Método y aparato para un control de transmisión de enlace descendente del tipo de Múltiples Entradas, Múltiples Salidas (MIMO).

Un método de control de transmisión de enlace descendente del tipo de Múltiples Entradas/Múltiples Salidas (MIMO) que comprende:

la obtención (10) de una tasa de cambio de desvanecimiento de canal y de un retardo de retroacción de un usuario;

el cálculo (11) de una ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado en conformidad con la tasa de cambio del desvanecimiento de canal y el retardo de retroacción, siendo la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado una diferencia de rendimiento entre un rendimiento MIMO en bucle cerrado y un rendimiento MIMO en bucle abierto y la determinación (12) de un modo de transmisión de enlace descendente en conformidad con la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado, en donde el modo de transmisión de enlace descendente comprende un modo de bucle cerrado o un modo de bucle abierto.

Método y aparato para un control de transmisión de enlace descendente del tipo de Múltiples Entradas, Múltiples Salidas (MIMO).

Campo de la invención

La presente invención se refiere a tecnologías de comunicaciones y en particular, a un método y un aparato para el control de transmisión de enlace descendente del tipo Múltiples Entradas, Múltiples Salidas (MIMO).

Antecedentes de la invención

La tecnología MIMO ha sido ampliamente aplicada en los sistemas de comunicación de alta velocidad y en los sistemas de comunicación inalámbrica de la siguiente generación actuales. Actualmente, la tecnología MIMO es una importante parte de la capa física de la más reciente norma de comunicación. Si la Información de Estado del Canal (CSI) necesita ser objeto de una retroacción, la tecnología MIMO se denomina una tecnología de bucle cerrado; de no ser así, la tecnología MIMO se denomina una tecnología de bucle abierto. En general, utilizando la retroacción operativa de CSI, la tecnología en bucle cerrado es mejor que la tecnología en bucle abierto por cuanto que la primera soporta la precodificación para realizar la mejor fiabilidad de enlace, más alto rendimiento del sistema y estructura del receptor más simple.

Sin embargo, el rendimiento de un sistema de bucle cerrado es vulnerable a errores tales como retardo de la retroacción operativa, movilidad del usuario y error de cuantización de CSI. La investigación actual sobre el sistema de bucle cerrado se centra en los intentos para diseñar un algoritmo de cuantización efectivo bajo condiciones de retroacción finitas, especificar cómo los errores de cuantización de CSI afectan al rendimiento de enlace descendente, con el fin de obtener varios algoritmos de precodificación basados en palabras de códigos. En el proceso de poner en práctica la presente invención, la técnica anterior tiene al menos los inconvenientes siguientes:

La mayoría de los algoritmos de programación de enlace descendente MIMO multiusuario, en la técnica anterior, tienen en cuenta solamente a CSI del usuario y no pueden reflejar adecuadamente la movilidad y los sistemas MIMO existentes no soportan la intermezcla de modos de codificación en bucle abierto y modos de codificación en bucle cerrado.

El documento W2931184A1 da a conocer un sistema de comunicaciones móviles que se caracteriza por la conmutación del método de comunicación multl-antena, a modo de ejemplo, conmutando desde un método en bucle cerrado a un método en bucle abierto, según la estimación del retardo de las señales de retroacción desde la estación terminal móvil. La parte de selección del método de multi-antenas compara el retardo estimado con un valor umbral para el retardo establecido en una tabla de valores umbral y selecciona el método de comunicación de múltlple-antena. Cuando existe un cambio en la movilidad de una estación terminal móvil, el valor umbral establecido en la tabla de valores umbrales es objeto de reposición.

El documento EP 1381172 A2 da a conocer un método para seleccionar un sistema de diversidad de antena de transmisión en función de una variación de la velocidad de un canal de desvanecimiento en un sistema de comunicaciones móviles, en donde un sistema de diversidad de antenas de transmisión, correspondiente a la velocidad de canal de desvanecimiento estimada, se determina sobre la base de la respuesta del canal de desvanecimiento estimada. En un canal de desvanecimiento, que tenga una velocidad inferior o igual a una velocidad en el punto de conmutación t(32 del sistema de diversidad de antenas de transmisión, el sistema de diversidad de antena de transmisión es objeto de mapeado de puesta en correspondencia con un sistema TxAA modo 2 y en un canal de desvanecimiento que tenga una velocidad superior a una velocidad en el punto de conmutación t(32 del sistema de diversidad de antenas de transmisión, el sistema de diversidad de antenas de transmisión es objeto de mapeado para un sistema de TxAA modo 1.

El documento US25/181739 se refiere a un sistema de transmisión adaptativa en donde se realiza una selección entre un sistema de bucle abierto y un sistema de bucle cerrado. El terminal puede calcular una métrica de calidad para los modos en bucle cerrado y en bucle abierto y conmutar al modo que satisface el criterio de conmutación, en donde la métrica de calidad puede depender de varias magnitudes medióles, incluyendo el número de las antenas de recepción, la calidad del canal, la velocidad móvil, las condiciones del canal de propagación y/o el ancho de banda disponible entre la estación móvil y la estación base.

El documento W29/2529 da a conocer un método de control de la diversidad de transmisión de demanda de inicio y terminación de la diversidad de transmisión de una estación transmisora que incluye una función de diversidad de transmisión desde una estación receptora. Se proporciona un ecualizador para reducir la interferencia de multiruta sobre la base en la correlación de señales. Si los efectos del ecualizador son insuficientes, se demanda el inicio de la diversidad de transmisión de la estación transmisora y si los efectos son suficientes, se demanda la interrupción de la diversidad de transmisión de la estación transmisora.

Sumario de la invención

Las formas de realización de la presente invención dan a conocer un método y un aparato para el control de transmisión de enlace descendente MIMO, con miras a tener en cuenta el retardo de retroacción operativa y la movilidad en el control de transmisión de enlace descendente y el soporte del ¡ntermezclado de bucles abiertos y bucles cerrados.

Un método de control de transmisión de enlace descendente de tipo MIMO, dado a conocer en una forma de realización de la presente invención, incluye:

la obtención de una tasa de cambio de desvanecimiento del canal y un retardo de retroacción de un usuario;

el cálculo de una ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado en función de la tasa de cambio de desvanecimiento del canal y del retardo de retroacción operativa, siendo la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado una diferencia de rendimiento entre un rendimiento MIMO en bucle cerrado y un rendimiento MIMO en bucle abierto y

la determinación de un modo de transmisión de enlace descendente en función de la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado, en donde el modo de transmisión de enlace descendente Incluye un modo de bucle cerrado o un modo de bucle abierto. Un aparato de control de transmisión de enlace descendente de tipo MIMO, dado a conocer en una forma de realización de la presente Invención, comprende:

una unidad de obtención, configurada para obtener una tasa de cambio de desvanecimiento del canal y un retardo de retroacción operativa de un usuario;

una unidad de cálculo, configurada para calcular una ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado en función de la tasa de cambio de desvanecimiento del canal y del retardo de retroacción operativa, siendo la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado una diferencia de rendimiento entre un rendimiento MIMO en bucle cerrado y un rendimiento MIMO en bucle abierto; y

una unidad de control de conmutación de modo, configurada para determinar un modo de transmisión de enlace descendente en función de la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado, en donde el modo de transmisión de enlace descendente incluye un modo en bucle cerrado o un modo en bucle abierto.

Las soluciones técnicas anteriores dan a conocer que: en las formas de realización de la presente Invención, se selecciona un modo de transmisión de enlace descendente en función de la tasa de cambio de desvanecimiento del canal (esto es, la movilidad) y el retardo de retroacción operativa del usuario y por lo tanto, diferentes modos operativos (un modo en bucle abierto y un modo en bucle cerrado) se soportan simultáneamente para facilitar la transmisión conjunta multiusuario y se aumenta el rendimiento de enlace descendente al aumentar la movilidad de los usuarios.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama de flujo de un método de control de transmisión de enlace descendente de tipo MIMO según una forma de realización de la presente invención;

La Figura 2 es un diagrama estructural esquemático de un aparato de control de transmisión de enlace descendente de tipo MIMO según una forma de realización de la presente invención;

La Figura 3 es un diagrama estructural esquemático de una unidad de control de conmutación y selección de modo en un aparato de control de transmisión de enlace descendente MIMO ¡lustrado en la Figura 2;

La Figura 4 es un diagrama estructural esquemático de una unidad... [Seguir leyendo]

1. Un método de control de transmisión de enlace descendente del tipo de Múltiples Entradas/Múltlples Salidas (MIMO) que comprende:

la obtención (1) de una tasa de cambio de desvanecimiento de canal y de un retardo de retroacción de un usuario;

el cálculo (11) de una ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado en conformidad con la tasa de cambio del desvanecimiento de canal y el retardo de retroacción, siendo la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado una diferencia de rendimiento entre un rendimiento MIMO en bucle cerrado y un rendimiento MIMO en bucle abierto y

la determinación (12) de un modo de transmisión de enlace descendente en conformidad con la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado, en donde el modo de transmisión de enlace descendente comprende un modo de bucle cerrado o un modo de bucle abierto.

2. El método según la reivindicación 1, en donde: la etapa de determinación del modo de transmisión de enlace descendente, en conformidad con la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado, comprende:

la realización de una transmisión de enlace descendente utilizando un modo de bucle cerrado si la ganancia de rendimiento MIMO, en bucle cerrado es superior o igual a un primer umbral.

3. El método según la reivindicación 1, en donde: la etapa de determinación del modo de transmisión de enlace descendente, en conformidad con la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado, comprende:

la realización de una transmisión de enlace descendente utilizando un modo de bucle abierto si la ganancia de rendimiento MIMO, en bucle cerrado, es inferiora un segundo umbral.

4. El método según la reivindicación 1, que comprende, además:

la determinación de si la tasa de cambio de desvanecimiento del canal es inferior a un valor umbral preestablecido y

asignar un ancho de banda de retroacción al usuario en función de la tasa de cambio de desvanecimiento del canal si la tasa de cambio de desvanecimiento del canal es inferior al valor umbral preestablecido, no asignando ningún ancho de banda de retroacción si la tasa de cambio de desvanecimiento del canal no es inferior al valor umbral preestablecido.

5. El método según la reivindicación 1, que comprende, además:

la programación de usuarios y más concretamente, la programación de un usuario en bucle cerrado de la mayor energía de canal en primer lugar y luego, en una programación en cola de espera de un usuario el mayor rendimiento.

6. El método según la reivindicación 5, que comprende, además:

la utilización de un modo de codificación de espacio-tiempo para codificar señales de usuario en bucle abierto y

la precodlflcación de señales de usuario en bucle cerrado en un modo de codificación, en donde el modo de codificación genera interferencia en las señales de usuario en bucle abierto, pero la interferencia es menor que un umbral preestablecido.

7. El método según la reivindicación 5, que comprende, además:

la precodlflcación de una componente de señal de corriente continua de un canal de un usuario en bucle abierto y luego, la precodificación, en función de un resultado de precodificación del usuario en bucle abierto, de las señales de un usuario en bucle cerrado sobre la base de la ortogonalidad al canal del usuario en bucle abierto.

8. El método según la reivindicación 1, en donde:

la tasa de cambio del desvanecimiento del canal se calcula en función de la información de parámetro incluida en las señales piloto y

la etapa de obtención de la tasa de cambio de desvanecimiento del canal y del retardo de retroacción del usuario comprende:

la recepción de las señales piloto enviadas por el usuario;

la obtención de Información de Estado del Canal (CSI) en función de la Información de parámetro Incluida en las señales piloto y

el cálculo de la tasa de cambio de desvanecimiento del canal y el retardo de retroacción del usuario en función de la información CSI.

9. El método según la reivindicación 1, en donde: la etapa de calcular la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado, en función de la tasa de cambio de desvanecimiento de canal y del diseño de retroacción, comprende:

la expresión de la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado bajo la fórmula aX°, en donde a es una constante, X es un parámetro de tasa de cambio de desvanecimiento de canal derivado de la tasa de cambio de desvanecimiento de canal y D es el retardo de retroacción.

1. Un aparato de control de transmisión de enlace descendente del tipo Múltiples Entradas/Múltlples Salidas (MIMO) que comprende:

una unidad de obtención (2), configurada para obtener una tasa de cambio de desvanecimiento de canal y retardo de retroacción de un usuario;

una unidad de cálculo (21), configurada para calcular una ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado en función de la tasa de cambio de desvanecimiento del canal y del retardo de retroacción, siendo la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado una diferencia de rendimiento entre un rendimiento MIMO en bucle cerrado y un rendimiento MIMO en bucle abierto y

una unidad de control de conmutación de modo (22), configurada para determinar un modo de transmisión de enlace descendente en función de la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado, en donde el modo de transmisión de enlace descendente comprende un modo en bucle cerrado o un modo en bucle abierto.

11. El aparato según la reivindicación 1, en donde:

la unidad de control de conmutación de modo (22) comprende una primera unidad de selección (221), que está configurada para seleccionar un modo en bucle cerrado para la transmisión de enlace descendente si la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado es mayor o igual a un primer umbral.

12. El aparato según la reivindicación 1, en donde:

la unidad de control de conmutación de modo (22) comprende una segunda unidad de selección (223), que está configurada para seleccionar un modo en bucle abierto para la transmisión de enlace descendente si la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado es menor que un segundo umbral.

13. El aparato según la reivindicación 1, en donde la unidad de obtención (2) comprende, además: una primera sub-unidad de recepción (21), configurada para recibir señales piloto;

una primera sub-unidad de cálculo (22), configurada para calcular la Información de Estado de Canal (CSI) en función de la información de parámetro incluida en las señales piloto y

una segunda sub-unidad de cálculo (23), configurada para calcular la tasa de cambio de desvanecimiento del canal y el retardo de retroacción del usuario en conformidad con la información CSI.

14. El aparato según la reivindicación 1, en donde la unidad de obtención (2) comprende, además:

una segunda sub-unidad de recepción (24), configurada para recibir del usuario la tasa de cambio de desvanecimiento de canal y el retardo de retroacción del usuario, en donde la tasa de cambio de desvanecimiento de canal y el retardo de retroacción se calculan en función de la información de parámetros incluidos en las señales piloto.

15. El aparato según la reivindicación 1, que comprende, además:

una unidad de control de retroacción (23), configurada para: ajustar, en función de la tasa de cambio de desvanecimiento del canal, la frecuencia de la Información de Estado del Canal (CSI) de retroacción del usuario después de obtener la tasa de cambio de desvanecimiento del canal; determinar si la tasa de cambio de desvanecimiento de canal es inferior a un umbral preestablecido; si la tasa de cambio de desvanecimiento de canal es inferior al umbral preestablecido, asignar el ancho de banda de retroacción al usuario de forma proporcional en función de la tasa de cambio de desvanecimiento del canal diferente; si la tasa de cambio de desvanecimiento del canal no es inferior al umbral preestablecido, no se asignará ningún ancho de banda de retroacción.

16. El aparato según la reivindicación 1 que comprende, además:

una primera unidad de codificación (25), configurada para utilizar un modo de codificación de espacio-tiempo para codificar señales de usuario en bucle abierto, y luego, realizar la precodificación para señales de usuario en bucle cerrado en un modo de codificación, en donde el modo de codificación genera interferencia en las señales de usuario en bucle abierto pero la interferencia es menor que un umbral preestablecido.

17. El aparato según la reivindicación 1 que comprende, además:

una segunda unidad de codificación (26), configurada para aplicar diferentes modos de codificación para diferenciar los modos del usuario y más concretamente, para precodificar una componente de señal de corriente continua de un canal de un usuario en bucle abierto y luego, precodificar, en función de un resultado de precodificación del usuario de bucle abierto, las señales de un usuario en bucle cerrado sobre la base de la ortogonalidad para el canal del usuario en bucle abierto.

18. El aparato según la reivindicación 11, en donde:

la unidad de cálculo (21) utiliza una fórmula aX° para calcular la ganancia de rendimiento MIMO en bucle cerrado, en donde a es una constante, X es un parámetro de la tasa de cambio de desvanecimiento de canal y D es el retardo de retroacción.