MÉTODO PARA FACILITAR LA MINIMIZACIÓN DE INTERFERENCIA INTERCELULAR APROVECHANDO SUS CARACTERÍSTICAS CONOCIDAS.

Método para minimizar la interferencia intercelular.

En el método de la invención,

el rendimiento global de un equipo de usuario conectado a una célula de servicio de una red celular se ve afectado por la presencia de interferencia intercelular de al menos una célula vecina interferente principal de dicha red celular, incorporando dicho equipo de usuario capacidades de cancelación sucesiva de interferencia, o SIC, y está caracterizado porque comprende realizar un mecanismo de planificación de recursos y/o proceso de control de potencia en dicha red celular según la disponibilidad de dichas capacidades SIC en dicho equipo de usuario.

Método para facilitar la minimización de interferencia intercelular aprovechando sus características conocidas Campo de la técnica La presente invención se refiere, en general, a un método para facilitar la minimización de interferencia intercelular aprovechando sus características conocidas (esquema de modulación y codificación) , en el que el rendimiento global de un equipo de usuario conectado a una célula de servicio de una red celular se ve afectado por la presencia de interferencia intercelular de al menos una célula vecina interferente principal de dicha red celular, incorporando dicho equipo de usuario capacidades de cancelación sucesiva de interferencia, o SIC, y más particularmente a un método que comprende realizar un mecanismo de planificación de recursos y/o proceso de control de potencia en dicha red celular según la disponibilidad de dichas capacidades SIC en dicho equipo de usuario.

Estado de la técnica anterior

En los últimos años se han incorporado varias técnicas avanzadas en los receptores usados en comunicaciones móviles para mejorar su cobertura y capacidad. Los desarrollos tales como receptores lineales (por ejemplo, mínimo error cuadrático medio - MMSE) y no lineales (máxima probabilidad - ML) , junto con técnicas de cancelación de interferencia y detección conjunta, han ayudado a mejorar la eficiencia espectral de los sistemas móviles. La literatura sobre estas tecnologías es amplia y fácilmente accesible [2][3][4][5]. La incorporación de tecnologías multiantena, denominadas habitualmente modulación OFDM y MIMO, que se proponen para comunicaciones móviles de nueva generación, ha abierto nuevas vías para innovaciones en esta área [1].

La introducción de técnicas de receptor avanzadas para comunicaciones móviles e inalámbricas se considera un problema independiente de la norma, en el sentido de que, en principio, no debe tener impacto sobre los protocolos usados en la red. En este sentido, es transparente al funcionamiento de la red. En algunos casos, la disponibilidad de receptores avanzados puede tenerse en cuenta en el proceso de planificación en el dimensionamiento de la red. En este sentido, 3GPP ha decido considerar una algoritmo de detección de MMSE MIMO como la referencia en el algoritmo de evaluación por defecto para el receptor de enlace descendente avanzado LTE.

Algunos UE incorporan capacidades de cancelación sucesiva de interferencia como una de dichas técnicas de receptor avanzadas. El esquema que usa este tipo de receptores se reflejará en la figura 1. El procedimiento operativo para este tipo de receptores es el siguiente:

A la (s) antena (s) del receptor llegan las señales desde diferentes células, algunas de las cuales deben decodificarse y otras constituyen interferencia que no puede resolverse. En primer lugar, se detecta y se demodula la señal que se recibe con la potencia más alta/mejor calidad. No debe ser necesariamente la señal que lleva la información enviada al UE. A partir de los bits demodulados y la estimación del canal, la señal (sin interferencia superpuesta) se regenera y se sustrae posteriormente de la señal recibida original. De esta forma la interferencia de la primera señal más fuerte se elimina y resulta posible detectar y demodular la segunda señal más fuerte con una calidad más alta. El proceso puede repetirse para varios usuarios y también es posible llevar a cabo varias iteraciones del mismo proceso (la calidad de la detección, dada por el BER, BLER o cualquier otro parámetro puede aumentar significativamente con el número de iteraciones, a expensas del mayor tiempo de procesamiento y una mayor complejidad) . Debe observarse que el resultado de decodificación es sensible al orden en el que se llevan a cabo los cálculos (es decir, qué señal se detecta y decodifica en primer lugar) .

Con el fin de llevar a cabo el proceso descrito anteriormente es necesario:

- Poder estimar el canal a partir de las señales recibidas que van a demodularse. Esto requiere poder detectar los pilotos o señales de referencia usados para cada transmisión.

- Conocer el esquema de modulación y codificación usado en cada una de las señales que están siendo demoduladas. Esto se requiere para regenerar la señal que va a sustraerse en cada etapa de la iteración del proceso de decodificación.

Ambas cosas se logran naturalmente cuando el sistema está empleando, por ejemplo, transmisión MIMO multiusuario, en la que el receptor SIC puede usarse para eliminar la interferencia entre usuarios (en el caso de MIMO de un único usuario, los receptores SIC pueden usarse para eliminar la interferencia entre capas) . En este caso señales de referencia diferentes, multiplexadas en tiempo, frecuencia o código, se asignan a cada antena de transmisión (permitiendo llevar a cabo la estimación del canal) y el esquema de modulación y codificación se conoce a través de la información de planificación.

Problemas con soluciones existentes La disponibilidad de receptores avanzados en los UE da como resultado la posibilidad de dimensionar la red móvil, ya sea GSM, UMTS o LTE, con parámetros de protección de interferencia más relajados (por ejemplo, factor de reutilización en un sistema TDMA) . Sin embargo, los beneficios que pueden lograrse de esta forma no pueden realizarse a menos que todos, o al menos un gran porcentaje de, los UE que operan en la red incorporen los receptores avanzados. Desafortunadamente, esto es muy difícil de lograr en situaciones prácticas, en las que un número significativo de usuarios usan UE tradicionales y el coste para mejorarlos es muy alto.

Una forma alternativa de obtener los mismos beneficios de cancelación de interferencia es el uso de técnicas de transmisión y recepción multipunto cooperativas, denominadas habitualmente CoMP [6]. Cuando se emplean estas técnicas, el UE recibe (o transmite) más de un flujo de datos desde (o hacia) más de una célula (en este sentido, puede considerarse como un sistema MIMO de un único usuario en el que las antenas de transmisión no están asignadas a la misma célula) . Sin embargo, estas técnicas requieren también receptores especiales que las soporten. En presencia de UE tradicionales, la eficacia de estos esquemas no es tan clara.

Además, las soluciones CoMP requieren la existencia de enlaces de alta capacidad entre células que cooperan (o la disponibilidad de un controlador centralizado) , lo que da como resultado habitualmente un número limitado de células que puedan cooperar (el conjunto de células de cooperan se denomina habitualmente agrupamiento (cluster) ) . Las células que no forman parte del mismo agrupamiento no podrán cooperar. En las primeras versiones de LTE avanzada, por ejemplo, CoMP se limita a células dentro del mismo sitio.

Otra posible solución es limitar la interferencia intercelular usando esquemas de asignación de recursos, conocidos como técnicas de coordinación de interferencia intercelular (ICIC) , que buscan ortogonalidad en el tiempo y/o frecuencia de los recursos asignados a células interferentes. Estas técnicas tienen el inconveniente de que no permiten el uso completo de recursos y da como resultado un capacidad global más baja (aunque proporcionan un rendimiento mejorado para usuarios de borde de célula) .

Descripción de la invención Es necesario ofrecer una alternativa al estado de la técnica que cubra las lagunas encontradas en la misma, particularmente en relación a la falta de propuestas que mejoren realmente el rendimiento de los sistemas móviles considerando la disponibilidad de equipos de usuario con receptores avanzados en los procesos de control de potencia y planificación llevados a cabo por las redes.

Con ese fin, la presente invención proporciona un método para facilitar la minimización de interferencia intercelular aprovechando sus características conocidas (principalmente, esquema de modulación y codificación de las señales interferentes) , aprovechando así la interferencia intercelular (en el sentido de no tratarla como ruido sino usar su estructura conocida para mejorar la calidad del enlace) , en el que el rendimiento global de un equipo de usuario conectado a una célula de servicio de una red celular se ve afectado por la presencia de interferencia intercelular de al menos una célula vecina interferente principal de dicha red celular, incorporando dicho equipo de usuario capacidades de cancelación sucesiva de interferencia, o SIC.

A diferencia de las propuestas conocidas, el método de la invención, de una forma característica, comprende realizar un mecanismo de planificación de recursos y/o proceso de control de potencia en dicha red celular según la disponibilidad de dichas capacidades SIC en dicho equipo de usuario....

1. Método para facilitar la minimización de interferencia intercelular aprovechando sus características conocidas, en el que el rendimiento global de un equipo de usuario conectado a una célula de servicio de una red celular se ve afectado por la presencia de interferencia intercelular de al menos una célula vecina interferente principal de dicha red celular, incorporando dicho equipo de usuario capacidades de cancelación sucesiva de interferencia, o SIC, caracterizado porque comprende realizar un mecanismo de planificación de recursos y/o proceso de control de potencia en dicha red celular según la disponibilidad de dichas capacidades SIC en dicho equipo de usuario.

2. Método según la reivindicación 1, en el que dicha red celular es una red LTE.

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, que comprende usar dichas capacidades SIC en dicho equipo de usuario si la diferencia entre una señal de funcionamiento de dicha célula de servicio y dicha interferencia intercelular está por debajo de un valor umbral.

4. Método según la reivindicación 3, que comprende

-calcular dicha diferencia por medio de dicho equipo de usuario y comunicar a dicha red celular si la diferencia entre dicha señal de funcionamiento y dicha interferencia intercelular está por debajo de dicho valor umbral; o

-calcular dicha diferencia en dicha red celular según mediciones remitidas por dicho equipo de usuario a dicha red celular.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende declarar, dicho equipo de usuario, dichas capacidades SIC a dicha célula de servicio.

6. Método según la reivindicación 5 cuando depende de la reivindicación 2, que comprende realizar dicha declaración en la fase de establecimiento de control de recursos de radio o recuperando dichas capacidades SIC a partir de la entidad de gestión de movilidad.

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 3 a 6 cuando dependen de la reivindicación 2, que comprende proporcionar, dicha célula de servicio, dicho valor umbral a dicho equipo de usuario por medio de un bloque de información de sistema correspondiente.

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende mantener, dicha célula de servicio, una lista de equipos de usuario con capacidad SIC y enviar, dicha célula de servicio, dicha lista a dicha al menos una célula vecina interferente principal, estando dicha al menos una célula vecina interferente principal incluida en una lista de nodos vecinos de dicha célula de servicio.

9. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 4 a 8 cuando dependen de la reivindicación 3, que comprende

-enviar, dicha célula de servicio, un identificador de equipo de usuario de dicho equipo de usuario a dicha al menos una célula vecina interferente principal;

-realizar una fase de negociación entre ambas células para coordinar la transmisión para soportar el uso de dichas capacidades SIC; e

-informar a dicho equipo de usuario de los resultados de dicha fase de negociación con el fin de llevar a cabo procedimientos de cancelación de interferencia, según dichas capacidades SIC;

cuando dicho equipo de usuario está en la circunstancia de usar dichas capacidades SIC.

10. Método según la reivindicación 9, que comprende intercambiar, en dicha fase de negociación, esquemas de modulación y codificación entre dicha célula de servicio y dicha al menos una célula vecina interferente principal y reservar un conjunto de recursos para dicho equipo de usuario.

11. Método según la reivindicación 10 cuando depende de la reivindicación 2, en el que dicha célula de servicio y dicha al menos una célula vecina interferente principal pertenecen al mismo eNodoB o a la misma infraestructura de red de acceso de radio.

12. Método según la reivindicación 11, que comprende establecer una decisión de planificación común basándose en dicho intercambio de esquemas de modulación y codificación que van a usarse por dicha célula de servicio y dicha al menos una célula vecina interferente principal, estando dicha decisión de planificación común dinámicamente adaptada a la condiciones de propagación de cada célula en cada intervalo de tiempo de transmisión.

13. Método según la reivindicación 10, 11 ó 12, en el que dicho conjunto de recursos se reserva o se selecciona semiestáticamente por un criterio específico.

14. Método según la reivindicación 9, que comprende reservar, en dicha fase de negociación, un conjunto de recursos para dicho equipo de usuario y establecer una decisión de planificación común basándose en un esquema de modulación y codificación común que va a usarse por dicha célula de servicio y dicha al menos una célula vecina interferente principal.

15. Método según la reivindicación 14, en el que dicho esquema de modulación y codificación común se asigna de manera semipersistente.

16. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 10 a 15, en el que dicho conjunto de recursos se asigna en un conjunto de subportadoras en el dominio de la frecuencia o en un conjunto de subtramas en el dominio del tiempo.

17. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 9 a 16, que comprende intercambiar, en dicha fase de negociación, información sobre el número de puertos de antena, el modo de transmisión usado en cada célula y un identificador temporal para cada célula entre dicha célula de servicio y dicha al menos una célula vecina interferente principal.

18. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 9 a 17 cuando dependen de la reivindicación 2, que comprende informar a dicho equipo de usuario de los resultados de dicha fase de negociación por medio del canal de control físico dedicado y reservar un valor específico del campo de indicación de portadora para fines de interferencia intercelular.

19. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 9 a 17 cuando dependen de la reivindicación 2, que comprende informar a dicho equipo de usuario de los resultados de dicha fase de negociación por medio de una señal de referencia de cancelación de interferencia, o IC-RS, transmitida a dicho equipo de usuario en un elemento de recurso, en el que se transmite una IC-RS diferente por cada puerto de antena y cada una de dichas IC-RS indica al menos los esquemas de modulación y codificación empleados por la célula correspondiente.

20. Método según la reivindicación 19, que comprende implementar dicha IC-RS por medio de secuencias ortogonales y enviar dos IC-RS por bloque de recursos físicos, en el que la primera IC-RS se usa para la referencia de fase y la fase de la segunda IC-RS indica dichos esquemas de modulación y codificación que van a usarse.

21. Método según la reivindicación 19 ó 20 cuando dependen de la reivindicación 16, que comprende asignar dicha IC-RS en el cuarto símbolo de una subtrama LTE y asignar cada IC-RS a un bloque de recursos según dicho identificador temporal.