ésta se usa en su contexto normal en redes celulares, tales como estaciones móviles que se refieren de forma equivalente a un equipo de usuario (User Equipment, UE) . Por lo tanto, algunas estaciones pueden no estar en movimiento necesariamente o incluso no ser móviles. Ventajosamente, las estaciones móviles situadas en puntos diferentes pueden comprender cada una un receptor distinto de cualquier receptor acoplado a la antena activa. Las estaciones móviles situadas en puntos diferentes se encuentran de forma beneficiosa sobre un área geográfica predeterminada. Esto permite a la calidad de la medición indicar la eficacia de la forma del haz de la antena activa. La medición de calidad preferiblemente comprende uno o más de: Al menos una intensidad de señal de la señal comunicada; al menos una relación señal / ruido para la señal comunicada; y una tasa de error de los datos contenidos en la señal de comunicada.

Opcionalmente, el controlador de antena activa comprende adicionalmente una entrada para recibir información relativa a la medición de la calidad para una o más señales comunicadas a través de la antena activa. Esta información relativa a la medición de la calidad puede ser para una o más señales recibidas en la antena activa. En el último caso, la información puede proporcionarse al controlador de antena activa por otra estación que ha recibido la señal transmitida por la antena activa.

En la realización preferida, la medición de la calidad es para una señal comunicada entre la antena activa y una pluralidad de estaciones móviles situadas en puntos diferentes. La medición de la calidad puede entonces basarse en una relación señal / ruido para una porción respectiva de la señal comunicada asociada con cada una de la pluralidad de estaciones móviles situadas en puntos diferentes. Una relación señal / ruido (Signal-to-Noise, SNR) puede ser una relación señal / ruido más interferencia (Signal-to-Noise-plus-Interference, SINR) en la que hay una interferencia presente.

En algunas realizaciones, un procesador puede adaptarse para determinar la medición de la calidad en base a una o más señales recibidas en la antena activa.

Preferiblemente, el controlador de antena activa también comprende un procesador, configurado para generar la señal de control para el ajuste dinámico de la forma del haz de la antena activa asociada en base a la medición de la calidad. Más preferiblemente, el controlador de antena activa comprende adicionalmente una salida para proporcionar la señal de control a la antena activa asociada. Puede haber opcionalmente una pluralidad de señales de control, cada una de la pluralidad de señales de control relativa a un módulo de RF respectivo para la pluralidad de módulos de RF comprendidos en la antena activa.

El controlador de antena activa puede controlar la forma del haz de la antena activa básicamente de forma continua. En otras palabras, cada vez que se obtiene una nueva medición de calidad para una señal comunicada a través de la antena activa, puede ajustarse la forma del haz.

Sin embargo, la realización preferida trabaja ligeramente de forma diferente. Aquí, el controlador de antena activa se configura para proporcionar la señal de control durante un primer periodo de...

1. - Un controlador de antena activa, caracterizado por estar adaptado para proporcionar una señal de control para el ajuste dinámico de la forma del haz de una antena activa asociada en base a una medición de calidad para una señal comunicada a través de la antena activa.

2. El controlador de antena activa de la reivindicación 1, caracterizado porque la medición de calidad es para una señal recibida en la antena activa.

3. El controlador de antena activa de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque la medición de calidad es para una señal comunicada entre una pluralidad de estaciones móviles situadas en puntos diferentes y la antena activa, basándose la medición de calidad en una calidad para una porción respectiva de la señal comunicada asociada con cada una de la pluralidad de estaciones móviles situadas en puntos diferentes.

4. El controlador de antena activa de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque comprende:

• una entrada para recibir información relativa a la medición de calidad para una señal comunicada a través de la antena activa;

• un procesador, configurado para generar la señal de control para el ajuste dinámico de la forma del haz de la antena activa asociada en base a la medición de la calidad; y

• una salida para proporcionar la señal de control a la antena activa asociada.

5. El controlador de antena activa de la reivindicación 4, caracterizado porque la información relativa a la medición de calidad comprende una señal recibida en la antena activa, y en el que el procesador está adaptado adicionalmente para determinar la medición de calidad en base a la señal recibida en la antena activa.

6. El controlador de antena activa de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque la medición de calidad comprende uno o más de: al menos una intensidad de señal de la señal comunicada; al menos una relación señal / ruido para la señal comunicada; y una tasa de error de datos contenida en la señal comunicada.

7. El controlador de antena activa de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque la señal de control sirve para el ajuste dinámico del ángulo de inclinación de la antena activa asociada.

8. El controlador de antena activa de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque el controlador de antena activa está configurado para proporcionar la señal de control durante un primer periodo de tiempo para ajustar la forma del haz de la antena activa asociada a cada una de una pluralidad de formas del haz de configuración, para establecer una medición de calidad respectiva para una señal comunicada a través de la antena activa cuando se ajusta cada una de las formas del haz de configuración, para determinar una forma del haz deseada en base a la pluralidad de mediciones de calidad establecidas y para proporcionar la señal de control durante un segundo periodo de tiempo con el fin de ajustar la forma del haz de la antena activa asociada a únicamente la forma del haz deseada.

9. El controlador de antena activa de la reivindicación 8, caracterizado porque el segundo periodo de tiempo es significativamente más largo que el primer periodo de tiempo.

10. El controlador de antena activa de la reivindicación 8 o la reivindicación 9, caracterizado porque la pluralidad de formas del haz de configuración está predeterminada y en el que la forma del haz deseada se determina seleccionado una de la pluralidad de formas del haz de configuración que tenga la medición de calidad asociada óptima.

11. El controlador de antena activa de la reivindicación 8 o la reivindicación 9, caracterizado porque la pluralidad de formas del haz de configuración se determinan iterativamente ajustando repetidamente una forma del haz de configuración, estableciendo la medición de calidad asociada para la forma del haz de configuración ajustada y determinando una forma del haz de configuración posterior en base a la medición de calidad asociada establecida.

12. El controlador de antena activa de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque se encuentra configurado adicionalmente para proporcionar la señal de control en base a si se está usando la antena activa para transmisión o recepción.

13. El controlador de antena activa de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque la antena activa asociada comprende una antena formada de una pluralidad de dipolos, estando el controlador de antena activa configurado adicionalmente para generar la señal de control para el ajuste separado de cada una de la pluralidad de dipolos en la antena activa asociada.

14. Un componente de una estación para una red de radio celular caracterizado porque comprende el controlador de antena activa de cualquier reivindicación anterior.

15. Un procedimiento para controlar una antena activa caracterizado porque comprende ajustar de forma 5 dinámica la forma del haz de la antena activa en base a una medición de calidad para una señal comunicada a través de la antena activa.