Realización de capacidad FDD mediante la explotación de tecnología TDD existente.

Un sistema de comunicación celular, que comprende:

una estación base de transmisión,

BTS, (10), que transmite información en una banda de frecuencia deenlace descendente, DL, (72) a uno o más dispositivos móviles (50) y recibe información en una banda defrecuencia de enlace ascendente, UL, (74) del uno o más dispositivos móviles (50);

un procesador dúplex por división de frecuencia, FDD, (24) que convierte alternativamente un primer ysegundo portadores dúplex por división de tiempo, TDD, a una señal de transmisión en la banda defrecuencia DL (72) con transmisiones de enlace descendente de acuerdo con una programación deconmutación predefinida; y

una memoria (18) que almacena información relacionada con la programación de conmutación predefinida,la identidad del portador TDD, y las bandas de frecuencia DL y UL, en el que la BTS (10) transmite lastransmisiones de enlace descendente en la banda de frecuencia DL (72) utilizando el primer portador TDDconvertido para una primera porción de una trama de transmisión, y usando el segundo portador TDDconvertido para una segunda porción de la trama de transmisión, y en el que la BTS recibe transmisionesde enlace ascendente en la banda de frecuencia UL (74), con el segundo portador TDD convertido para labanda de frecuencia de enlace ascendente para la primera porción de la trama de transmisión, y con elprimer portador TDD que convierte la banda de frecuencia de enlace ascendente para la segunda porciónde la trama de transmisión.

Realización de capacidad FDD mediante la explotación de tecnología TDD existente Antecedentes A modo de antecedentes, la interoperabilidad mundial convencional actual para perfiles de acceso por microondas (WiMAX) no soporta protocolos de comunicación duplexados por división de frecuencia (FDD) . El estándar 802.16e menciona una opción FDD, pero la opción FDD de 802.16e requiere una estructura de trama totalmente nueva (por ejemplo, ASICs y software) . La opción FDD como se describe en 802.16e requiere procedimientos de depuración laboriosos y lentos y, si se implementara, requeriría un esfuerzo y tiempo importantes para definir y desarrollar un sistema, ya que es tan sustancialmente diferente de los actuales perfiles WiMAX duplexados por división de tiempo (TDD) WAVE 1 y WAVE 2.

Por lo tanto, una desventaja importante de los perfiles WiMAX convencionales es que sólo soportan comunicación TDD. En muchas bandas de frecuencia nuevas (por ejemplo, AWS y 700 MHz en los Estados Unidos) , la tecnología TDD está esencialmente restringida porque son bandas combinadas y destinadas a soportar tecnologías FDD.

Hay una necesidad no satisfecha en la técnica de sistemas y procedimientos que resuelven las deficiencias mencionadas anteriormente y otras.

El documento US 2007/0058584 se refiere a un aparato que comprende una estación base que emplea una técnica de duplexado que permite la transmisión y recepción simultáneas en una pluralidad de frecuencias, de tal manera que en cada periodo de tiempo de transmisión, la transmisión de enlace descendente se realiza sobre una banda de frecuencia usada para la recepción de enlace ascendente en un periodo de tiempo de transmisión contiguo anterior.

El documento WO 2005/088866 A1 divulga un procedimiento en el que las frecuencias de enlace ascendente y de enlace descendente se asignan de una manera ortogonal, de tal manera que en un instante de tiempo, se utiliza una frecuencia portadora determinada para la transmisión de enlace ascendente y en otra constante de tiempo para la transmisión de enlace descendente.

El documento US 6.587.444 B1 describe una arquitectura de canal flexible que soporta comunicación de RF dúplex completa entre una estación base y el grupo de terminales remotos.

El documento US 2007/0286156 se refiere a un sistema inalámbrico y a un procedimiento que incluye un sistema dúplex por división de frecuencia configurado para proporcionar al menos un primer canal FDD que opera dentro de una primera banda de frecuencia.

Sumario Se proporcionan un procedimiento y un aparato para el uso de portadores de transmisión TDD, la estructura de trama, ASIC, y el software para definir una solución de comunicaciones FDD.

En un aspecto, un sistema de comunicación celular comprende una estación de transmisión de base (BTS) que transmite información sobre una banda de frecuencia de enlace descendente (DL) a uno o más dispositivos móviles y recibe información sobre una banda de frecuencia de enlace ascendente (UL) desde el uno o más dispositivos móviles, y un procesador dúplex de división de frecuencia (FDD) que convierte alternativamente el primer y segundo portadores duplexados por división de tiempo (TDD) a una señal de transmisión en la banda de frecuencia DL de acuerdo con una programación de conmutación predefinida. El sistema comprende además una memoria que almacena información relacionada con la programación de conmutación predefinida, la identidad del portador TDD, y las bandas de frecuencia DL y UL.

Además, la estación base transmite las transmisiones de enlace descendente en la banda de frecuencia DL utilizando el primer portador TDD convertido para una primera porción de una trama de transmisión, y usando el segundo portador TDD convertido para una segunda porción de la trama de transmisión. La estación base recibe transmisiones de enlace ascendente en la banda de frecuencia UL con el segundo portador que se convierte la banda de frecuencia de enlace ascendente para la primera porción de la trama de transmisión, y firma el primer portador TDD que se traslada a la banda de frecuencia de enlace ascendente para la segunda porción de la trama de transmisión.

De acuerdo con otro aspecto, un procedimiento de uso de estructuras de comunicación TDD existentes para realizar comunicaciones FDD comprende transmitir una señal DL en una banda de frecuencia DL con la conversión para convertir el primer portador TDD de banda de frecuencia de enlace descendente durante una primera porción de una trama de transmisión, recibir una señal UL en una banda de frecuencia UL con la conversión para convertir un segundo portador TDD a la banda de frecuencia de enlace ascendente durante la primera porción de la trama de transmisión, y la transmitir la señal DL en la banda de frecuencia DL con el segundo portador TDD convertido que convierte la banda de frecuencia de enlace descendente durante una segunda porción de la trama de transmisión. El procedimiento comprende además la recepción de la señal UL en la banda de frecuencia UL con el primer portador TDD que convierte la banda de frecuencia de enlace ascendente durante la segunda porción de la trama de transmisión, y la conmutación desde el primer portador TDD al segundo portador TDD en la banda de frecuencia DL, y desde el segundo portador TDD al primer portador TDD en la banda de frecuencia UL, durante un primer periodo de transición que se produce entre la primera y segunda porciones de la trama de transmisión.

Una ventaja de los distintos aspectos descritos en este documento es que se crea una solución FDD para las bandas de frecuencia donde las soluciones TDD son restrictivas.

Otra ventaja reside en que permite a los proveedores la explotación y/o la reutilización de la estructura de trama actual, ASIC, y el software de la solución TDD en la implementación de la opción FDD.

Otra ventaja reside en la reducción de costes para los proveedores y operadores mediante la explotación de las 10 economías de escala de las soluciones TDD en la implementación de la opción FDD.

Otra ventaja más reside en la provisión de eficiencia espectral cerca de una solución FDD verdadera.

Otra ventaja reside en la reducción del coste del terminal respecto a una solución FDD dúplex completa mediante la utilización de terminales semi-dúplex que no requieren de un duplexor.

Otra ventaja más reside en la explotación de la solución actual TDD para proporcionar una opción de FDD con un tiempo de salida al mercado más rápido que se puede conseguir utilizando la solución FDD definida por el estándar 802.16e.

Se describe, además, un sistema que facilita la comunicación inalámbrica haciendo que dos portadores TDD se comporten como portadores FDD semi-dúplex, que comprende:

medios para transmitir una señal DL en una banda de frecuencia DL utilizando un primer portador TDD 20 durante una primera porción de una trama de transmisión;

medios para recibir una señal UL en una banda de frecuencia UL utilizando un segundo portador TDD durante la primera porción de la trama de transmisión;

medios para transmitir la señal DL en la banda de frecuencia DL utilizando el segundo portador TDD durante una segunda porción de la trama de transmisión;

medios para recibir la señal UL en la banda de frecuencia UL usando el primer portador TDD durante la segunda porción de la trama de transmisión;

medios para conmutar desde el primer portador TDD al segundo portador TDD en la banda de frecuencia DL, y desde el segundo portador TDD al primer portador TDD en la banda de frecuencia UL, durante un primer periodo de transición que se produce entre la primera y segunda porciones de la trama de transmisión; y

medios para conmutar desde el segundo portador TDD al primer portador TDD en la banda de frecuencia DL, y desde el primer portador TDD al segundo portador TDD en la banda de frecuencia UL, durante un segundo periodo de transición que se produce al final de la trama de transmisión;

en el que la transmisión, la recepción, y la conmutación del portador se realiza de forma iterativa a través de 35 múltiples tramas de transmisión durante un evento de comunicación.

El ámbito adicional de la aplicabilidad de la innovación descrita se hará evidente a partir de la descripción detallada proporcionada a continuación. Se debe entender, sin embargo, que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican diversas realizaciones de la invención, se dan a modo de ilustración solamente, ya que diversos cambios y modificaciones son evidentes dentro del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Descripción... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de comunicación celular, que comprende:

una estación base de transmisión, BTS, (10) , que transmite información en una banda de frecuencia de enlace descendente, DL, (72) a uno o más dispositivos móviles (50) y recibe información en una banda de frecuencia de enlace ascendente, UL, (74) del uno o más dispositivos móviles (50) ;

un procesador dúplex por división de frecuencia, FDD, (24) que convierte alternativamente un primer y segundo portadores dúplex por división de tiempo, TDD, a una señal de transmisión en la banda de frecuencia DL (72) con transmisiones de enlace descendente de acuerdo con una programación de conmutación predefinida; y

una memoria (18) que almacena información relacionada con la programación de conmutación predefinida, la identidad del portador TDD, y las bandas de frecuencia DL y UL, en el que la BTS (10) transmite las transmisiones de enlace descendente en la banda de frecuencia DL (72) utilizando el primer portador TDD convertido para una primera porción de una trama de transmisión, y usando el segundo portador TDD convertido para una segunda porción de la trama de transmisión, y en el que la BTS recibe transmisiones de enlace ascendente en la banda de frecuencia UL (74) , con el segundo portador TDD convertido para la banda de frecuencia de enlace ascendente para la primera porción de la trama de transmisión, y con el primer portador TDD que convierte la banda de frecuencia de enlace ascendente para la segunda porción de la trama de transmisión.

2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el procesador FDD (24) convierte el primera portador TDD en la señal de transmisión durante la primera porción de la trama de transmisión y convierte el segundo portador TDD en la señal de transmisión durante la segunda porción de la trama de transmisión, y aplica un primer periodo de transición durante el cual el procesador FDD conmuta desde el primer portador TDD al segundo portador TDD, y en el que la BTS no recibe información sobre la banda de frecuencia UL (74) durante el primer periodo de transición.

3. Sistema de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la primera porción de la trama de transmisión comprende N símbolos, donde N es un número entero positivo, y la segunda porción de la trama de transmisión comprende M-N símbolos, donde M es el número de símbolos por trama.

4. Sistema de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el procesador FDD (24) aplica un segundo periodo de transición durante el cual el procesador FDD (24) conmuta desde el segundo portador TDD al primer portador TDD para la transmisión de una primera porción de una trama de transmisión siguiente en la banda de frecuencia DL, en el que el segundo periodo de transición es más corto que el primer periodo de transición.

5. Sistema de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende además un periodo de tiempo de recepción (RTG) en la banda de frecuencia UL (74) inmediatamente antes de cada periodo de transición (80) para evitar la transmisión simultánea en la banda de frecuencia DL (72) y la recepción en la banda de frecuencia UL (74) utilizando el mismo portador TDD.

6. Sistema de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende además un periodo de tiempo de transmisión (TTG) durante el símbolo anterior al primer periodo de transición (80) para evitar la transmisión simultánea en la banda de frecuencia DL (72) y la recepción en la banda de frecuencia UL (74) usando el mismo portador TDD.

7. Un procedimiento que facilita la comunicación inalámbrica haciendo que dos portadores TDD se comporten como portadores FDD semi-dúplex, comprendiendo el procedimiento:

transmitir una señal de DL en una banda de frecuencia DL (72) con un primer portador TDD que se convierte en la banda de frecuencia de enlace descendente durante una primera porción de una trama de transmisión;

recibir una señal de UL en una banda de frecuencia UL (74) con un segundo portador TDD que se convierte en la banda de frecuencia de enlace ascendente durante la primera porción de la trama de transmisión;

transmitir la señal de DL en la banda de frecuencia DL (72) con el segundo portador TDD que se convierte en la banda de frecuencia de enlace descendente durante una segunda porción de la trama de transmisión;

recibir la señal de UL en la banda de frecuencia UL (74) con el primer portador TDD que se convierte en la banda de frecuencia de enlace ascendente durante la segunda porción de la trama de transmisión;

conmutar desde el primer portador TDD al segundo portador TDD en la banda de frecuencia DL (72) , y desde el segundo portador TDD al primer portador TDD en la banda de frecuencia UL (74) , durante un primer periodo de transición que se produce entre la primera y la segunda porciones de la trama de transmisión, y

conmutar desde el segundo portador TDD al primer portador TDD en la banda de frecuencia DL (72) , y desde el primer portador TDD al segundo portador TDD en la banda de frecuencia UL (74) , durante un segundo periodo de transición que se produce al final de la trama de transmisión; y

emplear un periodo de tiempo de recepción (RTG) en la banda de frecuencia UL inmediatamente antes de cada periodo de transición para evitar la transmisión simultánea en la banda de frecuencia DL (72) y recibir 5 en la banda de frecuencia UL (74) utilizando el mismo portador TDD.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la primera porción de la trama de transmisión comprende N símbolos, donde N es un número entero positivo, y la segunda porción de la transmisión comprende M-N símbolos, donde M es el número de símbolos por trama, y en el que el segundo periodo de transición es más corto que el primer periodo de transición.