Gestión de interferencia de femtoceldas.

Un método para minimizar la interferencia de dispositivos móviles que operan en una red decomunicación(100) que incluye una estación base de macrocelda (110) y al menos una femtocelda (130),

cadafemtocelda (130) que incluye una estación base (140), el método que comprende:

recibir datos de inicialización en una conexión de red de retorno que conecta la estación base de femtocelda(140) y la estación base de macrocelda (110);

configurar la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda (140) en base a los datos deinicialización;

recibir un identificador de equipo de usuario desde un equipo de usuario de macrocelda en la red decomunicación (100);

validar el identificador de equipo de usuario para determinar si el equipo usuario de macrocelda está autorizado ono está autorizado;

cuando el equipo de usuario de macrocelda está autorizado:

conceder al equipo de usuario de macrocelda acceso a la estación base de femtocelda (140);

cuando el equipo de usuario de macrocelda no está autorizado:

en respuesta a rechazar la autorización del equipo de usuario de macrocelda, recibir información del equipode usuario en la conexión de red de retorno, en donde la información del equipo de usuario describe el equipode usuario de macrocelda cuya autorización ha sido rechazada, y

ajustar la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda (140), en base a la información delequipo de usuario del equipo de usuario de macrocelda cuya autorización ha sido rechazada, para minimizarla interferencia de los dispositivos móviles en la red de comunicaciones (100).

Gestión de interferencia de femtoceldas Solicitudes relacionadas Esta solicitud de patente se refiere a y reivindica el beneficio de la Solicitud de Patente Provisional de U.S. Número de Serie 61/087.204 (número de expediente de abogado CML07175) , titulada “MANAGING INTERFERENCE FROM FEMTOCELLS”, y clasificada el 8 de agosto de 2008; la descripción de la cual incorpora esta solicitud por este medio por referencia.

Antecedentes En telecomunicaciones, una femtocelda, conocida originalmente como una Estación Base de Punto de Acceso, es una pequeña estación base celular, diseñada típicamente para uso en entornos residenciales o de pequeña empresa. La femtocelda es una estación base (BS) de hogar desplegada por el usuario que proporciona cobertura del hogar mejorada y aumenta la capacidad para el tráfico de usuario que usa una conexión de red de retorno a un proveedor de servicios, tal como una conexión del Protocolo de Internet (IP) sobre la Línea de Abonado Digital (DSL) , cable, satélite, fibra óptica u otra conexión de alta velocidad o banda ancha del usuario. Los diseños de femtoceldas actuales típicamente soportan de 2 a 4 teléfonos móviles activos en un escenario residencial. Debido a la operación co-canal y de canal adyacente, es muy desafiante abordar la interferencia entre femtoceldas cercanas o entre femtoceldas y una macrocelda existente, es decir, una celda en una red de telefonía móvil que proporciona cobertura radio servida por una estación base celular de potencia (torre) .

La técnica anterior y las soluciones propuestas actualmente para gestión de interferencia de femtoceldas suponen que las femtoceldas y macroceldas se despliegan por el mismo proveedor de servicios u operador, y proporcionan que los algoritmos de control de potencia en el lado de la femtocelda se usen para impedir altos niveles de interferencia indeseada. No obstante, la adaptación de potencia sola no puede solventar el problema de la interferencia en todos los escenarios, y tales soluciones pueden requerir que un punto de acceso de femtocelda sea equipado con un receptor adicional (por ejemplo, un tipo de receptor de equipo de usuario (UE) ) , que puede aumentar el coste y la complejidad. Por ejemplo, un receptor adicional puede ser necesario para que una BS de femtocelda detecte un nivel de interferencia y que la información de pérdida de trayecto ajuste su potencia de transmisión inicial.

“Technical Specification Group Radio Access Networks; 3G Home NodeB Study Item Technical Report (Release 8) V8.1.1” PROYECTO DE COOPERACIÓN DE 3ª GENERACIÓN (3GPP) , CENTRO DE COMPETENCIA MÓVIL; 650, ROUTE DES LUCIOLES; F-06921 SOPHIA-ANTIPOLIS CEDEX; FRANCIA, [En línea] mayo de 2008 (052008) , páginas 1-40, XP002563253 discute las consideraciones de cómo la operación de un NodoB de Hogar 3G no debería interferir con un equipo de usuario de macrocelda.

Resumen Los aspectos de la presente invención proporcionan un sistema y método para minimizar la interferencia de dispositivos móviles que operan en una red de comunicación que incluye una estación base de macrocelda y una serie de femtoceldas, cada femtocelda que incluye una estación base. El método recibe datos de inicialización en una conexión de red de retorno que conecta la estación base de femtocelda y la estación base de macrocelda, y configura la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda en base en los datos de inicialización. El método recibe un identificador de equipo de usuario desde un equipo de usuario de macrocelda en la red de comunicación, y valida el identificador de equipo de usuario para determinar si el equipo de usuario de macrocelda está autorizado o no está autorizado. Cuando el equipo de usuario de macrocelda está autorizado, el método concede al equipo de usuario de macrocelda acceso a la estación base de femtocelda. Cuando el equipo de usuario de macrocelda no está autorizado, el método recibe información del equipo de usuario que describe el equipo de usuario de macrocelda en la conexión de red de retorno, y ajusta la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda en base a la información del equipo de usuario para minimizar la interferencia para los dispositivos móviles en la red de comunicaciones.

Breve descripción de los dibujos La FIG. 1 es un diagrama de red que ilustra una realización de los componentes físicos de un sistema que realiza la presente invención.

La FIG. 2 es un diagrama de bloques que ilustra, en detalle, una realización de los componentes físicos mostrados en la FIG. 1.

La FIG. 3 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un método para gestionar la interferencia en una red de comunicación para la presente invención.

La FIG. 4 ilustra una realización de una asignación de subportadoras para la presente invención.

Descripción detallada La FIG. 1 es un diagrama de red que ilustra una realización de los componentes físicos de un sistema que realiza la presente invención. La FIG. 1 muestra una estación base (BS) de macrocelda 110 que controla las comunicaciones en un intervalo de cobertura de la macrocelda 100. En una realización, el intervalo de cobertura de la macrocelda 100 es un área residencial o de negocio. En otra realización, el intervalo de cobertura para la macrocelda 100 incluye una serie de áreas residenciales o de negocios. El equipo de usuario (UE) de macrocelda 120, tal como un teléfono móvil u otro dispositivo de comunicación móvil, comunica voz y datos a través de la BS de macrocelda 110 con otro UE de macrocelda (no se muestra) o bien en el intervalo de cobertura de macrocelda 100 o bien en otro intervalo de cobertura de macrocelda (no se muestra) .

La macrocelda 100 puede incluir un número, N, de femtoceldas. Cada una de las femtoceldas, tales como la femtocelda 130 mostrada en la FIG. 1, incluye una BS de femtocelda 140 que controla las comunicaciones de voz y datos en el intervalo de cobertura de femtocelda 130. El UE de la femtocelda 150 comunica voz y datos, a través de la BS de femtocelda 140, con otro UE de la femtocelda (no se muestra) en la femtocelda 130. Adicionalmente, el UE de la femtocelda 150 comunica voz y datos, a través de la conexión de red de retorno de la BS de femtocelda 140, con el UE de la macrocelda 120, o con otro UE de la macrocelda (no se muestra) o bien en el intervalo de cobertura de la macrocelda 100 o bien en otro intervalo de cobertura de la macrocelda (no se muestra) .

La FIG. 2 es un diagrama de bloques que ilustra, en detalle, una realización de los componentes físicos mostrados en la FIG. 1. En particular, la FIG. 2 ilustra los componentes físicos y los programas informáticos que comprenden la BS de femtocelda 140 y la BS de macrocelda 110.

La BS de femtocelda 140 mostrada en la FIG. 2 es un dispositivo informático de propósito general que realiza la presente invención. Un canal principal 201 es un medio de comunicación que conecta un procesador 205, un dispositivo de almacenamiento de datos 210 (tal como una unidad disco, unidad rápida, memoria rápida, o similar) , una interfaz de comunicación 215, y una memoria 220. La interfaz de comunicación 215 transmite y recibe los datos entre la BS de femtocelda 140 y la BS de macrocelda 110 a través de la red 200.

El procesador 205 realiza los métodos descritos ejecutando las secuencias de instrucciones de operación que comprenden cada programa de ordenador residente en, u operativo en, la memoria 220. El lector debería entender que la memoria 220 puede incluir el sistema operativo, los programas administrativos, y de bases de datos que soportan los programas descritos en esta solicitud. En una realización, la configuración de la memoria 220 de la BS de femtocelda 140 incluye un programa de mitigación de interferencia de la femtocelda 222 y una base de datos de control de acceso 224. El programa de mitigación de interferencia de la femtocelda 222 y la base de datos de control de acceso 224 realizan el método de la presente invención descrito en detalle en la FIG. 3. Cuando el procesador 205 realiza los métodos descritos, almacena los resultados intermedios en la memoria 220 o el dispositivo de almacenamiento de datos 210. En otra realización, la memoria 220 puede intercambiar estos programas, o partes de los mismos, dentro y fuera de la memoria 220 según se necesite, y de esta manera puede incluir menos que todos estos programas en cualquier momento.

La BS de macrocelda 110 mostrada en FIG. 2 es un dispositivo informático de propósito general que realiza la presente invención. Un canal principal 251 es un medio de comunicación que conecta un procesador 255, un dispositivo de almacenamiento de datos 260 (tal como una unidad disco, unidad rápida, memoria rápida,... [Seguir leyendo]

1. Un método para minimizar la interferencia de dispositivos móviles que operan en una red de comunicación (100) que incluye una estación base de macrocelda (110) y al menos una femtocelda (130) , cada femtocelda (130) que incluye una estación base (140) , el método que comprende:

recibir datos de inicialización en una conexión de red de retorno que conecta la estación base de femtocelda (140) y la estación base de macrocelda (110) ;

configurar la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda (140) en base a los datos de inicialización; recibir un identificador de equipo de usuario desde un equipo de usuario de macrocelda en la red de comunicación (100) ;

validar el identificador de equipo de usuario para determinar si el equipo usuario de macrocelda está autorizado o no está autorizado; cuando el equipo de usuario de macrocelda está autorizado:

conceder al equipo de usuario de macrocelda acceso a la estación base de femtocelda (140) ; 15 cuando el equipo de usuario de macrocelda no está autorizado: en respuesta a rechazar la autorización del equipo de usuario de macrocelda, recibir información del equipo de usuario en la conexión de red de retorno, en donde la información del equipo de usuario describe el equipo de usuario de macrocelda cuya autorización ha sido rechazada, y ajustar la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda (140) , en base a la información del

equipo de usuario del equipo de usuario de macrocelda cuya autorización ha sido rechazada, para minimizar la interferencia de los dispositivos móviles en la red de comunicaciones (100) .

2. El método de la reivindicación 1, en donde la recepción de los datos de inicialización además comprende: enviar una llamada de inicialización a la estación base de macrocelda (110) , en donde un equipo de usuario de femtocelda asociado con la estación base de femtocelda (140) envía la llamada de inicialización, y en donde los datos de inicialización se calculan sobre la base de las características de transmisión de la llamada de inicialización.

3. El método de la reivindicación 2, en donde las características de transmisión incluyen la pérdida de trayecto y el nivel de interferencia en el equipo de usuario de femtocelda.

4. El método de la reivindicación 1, en donde el identificador del equipo de usuario es una Identidad de Abonado Móvil Internacional (IMSI) asociada con el equipo de usuario de macrocelda.

5. El método de la reivindicación 1, en donde la validación del identificador de equipo de usuario además comprende:

comparar el identificador de equipo de usuario con una lista de control de accesos,

en donde cuando la lista de control de accesos incluye una entrada que coincide con el identificador del equipo de usuario, se autoriza al equipo de usuario de macrocelda, de otro modo no se autoriza al equipo de usuario de macrocelda.

6. El método de la reivindicación 1, en donde cuando la femtocelda (130) está basada en una tecnología de Acceso Múltiple por División de Frecuencia Ortogonal, el ajuste de la potencia de transmisión de la estación base de 40 femtocelda (140) además comprende:

recibir asignaciones de subportadoras para el equipo de usuario de la macrocelda; y

disminuir la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda (140) para las asignaciones de subportadoras para el equipo de usuario de la macrocelda.

7. El método de la reivindicación 1, en donde cuando la femtocelda (130) está basada en una tecnología del

Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles, el ajuste de la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda (140) además comprende:

recibir una relación señal a ruido objetivo, relación señal a ruido medida, y potencia recibida para el equipo de usuario de la macrocelda;

ajustar la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda (140) para un número N de equipos de usuario de la macrocelda, incluyendo el equipo de usuario de la macrocelda, como en donde: Pmargen, i es una potencia de interferencia que puede tolerar el equipo de usuario de la macrocelda i, para i !{1 …N},

Pr, i es la potencia recibida para el equipo de usuario de la macrocelda i, SNRobjetivo, i es la relación señal a ruido objetivo para el equipo de usuario de la macrocelda i, y 10 SNRmedida, i es la relación señal a ruido medida para el equipo de usuario de la macrocelda i.

8. El método de la reivindicación 7, en donde cuando la estación base de femtocelda (140) está en un edificio y el equipo de usuario de la macrocelda está fuera del edificio, la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda (140) se calcula como PFemto es una potencia total de transmisión para la estación base de femtocelda (140) , y PL es una pérdida de trayecto desde la estación base de femtocelda (140) al equipo de usuario de la macrocelda.

9. Un medio legible por ordenador, que comprende instrucciones ejecutables por ordenador que, cuando se ejecutan en un dispositivo informático, realizan el método de la reivindicación 1.

10. Un sistema para minimizar la interferencia de dispositivos móviles que operan en una red de comunicación que 20 incluye una estación base de macrocelda (110) y al menos una femtocelda (130) , cada femtocelda (130) que incluye una estación base, que comprende: un dispositivo de memoria (220) residente en la estación base de femtocelda (140) ; y un procesador (205) dispuesto en comunicación con el dispositivo de memoria, el procesador configurado para: recibir datos de inicialización en una conexión de red de retorno que conecta la estación base de femtocelda (140) y la estación base de macrocelda (110) ; configurar la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda (140) en base a los datos de inicialización;

recibir un identificador de equipo de usuario desde un equipo de usuario de la macrocelda en la red de comunicación; 30 validar el identificador de equipo de usuario para determinar si el equipo de usuario de la macrocelda está autorizado o no está autorizado; cuando el equipo de usuario de la macrocelda está autorizado: conceder el acceso del equipo de usuario de la macrocelda a la estación base de femtocelda (140) ; cuando el equipo de usuario de la macrocelda no está autorizado:

en respuesta a rechazar la autorización del equipo de usuario de la macrocelda, recibir información del equipo de usuario en la conexión de red de retorno, en donde la información del equipo de usuario describe el equipo de usuario de la macrocelda cuya autorización ha sido rechazada, y

ajustar la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda (140) , basada en la información del equipo de usuario del equipo de usuario de la macrocelda cuya autorización ha sido rechazada, para 40 minimizar la interferencia de dispositivos móviles en la red de comunicaciones.

11. El sistema de la reivindicación 10, en donde para recibir los datos de inicialización el procesador está configurado además para:

enviar una llamada de inicialización a la estación base de macrocelda (110) ,

en donde un equipo de usuario de la femtocelda asociado con la estación base de femtocelda (140) envía la llamada de inicialización, y

en donde los datos de inicialización se calculan sobre la base de las características de transmisión de la llamada de inicialización.

12. El sistema de la reivindicación 11, en donde las características de transmisión incluyen la pérdida de trayecto y el nivel de interferencia en el equipo de usuario de la femtocelda.

13. El sistema de la reivindicación 10, en donde el identificador del equipo de usuario es una Identidad de Abonado Móvil Internacional (IMSI) asociada con el equipo de usuario de la macrocelda.

14. El método de la reivindicación 10, en donde para validar el identificador de equipo de usuario el procesador está configurado además para:

comparar el identificador de equipo de usuario con una lista de control de accesos,

en donde cuando la lista de control de accesos incluye una entrada que coincide con el identificador de equipo de usuario, se autoriza al equipo de usuario de la macrocelda, de otro modo no se autoriza al equipo de usuario de la macrocelda.

15. El sistema de la reivindicación 10, en donde cuando la femtocelda (130) está basada en una tecnología de Acceso Múltiple por División de Frecuencia Ortogonal, para ajustar la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda (140) el procesador está configurado además para:

recibir asignaciones de subportadoras para el equipo de usuario de la macrocelda; y

disminuir la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda (140) para las asignaciones de subportadoras para el equipo de usuario de la macrocelda.

16. El sistema de la reivindicación 10, en donde cuando la femtocelda (130) está basada en una tecnología del Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles, para ajustar la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda (140) el procesador está configurado además para:

recibir una relación señal a ruido objetivo, relación señal a ruido medida, y potencia recibida para el equipo de usuario de la macrocelda;

ajustar la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda (140) para un número N de equipos de usuario de la macrocelda, incluyendo el equipo de usuario de la macrocelda, como en donde: Pmargen, i es una potencia de interferencia que puede tolerar el equipo de usuario de la macrocelda i, para i !{1 …N},

Pr, i es la potencia recibida para el equipo de usuario de la macrocelda i, SNRobjetivo, i es la relación señal a ruido objetivo para el equipo de usuario de la macrocelda i, y SNRmedida, i es la relación señal a ruido medida para el equipo de usuario de la macrocelda i.

17. El sistema de la reivindicación 16, en donde cuando la estación base de femtocelda (140) está en un edificio y el equipo de usuario de macrocelda está fuera del edificio, la potencia de transmisión de la estación base de femtocelda (140) se calcula como

PFemto es una potencia total de transmisión para la estación base de femtocelda (140) , y PL es una pérdida de trayecto desde la estación base de femtocelda (140) al equipo de usuario de la macrocelda.