ES2271021T3 - Adaptacion de enlace para sistema de radio celular. - Google Patents
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Abstract
Un método de transmisión de información en un sistema de comunicación por radio que comprende al menos un transmisor y al menos un receptor, comprendiendo el método los pasos de: - transmitir una primera información en un primer canal desde el al menos un transmisor hacia el al menos un receptor, usar en la transmisión un esquema de modulación y/o codificación y adaptar este esquema de modulación y/o codificación para proporcionar una comunicación segura de la primera información, y - transmitir una segunda información en un segundo canal desde el al menos un transmisor hacia el al menos un receptor y establecer la potencia empleada para transmisión en el segundo canal para proporcionar una comunicación de la segunda información, caracterizado porque, en el paso de transmitir la primera información, la elección del esquema de modulación y/o codificación es controlada por el nivel de potencia en cada momento establecido para la transmisión en el segundo canal.
Description
Adaptación de enlace para sistema de radio
celular.
La presente invención se refiere a un método y a
dispositivos de adaptación de enlace en un sistema de radio
celular.
El uso de equipos de comunicación móvil para
transmisión de datos digitales en vez de voz se ha hecho cada vez
más popular entre los consumidores. La capacidad de enviar y recibir
correo electrónico y de usar un navegador web para obtener acceso a
la world-wide-web (red de ámbito
mundial) se discute frecuentemente entre los servicios que se usarán
cada vez más en sistemas de comunicación inalámbricos. En respuesta
a esto, los diseñadores de sistemas de comunicación móvil buscan
maneras de transferir eficientemente información de datos hacia y
desde usuarios móviles. Especialmente, es deseable ser capaz de
enviar datos que tengan una velocidad de datos tan alta como lo
permita la calidad del canal de radio instantáneo.
En un sistema de telecomunicación móvil, la
calidad del canal de radio depende de una gama amplia de condiciones
de radio, incluyendo la distancia entre un receptor, por ejemplo,
una estación móvil, y un transmisor, por ejemplo, una estación base;
interferencias de otros transmisores vecinos, zonas de sombra,
atenuaciones breves de señal, etc. Dado que las condiciones de radio
pueden variar rápidamente para cada enlace considerado de transmisor
a receptor, la calidad del canal de radio para un enlace de
transmisor a receptor pueden variar en consecuencia de una manera
rápida. Si la calidad del canal de radio es alta, el transmisor
puede explotar este hecho para transmitir al receptor a una
velocidad mayor de datos ajustando los parámetros de transmisión,
por ejemplo para reducir el grado de protección de errores, es
decir, la redundancia, o emplear una modulación de orden superior.
Similarmente, si la calidad del canal de radio es baja, puede ser
necesario ajustar los parámetros de transmisión para garantizar una
recepción fiable de la información transmitida que tiene una
velocidad de datos menor. La modificación de los parámetros de
transmisión según las variaciones de calidad del canal de radio se
denomina a menudo "adaptación de enlace" y permite mejorar
significativamente el rendimiento global del sistema. La adaptación
de enlace puede ejecutarse cambiando, por ejemplo, el esquema de
modulación y/o de codificación de canal (MCS). Se pueden
proporcionar diferentes esquemas de modulación y codificación
mediante técnicas diferentes de modulación, velocidades de código y
esquemas de pinchazo. Asimismo, existen otros medios para lograr la
adaptación de enlace.
Con el fin de implementar una adaptación de
enlace, se necesita información acerca de la calidad actual del
canal de radio en el extremo de transmisor. Esta se puede
proporcionar dejando que el receptor estime la calidad del canal de
radio y alimente esta información de vuelta al transmisor.
Naturalmente, esto exige la posibilidad de que el receptor estime la
calidad del canal de radio y medios para alimentar de vuelta esta
información al transmisor. La calidad del canal de radio puede
estimarse según una serie de maneras diferentes. Por ejemplo, el
receptor puede estimar la relación de señal a interferencia recibida
midiendo la fuerza recibida de una señal transmitida a una potencia
constante conocida, tal como una señal piloto, y la interferencia
global.
Una aplicación interesante de una adaptación de
enlace es para un canal compartido de enlace descendente (DSCH) en
un sistema basado en CDMA. El canal compartido de enlace descendente
en un sistema CDMA es un código o juego de códigos compartidos por
varios usuarios de un modo multiplexado en tiempo, entre otras
técnicas. Cada uno de los usuarios que comparte el DSCH también
tiene asignado un canal físico dedicado de enlace descendente (DPCH)
que está controlado en potencia. En sistemas existentes, todos los
canales físicos dedicados están multiplexados en código con el DSCH.
Una persona versada en la técnica comprende que pueden usarse otros
medios de multiplexado de la misma manera. Aunque está descripción
se dirige a WCDMA, la idea es general y puede aplicarse también a
otros sistemas celulares, por ejemplo evoluciones diversas de IS95 y
cdma 2000.
En sistemas que emplean una adaptación de enlace
convencional (LA), la estación móvil estima la calidad instantánea
del canal de radio. Basándose en la estimación de calidad, la
estación móvil transmite una petición de un esquema adecuado de
modulación y/o codificación a la estación base. Alternativamente, la
estación móvil reporta la estimación de calidad a la estación base.
Basándose en este reporte, la estación base decide entonces sobre el
esquema de modulación y codificación usado para comunicarse con la
estación móvil. Debe observarse que la estación móvil no puede
determinar la calidad instantánea del canal de radio a partir del
canal físico dedicado de enlace descendente antes mencionado, dado
que éste está controlado en potencia y, por tanto, se recibe
idealmente bajo cualquier relación casi constante de señal a
interferencia con independencia de la calidad del canal de
radio.
Generalmente, se considera una estación base que
tiene un canal compartido de enlace descendente (DSCH), posiblemente
no controlado en potencia, usado por varios usuarios para
transmisión de datos de un modo principalmente multiplexado en
tiempo. Adicionalmente, un canal físico dedicado de enlace
descendente (DPCH) controlado en potencia está asociado a cada
estación móvil activa que comparte el DSCH y se usa para transmitir
información de control a la estación móvil. En sistemas existentes,
la adaptación de enlace del DSCH en un sistema de esta clase se
logra dejando que la estación móvil (MS) estime la calidad del canal
de radio basándose en la relación de señal a interferencia recibida
de una señal piloto común no controlada en potencia emitida por la
estación base y reporte esta calidad estimada, o una función de la
misma, de vuelta a la estación base. La estación base emplea esta
información de retroalimentación para ajustar el esquema de
modulación y codificación (MCS) en el canal compartido de enlace
descendente para adecuarse a la actual calidad del canal de radio.
Este enfoque requiere información de alimentación acerca de la
calidad estimada del canal de radio desde la estación móvil de
vuelta hacia la estación base, además de órdenes de control de
potencia ya transmitidas desde la estación móvil a la estación
base.
El control de potencia del canal físico dedicado
de enlace descendente (DPCH) se realiza típicamente midiendo la
estación móvil con regularidad la relación de señal a interferencia
recibida en el DPCH, comparándola con un umbral y enviando órdenes
ascendentes/descendentes de vuelta a la estación base, la cual
ajusta la potencia de transmisión del DPCH según estas órdenes. Por
tanto, la relación de señal a interferencia recibida en el DPCH se
mantiene idealmente constante.
Según otros métodos, la potencia de transmisión
instantánea del DPCH se fija por el transmisor basándose en algunos
parámetros de la estación base que indican la calidad de canal de
enlace descendente. Una persona versada en la técnica comprende que
pueden emplearse otros medios para fijar la potencia instantánea de
un DPCH, ya sea en solitario o en combinación con el método antes
descrito.
El documento de patente
US-5946356 describe un sistema que tiene canales
fundamentales y suplementarios usados para transmisión de control e
información, respectivamente. Dado que el documento
US-5946356 se centra en el estándar cdma2000, la
terminología es la empleada en la comunidad cdma2000. El principal
objetivo del documento US-5946356 es proporcionar un
método y una disposición para asignar un canal fundamental
únicamente cuando un canal suplementario está disponible con el fin
de evitar el derroche de recursos preciosos en un canal fundamental,
el cual no se usa debido a la falta de un canal suplementario
disponible. Un canal fundamental se asigna brevemente antes de la
disponibilidad del canal suplementario, reduciendo la cantidad de
tiempo que una unidad remota emplea el canal fundamente y aumentando
el número de canales disponibles para el sistema. Se discute también
la inicialización de esos canales. En el documento
US-5946356 se describe también un método para
control de potencia inicial del canal fundamental que se está usando
con fines de transmisión de información de control, y un método para
usar el canal fundamental con el fin de establecer el nivel de
potencia adecuado para el canal suplementario que se está usando
para transmisión de información. Además, en el documento
US-5946356 se describe un sistema que tiene una
relación fija entre la potencia de salida para el canal
suplementario y el canal fundamental asociado. El documento
US-5946356 se ocupa del establecimiento del nivel de
potencia del canal suplementario basándose en el nivel de potencia
del canal fundamental y no se ocupa del cambio de esquema de
modulación y codificación según la calidad de canal. Por tanto, el
documento US-5946356 no expone problemas
relacionados con la adaptación de enlace.
El documento US-5.722.051,
cedido a Lucent Technologies Inc., describe una técnica combinada
dinámica de control de potencia y de control de corrección de error
directa (FEC) para sistemas de radio móviles, de la cual se afirma
que reduce la potencia consumida por transmisores inalámbricos y que
aumenta el número de conexiones simultáneas que pueden soportarse
por los mismos. Unos pares de transmisor-receptor
individuales pueden determinar adaptativamente la potencia mínima y
la FEC necesarias para satisfacer limitaciones de calidad de
servicio (QoS) específicas. Es decir, el documento US 5722051
describe una técnica para establecer el nivel de potencia y el
esquema de codificación para un conjunto de datos que se han de
transmitir basándose en parámetros recibidos desde el receptor.
Estos parámetros se computan por el receptor basándose en un
conjunto previamente recibido de datos procedentes del transmisor.
En términos generales, son bien conocidos por personas versadas en
la técnica métodos para controlar el esquema de codificación y el
nivel de potencia basándose en información de realimentación
explícita procedentes del receptor, según se describió
anteriormente. En el documento US 5722051 ni se describen ni se
exponen los beneficios de permitir que el receptor controle
directamente la potencia transmitida en el canal compartido de
enlace descendente e indirectamente el esquema de modulación y
codificación en el canal físico dedicado.
El documento WO 95/15033, cedido a Thomson
Consumer Electronics, Inc., se refiere al campo de sistemas
digitales de comunicación por satélite y, más particularmente, a un
aparato de corrección de errores en un receptor de tal sistema. El
documento WO 95/15033 describe una posibilidad de cambiar la
velocidad de codificación de una señal transmitida basándose en la
potencia transmitida de la misma señal. El documento WO 95/15033 se
ocupa del problema de emparejar la cantidad de redundancia añadida
por la codificación de corrección de error a los diferentes niveles
de potencia transmitida empleados por un satélite en el canal que
transmite la información. Por tanto, documento WO 95/15033 no toma
en consideración problemas relacionados con la adaptación de
enlace.
El documento US-5828695, cedido
a British Telecommunications, describe un sistema que varía el
esquema de modulación QAM usado en la parte de transmisor de un
transceptor basándose en la fuerza de la señal medida por el
receptor en el mismo transceptor. Por tanto, el documento
US-5828695 no trata problemas relaciones con la
adaptación de enlace.
Un problema con sistemas propuestos y/o
existentes que emplean adaptación de enlace es que ésta depende de
una señalización de enlace ascendente explícita relacionada con la
calidad de canal de radio de enlace descendente, es decir, aumenta
la cantidad de datos que se han de transmitir desde la estación
móvil hacia la estación base.
Aparece otro problema si se usan antenas
adaptativas, en donde se van a transmitir datos de usuario por el
Canal Compartido de Enlace Descendente (DSCH) en haces estrechos que
cubren únicamente una parte de la célula. En este caso, puede ser
difícil, o incluso imposible, que la estación móvil estime la
calidad del canal de radio relacionada con el DSCH basándose en una
señal piloto común radiodifundida, dado que ésta encontrará unas
condiciones de radio diferentes en comparación con el DSCH no
radiodifundido transmitido a través de una antena adaptativa. Por
tanto, la calidad de canal de radio estimada a partir de la señal
piloto común radiodifundida será diferente de la calidad de canal de
radio experimentada por la transmisión de DSCH dentro de un
haz
estrecho.
estrecho.
La solución inventiva del problema se basa en
permitir que la potencia instantánea asignada en el transmisor para
el canal físico dedicado de enlace descendente (DPCH) controlado en
potencia, de bucle cerrado, controle el esquema de modulación y/o
codificación del canal compartido de enlace descendente (DSCH). Debe
usarse la potencia DSCH transmitida en vez de la potencia DPCH
recibida, dado que el DPCH está controlado en potencia y, por tanto,
la relación de señal a interferencia en el receptor es, más o menos,
constante, no dando información alguna acerca de la calidad de canal
de radio cambiante. Debe observarse que una razón adicional para no
usar la potencia de DPCH recibida es que ésta no solucionaría el
primer problema con los métodos existentes, es decir, requeriría
señalización de realimentación desde la estación móvil hacia la
estación base.
Un método y una disposición según la invención
seleccionan el esquema de modulación y codificación MCS en un canal
compartido de enlace descendente (DSCH) no controlado en potencia
basándose en la cantidad de potencia transmitida asignada al canal
físico dedicado de enlace descendente (DPCH) correspondiente a la
estación móvil que usa actualmente el DSCH. Cada estación móvil del
sistema que participa en compartir el DSCH tiene acceso a un DPCH
asociado. El DSCH se comparte entre los usuarios de alguna manera,
por ejemplo según un modo de división de tiempo, en donde un usuario
emplea cada vez los recursos, y no es controlado en potencia por
ninguno de los usuarios. En una realización preferida, el
procedimiento de seleccionar un esquema de modulación y codificación
MCS adecuado para el DSCH como una función del nivel de potencia del
DPCH asociado con el usuario que actualmente usa el DSCH se repite
cada vez que cambia la potencia transmitida del DPCH
asociado.
asociado.
En una realización preferida de la invención, la
potencia transmitida usada por el canal compartido de enlace
descendente (DSCH) es constante a través del tiempo y el esquema de
modulación y codificación MCS usado en cada momento viene dado por
la potencia usada por otro canal físico dedicado de enlace
descendente (DPCH) controlado en potencia, es decir, el DPCH
asociado con el usuario que actualmente tiene asignado el canal
compartido de enlace descendente.
Según una realización preferida, el método
inventivo se proporciona mediante un producto de programa de
ordenador que se puede cargar directamente en la memoria interna de
un ordenador digital, estando situado dicho ordenador en la estación
base o conectado a la misma.
Una finalidad del sistema y disposición
inventivos es facilitar la selección de un esquema de modulación y/o
codificación adecuado de un canal de enlace descendente común,
dotándose o no el sistema de antenas adaptativas, y sin introducir
ninguna información de realimentación u otro encabezamiento.
Una finalidad adicional del sistema y
disposición inventivos es proporcionar una adaptación de enlace sin
tener que transmitir información de adaptación de enlace explícita
desde la estación móvil hacia la estación base.
Una ventaja del sistema y disposición inventivos
es que facilitan la selección de un esquema de modulación y/o
codificación adecuado de un canal de enlace descendente común,
estando dotado o no el sistema de antenas adaptativas, y sin
introducir ninguna información nueva de realimentación u otro
encabezamiento.
Una ventaja adicional del sistema y disposición
inventivos es que no ha de transmitirse información de adaptación de
enlace explícita desde la estación móvil a la estación base, es
decir, no existe la necesidad de cambiar el formato del enlace
inverso en comparación con estándares actuales.
El término "comprende/comprendiendo",
cuando se emplea en esta memoria, se utiliza para especificar la
presencia de características enunciadas, enteros, pasos o
componentes, pero no excluye la presencia o adición de una o más
características, enteros, pasos o componentes diferentes o grupos de
los mismos.
El alcance adicional de la aplicabilidad de la
presente invención se hará evidente a partir de la descripción
detallada que se da a continuación. Sin embargo, debe comprenderse
que la descripción detallada y ejemplos específicos, aunque indican
realizaciones preferidas de la invención, se dan únicamente de
manera ilustrativa, dado que se harán evidentes diversos cambios y
modificaciones dentro del espíritu y alcance de la invención para
los versados en la técnica a partir de esta descripción
detallada.
La figura 1 es un diagrama de bloques que
ilustra un sistema de comunicación en el cual se aplica la
invención.
La figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra
un método según la invención.
La figura 3 es un diagrama que ilustra un
ejemplo de cómo el MCS usado por usuarios diferentes en el canal
compartido de enlace descendente (DSCH) en momentos diferentes está
controlado por la potencia usada por el canal físico dedicado
(DPCH).
La figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra
un ejemplo del procedimiento de mapeo.
La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra
un método según la invención que implica a varios usuarios.
La invención se describirá ahora con más detalle
con referencia a realizaciones ejemplares preferidas de la misma y
también con referencia a los dibujos anexos.
En la figura 1, un sistema de comunicación que
usa tres canales se ilustra con más detalle. El nombramiento de los
canales se toma de WCDMA y podrían usarse otros nombres para otros
sistemas similares en los que puede aplicarse la invención. El Canal
Compartido de Enlace Descendente (DSCH) es un canal común para
transmitir información desde una estación base (BS) 110 hacia una
estación móvil (MS) 120, siendo compartido el canal por varios
usuarios, por ejemplo, según un modo de división de tiempo, un modo
de división de código o combinaciones de los mismos. En un sistema
inventivo, este canal no está controlado en potencia, sino que
emplea un esquema cambiante de modulación y codificación (MCS) para
adaptarse a la calidad de canal de radio rápidamente cambiante. El
Canal Físico Dedicado de Enlace Descendente (DPCH) es un canal
dedicado (uno por usuario) para la transmisión de información desde
la estación base hacia las estaciones móviles, portando típicamente,
entre otras cosas, información de control. Está controlado en
potencia y, por tanto, se recibe idealmente a una relación constante
de señal a interferencia en la estación móvil. Las órdenes de
Control de Potencia (PC) se envían desde cada estación móvil a la
estación base por un enlace ascendente independiente para ajustar la
potencia de transmisión de DPCH de modo que se mantiene una relación
fija de señal a interferencia para el DPCH en la estación móvil.
Cuando la relación recibida de señal a interferencia permanece por
debajo de un cierto umbral, la estación móvil instruye a la estación
base para que aumente la potencia de transmisión de DPCH.
Similarmente, si la relación recibida de señal a interferencia
permanece por encima del umbral, la estación móvil envía órdenes de
PC a la estación base de modo que se disminuya la potencia de
transmisión de DPCH.
En el método y sistema según la invención, el
esquema de modulación y codificación usado en el DSCH se establece
según la potencia empleada por la estación base para el DPCH. Si la
cantidad de potencia usada para el DPCH correspondiente a la
estación móvil que usa actualmente el DSCH es alta, el canal de
radio, es decir, el enlace descendente desde la estación base hasta
la estación móvil, es presumiblemente de baja calidad y debe usarse
un esquema de modulación y codificación adecuado para esta clase de
canal. Si la cantidad de potencia usada para el DPCH por la estación
base es baja, el canal de radio es de alta calidad y es adecuado un
esquema de modulación y codificación que soporte una alta velocidad
con el coste de ser más sensible a los deterioros de canal. Usando
este esquema, se evita realimentación explícita desde el receptor
para seleccionar el esquema de modulación y codificación del DSCH.
Además, pueden usarse antenas adaptativas en el DSCH adaptado en
enlace, lo cual no es posible si la calidad de canal de radio se
estima basándose en mediciones de una estación móvil sobre una señal
piloto común recibida radiodifundida por toda la célula.
La figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra
un método según la invención. El método descrito con relación a la
figura 2 se ejecuta en la estación base. En un bloque 210 la
estación base recibe las órdenes de control de potencia (PC) desde
la estación móvil. A continuación, en un bloque 220 la potencia de
transmisión para el canal físico dedicado (DPCH) se ajusta según las
órdenes de PC recibidas en el bloque 210. Posteriormente, en un
bloque 230, la potencia de transmisión usada para el canal físico
dedicado se mapea en un esquema adecuado de modulación y
codificación (MCS) para el canal compartido de enlace descendente
(DSCH). Debe observarse que el MCS únicamente se usa en un DPCH si
el usuario de este DPCH está asignado al DSCH. Finalmente, en un
bloque 240, se transmiten datos por el DSCH usando el esquema
seleccionado de modulación y/o codificación. Al mismo tiempo, se
transmite información de control, y posiblemente otra información,
sobre el DPCH usando cualquier técnica de modulación no cambiante
que se haya acordado, tal como QPSK. El procedimiento según los
bloques 210-240 se repite a intervalos
regulares.
regulares.
En comparación con sistemas convencionales, por
ejemplo sistemas según el estándar WCDMA, el método según la figura
2 es nuevo con respecto a dos características. Primero, la idea
inventiva reside en el mapeo de la potencia usada en el canal físico
dedicado dentro de un esquema adecuado de modulación y codificación.
En segundo lugar, en el método según la invención se emplea un
esquema de codificación de modulación variable en el canal
compartido de enlace descendente. La segunda característica es bien
conocida, pero actualmente no se usa en sistemas según el estándar
WCDMA.
El mapeo entre el nivel de potencia P_{DPCH}
del canal físico dedicado de enlace descendente (DPCH) y el esquema
de modulación y codificación MCS elegido para el canal compartido de
enlace descendente puede implementarse, por ejemplo, en forma de
tabla o disposición similar; véase, por ejemplo, la Tabla 1.
| Intervalo de potencia P_{DPCH} | MCS para DSCH |
| P_{DPCH} \geq P_{1} | MCS = MCS_{1} |
| P1 > P_{DPCH} \geq P_{2} | MCS = MCS_{2} |
| P_{2} > P_{DPCH} \geq P_{3} | MCS = MCS_{3} |
| P_{3} > P_{DPCH} \geq P_{4} | MCS = MCS_{4} |
| P_{4} > P_{DPCH} \geq P_{5} | MCS = MCS_{5} |
| P_{5} > P_{DPCH} \geq P_{6} | MCS = MCS_{6} |
| P_{6} > P_{DPCH} \geq P_{7} | MCS = MCS_{7} |
| P_{7} > P_{DPCH} | MCS = MCS_{8} |
El mapeo entre el nivel de potencia P_{DPCH}
del DPCH y el esquema de modulación y codificación MCS elegido para
el DSCH como el implementado, por ejemplo, en una tabla como la
Tabla 1 puede ser estático o dinámico. En el caso estático, los
niveles de potencia Pi de la Tabla 1 se eligen típicamente con
antelación por el operador. Se muestra en la Tabla 2 un ejemplo de
un mapeo estático.
| Intervalo de potencia P_{DPCH} | MCS | Velocidad de | Modulación |
| (porcentaje de la potencia total) | código | ||
| P_{DPCH} \geq P_{1} = 60% | MCS_{1} | 1/2 | QPSK |
| 60% = P1 > P_{DPCH} \geq P_{2} = 50% | MCS_{2} | 3/4 | QPSK |
| 50% = P_{2} > P_{DPCH} \geq P_{3} = 30% | MCS_{3} | 1/2 | 8PSK |
| 30% = P_{3} > P_{DPCH} \geq P_{4} = 20% | MCS_{4} | 3/4 | 8PSK |
| 20% = P_{4} > P_{DPCH} \geq P_{5} = 15% | MCS_{5} | 1/2 | 16QAM |
| 15% = P_{5} > P_{DPCH} \geq P_{6} = 10% | MCS_{6} | 3/4 | 16QAM |
| 10% = P_{6} > P_{DPCH} \geq P_{7} = 5% | MCS_{7} | 1/2 | 64QAM |
| 5% = P_{7} > P_{DPCH} | MCS_{8} | 3/4 | 64QAM |
En la Tabla 2, PSK significa Manipulación por
Desviación de Fase. QPSK significa Manipulación por Desviación de
Fase Cuaternaria. QAM significa Modulación de Amplitud por
Cuadratura. Los enteros 8, 16 y 64 indican la cantidad de
alternativas de señalización.
La figura 3 es un diagrama que muestra un
ejemplo de cómo el esquema de modulación y codificación MCS usado
por usuarios diferentes en el canal compartido de enlace descendente
DSCH en tiempos diferentes está controlado por la potencia empleada
por los canales físicos dedicados de enlace descendente respectivos
(DPCH). En la figura 3, se ilustra un caso en el que tres usuarios
comparten un DSCH. En el ejemplo mostrado en la figura 3 pueden
seleccionarse esquemas diferentes de modulación y codificación,
nombrados MCS1 a MCS8, para que sean usados por el DSCH. MCS8 indica
el esquema de modulación y codificación que procura la mayor
velocidad de datos, pero que requiere la mejor calidad de canal de
radio. Por otro lado, MCS1 da como resultado una baja velocidad de
datos, pero es robusto en malas condiciones de radio. Como se
muestra en la figura 3, el DSCH se transmite a un nivel de potencia
constante, es decir, el canal no es controlado en potencia por
ninguna de las estaciones móviles. Sin embargo, los canales físicos
dedicados están controlados en potencia. Por tanto, la potencia
transmitida para cada uno de los canales físicos dedicados se ajusta
con el fin de mantener constante la relación señal a interferencia
en la unidad
móvil.
móvil.
En la figura 3 se muestra que el programador ha
asignado el canal compartido de enlace descendente (DSCH) al usuario
1 por una cantidad de tiempo determinada por el algoritmo de
programación, por ejemplo una duración de un segmento. La potencia
usada por el usuario 1 en su canal de control físico asociado
dedicado, DPCH1, es bastante baja, lo cual indica buenas condiciones
en el enlace de la estación base hacia la estación móvil del usuario
1 y, en consecuencia, se puede emplear (el caso de MCS7) un esquema
de modulación y codificación bastante avanzado. Después de algún
tiempo, el programador ha decidido asignar el DSCH al usuario 2, y
dado que la unidad móvil del usuario 2 también consume muy poca
potencia en su DPCH2 asociado y, por tanto, está dotado con buenas
condiciones de canal, se elige MCS8 para el DSCH, lo cual da como
resultado la mayor velocidad de bit. En una etapa posterior, el DSCH
aún es asignado al usuario 2 por el programador, pero la calidad de
canal se ha degradado y, en consecuencia, se aumenta la potencia
transmitida por el DPCH2, por ejemplo debido a una depresión por
desvanecimiento. Por tanto, se usará un MCS de velocidad inferior,
en este caso el MCS6. El procedimiento de seleccionar un esquema
apropiado de modulación y codificación para el DSCH, dependiendo del
nivel de potencia en el canal físico dedicado asociado al usuario
que actualmente usa el DSCH, se repite a medida que pasa el tiempo,
lo cual se ve claramente en la
figura 3.
figura 3.
Según la invención, el usuario al que se le da
el canal compartido de enlace descendente (DSCH) en cualquier
momento dado viene determinado por un algoritmo de programación que
funciona según algún conjunto de reglas. Un algoritmo sencillo de
programación podría ser asignar cíclicamente el DSCH a las
estaciones móviles, según un modo de circuito cíclico, pero también
son posibles otros algoritmos más avanzados.
En un caso en el que el canal físico dedicado de
enlace descendente se transmita simultáneamente desde dos, o más,
estaciones base separadas, denominado conmutación flexible, la
potencia de transmisión del DPCH es menor que en el caso en el que
el DPCH era únicamente transmitido desde la estación base desde la
cual se transmite el canal Compartido de Enlace Descendente. Por
tanto, en este caso, la potencia de transmisión del DPCH no
proporcionará necesariamente el MCS correcto. Una solución a este
problema consiste en multiplicar la potencia de DPCH por un
constante k, siendo la constante k una función del número de
estaciones base implicadas en la conmutación flexible.
La figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra
un ejemplo de actualización dinámica de la tabla de mapeo de la
tabla 1. El diagrama de flujo de la figura 4 es, por tanto, un
ejemplo de cómo definir el procedimiento de mapeo descrito en el
bloque 230 de la figura 2. La figura 4 ilustra un esquema dinámico,
cambiándose el mapeo en función de algunas peticiones de
retransmisión de los bloques de datos transmitidos por el canal
compartido de enlace descendente. Para cada petición de
retransmisión, véase bloque 510, procedente de un cierto usuario, el
flujo va al bloque 520 y el transmisor disminuye los niveles de
potencia Pi necesarios para seleccionar un cierto esquema de
modulación y codificación, haciendo el mapeo más robusto y
conservador. Similarmente, si no se realiza una petición de
retransmisión para un bloque de datos, el flujo va al bloque 530 y
el transmisor interpreta esto como que el mapeo es demasiado
conservador y eleva los umbrales Pi para los esquemas diferentes de
modulación y codificación. Para el siguiente bloque de datos, se
itera el procedimiento descrito en la figura 4.
Debe observarse que un esquema
adaptativo/dinámico podría resultar influido por una pluralidad de
parámetros, por ejemplo la cantidad de datos de la transmisión, la
cantidad de limitaciones en la retransmisión.
Las figuras 5a y b ilustran el método inventivo
en un sistema que tiene al menos dos usuarios. En primer lugar, en
un bloque 610 de la figura 5a, la potencia de transmisión de DPCH se
ajusta para cada usuario. En la figura 5b, el ajuste de la potencia
de transmisión de DPCH se describe con mayor detalle. En un bloque
620, se determina qué usuario va a emplear el canal compartido de
enlace descendente (DSCH) dentro de un cierto intervalo de tiempo. A
continuación, en un bloque 630, la potencia de DCPH se mapea para un
usuario seleccionado en un MCS adecuado para el DSCH. Finalmente, en
un bloque 640, se transmiten datos por el DSCH.
La figura 5b es un diagrama de flujo que ilustra
el procedimiento de ajuste del bloque 610 con mayor detalle. En un
bloque 612, la orden de PC transmitida desde la estación móvil se
recibe por la estación base. En un bloque 612, la orden de PC se
interpreta y se determina a partir de la orden de PC si se va
aumentar o a disminuir la potencia DPCH. Cuando se ha de aumentar la
potencia de DPCH, el flujo va a un bloque 614. Cuando se ha de
disminuir la potencia de DPCH, el flujo va un bloque 616.
Claims (19)
1. Un método de transmisión de información en un
sistema de comunicación por radio que comprende al menos un
transmisor y al menos un receptor, comprendiendo el método los pasos
de:
- transmitir una primera información en un
primer canal desde el al menos un transmisor hacia el al menos un
receptor, usar en la transmisión un esquema de modulación y/o
codificación y adaptar este esquema de modulación y/o codificación
para proporcionar una comunicación segura de la primera información,
y
- transmitir una segunda información en un
segundo canal desde el al menos un transmisor hacia el al menos un
receptor y establecer la potencia empleada para transmisión en el
segundo canal para proporcionar una comunicación de la segunda
información, caracterizado porque, en el paso de transmitir
la primera información, la elección del esquema de modulación y/o
codificación es controlada por el nivel de potencia en cada momento
establecido para la transmisión en el segundo canal.
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque el segundo canal es transmitido desde el
mismo transmisor que el primer canal.
3. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque el segundo canal es transmitido desde
uno de entre una pluralidad de transmisores, comprendiendo el
transmisor que transmite el primer canal.
4. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, caracterizado porque el
primer canal físico se comparte entre varios usuarios y porque cada
usuario tiene un segundo canal único en el que el esquema de
modulación y codificación usado por el primer canal es determinado
por la potencia transmitida instantánea del segundo canal, siendo
corrientemente servido el usuario del segundo canal por el primer
canal.
5. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1-4, caracterizado porque el
transmisor es una estación base y el receptor es una estación
móvil.
6. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, caracterizado porque el
primer canal es un canal de enlace descendente compartido y el
segundo canal es un canal físico dedicado.
7. Método según la reivindicación 6,
caracterizado porque el esquema de modulación y/o
codificación usado en el canal compartido de enlace descendente al
transmitir hacia un receptor específico es controlado por las
órdenes de control de potencia transmitidas por el receptor en el
enlace inverso.
8. Un método según la reivindicación 7,
caracterizado porque las órdenes de control de potencia son
transmitidas en combinación con otra información.
9. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 6-8, caracterizado porque la
potencia del canal físico dedicado es mapeada en un esquema de
modulación y codificación adecuado para el canal compartido
descendente.
10. Un método según la reivindicación 9,
caracterizado porque se usa un esquema cambiante de
modulación y codificación en el canal compartido de enlace
descendente.
11. Un método según la reivindicación 9,
caracterizado porque el mapeo es estático.
12. Un método según la reivindicación 9,
caracterizado porque el mapeo es dinámico.
13. Un método según la reivindicación 11,
caracterizado porque se usa una tabla predefinida para mapear
el nivel de potencia respecto del esquema de modulación y
codificación.
14. Un método según la reivindicación 12,
caracterizado porque se cambia el mapeo en función de algunas
peticiones de retransmisión para bloques de datos que se están
retransmitiendo a través del canal compartido.
15. Un método según la reivindicación 12, en el
que al menos dos estaciones base están transmitiendo al mismo tiempo
hacia la misma estación base, caracterizado porque la
potencia del DPCH se multiplica por una constante k, k >= 1,
usándose dicha constante para determinar el esquema de modulación y
codificación del DSCH, transmitiendo ambos canales DPCH, canal
físico dedicado, y DSCH, canal compartido de enlace descendente,
desde la misma estación base.
16. Un método de modificación de los parámetros
de transmisión en un sistema de comunicación por radio que comprende
al menos un transmisor, al menos un receptor, un primer canal para
transmitir una primera información desde el al menos un transmisor
hacia el al menos un receptor, y un segundo canal para transmitir
una segunda información desde el al menos un transmisor hacia el al
menos un receptor, comprendiendo el método los pasos de:
- establecer la potencia para transmitir en el
segundo canal; y
- adaptar un esquema de modulación y/o
codificación usado en la transmisión por el primer canal,
caracterizado porque, en el paso de adaptar, la elección del
esquema de modulación y/o codificación es controlada por el nivel de
la potencia en cada instante establecida para transmitir en el
segundo canal.
17. Método según la reivindicación 16, en el que
al menos dos transmisores están transmitiendo al mismo tiempo,
caracterizado porque la potencia del segundo canal se
multiplica por una constante k.
18. Un sistema de comunicación por radio que
comprende al menos un transmisor, al menos un receptor, un primer
canal para transmitir una primera información desde el al menos un
transmisor hacia el al menos un receptor, y un segundo canal para
transmitir una segunda información desde el al menos un transmisor
hacia el al menos un receptor, comprendiendo el sistema:
- medios para establecer la potencia usada para
transmitir en el segundo canal; y
- medios para adaptar un esquema de modulación
y/o codificación usado en la transmisión por el primer canal,
caracterizado porque comprende
- medios para controlar la elección del esquema
de modulación y/o codificación por medio del nivel de la potencia en
cada instante establecida para transmitir en el segundo canal.
19. Un producto de programa de ordenador que se
puede cargar directamente en la memoria interna de un ordenador
digital que comprende porciones de software para ejecutar los pasos
de las reivindicaciones 1-17, cuando dicho producto
se hace funcionar en un ordenador.
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