Método y aparato para determinar estados de movilidad de un equipo de usuario (UE).

Un método para determinar el estado de movilidad de un equipo de radio de usuario,

UE, en un nodo de comunicaciones de radio, que comprende las etapas de:

a) realizar mediciones de estado de movilidad de UE asociadas al UE que comunica a través de un canal de radio, donde el estado de movilidad de UE corresponde a un grado de variación del canal de radio sobre al menos uno de entre el tiempo y la frecuencia;

b) determinar una característica de canal del canal de radio en un primer instante, representada como un primer vector de dominio complejo;

c) determinar una característica de canal del canal de radio en un segundo instante posterior, representada como un segundo vector de dominio complejo;

d) determinar una métrica de error de característica de canal basada en distancia en el dominio complejo basada en una distancia entre el primer vector de dominio complejo y el segundo vector de dominio complejo;

e) comparar la métrica de error de característica de canal con un umbral predeterminado, y

f) determinar el estado de movilidad de UE en base a la comparación de umbral,

en donde un valor de la métrica de error de característica de canal basada en distancia que sea mayor que el umbral predeterminado representa una movilidad más alta y un valor de la métrica de error de característica de canal basada en distancia que sea más pequeño que el umbral predeterminado representa una movilidad más baja.

Método y aparato para determinar estados de movilidad de un equipo de usuario (UE)

CAMPO TÉCNICO La tecnología se refiere a comunicaciones de radio, y en particular, a la detección de variaciones de canal de radio.

INTRODUCCIÓN En la presente solicitud el término “estado de movilidad de UE”, para un equipo de usuario (UE) que comunica de alguna manera a través de un canal de radio, corresponde a un grado de variación del canal de radio con el tiempo. En un sistema de comunicaciones celulares (el LTE es un ejemplo no limitativo) , el estado de movilidad de un UE puede proporcionar información útil para el diseño de muchas tecnologías empleadas por el sistema, tal como estimación de canal de enlace ascendente, MIMO de bucle cerrado, MIMO multi-usuario (!-MIMO) , conformación de haz de antena adaptativa, programación de recurso de radio, gestión de interferencia, etc. Por ejemplo, estas tecnologías pueden estar diseñadas de modo que sean más efectivas y eficaces si se conoce el estado de movilidad del UE.

El documento USPA 20070147533 emplea una batería de antenas transmisoras para transmitir una señal conformada en haz con pesos de antena calculados en base al conocimiento de una pluralidad de canales que forman un canal agregado. Se calcula un conjunto de características en relación con el canal agregado, tal como el perfil de retardo de potencia, una correlación de frecuencia, una ganancia de conformación de haz esperada del canal agregado, un número de antenas de transmisión, un valor de retardo de aplicación de peso de conformación de haz, un perfil Doppler esperado, o un perfil de retardo esperado del canal de propagación. La estimación de canal se basa en el conjunto de características calculadas. El documento EP 1592139 realiza un procesamiento estadístico sobre información de calidad de radio de enlace descendente que informa desde un terminal y que la utiliza para determinar un formato de transporte de enlace descendente. El documento USPA 2008/0049814 estima un canal que utiliza un primer filtro de coeficiente de toma variable y un segundo filtro de coeficiente de toma fijo, cada uno de ellos para adquirir una respuesta de impulso de canal filtrando los símbolos piloto recibidos y seleccionar uno conforme a la correlatividad de canal.

El documento WO 2011/007258 describe estimación de canal de enlace ascendente diseñado para tener dos modos de estado de movilidad de UE. En esa aplicación, la estimación de canal emplea un algoritmo de promediado cuando el UE está en un estado de baja movilidad de UE y un algoritmo de interpolación cuando el UE está en un estado de alta movilidad de UE. Este tipo de estimación de canal en doble modo de estado de movilidad de UE es más efectivo y eficiente que la estimación en modo simple de estado de movilidad de UE, ya sea usando el promediado solamente o la interpolación solamente, bajo varias condiciones de canal. Pero el estado de movilidad de UE puede ser usado en una diversidad de otros ejemplos de aplicación. Un ejemplo de aplicación que proporciona una ganancia significativa consiste en usar MIMO de bucle cerrado cuando el UE está en estado de baja movilidad de UE y !-MIMO de enlace ascendente cuando UEs emparejados o agrupados están en estado de baja movilidad de UE.

El problema que direcciona esta solicitud consiste en cómo determinar estado de movilidad de UE para un uso amplio en una diversidad de aplicaciones y tecnologías de manera efectiva, eficiente y en tiempo real. Por ejemplo, en la aplicación MIMO de bucle cerrado de enlace descendente, los UEs miden información de calidad de canal (CQI) de enlace descendente e informan de ello a una estación de base servidora a través de un canal de control de enlace ascendente que forma el bucle cerrado. Estos UEs deben moverse lentamente de modo que la variación de canal de enlace descendente causada por la movilidad de UE sea suficientemente pequeña durante el tiempo del período del informe de CQI para asegurar que la CQI representa la calidad real del canal de la manera más aproximada y precisa. Como tal, un mecanismo que puede determinar de forma efectiva y en tiempo real el estado de movilidad de UE es importante para la tecnología MIMO de bucle cerrado de enlace descendente para conseguir su ganancia de diseño deseada. Para este tipo de aplicación, el procedimiento de estimación de canal de enlace ascendente para determinar el estado de movilidad de UE sobre una escala de tiempo de 1 milisegundo puede necesitar ser ampliado hasta unos cientos de milisegundos con el fin de cubrir nuevos escenarios.

SUMARIO Se determina un estado de movilidad de equipo de usuario (UE) de radio en un nodo de comunicaciones, según se describe en las reivindicaciones anexas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1A es un ejemplo no limitativo de un modelo de señal de dos dimensiones para medición de estado de movilidad de UE;

La Figura 1B es otro ejemplo no limitativo de un modelo de señal de dos dimensiones para medición de estado de movilidad de UE;

La Figura 2 muestra un sistema de comunicación celular con un nodo servidor y un UE servido ubicado dentro del área geográfica de servicio o célula del nodo servidor; La Figura 3 es un diagrama de flujo no limitativo que ilustra ejemplos de procedimientos seguidos por un nodo de red para determinar estado de movilidad de UE; La Figura 4 es un ejemplo no limitativo de diagrama de bloques funcional de la circuitería de procesamiento para el nodo de red, y La Figura 5 es un diagrama que ilustra en el espacio complejo un ejemplo de determinación de estado de movilidad de UE.

DESCRIPCIÓN DETALLADA La descripción que sigue establece detalles específicos, tal como realizaciones particulares, a efectos de explicación y no de limitación. Pero el experto en la materia deberá apreciar que se pueden emplear otras realizaciones distintas de esos detalles específicos. En algunos casos, se omiten descripciones detalladas de métodos, interfaces, circuitos y dispositivos bien conocidos, con el fin de no oscurecer la descripción con detalles innecesarios. Se muestran bloques individuales en figuras correspondientes a varios nodos. Los expertos en la materia apreciarán que las funciones de esos bloques pueden ser implementadas usando circuitos de hardware individuales, usando programas de software y datos junto con un microprocesador digital programado adecuadamente o un ordenador de propósito general, y/o usando circuitería integrada de aplicación específica (ASIC) , y/o usando uno o más procesadores de señal digital (DSPs) . Los nodos que comunican usando la interfaz de aire tienen también circuitería de comunicaciones de radio adecuada. Las instrucciones del programa de software y los datos pueden estar almacenados en un medio de almacenamiento legible con ordenador, y cuando las instrucciones son ejecutadas por un ordenador u otro control por procesador adecuado, el ordenador o el procesador lleva a cabo las funciones.

De ese modo, por ejemplo, el experto en la materia podrá apreciar que los diagramas de la presente memoria pueden representar vistas conceptuales de circuitería ilustrativa o de otras unidades funcionales. De forma similar, se podrá apreciar que cualquiera de los diagramas de flujo, diagramas de transición de estado, seudocódigo y similares representan diversos procesos que pueden ser representados sustancialmente en medios legibles con ordenador y ejecutados por tanto con un ordenador o un procesador, se haya representado o no explícitamente el ordenador o procesador.

Las funciones de los diversos elementos ilustrados pueden ser proporcionadas mediante el uso de hardware, tal como hardware de circuitos y/o hardware capaz de ejecutar software en forma de instrucciones codificadas almacenadas en un medio legible con ordenador. Así, tales funciones y bloques funcionales ilustrados deben ser entendidos como implementados en hardware y/o implementados en ordenador, y por tanto implementados en máquina.

En términos de implementación de hardware, los bloques funcionales pueden incluir o abarcar, sin limitación, hardware de procesador de señal digital (DSP) , de procesador de conjunto de instrucciones reducido, circuitería de hardware (por ejemplo, digital o analógica) incluyendo, aunque sin limitación, circuito (s) integrado (s) de aplicación específica (ASIC) y matriz (ces) de puerta (s) programable (s) en campo (FPGA (s) ) , y (cuando sea apropiado) máquinas de estado capaces de llevar a cabo tales funciones.

En términos de implementación con ordenador, se entiende en general que un ordenador comprende uno o más procesadores o uno o más controladores, y los términos procesador de ordenador y controlador... [Seguir leyendo]

1. Un método para determinar el estado de movilidad de un equipo de radio de usuario, UE, en un nodo de comunicaciones de radio, que comprende las etapas de:

a) realizar mediciones de estado de movilidad de UE asociadas al UE que comunica a través de un canal de radio, donde el estado de movilidad de UE corresponde a un grado de variación del canal de radio sobre al menos uno de entre el tiempo y la frecuencia; b) determinar una característica de canal del canal de radio en un primer instante, representada como un primer vector de dominio complejo; c) determinar una característica de canal del canal de radio en un segundo instante posterior, representada como un segundo vector de dominio complejo; d) determinar una métrica de error de característica de canal basada en distancia en el dominio complejo basada en una distancia entre el primer vector de dominio complejo y el segundo vector de dominio complejo; e) comparar la métrica de error de característica de canal con un umbral predeterminado, y f) determinar el estado de movilidad de UE en base a la comparación de umbral, en donde un valor de la métrica de error de característica de canal basada en distancia que sea mayor que el umbral predeterminado representa una movilidad más alta y un valor de la métrica de error de característica de canal basada en distancia que sea más pequeño que el umbral predeterminado representa una movilidad más baja.

2. El método de la reivindicación 1, en donde un factor que afecta al estado de movilidad de UE es el movimiento del UE desde el primer instante hasta el segundo instante.

3. El método de la reivindicación 1, en donde el estado de movilidad de UE incluye un primer estado correspondiente a un estado de movilidad de UE más alto que indica un mayor grado de variación de canal y un segundo estado correspondiente a un estado de movilidad de UE más bajo que indica un menor grado de variación de canal.

4. El método de la reivindicación 3, en donde el estado de movilidad de UE incluye tres o más estados de movilidad de UE diferentes y dos o más umbrales predeterminados diferentes.

5. El método de la reivindicación 1, en donde el estado de movilidad de UE se determina por cada UE.

6. El método de la reivindicación 1, en donde el estado de movilidad de UE se determina por al menos un bloque de recurso de radio, donde un bloque de recurso de radio puede estar asignado a múltiples UEs al mismo tiempo para comunicación de radio.

7. El método de la reivindicación 6, en donde la característica de canal se determina en el primer instante y se produce en el segundo instante posterior en base a N sub-portadoras, siendo N un número entero variable mayor que uno, y en donde se establece un valor de N lo suficientemente grande como para conseguir una supresión de ruido deseada.

8. El método de la reivindicación 1, que comprende además:

realizar las etapas a) -e) para múltiples iteraciones, donde el resultado de cada iteración es un evento de estado de movilidad de UE correspondiente a uno de múltiples estados de movilidad de UE posibles diferentes, y determinar el estado de movilidad de UE en base a eventos de estado de movilidad de UE resultantes de las múltiples iteraciones.

9. El método de la reivindicación 8, que comprende además:

determinar una tasa de evento correspondiente a uno de los múltiples estados de movilidad de UE diferentes posibles producidos a través de un número de iteraciones realizadas, dividido por el número de iteraciones realizadas; comparar la tasa de evento determinada con un umbral de tasa predefinido; y, determinar el estado de movilidad de UE en base a la comparación de umbral de tasa.

10. El método de la reivindicación 9, que comprende además determinar la tasa de evento por al menos un bloque de recurso de radio a través de un intervalo de tiempo predeterminado, donde al menos un bloque de recurso de radio puede estar asignado a múltiples UEs al mismo tiempo para comunicación de radio.

11. El método de la reivindicación 9, que comprende además determinar la tasa de evento por grupo de múltiples bloques de recurso de radio a través de un intervalo de tiempo predeterminado.

12. El método de la reivindicación 9, que comprende además determinar la tasa de evento por UE a través de un intervalo de tiempo predeterminado.

13. El método de la reivindicación 1, en donde las mediciones de estado de movilidad de UE incluyen recibir una transmisión de enlace ascendente que incluye una secuencia de referencia procedente del UE en el primer instante, y usar a continuación la secuencia de referencia para determinar la característica de canal del canal de radio en el primer instante, y usar a continuación una secuencia de referencia recibida en el segundo instante posterior para determinar la característica de canal del canal de radio en el segundo instante.

14. El método de la reivindicación 13, en donde se usan diferentes tipos de secuencias de referencia para diferentes aplicaciones, en donde un intervalo de tiempo entre el primer instante y el segundo instante depende del tipo de secuencia de referencia usada, y en donde cada secuencia de referencia incluye un número de sub-portadoras de frecuencia, y en donde el número de sub-portadoras de frecuencia depende de una configuración o lo establece el nodo de comunicaciones de radio.

15. El método de la reivindicación 13, en donde el procesamiento de las secuencias de referencia para determinar la característica de canal se realiza por bloque de recurso de radio para una primera aplicación del método, y se realiza por UE para una segunda aplicación diferente del método.

16. El método de la reivindicación 1, en donde las mediciones de estado de movilidad de UE incluyen recibir una transmisión de enlace ascendente que incluye símbolos de datos transmitidos desde el UE, comprendiendo además el método:

descodificar los símbolos de datos; comprobar los símbolos de datos descodificados en cuanto a exactitud; usar símbolos de datos transmitidos de UE reconstruidos a partir de al menos un símbolo de datos descodificado de forma precisa en al menos uno de entre el primer instante y del segundo instante para determinar la característica de canal del canal de radio en ese al menos uno de entre el primer instante y el segundo instante, en donde los símbolos de datos son símbolos de datos de carga útil o bien símbolos de datos de señalización.

17. El método de la reivindicación 1, en donde la métrica de error de característica de canal basada en distancia incluye uno de los siguientes: un error medio determinado en el dominio de la frecuencia entre el primer vector de dominio complejo y el segundo vector de dominio complejo y una correlación en el dominio de la frecuencia entre el primer vector de dominio complejo y el segundo vector de dominio complejo.

18. Un aparato de nodo de red de radio para determinar un estado de movilidad de un equipo de radio de usuario, UE, en un nodo de comunicaciones de radio, que comprende datos:

de circuitería de radio para comunicar con el UE, y de circuitería de procesamiento, acoplada a la circuitería de radio, configurada para ejecutar las siguientes operaciones implementadas con ordenador:

a) determinar mediciones de estado de movilidad de UE asociadas al UE que comunica con el nodo de red de radio a través de un canal de radio por medio de la circuitería de radio, donde el estado de movilidad de UE corresponde a un grado de variación del canal de radio a través de al menos uno de entre el tiempo y la frecuencia; b) determinar una característica de canal del canal de radio en un primer instante representada como un primer vector de dominio complejo; c) determinar una característica de canal del canal de radio en un segundo instante posterior representada como un segundo vector de dominio complejo; d) determinar una métrica de error de característica de canal basada en distancia en el dominio complejo en base a la distancia entre el primer vector de dominio complejo y el segundo vector de dominio complejo; e) comparar la métrica de error de característica de canal con un umbral predeterminado, y f) determinar el estado de movilidad de UE en base a la comparación de umbral, en donde un valor de la métrica de error de característica de canal basada en distancia que sea mayor que el umbral predeterminado representa una movilidad más alta, y un valor de la característica de canal basada en distancia que sea más pequeño que el umbral predeterminado representa una movilidad más baja.