Planificación de las transmisiones de enlace ascendente de un sistema de comunicación inalámbrico.

Un método de operar un planificador para planificar transmisiones de enlace ascendente de una primerapluralidad de terminales de un sistema de comunicación inalámbrico en una segunda pluralidad de grupos,

dondecada grupo comprende terminales previstos para transmisión de enlace ascendente simultánea durante unrespectivo periodo de tiempo, que comprende:

recibir (210, 310) una transmisión respectiva desde cada una de la primera pluralidad de terminales;calcular (220, 320) una métrica de subconjunto para cada subconjunto de una tercera pluralidad desubconjuntos de la primera pluralidad de terminales, donde un tamaño de cada subconjunto de la tercerapluralidad de subconjuntos es menor o igual que la segunda pluralidad de grupos, y donde la métrica delsubconjunto se calcula basándose en las transmisiones recibidas de los terminales del subconjunto de latercera pluralidad de subconjuntos y es indicativa de una medida de la idoneidad de la transmisión simultáneapara los terminales del subconjunto de la tercera pluralidad de subconjuntos,

formar (240) una cuarta pluralidad de subconjuntos comprendida en la tercera pluralidad de subconjuntos;procesar (250, 350) cada subconjunto de la cuarta pluralidad de subconjuntos en orden de la métrica desubconjunto calculada, empezando con un subconjunto de la cuarta pluralidad de subconjuntos que tiene unamétrica de subconjunto que indica una idoneidad que es la menor de la transmisión simultánea entre lossubconjuntos de la cuarta pluralidad de subconjuntos, mediante:

la planificación (260, 360) de cada terminal de un subconjunto elegido de la cuarta pluralidad desubconjuntos, que no está ya planificado en un grupo de la segunda pluralidad de grupos en un grupo de lasegunda pluralidad de grupos que no comprende otro terminal del subconjunto elegido de la cuarta pluralidadde subconjuntos; y

la transmisión (290, 390), a cada uno de los terminales planificados, de una información indicativa delrespectivo periodo de tiempo durante el cual el terminal planificado está previsto que transmita.

Planificación de las transmisiones de enlace ascendente de un sistema de comunicación inalámbrico Campo Técnico La presente invención se refiere en general al campo de la planificación de las transmisiones de enlace ascendente en un sistema de comunicación inalámbrico. Más particularmente, se refiere a la planificación de una pluralidad de terminales en un número de grupos, donde los terminales de cada grupo están previstos para transmisión de enlace ascendente simultánea.

Antecedentes En el enlace ascendente (UL – Up-Link, en inglés) de un sistema de comunicación inalámbrico, un número de terminales móviles (MT – Mobile Terminals, en inglés) pueden estar activos (es decir, transmitiendo) al mismo tiempo. Como ejemplo, una celda de HSPA (Acceso de Paquetes de Alta Velocidad - High Speed Packet Access, en inglés) puede soportar aproximadamente 200 usuarios de VoIP (Voz sobre Protocolo de Internet – Voice over Internet Protocol, en inglés) simultáneos. Cuando las transmisiones desde estos terminales llegan a la estación o estaciones de base, las señales recibidas a menudo se interfieren entre sí. Debido a la interferencia entre señales de diferentes terminales, puede resultar difícil (o incluso imposible) separar las señales que pertenecen a diferentes terminales en una sola estación de base. Otro obstáculo relacionado con esto es que la potencia de una señal de un terminal particular puede ser débil y/o variar rápidamente con el tiempo.

Una manera posible de, al menos hasta un cierto punto, mitigar estos problemas es emplear múltiples antenas de recepción en la estación de base. Los receptores de múltiples antenas hacen posible el uso de la supresión de interferencia y/o la cancelación de interferencia (IC – Interference Cancellation, en inglés) . Los receptores de múltiples antenas también proporcionan una ganancia de diversidad que puede ser utilizada para mitigar el desvanecimiento. Las soluciones de múltiples antenas para un sistema de comunicación inalámbrico tradicionalmente utilizan dos o más antenas situadas en la misma instalación de estación de base, limitando así la separación geográfica de las antenas.

Otra extensión de los principios utilizados en las soluciones de múltiples antenas es recoger las señales recibidas de UL de dos o más estaciones de base. Una ventaja con tal planteamiento es que se consigue una mayor separación geográfica de los puntos de recepción. Una recogida de señales en este contexto puede implicar típicamente recoger las señales de banda de base de diferentes estaciones de base y utilizarlas para el procesamiento de señal coordinado en una unidad de procesamiento común a las estaciones de base implicadas. Una aplicación de ejemplo de este planteamiento es el Multi-Punto Coordinado (CoMP – Coordinated Multi-Point, en inglés) evaluado para la Evolución a Largo Plazo Estándar para Telecomunicaciones Móviles Universales (UMTS LTE – Universal Mobile Telecommunication Estandar Long Term Evolution, en inglés) .

Cuando se utiliza tal planteamiento será posible recibir señales de diferentes terminales y separar las respectivas señales unas de otras con una mejor confianza media. Esto es, al menos parcialmente, debido a esa supresión de interferencia, cancelación de interferencia y/o a otros algoritmos de procesamiento usados para utilizar información conjunta adicional que esté disponible acerca de las señales enviadas desde los diferentes terminales. Por ejemplo, están disponibles más grados de libertad para los algoritmos de supresión de interferencia y/o de cancelación de interferencia. Además, la robustez frente al desvanecimiento puede mejorar más utilizando esas diferentes versiones (que tienen típicamente diferentes combinaciones de rutas de señal y por ello existen diferentes patrones de desvanecimiento) de la misma señal transmitida.

Utilizando señales de varias estaciones de base en el procesamiento coordinado (por ejemplo, CoMP) , los algoritmos de cancelación/supresión de interferencia avanzados y/u otro procesamiento de señal coordinado pueden requerir recursos de procesamiento de señal significativos. Esto es particularmente cierto si el procesamiento implica la separación de señales de un gran número de terminales, donde al menos algunas de las señales individuales de diferentes terminales están fuertemente acopladas debido a que sus canales de propagación tienen similares características desde el punto de vista de las estaciones de base receptoras. Las señales que están fuertemente acopladas de esta manera son típicamente más difíciles de separar mediante procesamiento de señal.

Los terminales pueden ser separados de manera efectiva en el procesamiento de señal coordinado mediante el uso de estructuras de receptor no lineal (por ejemplo, basadas en SIC – Cancelación de Interferencia Sucesiva (Successive Interference Cancellation, en inglés) - o PIC –Cancelación de Interferencia en Paralelo (Parallel Interference Cancellation, en inglés) . Alternativamente, los métodos de supresión de interferencia lineal pueden ser aplicados (por ejemplo receptores basados en RAKE modificado tales como GRAKEX+, donde X se refiere al número de RX – receptor – antenas por instalación) . Utilizar algoritmos lineales típicamente no conduce a una supresión de interferencia tan eficiente como los algoritmos no lineales. No obstante, los algoritmos lineales son típicamente menos complejos. Además, puede resultar beneficioso emplear algoritmos lineales puesto que pueden 2

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ser ya implementables en el hardware existente, por ejemplo en las estaciones de base, mientras que emplear algoritmos no lineales puede requerir una actualización del hardware.

Las estrategias tradicionales para la planificación de transmisiones de UL desde los terminales se centran en minimizar la SIR (Relación de Señal a Interferencia – Signal to Interference Ratio, en inglés) de un solo usuario. Así, la potencial interferencia de otros terminales no se tiene en cuenta, lo que produce un rendimiento notablemente degradado cuando hay múltiples terminales, debido a una gran interferencia inter-terminales residual en las estaciones de base y/o en la unidad para el procesamiento coordinado (por ejemplo, CoMP) . Esta pérdida de rendimiento es particularmente notable cuando se emplean receptores de supresión de interferencia lineales, porque su capacidad de supresión de interferencia es peor que la de los receptores de algoritmo no lineal.

Así, se han desarrollado planteamientos de planificación alternativos para mejorar la separación de los terminales y así el rendimiento global, como se describe por ejemplo en el documento US 2009/0082028.

Por ejemplo, las señales recibidas desde múltiples terminales pueden ser tratadas como señales de MU-MIMO (múltiple entrada múltiple salida de múltiples usuarios) en las estaciones de base y/o en la unidad para el procesamiento coordinado (por ejemplo CoMP) , por lo que los planteamientos de planificación de MU-MIMO existentes pueden ser aplicados con la intención de maximizar la ortogonalidad espacial entre los terminales que transmiten simultáneamente.

En otro planteamiento de planificación de ejemplo, pueden evaluarse varias hipótesis en las que los terminales se dividen en un número de grupos de diferentes maneras para cada hipótesis. Los terminales de un grupo están previstos para transmisión simultánea. La evaluación puede comprender el cálculo de SIR o la tasa de datos alcanzable para cada terminal e hipótesis, y teniendo la hipótesis grupos con una SIR acumulada máxima o puede utilizarse una tasa acumulada máxima para la planificación.

Los planteamientos de planificación que están orientados a MU-MIMO son relativamente simples. No obstante, el número de terminales que están transmitiendo simultáneamente está limitado porque no puede exceder el número de antenas de RX en la estación de base (o el número total de antenas de RX en un procesamiento coordinado (por ejemplo celda de CoMP) ) . Tal limitación hace al planteamiento inadecuado para su uso cuando debe diseñarse una celda de procesamiento coordinado para manejar decenas (o cientos) de terminales activos.

En principio, los métodos basados en hipótesis permiten el manejo de un número ilimitado de terminales. No obstante, la complejidad del cálculo asociado crece rápidamente a medida que el número de terminales aumenta. Considérese, por ejemplo, un conjunto de tamaño moderado de N=60 terminales y supóngase que los terminales deben dividirse en K=3 grupos de L=20 terminales cada uno. Un análisis de complejidad completo para este ejemplo realista necesitaría evaluar la SIR o la... [Seguir leyendo]

1. Un método de operar un planificador para planificar transmisiones de enlace ascendente de una primera pluralidad de terminales de un sistema de comunicación inalámbrico en una segunda pluralidad de grupos, donde cada grupo comprende terminales previstos para transmisión de enlace ascendente simultánea durante un respectivo periodo de tiempo, que comprende:

recibir (210, 310) una transmisión respectiva desde cada una de la primera pluralidad de terminales; calcular (220, 320) una métrica de subconjunto para cada subconjunto de una tercera pluralidad de subconjuntos de la primera pluralidad de terminales, donde un tamaño de cada subconjunto de la tercera pluralidad de subconjuntos es menor o igual que la segunda pluralidad de grupos, y donde la métrica del subconjunto se calcula basándose en las transmisiones recibidas de los terminales del subconjunto de la tercera pluralidad de subconjuntos y es indicativa de una medida de la idoneidad de la transmisión simultánea para los terminales del subconjunto de la tercera pluralidad de subconjuntos, formar (240) una cuarta pluralidad de subconjuntos comprendida en la tercera pluralidad de subconjuntos; procesar (250, 350) cada subconjunto de la cuarta pluralidad de subconjuntos en orden de la métrica de subconjunto calculada, empezando con un subconjunto de la cuarta pluralidad de subconjuntos que tiene una métrica de subconjunto que indica una idoneidad que es la menor de la transmisión simultánea entre los subconjuntos de la cuarta pluralidad de subconjuntos, mediante: la planificación (260, 360) de cada terminal de un subconjunto elegido de la cuarta pluralidad de subconjuntos, que no está ya planificado en un grupo de la segunda pluralidad de grupos en un grupo de la segunda pluralidad de grupos que no comprende otro terminal del subconjunto elegido de la cuarta pluralidad de subconjuntos; y la transmisión (290, 390) , a cada uno de los terminales planificados, de una información indicativa del respectivo periodo de tiempo durante el cual el terminal planificado está previsto que transmita.

2. El método de la reivindicación 1, en el que la métrica de subconjunto se basa al menos en una dirección dominante de llegada de las transmisiones recibidas de los terminales del subconjunto de la tercera pluralidad de subconjuntos.

3. El método de la reivindicación 2, en el que la métrica de subconjunto se basa también al menos en uno de:

una prioridad de las transmisiones de al menos uno de los terminales del subconjunto de la tercera pluralidad de subconjuntos, una potencia de transmisión de al menos uno de los terminales del subconjunto de la tercera pluralidad de subconjuntos, una tasa de codificación esperada de al menos uno de los terminales del subconjunto de la tercera pluralidad de subconjuntos, una calidad deseada de medida de servicio de al menos uno de los terminales del subconjunto de la tercera pluralidad de subconjuntos, y una medida de la aceptación de retransmisión de al menos uno de los terminales del subconjunto de la tercera pluralidad de subconjuntos.

4. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el tamaño del subconjunto de la tercera pluralidad de subconjuntos es dos y la métrica de subconjunto es una métrica por pareja.

5. El método de la reivindicación 4, en el que cada uno de los terminales de la pareja tiene un correspondiente vector de estimación de canal y la métrica por pareja se basa al menos en un producto interior normalizado de los correspondientes vectores de estimación de canal de los terminales de la pareja.

6. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que un tamaño de la cuarta pluralidad de subconjuntos es igual a un número predeterminado menor que el tamaño de la tercera pluralidad de subconjuntos, y en el que cada uno de los subconjuntos de la cuarta pluralidad de subconjuntos tiene una métrica de subconjunto que indica una menor idoneidad de transmisión simultánea que la métrica de subconjunto de cualquiera de los subconjuntos no comprendidos en la cuarta pluralidad de subconjuntos.

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que un tamaño de la cuarta pluralidad de subconjuntos es menor que el tamaño de la tercera pluralidad de subconjuntos, y en el que la cuarta pluralidad de subconjuntos comprende todos los subconjuntos de la tercera pluralidad de subconjuntos que tienen una métrica de subconjunto que se encuentra en un primer lado de un umbral de medida de idoneidad de transmisión simultánea e indica una menor idoneidad de transmisión simultánea que las métricas de subconjunto que se encuentran en un segundo lado del umbral de medida de idoneidad de transmisión simultánea.

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8. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la etapa de planificación (260, 360) cada terminal del subconjunto elegido en un grupo de la segunda pluralidad de grupos comprende también:

determinar (463) , para cada grupo de la segunda pluralidad de grupos que no comprende otro terminal del subconjunto elegido, comprendiendo una métrica de grupo específica para un terminal una métrica de subconjunto que indica una menor idoneidad de transmisión simultánea entre los subconjuntos quintos que comprenden el terminal del subconjunto elegido para ser planificado y terminales ya planificados en el grupo; y planificar (464) el terminal para ser planificado en un grupo que tiene una métrica de grupo específica para un terminal que indica una idoneidad de transmisión simultánea que es la mayor entre las métricas de grupo específicas para un terminal de los grupos de la segunda pluralidad de grupos.

9. Un producto de programa de ordenador que comprende un medio legible por ordenador (720) , que tiene en él un programa de ordenador que comprende instrucciones de programa, siendo el programa de ordenador cargable en una unidad de procesamiento de datos y estando adaptado para hacer que la unidad de procesamiento de datos ejecute el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Un planificador adaptado para planificar transmisiones de enlace ascendente de una primera pluralidad de terminales de un sistema de comunicación inalámbrico en una segunda pluralidad de grupos, donde cada grupo comprende terminales previstos para transmisión de enlace ascendente simultánea durante un respectivo periodo de tiempo, mediante:

el cálculo de una métrica de subconjunto para cada subconjunto de una tercera pluralidad de subconjuntos de la primera pluralidad de terminales, donde un tamaño de cada subconjunto de la tercera pluralidad de subconjuntos es menor o igual a la segunda pluralidad de grupos, y donde la métrica de subconjunto se calcula basándose en respectivas transmisiones recibidas de cada uno de los terminales del subconjunto de la tercera pluralidad de subconjuntos y es indicativa de una medida de idoneidad de transmisión simultánea para los terminales del subconjunto de la tercera pluralidad de subconjuntos; formar una cuarta pluralidad de subconjuntos comprendidos en la tercera pluralidad de subconjuntos; y procesar cada subconjunto en la cuarta pluralidad de subconjuntos en orden de la métrica de subconjunto calculada empezando con un subconjunto de la cuarta pluralidad de subconjuntos que tiene una métrica de subconjunto que indica una menor idoneidad de transmisión simultánea entre los subconjuntos de la cuarta pluralidad de subconjuntos, mediante: planificación de cada terminal de un subconjunto elegido, que ya no está planificado en un grupo de la cuarta pluralidad de subconjuntos, en un grupo de la segunda pluralidad de grupos que no comprende otro terminal de la segunda pluralidad de grupos del subconjunto elegido de la cuarta pluralidad de subconjuntos.

11. El planificador de la reivindicación 10, que está también adaptado para basar la métrica de subconjunto al menos en una dirección dominante de llegada de las transmisiones recibidas de los terminales del subconjunto de la tercera pluralidad de subconjuntos.

12. El planificador de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 11, en el que el tamaño del subconjunto de la tercera pluralidad de subconjuntos y la métrica de subconjunto es una métrica de pareja.

13. El planificador de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, que está también adaptado para planificar cada terminal del subconjunto elegido en un grupo de la cuarta pluralidad de subconjuntos mediante:

determinar, para cada grupo de la segunda pluralidad de grupos que no comprende otro terminal del subconjunto elegido, una métrica de grupo específica para un terminal que comprende una métrica de subconjunto que indica una menor idoneidad de transmisión simultánea entre quintos subconjuntos que comprenden el terminal del subconjunto elegido para ser planificado y los terminales ya planificados en el grupo; y planificar el terminal para ser planificado en un grupo que tiene una métrica de grupo específica para un terminal que indica una idoneidad de transmisión simultánea que es la mayor entre las métricas de grupo específicas para un terminal determinado.

14. Una disposición para un sistema de comunicación inalámbrico, que comprende:

el planificador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13; al menos un receptor adaptado para recibir las respectivas transmisiones desde cada uno de la primera pluralidad de terminales; y un transmisor adaptado para transmitir, a cada uno de los terminales planificados, una información indicativa del respectivo periodo de tiempo durante el cual el terminal planificado está previsto para transmitir.