Diseño de mensaje de control de energía de enlace ascendente en sistemas OFDMA inalámbricos.

Un método, que comprende:

configurar (61) un canal de retroalimentación rápida transmitir un mensaje de asignación de retroalimentación desde una estación base a una estación móvil a un sistema OFDMA inalámbrico;

Vigilar, mediante la estación base, la calidad del canal de enlace ascendente con base en la información del canal de enlace descendente recibida por vía del canal de retroalimentación rápido desde la estación móvil y de esta manera detectar la variación del canal; y

Generar (63) y transmitir (64, 25), mediante la estación base, un mensaje de ajuste de energía para suministrar información de ajuste de energía en respuesta a la variación del canal detectado,

Caracterizado por que el mensaje de ajuste de energía también comprende información de asignación de retroalimentación para reconfigurar el canal de retroalimentación rápida;

En donde la estación base transmite el mensaje de ajuste de energía por vía de un canal de datos utilizando una unidad de recursos de datos mínima, y en donde el tamaño de la unidad de recursos de datos mínima se predefinió en el sistema OFDMA inalámbrico, y en donde la generación del mensaje de ajuste de energía involucra retirar la información redundante contenida en el mensaje de asignación de retroalimentación de tal manera que el tamaño del mensaje de ajuste de energía es más pequeño o igual al tamaño unitario de recursos de datos mínimos.

Diseño de mensaje de control de energía de enlace ascendente en sistemas OFDMA inalámbricos Referencia cruzada a solicitudes relacionadas Esta solicitud reivindica prioridad del Número de la Solicitud Provisional U.S. 61/303, 719 titulado "Esquema de Control de Energía de Enlace Ascendente en un Sistema OFDMA Inalámbrico" presentado en febrero 12, 2010.

Campo de la invención Las realizaciones descritas se relacionan de manera general con comunicaciones de redes inalámbricas, y, más particularmente, con el diseño de mensaje de control de energía en sistemas de comunicación inalámbrico de Acceso Múltiple por División de Frecuencias Ortogonales (OFDMA) .

Antecedentes de la invención En los sistemas de comunicación inalámbrica de Acceso Múltiple por División de Frecuencias Ortogonales, (OFDMA) la energía de transmisión de cada estación móvil requiere ser mantenida a un cierto nivel para lograr la calidad desaseada del canal y maximizar la capacidad del sistema. En un mecanismo de Control de Energía de Bucle Cerrado (CLPC) , la energía de transmisión de una estación móvil se controla mediante un comando de Control de Energía de Transmisión (TPC) transmitida desde una estación base servidora a la estación móvil. La estación base servidora vigila periódicamente la calidad del canal de enlace ascendente de la estación móvil, y en respuesta, envía comandos TPC para ajustes de energía de transmisión periódica para la estación móvil. La calidad del canal de enlace ascendente de la estación móvil se puede derivar o estimar por la estación base servidora con base en las mediciones reportadas del canal de enlace descendente desde la estación móvil. Por ejemplo, en los sistemas en sistemas Dúplex por División de Tiempo (TDD) , la condición del canal de enlace ascendente se puede derivar de la medición del canal de enlace descendente debido a la reciprocidad del canal. De otro lado, en sistemas Dúplex por División de Frecuencias (FDD) , se puede estimar la condición del canal de enlace ascendente desde la medición del canal de enlace descendente al explotar la correlación del canal entre los canales de enlace descendente y enlace ascendente. El IEEE P802, 16m/D4 de Febrero del 2010 describe el correspondiente Estándar IEEE. El documento US 2008/0167040 A1 describe técnicas para enviar información de control en un sistema de comunicación inalámbrico.

La Figura 1 (Técnica Anterior) es un diagrama de señal que ilustra la operación de un esquema de control de energía de enlace ascendente convencional en un sistema 10 OFDMA inalámbrico. El sistema 10 OFDMA inalámbrico comprende una estación base BS11 servidora y una estación móvil MS12. En un diagrama de señal tal como el de la Figura 1, el tiempo procede desde la parte superior a la parte inferior del diagrama. Tal como se ilustró en la Figura 1, la estación base BS11 servidora primero asigna un canal rápido de retroalimentación (FFBCH) 14 al transmitir un primer elemento de información MAP Avanzado de asignación de retroalimentación (FA-A-MAP-IE) 13 al ms 12. El FA-A-MAP-IE 13 decide la periodicidad del FFBCH 14, que a su vez determina que tan frecuentemente el BS11 le hace seguimiento a cualquier variación del canal de enlace ascendente. La estación móvil MS 12 mide y reporta entonces la información del canal de enlace descendente por vía del FFBCH 14 asignado. La información del canal de enlace descendente reportada se utiliza por la estación base BS11 para estimar la calidad del canal de enlace ascendente tal como la relación de señal a interferencia más energía de ruido (SINR) del canal de enlace ascendente. Con base en la calidad estimada del canal, el BS11 deriva el nivel de energía del canal de enlace ascendente. El BS11 puede entonces determinar si existe cualquier variación en el canal y si se requiere un ajuste de energía en respuesta a la variación del canal.

Si se requiere un ajuste de energía, entonces se suministra un desfase de energía al MS12 por vía de un mensaje 15 de ajuste de energía de enlace ascendente (AAI-UL-POWER-ADJ) . El mensaje 15 AAI-UL-POWER-ADJ es uno de los mensajes de control MAC de enlace descendente señalado para una estación móvil específica. El mensaje 15 AAI-UL-POWER-ADJ suministra un salto grande de energía para adaptarse a la variación del canal detectado rápidamente. Tal como se ilustró en la Figura 1, cuando el BS11 observa una gran brecha de energía en el enlace ascendente, el BS11 también muy probablemente, desearía vigilar cualquier variación del canal próximo más cercanamente. Por lo tanto, además del mensaje 15 AAI-UL-POWER-ADJ que es transmitido al MS12, el BS11 también transmite un segundo FA-A-MAP-IE 16 para reconfigurar el FFBCH 14. Por ejemplo, el FA-A-MAP-IE-16 puede acortar la periodicidad del FFBCH 14 de tal manera que el BS11 pueda vigilar el canal de enlace ascendente más frecuentemente. Sería extraordinario combinar estos dos mensajes para ahorrar sobrecarga de señalización sin requerir recurso extra.

Resumen de la invención

Se suministra un método de control de energía de enlace ascendente en un sistema OFDMA inalámbrico. Una estación base servidora configura primero un canal de retroalimentación rápida (FFBCH) al transmitir el mensaje de asignación de retroalimentación (FA-A-MAP-IE) a una estación móvil. El FA-A-MAP-IE decide el cuadro y subcuadro de partida, así como también la duración y periodicidad del FFBCH que pueda utilizar la estación móvil para reportar periódicamente la información del canal de enlace descendente. La estación móvil reporta entonces la información del canal de enlace descendente por vía del FFBCH asignado. La información del canal de enlace descendente reportada se utiliza por la estación base servidora para estimar la calidad del canal de enlace ascendente tal como la relación de la señal a la interferencia más la energía de ruido (SINR) del canal de enlace ascendente.

Con base en la calidad del canal de enlace ascendente estimada, la estación base servidora detecta una variación del canal de enlace ascendente y genera un mensaje de ajuste de energía de enlace ascendente (AAI-UL-POWER-ADJ) que suministra un desfase de energía para ajustar el nivel de energía de transmisión de la estación móvil.

El mensaje AAI-UL-POWER-ADJ suministra un salto grande de energía para que la estación móvil se adapte a la variación detectada del canal rápidamente. Cuando la estación base servidora detecta una gran brecha de energía, también puede querer reconfigurar la duración y periodicidad del FFBCH. En un aspecto novedoso, en lugar de transmitir otro FA-A-MAP-IE, el mensaje AAI-UL-POWER-ADJ novedoso también comprende la información de asignación de retroalimentación que reconfigura el FFBCH sin sobrecarga de señalización extra. La estación móvil puede utilizar el mismo mensaje AAI-UL-POWER-ADJ para ajustar el nivel de energía de transmisión y reconfigurar el FFBCH. En un ejemplo, la información de retroalimentación puede incluir una periodicidad disminuida del FFBCH de tal manera que se pueda efectuar una vigilancia más cercana del canal de enlace ascendente por la estación base en el evento de una gran variación del canal.

En los sistemas de cumplimiento del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) 802. 16 m, una unidad de recurso mínimo contiene 72 bits de información para la transmisión del canal de datos (por ejemplo, como se indica mediante el A-A-MAP-IE básico de enlace descendente) . Así, sería más eficiente transmitir tanto el mensaje AAI-UL-POWER-ADJ y la información de asignación de retroalimentación utilizando una unidad de recursos mínima. Una unidad de recurso mínima, sin embargo, no es lo suficientemente grande para mantener un mensaje AAI-UL-POWER-ADJ convencional así como también un FA-A-MAP-IE convencional. De acuerdo con un aspecto novedoso, el mensaje AAI-UL-POWER-ADJ novedoso elimina la información redundante entre el mensaje AAI-UL-POWER-ADJ convencional y el FA-A-MAP-IE convencional de tal manera que el AAI-UL-POWER-ADJ novedoso es transmitido por vía de una unidad de recurso mínima sin requerir recurso extra. En un ejemplo, el mensaje AAI-UL-POWER-ADJ novedoso también comprende una información relacionada con retroalimentación MIMO. Como resultado, la estación móvil puede utilizar el mismo mensaje AAI-UL-POWER-ADJ para ajustar el nivel de energía de transmisión, asignar el FFBCH, y configurar la operación de retroalimentación MIMO.

Otras realizaciones y ventajas se describen en la descripción detallada que sigue. Este resumen no pretende definir la invención. La invención se define en las reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos Los dibujos que acompañan, en donde numerales... [Seguir leyendo]

1. Un método, que comprende:

configurar (61) un canal de retroalimentación rápida transmitir un mensaje de asignación de retroalimentación desde una estación base a una estación móvil a un sistema OFDMA inalámbrico;

Vigilar, mediante la estación base, la calidad del canal de enlace ascendente con base en la información del canal de enlace descendente recibida por vía del canal de retroalimentación rápido desde la estación móvil y de esta manera detectar la variación del canal; y Generar (63) y transmitir (64, 25) , mediante la estación base, un mensaje de ajuste de energía para suministrar información de ajuste de energía en respuesta a la variación del canal detectado, Caracterizado por que el mensaje de ajuste de energía también comprende información de asignación de retroalimentación para reconfigurar el canal de retroalimentación rápida;

En donde la estación base transmite el mensaje de ajuste de energía por vía de un canal de datos utilizando una unidad de recursos de datos mínima, y en donde el tamaño de la unidad de recursos de datos mínima se predefinió en el sistema OFDMA inalámbrico, y en donde la generación del mensaje de ajuste de energía involucra retirar la información redundante contenida en el mensaje de asignación de retroalimentación de tal manera que el tamaño del mensaje de ajuste de energía es más pequeño o igual al tamaño unitario de recursos de datos mínimos.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el mensaje de ajuste de energía se utiliza para ajustar una energía de transmisión de enlace ascendente para la estación móvil.

3. El método de una de las reivindicaciones precedentes, en donde la información de asignación de retroalimentación se utiliza para configurar la periodicidad y duración del canal de retroalimentación rápida para la estación móvil.

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

Transmitir (24) mediante la estación móvil, información de canal de enlace descendente por vía del canal de retroalimentación rápida desde la estación móvil a la estación base en un sistema OFDMA inalámbrico, en donde la información del canal de enlace descendente indica una variación del canal de enlace ascendente; y Recibir (25) , mediante la estación móvil, un mensaje de ajuste de energía en respuesta a la variación del canal.

5. El método de la reivindicación 1 o 4, en donde la información redundante comprende al menos información del tipo de elemento.

6. El método de una de las reivindicaciones 4 - 5, en donde la estación móvil utiliza información de ajuste de energía para ajustar la energía de transmisión de enlace ascendente.

7. El método de una de las reivindicaciones 4 - 6, en donde la estación móvil utiliza información de asignación de retroalimentación para configurar la periodicidad y duración del canal de retroalimentación rápido.

8. El método de la reivindicación 1 o 4, en donde el mensaje de ajuste de energía también comprende información de retroalimentación de entrada múltiple, salida múltiple (MIMO) que se utiliza en la operación en modo MIMO para la estación móvil.

9. El método de la reivindicación 1 o 4, en donde el mensaje de ajuste de energía comprende un bit que indica si la información de asignación de retroalimentación está superpuesta dentro del mensaje de ajuste de energía.

10. Una estación base, que comprende:

Un módulo de control de energía que configura un canal de retroalimentación rápido al transmitir un mensaje de asignación de retroalimentación a una estación móvil en un sistema OFDMA inalámbrico;

Un receptor que recibe información del canal de enlace descendente transmitida por vía del canal de retroalimentación rápida desde la estación móvil y que estima de esta manera la calidad del canal de enlace ascendente y detecta una variación del canal; y 8

Un transmisor que transmite un mensaje de ajuste de energía para suministrar la información de ajuste de energía en respuesta a la variación del canal detectado, Caracterizado por que el mensaje de ajuste de energía también comprende información de asignación de retroalimentación para reconfigurar el canal de retroalimentación rápida;

En donde la estación base transmite el mensaje de ajuste de energía por vía del canal de datos utilizando una unidad de recursos de datos mínima, y en donde el tamaño de la unidad de recursos de datos mínima está definida en el sistema OFDMA inalámbrico, y en donde la estación base genera el mensaje de ajuste de energía al retirar la información redundante contenida en el mensaje de asignación de retroalimentación de tal manera que el tamaño del mensaje de ajuste de energía total es más pequeño o igual al tamaño unitario del recurso de datos mínimo.

11. La estación base de la reivindicación 10, en donde la información redundante comprende al menos información del tipo de elemento.

12. La estación base de cualquiera de las reivindicaciones 10 - 11, en donde la información de ajuste de energía se utiliza para ajustar una energía de transmisión de enlace ascendente para la estación móvil.

13. La estación base de cualquiera de las reivindicaciones 10 - 12, en donde la información de asignación de

retroalimentación se utiliza para configurar la periodicidad y duración del canal de retroalimentación rápida para la estación móvil.

14. La estación base de cualquiera de las reivindicaciones 10 - 13, en donde el mensaje de ajuste de energía también comprende información de retroalimentación de entrada múltiple, salida múltiple MIMO que se utiliza en el modo de operación MIMO para la estación móvil.

15. La estación base de cualquiera de las reivindicaciones 10 - 14, en donde el mensaje de ajuste de energía comprende un bit que indica si la información de asignación de retroalimentación está superpuesta dentro del mensaje de ajuste de energía.