Aparato de comunicaciones por radio y procedimiento de comunicaciones por radio.

Un aparato (200) de comunicaciones por radio para su uso en un sistema de comunicaciones donde una banda de frecuencias de enlace descendente incluye varios bloques de frecuencias que incluyen una o más frecuencias de portadoras y uno o más de los bloques de frecuencias son usados para la transmisión de datos a un solo usuario,

comprendiendo el aparato:

una unidad de recepción configurada para recibir una señal de una estación transmisora (100);

una unidad de evaluación configurada para evaluar las respectivas calidades de las señales de recepción para los varios bloques de frecuencias incluidos en la banda de frecuencias de enlace descendente y para almacenar varias evaluaciones de la calidad de la señal recibida;

una unidad de generación configurada para determinar CQI, indicadores de calidad de canal, a transmitir como las calidades de las señales de recepción seleccionando las calidades de las señales de recepción asociadas con un número predeterminado de bloques de frecuencias entre las calidades de las señales de recepción evaluadas para los varios bloques de frecuencias; y

una unidad de transmisión configurada para transmitir una señal de control de enlace ascendente que incluye los CQI determinados que han de ser transmitidos y un ACK o un NACK indicativos de un resultado de detección de error de los datos de enlace descendente recibidos,

en el que la unidad de generación está configurada para determinar un valor de referencia calculado a partir de las calidades de las señales de recepción evaluadas en toda la banda de frecuencias de enlace descendente y valores de diferencia entre calidades seleccionadas entre las calidades de las señales de recepción evaluadas y el valor de referencia calculado como los CQI a transmitir.

Aparato de comunicaciones por radio y procedimiento de comunicaciones por radio

Campo técnico

La presente invención se refiere al campo técnico de la comunicación por radio y, más específicamente, versa sobre un aparato y un procedimiento de comunicaciones por radio para su uso en un sistema de comunicaciones donde se lleva a cabo una planificación de paquetes en el enlace descendente.

Técnica antecedente En el esquema de comunicaciones de tercera generación, normalmente tal como IMT-2000 (Telecomunicaciones Móviles Internacionales-2000) , en particular, se busca un enlace descendente más rápido y de mayor capacidad y, por ejemplo, se logra una velocidad de transmisión de la información mayor o igual a 2 Mbps usando la banda de frecuencias de 5 MHz. IMT-2000 adopta el esquema de acceso múltiple de banda ancha por división de código (W-CDMA) de una sola portadora. Alternativamente, puede emplearse un esquema denominado acceso de paquetes de alta velocidad por enlace descendente (HSDPA) . En el HSDPA, se emplean el esquema de modulación adaptativa y codificación de canal (AMC) , el esquema de solicitud automática de repetición de paquetes (ARQ) de la capa MAC, la planificación rápida de paquetes y otros para lograr mayores velocidades de transmisión y mayor calidad. Por ejemplo, la AMC se describe en el documento no de patente 1. La ARQ se describe en el documento no de patente 2.

La FIG. 1 es una vista esquemática para explicar el esquema de AMC. Suponiendo que la potencia de transmisión desde una estación base sea fija, en general, un terminal 11 más cercano a una estación base 10 puede recibir señales con mayor potencia que un terminal 12 alejado de la estación base 10. Por ende, dado que se estima que el terminal 11 tiene un mejor estado de canal, se adoptan un mayor nivel de modulación y una mayor velocidad de codificación. Por otro lado, el terminal 12 recibe señales con menor potencia que el terminal 11. Así, dado que se estima que el terminal 12 no tiene un buen estado de canal, se adoptan un menor nivel de modulación y una menor velocidad de codificación.

La FIG. 2 muestra una combinación ejemplar de diferentes esquemas de modulación (nivel de modulación) y de diferentes velocidades de codificación del canal. En la tabla ilustrada, la columna más a la derecha representa velocidades relativas de transferencia de bits en el caso de que la velocidad de transferencia de bits sea "1" en el esquema de modulación M de "QPSK" y la velocidad R de codificación del canal de "1/3". Por ejemplo, si M="QPSK" y R="1/2", se obtiene la velocidad de transferencia de bits de ×1, 5. En general, existe una tendencia a que, cuanto mayor es la velocidad de transferencia de bits, menos fiable es. Más específicamente, se predefinen en una tabla de enumeración combinaciones entre diferentes esquemas de modulación y las velocidades de codificación y diferentes cantidades indicativas de estados de canal, y, si es necesario, se cambian los esquemas de modulación y otros dependiendo del estado de canal. La cantidad indicativa del estado de canal es gestionada como un indicador de calidad de canal (CQI) , que es normalmente la SIR (relación de potencia entre señal e interferencia) y la SINR de una señal recibida.

La FIG. 3 es una vista esquemática para explicar la ARQ (con más precisión, la ARQ híbrida) . El esquema de ARQ híbrida es una técnica derivada de una combinación del esquema ARQ de solicitud de retransmisión de paquetes dependiendo del resultado de la detección de errores (CRC: comprobación de redundancia cíclica) y de algún esquema de codificación de corrección de errores (también denominado codificación de canal) para la corrección de errores. Según se ilustra, se añade S1 un bit de CRC a una secuencia de datos de transmisión) , y la señal resultante es enviada después de la finalización de la codificación con corrección de errores (S2) . En respuesta a la recepción de la señal, se lleva a cabo la decodificación con corrección de errores (también denominada "decodificación de canal") (S3) , y se realiza la detección de errores (S4) . Si se detecta algún error, se solicita la retransmisión del paquete al lado transmisor (S5) . Según se ilustra en la FIG. 4, hay varios procedimientos para tal retransmisión.

En un procedimiento ejemplar ilustrado en la FIG. 4a) , el paquete P1 es enviado del lado transmisor al lado receptor. Si se detecta algún error en el lado receptor, el paquete P1 se descarta y, a continuación, se solicita la retransmisión. En respuesta a la solicitud de retransmisión, el lado transmisor reenvía el mismo paquete (representado como "P2") como paquete P1.

En un procedimiento ejemplar ilustrado en la FIG. 4b) , el paquete P1 es enviado del lado transmisor al lado receptor. Si se detecta algún error en el lado receptor, el lado receptor guarda el paquete P1 sin descartarlo. En respuesta a la solicitud de retransmisión, el lado transmisor reenvía el mismo paquete (representado como "P2") como paquete P1. A continuación, el lado receptor genera el paquete P3 combinando el paquete recibido previamente con el paquete recién recibido. Dado que el paquete P3 corresponde a un paquete transmitido con el doble de potencia que el paquete P1, mejora la precisión de la demodulación.

Además, en un procedimiento ejemplar ilustrado en la FIG. 4c) , el paquete P1 es enviado del lado transmisor al lado receptor. Si se detecta algún error en el lado receptor, el lado receptor guarda el paquete P1 sin descartarlo. En

respuesta a la solicitud de retransmisión, el lado transmisor envía datos redundantes derivados de la realización de ciertas operaciones en el paquete P1 como paquete P2. Supóngase, por ejemplo, que al codificar el paquete P1 se ha derivado una secuencia de paquetes tal como "P1, P1, P1, ". La secuencia derivada puede diferir, dependiendo de los algoritmos de codificación adoptados. En el ejemplo ilustrado, en respuesta a la recepción de una solicitud de retransmisión, el lado transmisor envía P1 como paquete P2. El lado receptor genera el paquete P3 combinando el paquete recibido previamente con el paquete recién recibido. Dado que el paquete P3 tiene mayor redundancia, la precisión de la demodulación mejorará. Por ejemplo, suponiendo que la velocidad de codificación del paquete P1 sea igual a "1/2", la velocidad de codificación del paquete P3 se hace igual a "1/4", resultando con ello en una fiabilidad mejorada. Obsérvese que el lado receptor debe conocer ya alguna información en cuanto a qué algoritmo de codificación se ha adoptado, qué datos redundantes son enviados (también denominados "patrón de cribado") y otros.

El esquema de planificación rápida de paquetes es una técnica concebida para mejorar la eficiencia de utilización de frecuencias en el enlace descendente. En un entorno de comunicaciones móviles, el estado de canal entre una estación móvil (usuario) y una estación base varía con el tiempo, según se ilustra en la FIG. 5. En este caso, aunque se intente una transmisión de una gran cantidad de datos a un usuario con un estado de canal deficiente, es difícil mejorar el caudal de procesamiento. Por otro lado, se lograría un caudal de procesamiento mayor para un usuario con un buen estado de canal. Desde tal punto de vista, es posible mejorar la eficiencia de utilización de frecuencias determinando si el estado de canal es bueno para cada usuario y asignando un paquete compartido de datos en favor del usuario con el mejor estado de canal.

La FIG. 5 es un diagrama esquemático para explicar el esquema de planificación rápida de paquetes. Según se ilustra, se asigna un paquete compartido de datos a un usuario con el mejor estado de canal (un usuario asociado con la mayor SINR) en cada ranura de tiempo.

Documento no de patente 1: T. Ue, S. Aampei, N. Morinaga y K.Hamaguchi, "Symbol Rate and Modulation Level-Controlled Adaptive Modulation/TDMA/TDD System for High-Bit-Rate Wireless Data Transmission", IEEE Trans. VT, pp. 1134-1147, vol. 47, Nº 4, noviembre de 1998.

Documento no de patente 2: S. Lin, Costello, Jr. y M. Miller, "Automatic-Repeat-Request Error Control Schemes", IEEE Communication Magazine, vol. 12, Nº 12, pp. 5-17, diciembre de 1984.

El documento WO 02/49306 A2 da a conocer un procedimiento para la selección de subportadoras para un sistema que emplea acceso múltiple por división ortogonal de la frecuencia. Para los canales de enlace descendente, cada abonado mide la información de canal e interferencia para todas las subportadoras y luego selecciona múltiples subportadoras con buen rendimiento y vuelve a suministrar la información de estas subportadoras candidatas a la estación base.

Divulgación de la invención Objeto que... [Seguir leyendo]

1. Un aparato (200) de comunicaciones por radio para su uso en un sistema de comunicaciones donde una banda de frecuencias de enlace descendente incluye varios bloques de frecuencias que incluyen una o más frecuencias de portadoras y uno o más de los bloques de frecuencias son usados para la transmisión de datos a un solo usuario, comprendiendo el aparato:

una unidad de recepción configurada para recibir una señal de una estación transmisora (100) ; una unidad de evaluación configurada para evaluar las respectivas calidades de las señales de recepción para los varios bloques de frecuencias incluidos en la banda de frecuencias de enlace descendente y para almacenar varias evaluaciones de la calidad de la señal recibida;

una unidad de generación configurada para determinar CQI, indicadores de calidad de canal, a transmitir como las calidades de las señales de recepción seleccionando las calidades de las señales de recepción asociadas con un número predeterminado de bloques de frecuencias entre las calidades de las señales de recepción evaluadas para los varios bloques de frecuencias; y una unidad de transmisión configurada para transmitir una señal de control de enlace ascendente que incluye los CQI determinados que han de ser transmitidos y un ACK o un NACK indicativos de un resultado de detección de error de los datos de enlace descendente recibidos, en el que la unidad de generación está configurada para determinar un valor de referencia calculado a partir de las calidades de las señales de recepción evaluadas en toda la banda de frecuencias de enlace descendente y valores de diferencia entre calidades seleccionadas entre las calidades de las señales de recepción evaluadas y el valor de referencia calculado como los CQI a transmitir.

2. Un aparato de comunicaciones por radio según la reivindicación 1, en el que la unidad de generación está configurada para calcular el promedio de las calidades de las señales de recepción evaluadas en la determinación de los CQI a transmitir.

3. Un aparato de comunicaciones por radio según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que la unidad de

transmisión está configurada para ajustar la frecuencia de transmisión de la señal de control de enlace ascendente.

4. Un aparato de comunicaciones por radio según la reivindicación 3, en el que la unidad de transmisión está configurada para ajustar la frecuencia de transmisión de la señal de control de enlace ascendente en función de la señal recibida.

5. Un procedimiento de comunicaciones por radio para su uso en un sistema de comunicaciones donde una banda de frecuencias de enlace descendente incluye varios bloques de frecuencias que incluyen una o más frecuencias de portadoras y uno o más de los bloques de frecuencias son usados para la transmisión de datos a un solo usuario, comprendiendo el procedimiento:

recibir una señal de una estación transmisora (100) ;

evaluar las respectivas calidades de las señales de recepción para los varios bloques de frecuencias incluidos en la banda de frecuencias de enlace descendente y para almacenar varias evaluaciones de la calidad de la señal recibida; determinar CQI, indicadores de calidad de canal, a transmitir como las calidades de las señales de recepción seleccionando las calidades de las señales de recepción asociadas con un número predeterminado de bloques de frecuencias entre las calidades de las señales de recepción evaluadas para los varios bloques de frecuencias; y transmitir una señal de control de enlace ascendente que incluye los CQI determinados a transmitir y un ACK o un NACK indicativos de un resultado de detección de error de los datos de enlace descendente recibidos, 45 en el que la determinación comprende determinar un valor de referencia calculado a partir de las calidades de las señales de recepción evaluadas en toda la banda de frecuencias de enlace descendente y valores de diferencia entre calidades seleccionadas entre las calidades de las señales de recepción evaluadas y el valor de referencia calculado como los CQI a transmitir.

6. Un procedimiento de comunicaciones por radio según la reivindicación 5, en el que la determinación 50 comprende el cálculo del promedio de las calidades de las señales de recepción evaluadas en la determinación de los CQI a transmitir.

7. Un procedimiento de comunicaciones por radio según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 6, en el que la etapa de transmisión ajusta una frecuencia de transmisión de la señal de control de enlace ascendente.

8. Un procedimiento de comunicaciones por radio según la reivindicación 7, en el que la etapa de transmisión 55 ajusta la frecuencia de transmisión de la señal de control de enlace ascendente en función de la señal recibida.