MIMO colaborativo de múltiples estaciones base interactivo de baja información procedimiento y aparato de planificación correspondientes.

Un procedimiento, en un aparato (10) de planificación de una red inalámbrica,

para planificar comunicación de MIMO entre un terminal (0, 1, 2) móvil y múltiples estaciones (a, b, c) base cooperativas localizadas en un área cooperativa bajo el control de dicho aparato (10) de planificación, que comprende las etapas de:

a. obtener (S10) información relacionada con la calidad de la señal entre cada una de dichas múltiples estaciones (a, b, c) base cooperativas y múltiples terminales (0, 1, 2) móviles correspondientes en las proximidades de la estación base;

b. cuando una información relacionada con la calidad de la señal relevante para un terminal (0, 1, 2) móvil indica que la diferencia entre la calidad de múltiples señales óptimas es menor de un primer umbral predeterminado, indicar (S11) a al menos dos estaciones (a, b) base entre las múltiples estaciones (a, b, c) base relevantes para dicha calidad de múltiples señales óptimas que sirvan como estaciones base de servicio de dicho terminal móvil y transmitan, mediante el mismo recurso de tiempo-frecuencia, una señal de enlace descendente a dicho terminal móvil.

MIMO colaborativo de múltiples estaciones base interactivo de baja información procedimiento y aparato de planificación correspondientes

Campo técnico

La presente invención se refiere a la supresión de interferencia Ínter-celda (ICI) en red inalámbrica, particularmente se refiere a un procedimiento y aparato para la supresión de ICI a través de transmisión inalámbrica de múltiple entrada múltiple salida (MIMO) cooperativa entre múltiples estaciones base.

Antecedentes de la invención

En un sistema inalámbrico con reutilización de recursos de frecuencia, la ICI introducida mediante la reutilización de frecuencia es un factor importante que limita la capacidad del enlace descendente. Cuando un terminal móvil localizado en el límite de celda, es decir, área Ínter-celda, recibe una señal significativa desde su estación base dominante (Estación base, BS), recibe también la señal desde otra estación o estaciones base mediante el mismo recurso de tiempo-frecuencia. Y la señal desde la otra estación o estaciones base constituye una interferencia para este terminal móvil.

En un sistema de OFDM/OFDMA, existen 2 soluciones que implican la cooperación entre múltiples estaciones base para resolver el problema anterior, como sigue:

1. macro diversidad

Basándose en la solución de Macro macro diversidad, para un terminal móvil localizado en el límite de celda, tanto la estación base (BS) a la que pertenece actualmente el terminal móvil como la estación base (BS) a la que se está acercando el terminal móvil envían la misma señal mediante el mismo recurso de tiempo-frecuencia, es decir intervalo de tiempo y sub-portadora. Por lo tanto, puede conseguirse la supresión de interferencia y ganancia de diversidad puesto que las estaciones base tienen canales de transmisión individuales respectivamente.

La desventaja de la solución de macro diversidad radica en que se requiere que las estaciones base adyacentes envíen la misma señal al mismo terminal móvil mediante el mismo recurso de tiempo-frecuencia, que limita el número de usuarios total soportado mediante el sistema.

El documento EP 1 811 794 A1 desvela un aparato de terminal de comunicación multiportadora que proporciona un efecto de diversidad de sitio para mejorar la calidad de recepción y el caudal. El aparato tiene una parte de determinación de calidad de recepción de celda N° 1 para determinar la calidad de recepción de la celda N° 1. Una parte de determinación de calidad de recepción de celda N° 2 determina la calidad de recepción de la celda N° 2 para cada uno de los bloques de subportadora. Una parte de selección de subportadora de celda selecciona, basándose en tanto un resultado de determinación de la calidad de recepción como un valor umbral, un aparato de estación base para cada uno de los bloques de subportadora, es decir, si realizar un traspaso para cada uno de los bloques de subportadora.

2. MIMO de red

Basándose en MIMO de red, todas las antenas de todas las estaciones base actúan juntas como un único conjunto de antenas de radio. De acuerdo con todas las Informaciones de Estado de Canal (CSI), por ejemplo, conjunto de respuesta de canal, entre todas las estaciones base y terminales móviles, se genera una matriz de precodificación para posibilitar la precodificación conjunta entre múltiples estaciones base para eliminar la interferencia co-canal (CCI) entre terminales de usuario. Puesto que se tiene en cuenta la CSI entre todas las estaciones base y terminales móviles en la precodificación de esta tecnología, se disminuye la interferencia introducida mediante la reutilización de recursos de tiempo-frecuencia hasta el punto extremo mediante MIMO de red y se obtiene rendimiento óptimo.

El rendimiento óptimo se obtiene, sin embargo, a expensas de introducir una complejidad computacional extremadamente alta, mediante la solución anterior, y es de una mayor gravedad ya que puesto que cada estación base necesita un intercambio de su propia información de canal relacionada mediante la red de retroceso, en el que la red de retroceso se usa para la interacción de los datos y señalización entre estaciones base y entre estación o estaciones base y su o sus aparatos de planificación, un alto consumo de recursos de red producido por la enorme escala de transmisiones de información aumenta la carga de la red de retroceso y el retardo de la transmisión de información degrada el rendimiento del sistema.

Por lo tanto, es necesaria una nueva solución para superar el problema anterior en la tecnología actual, que debería suprimir la interferencia anterior eficazmente sin introducir demasiados requisitos para el consumo de los recursos de la red de retroceso, y mientras tanto tener una baja complejidad computacional.

Sumario de la invención

Para conseguir el objeto anteriormente sugerido, la presente invención proporciona una MIMO cooperativa de

múltiples estaciones base con baja interacción de información, en la que:

- múltiples estaciones base pueden servir al mismo terminal móvil en un modo de MIMO mediante el mismo recurso de tiempo-frecuencia;

- una estación base puede servir simultáneamente a múltiples terminales móviles en modo de SDMA mediante el mismo recurso de tiempo-frecuencia;

- cuando se requiere servir a múltiples terminales móviles en un recurso de tiempo-frecuencia y no es necesario eliminar la interferencia para otro terminal móvil, o cuando se requiere servir a uno o múltiples más terminales móviles en un recurso de tiempo-frecuencia y es necesario también eliminarla interferencia para un otro o más terminales móviles de manera concurrente, la estación base necesita pre-codificar los datos a transmitir. Todos los terminales móviles, incluyendo para el o los que se elimina la estación base de interferencia que elimina la interferencia mediante la estación base y el o los que se sirven también mediante la estación base, se consideran como los terminales móviles asociados con la estación base. Particularmente, de acuerdo con la presente invención, en las estaciones base donde es necesaria la precodificación, el procedimiento de generación de la matriz pre-codificada se lleva a cabo independientemente en diversas estaciones base. Es decir, para calcular una matriz pre-codificada, cada estación base únicamente necesita obtener información de estado de canal (CSI), específicamente basándose en la estimación de canal de la estación base o en la realimentación desde el terminal móvil, entre la estación base y el terminal móvil para el que debería proporcionarse servicio y eliminación de interferencia mediante la estación base en el recurso de tiempo-frecuencia correspondiente, que se determina mediante el aparato de planificación.

- Cuando deba proporcionarse servicio al terminal móvil en solamente un recurso de tiempo-frecuencia y no es necesaria eliminación de interferencia para ningún terminal móvil, no es necesaria pre-codificación. Los expertos en la materia deberían entender que, la pre-codificación en la presente invención se refiere específicamente a la pre-codificación que utiliza la matriz pre-codificada generada basándose en la CSI y se usa para diferenciar múltiples usuarios espacialmente. Y la pre-codificación se diferencia de la pre-codificación de MIMO para el usuario individual, por ejemplo STBC, etc.

- Se determina mediante un aparato de planificación, especialmente mediante un dispositivo/módulo para planificar en el aparato de planificación, si un terminal móvil debería servirse conjuntamente mediante múltiples estaciones base cooperativas y si una estación base debería servir a múltiples terminales móviles o eliminar su interferencia.

El aparato de planificación puede ser un dispositivo de red físicamente individual o integrarse en la estación base físicamente.

La manera en que el aparato de planificación planifica la comunicación de MIMO entre una estación base y el terminal móvil es como sigue:

La estación base obtiene información relacionada con la calidad de la señal entre la estación base y cada terminal móvil adyacente, e informa a un aparato de planificación al que pertenece la estación base, en el que la estación base informa la información relacionada con la calidad de la señal que indica que un terminal móvil está apunto de realizar una transferencia inter-celda, y la información de identificación del terminal móvil al aparato de planificación. Y la información relacionada con la calidad de la señal que indica que la calidad de la señal está por encima del cuarto umbral predeterminado, y la información de identificación del terminal móvil puede informarse también al aparato... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento, en un aparato (1) de planificación de una red inalámbrica, para planificar comunicación de MIMO entre un terminal (, 1, 2) móvil y múltiples estaciones (a, b, c) base cooperativas localizadas en un área cooperativa bajo el control de dicho aparato (1) de planificación, que comprende las etapas de:

a. obtener (S1) información relacionada con la calidad de la señal entre cada una de dichas múltiples estaciones (a, b, c) base cooperativas y múltiples terminales (, 1, 2) móviles correspondientes en las proximidades de la estación base;

b. cuando una información relacionada con la calidad de la señal relevante para un terminal (, 1,2) móvil indica que la diferencia entre la calidad de múltiples señales óptimas es menor de un primer umbral predeterminado, indicar (S11) a al menos dos estaciones (a, b) base entre las múltiples estaciones (a, b, c) base relevantes para dicha calidad de múltiples señales óptimas que sirvan como estaciones base de servicio de dicho terminal móvil y transmitan, mediante el mismo recurso de tiempo-frecuencia, una señal de enlace descendente a dicho terminal móvil.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente una etapa de:

cuando dicha información relacionada con la calidad de la señal indica que la calidad de la señal entre un terminal (1) móvil y una de dichas múltiples estaciones (c) base es mejor, en al menos un segundo umbral predeterminado, que la calidad de la señal entre dicho terminal (1) móvil y cualquier otra estación (a, b) base y dicho terminal móvil está localizado en dicho área cooperativa, indicar (S11 ) a una estación base que tiene una calidad de señal óptima para las señales entre dicho terminal (1) móvil y dichas múltiples estaciones (a, b, c) base que sirva como una estación (c) base de servicio de dicho terminal (1) móvil y transmita una señal de enlace descendente a dicho terminal (1) móvil; la etapa b comprende adicionalmente una etapa de:

- cuando una información relacionada con la calidad de la señal, relevante para un terminal () móvil, indica que la diferencia entre la calidad de múltiples señales óptimas es menor de un primer umbral predeterminado, indicar (S11) a al menos dos estaciones (a, b) base entre las múltiples estaciones base relevantes para dicha calidad de dichas múltiples señales óptimas que sirvan como estaciones base de servicio de dicho terminal () móvil y transmitan, mediante el mismo recurso de tiempo-frecuencia, la señal de enlace descendente a dicho terminal () móvil utilizando una de codificación de espacio-tiempo, multiplexación espacial o diversidad espacial;

el procedimiento comprende adicionalmente una etapa de:

- controlar para transmitir datos de servicio que corresponden a cada dicho terminal (, 1, 2) móvil a una o más estaciones base de servicio de cada dicho terminal (, 1, 2) móvil.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que comprende adicionalmente las etapas de:

i. para cada dicho terminal (, 1, 2) móvil, detectar (S12) si existe o no otra de la al menos una estación (c) base que comparte el mismo recurso de tiempo-frecuencia con la estación base de servicio de dicho terminal () móvil, en el que dicha estación base de servicio transmite, utilizando dicho mismo recurso de tiempo-frecuencia, la señal de enlace descendente a dicho terminal () móvil, y dicha otra de la al menos una estación (c) base transmite, utilizando dicho mismo recurso de tiempo-frecuencia, la señal de enlace descendente a otros terminales (1, 2) móviles;

ii. si existe dicha otra de la al menos una estación (c) base que comparte el mismo recurso de tiempo-frecuencia con dicha estación base de servicio de dicho terminal () móvil, indicar a dicha otra de la al menos una estación (c) base que elimine la interferencia para dicho terminal () móvil.

en el que la etapa ii comprende adicionalmente:

- si existe dicha otra de la al menos una estación (c) base que comparte el mismo recurso de tiempo- frecuencia con dicha estación base de servicio de dicho terminal () móvil, determinar, basándose en dicha información relacionada con la calidad de la señal, al menos una estación (c) base de la que la calidad de la señal entre dicha una o más estaciones base y dicho terminal móvil es superior a un tercer umbral predeterminado;

- indicar (S14) a dicha al menos una estación (c) base de la que la calidad de la señal entre dicha al menos una estación base y dicho terminal () móvil es superior a dicho tercer umbral predeterminado que elimine la interferencia para dicho terminal () móvil.

4. Un medio (1) de planificación, en un aparato de planificación de una red inalámbrica, para planificar comunicación de MIMO entre un terminal (, 1, 2) móvil y múltiples estaciones (a, b, c) base cooperativas bajo el control de dicho aparato de planificación, que comprende:

una unidad (1) de obtención de señal para obtener información relacionada con la calidad de la señal entre cada una de dichas múltiples estaciones (a, b, c) base cooperativas y múltiples terminales (, 1,2) móviles en las

proximidades de cada una de dichas múltiples estaciones (a, b, c) base cooperativas;

una primera unidad (11) de indicación para indicar, cuando una información relacionada con la calidad de la señal relevante para un terminal (, 1, 2) móvil indica que la diferencia entre la calidad de múltiples señales óptimas es menor de un primer umbral predeterminado, a al menos dos estaciones (a, b) base de las múltiples estaciones (a, b, c) base relevantes para la calidad de dichas múltiples señales óptimas que sirvan como estaciones base de servicio de dicho terminal () móvil y transmitan, mediante el mismo recurso de tiempo- frecuencia, una señal de enlace descendente a dicho terminal () móvil.

5. Un medio de planificación de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende adicionalmente:

una segunda unidad (12) de indicación para indicar, cuando dicha información relacionada con la calidad de la señal indica que la calidad de la señal entre un terminal (1) móvil y una de dichas múltiples estaciones (c) base es mejor, en al menos un segundo umbral predeterminado, que la calidad de la señal entre dicho terminal (1) móvil y cualquier otra estación (a, b) base y dicho terminal (1) móvil está localizado en dicho área cooperativa, teniendo la estación (c) base una calidad de señal óptima para señales entre dicho terminal (1) móvil y dichas múltiples estaciones (a, b, c) base que sirva como estación base de servicio de dicho terminal (1) móvil y transmita una señal de enlace descendente a dicho terminal (1) móvil;

en el que dicha primera unidad (11) de indicación es adicionalmente para indicar, cuando una información relacionada con la calidad de la señal relevante para un terminal () móvil indica que la diferencia entre la calidad de múltiples señales óptimas es menor de un primer umbral predeterminado, a al menos dos estaciones (a, b) base de múltiples estaciones (a, b, c) base relevantes para dicha calidad de dichas múltiples señales óptimas que sirvan como una estación base de servicio de dicho terminal () móvil y transmitan, mediante el mismo recurso de tiempo-frecuencia, la señal de enlace descendente a dicho terminal () móvil utilizando codificación de espacio-tiempo, multiplexación espacial o diversidad espacial; los medios (1) de planificación comprenden adicionalmente:

una unidad (15) de control de transmisión de señal para controlar transmitir datos de servicio que corresponden a cada dicho terminal (, 1,2) móvil a una o más estaciones (a, b, c) base de servicio de cada dicho terminal (, 1, 2) móvil.

6. Un medio de planificación de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, que comprende adicionalmente:

una unidad (13) de detección para detectar, para cada dicho terminal (, 1, 2) móvil, si existe o no otra o más estaciones (c) base que comparten el mismo recurso de tiempo-frecuencia con la estación base de servicio de dicho terminal () móvil, en el que dicha estación base de servicio transmite, utilizando dicho mismo recurso de tiempo-frecuencia, la señal de enlace descendente a dicho terminal () móvil, y dicha otra o más estaciones (c) base transmiten, utilizando dicho mismo recurso de tiempo-frecuencia, la señal de enlace descendente a otros terminales (1, 2) móviles;

una tercera unidad (14) de indicación para, si existe dicha otra o más estaciones (c) base que comparten el mismo recurso de tiempo-frecuencia con dicha estación base de servicio de dicho terminal () móvil, indicar a dicha otra o más estaciones base que eliminen la interferencia para dicho terminal () móvil, en el que dicha tercera unidad (14) de indicación comprende adicionalmente:

- un elemento (14) de determinación de eliminación de interferencia, para, si existe dicha otra o más estaciones (c) base que comparten el mismo recurso de tiempo-frecuencia con dicha estación base de servicio de dicho terminal () móvil, determinar, basándose en dicha información relacionada con la calidad de la señal, una o más estaciones (c) base de las que la calidad de la señal entre dicha una o más estaciones (c) base y dicho terminal () móvil es superior a un tercer umbral predeterminado;

- un elemento (141) de indicación de eliminación de interferencia, para indicar a dicha una o más estaciones (c) base de las que la calidad de la señal entre dicha una o más estaciones (c) base y dicho terminal () móvil es superior a dicho tercer umbral predeterminado que eliminen la interferencia para dicho terminal () móvil.