ES2288875T3 - Metodo y disposicion para controlar la potencia de transmision y elemento de red. - Google Patents
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Abstract
Método para controlar la potencia de transmisión en un sistema de telecomunicaciones que comprende por lo menos un terminal y por lo menos un elemento de red y que está dispuesto para incluir por lo menos un elemento de control de potencia (12) sensible a un nivel objetivo del bucle de control de calidad correspondiente a la calidad de una señal y unos medios (11) para determinar un valor que representa la calidad de una señal, método en el que - se define (13, 14, 15) un primer nivel objetivo del bucle de control de calidad para el valor que representa la calidad de una señal, caracterizado porque - se define un intervalo de referencia para limitar el valor que representa la calidad de una señal, y - dicho primer nivel objetivo del bucle de control de calidad se limita (21) a dicho intervalo de referencia con vistas a obtener un nivel objetivo final del bucle de control de calidad para dicho elemento de control de potencia.
Description
Método y disposición para controlar la potencia
de transmisión y elemento de red.
La presente invención se refiere al control de
la potencia de transmisión en un sistema de comunicaciones móviles.
En particular, la invención se refiere al control de potencia en un
sistema CDMA.
El control de la potencia de transmisión se usa
para lograr una potencia de transmisión óptima a la cual se puedan
transportar datos hacia el destinatario según la manera deseada. La
finalidad consiste en obtener una transferencia de datos exenta de
errores con una potencia de transmisión suficiente, aunque sin usar
una potencia de transmisión excesiva que consuma energía eléctrica
en el dispositivo transmisor y provoque interferencias con otras
conexiones de radiocomunicaciones.
Como es sabido, la idoneidad de la potencia de
transmisión se mide como una relación de señales con respecto a
interferencias en el extremo receptor. Una de las relaciones
habituales es el valor denominado SIR (Relación
Señal/Interferencia) que indica la relación de la potencia de la
señal con respecto a la potencia de las interferencias. Otra de las
relaciones que se usa es el valor CIR (Relación
Portadora/Interferencia) que describe la relación de la potencia de
la onda portadora con respecto a la potencia de las interferencias.
En los sistemas de radiocomunicaciones, se especifica típicamente
un nivel objetivo para la potencia de transmisión en el extremo
receptor. De forma ventajosa, en cada conexión de
radiocomunicaciones se fija la potencia de transmisión de tal manera
que se alcance exactamente el nivel objetivo. Debido a las razones
antes mencionadas, resulta desventajoso fijar la potencia de
transmisión a un nivel mayor que el nivel objetivo. El nivel
objetivo se puede especificar de forma ventajosa como un intervalo
en el cual la potencia de transmisión es suficiente para transferir
la información al destinatario sin errores.
En soluciones de la técnica anterior, para el
valor SIR se especifica un nivel o intervalo objetivo. Este nivel
objetivo es un parámetro transferido junto con los mensajes cuando
se realiza una negociación sobre un portador. En el presente
documento, el término portador hace referencia a la entidad
compuesta por todos los factores que están implicados en la
transferencia de datos entre una estación base y un terminal
determinado. El concepto portador incluye, entre otros aspectos, la
velocidad de transferencia de datos, el retardo, la relación de
errores de bit y las variaciones de los mismos dentro de unos
ciertos valores mínimo y máximo. El portador se puede considerar
como un camino para la transferencia de datos que es un producto de
todos estos factores y que enlaza una estación base con un terminal
determinado, proporcionando una forma de transferir datos de carga
útil entre ellos. Típicamente, un portador, especialmente en los
sistemas actuales, enlaza un terminal con una estación base. Los
terminales multimodo pueden disponer de varios portadores
simultáneos que los enlacen con una estación base. Si el sistema
tiene capacidad para una combinación de macrodiversidad,
el(los) portador(es) puede(n) enlazar un
terminal y una red a través de más de una estación base
simultáneamente.
La Fig. 1 muestra una disposición de control de
potencia de la técnica anterior, por ejemplo, para controlar la
potencia de transmisión en un sistema de comunicaciones móviles. La
disposición comprende un estimador del SIR 11, por ejemplo, para
examinar la calidad de la señal entrante y para transportar hacia
adelante la información sobre la calidad de la señal entrante
usando el valor SIR. El estimador del SIR 11 proporciona dicho
valor SIR a un elemento de control de potencia PC_1 12. El elemento
de control de potencia PC_1 12 recibe además otro control a través
de un bucle de calidad 15. El bucle de calidad comprende la
comprobación de errores en la señal, FER 13, dependiendo dichos
errores de la calidad de la conexión, con lo cual al bucle se le
denomina bucle de calidad 15. Basándose en los errores de la señal,
se ajusta la potencia de transmisión por medio del elemento de
control de potencia PC_2 14 en el bucle de calidad 15. Según la
técnica anterior, el bucle de calidad 15 funciona de tal manera que
si existen errores en la señal, se eleva el nivel objetivo SIR
proporcionado por el bucle de calidad 15. Si en la señal no se
detectan errores, el nivel objetivo SIR se deja caer inmediatamente
en un paso que habitualmente es menor que el paso en dirección
ascendente. El elemento de control de potencia PC_1 realiza una
comparación sobre la base de la cual se ajusta la potencia de
transmisión. La potencia de transmisión se incrementa si el nivel
objetivo proporcionado por el bucle de calidad 15 es mayor que el
control proporcionado por el estimador del SIR 11. En cualquier
otro caso, la potencia de transmisión se reduce.
La publicación de patente US nº 5.946.346 da a
conocer un ejemplo de control de potencia en un sistema de
comunicaciones inalámbricas. En respuesta a la superación de un
umbral de calidad del canal por parte de la calidad del canal
medida, se envía una orden de reducción de potencia y se incrementa
el umbral de calidad del canal. En respuesta a la superación de la
calidad del canal medida por parte del umbral de calidad del canal,
se envía una orden de aumento de potencia y se reduce el umbral de
calidad del canal. Se mide una calidad de la señal de tráfico y la
misma se compara con un umbral de calidad de la señal de tráfico, y
el resultado de la comparación se usa para ajustar el umbral de
calidad del canal. La calidad de la señal de tráfico se ajusta
según los errores de trama detectados.
El problema asociado a la disposición según la
técnica anterior se puede ilustrar a través del siguiente ejemplo.
Considérese que, en la disposición según el ejemplo, un terminal
necesita por término medio un valor SIR de 15 dB para lograr una
calidad de la conexión que sea suficientemente buena, y que el
terminal puede lograr ese valor SIR. Considérese además que el
intervalo operativo del estimador del SIR 11 se encuentra, por
ejemplo, entre 0 y 14 dB. Inicialmente, el valor SIR proporcionado
por el estimador del SIR 11 y el elemento de control de potencia
PC_1 12 se fija a 13 dB. No obstante, a continuación, la calidad de
la conexión no es suficientemente buena para la transferencia de
datos. El bucle de calidad 15 detecta errores en la señal y ordena
que se incremente el valor SIR. En la solución ilustrativa de la
técnica anterior, el valor SIR se incrementa en pasos de 0,5 dB.
Como el valor máximo del estimador del SIR es 14 dB y el nivel
objetivo SIR proporcionado por el bucle de calidad 15 es mayor que
dichos 14 dB, se incrementa la potencia de transmisión. Al mismo
tiempo, se eleva el nivel objetivo SIR con lo cual la potencia de
transmisión se incrementa adicionalmente. Un cierto valor de la
potencia de transmisión, que es suficientemente alto, produce una
calidad de la conexión suficientemente buena, con lo cual el bucle
de calidad 15 comienza a dejar caer el nivel objetivo SIR. El nivel
objetivo SIR se deja caer en pasos considerablemente menores que
los correspondientes usados para elevarlo, de manera que la
potencia de transmisión se incrementa siempre que el nivel objetivo
SIR sea menor que el valor SIR proporcionado por el estimador del
SIR. Cuando la potencia de transmisión se ha incrementado demasiado,
la conexión en cuestión interfiere con otras posibles
conexiones.
La Fig. 2 ilustra el problema descrito
anteriormente en relación con la disposición según la técnica
anterior. En el sistema de coordenadas de la Fig. 2, se representan
gráficos correspondientes a la potencia de transmisión, el valor
SIR real, el valor proporcionado por el estimador del SIR 11, y el
incremento del valor del nivel objetivo SIR proporcionado por el
bucle de calidad 15. El sistema de coordenadas muestra el nivel
requerido del valor SIR para que la calidad de la conexión sea
suficientemente buena, es decir, para que la potencia de
transmisión sea suficiente como para transferir datos exentos de
errores en cada caso en cuestión. Por otra parte, el sistema de
coordenadas muestra el valor máximo proporcionado por el estimador
del SIR 11. El nivel objetivo proporcionado por el bucle de calidad
15 se incrementa siempre que se produzcan demasiados errores, es
decir, el valor SIR real se encuentra por debajo del valor SIR
requerido. Tal como puede observarse a partir de la figura, el
valor SIR proporcionado por el estimador del SIR 11 se incrementa
cuando se incrementa el valor SIR real, y alcanza su valor máximo o
el límite superior de los valores de salida del estimador del SIR.
El nivel objetivo SIR proporcionado por el bucle de calidad 15 se
incrementa hasta que la potencia de transmisión es suficientemente
elevada como para transferir datos exentos de errores. En tal caso,
puede ocurrir, exactamente tal como se ilustra en este ejemplo, que
el nivel objetivo SIR proporcionado por el bucle de calidad 15 sea
en ese momento mayor que el valor de salida más grande posible del
estimador del SIR 11. Como el valor SIR proporcionado por el
estimador del SIR 11 es menor que el nivel objetivo SIR
proporcionado por el bucle de calidad 15, la potencia de
transmisión continúa elevándose. A su vez, el bucle de calidad 15
comienza a dejar caer el nivel objetivo SIR ya que la señal
recibida está exenta de errores en un grado suficiente. La potencia
de transmisión no se reduce antes de que el nivel objetivo SIR caiga
por debajo del valor máximo del estimador del SIR. Esto puede
tardar bastante tiempo ya que el bucle de calidad reduce el nivel
objetivo SIR en pasos menores que los correspondientes que se usan
para incrementarlo. Este intervalo de tiempo se marca con una T en
la Fig. 2. Durante este tiempo, la potencia de transmisión se
incrementa de forma totalmente innecesaria.
Considérese otro problema en relación con la
disposición según la técnica anterior. Puede surgir una situación
problemática, por ejemplo, cuando el terminal ya está transmitiendo
a potencia máxima incluso aunque el valor SIR proporcionado por el
estimador del SIR y el valor SIR real sean menores que los que se
necesitarían para una calidad suficiente. De este modo, el bucle de
calidad intenta elevar adicionalmente el nivel objetivo SIR todavía
a un valor superior cuando de hecho nunca se alcanzará una calidad
suficiente ya que la potencia de transmisión ya se encuentra a su
valor máximo. Cuando el terminal por ejemplo, se desplaza a un área
geográfica tal que alcanza una suficiente calidad de la conexión
con una potencia de transmisión inferior, la potencia de
transmisión se reduce lentamente ya que el nivel objetivo SIR
proporcionado por el bucle de calidad 15 se ha elevado a un valor
muy alto, descendiendo muy lentamente. De este modo, el terminal
transmite innecesariamente a una potencia excesiva. Una situación
de este tipo puede surgir, por ejemplo, como consecuencia del
denominado efecto esquina. El efecto esquina significa una mejora
rápida de la calidad de la conexión especialmente en áreas urbanas.
Por ejemplo, en diferentes lados de exactamente el mismo bloque la
calidad de la conexión puede variar hasta en decenas de decibelios.
A continuación, en una situación en la que la potencia de
transmisión en un primer lado del bloque se ha elevado al valor
máximo el nivel objetivo SIR de dicho bucle de calidad se habrá
elevado a un valor bastante alto. Al moverse a la esquina del mismo
bloque y adicionalmente a un segundo lado, en el que la calidad de
conexión mejora considerablemente, la potencia de transmisión
permanece a un valor elevado todavía durante un periodo de tiempo
prolongado, ya que el bucle de calidad 15 deja caer el nivel
objetivo SIR muy lentamente. Puede surgir un problema similar en
otras situaciones similares en las cuales la calidad de la conexión
pueda variar considerablemente.
La Fig. 3 ilustra la situación descrita
anteriormente, mostrando en un sistema de coordenadas gráficos
correspondientes a la potencia de transmisión, al valor SIR real,
al valor proporcionado por el estimador del SIR 11, y al nivel
objetivo SIR proporcionado por el bucle de calidad 15. Además, la
figura muestra el valor máximo del estimador del SIR y el valor SIR
requerido para obtener una calidad suficiente de la conexión. A
partir de la figura se puede observar que incluso aunque el valor
SIR real se incremente rápidamente (punto A), a medida que la
calidad de la conexión mejora, por ejemplo, cuando el terminal se
desplaza alejándose desde detrás de un obstáculo, la potencia de
transmisión no cae de forma simultánea, ni siquiera de forma
aproximada. La potencia de transmisión comienza a reducirse
únicamente cuando el nivel objetivo SIR proporcionado por el bucle
de calidad 15 cae por debajo del valor máximo del estimador del SIR
para alcanzar una calidad suficiente de la conexión (punto B). Uno
de los objetivos de la presente invención es eliminar los
inconvenientes de la técnica anterior descritos anteriormente.
Los objetivos de la invención se alcanzan
fijando un intervalo operativo para dicho bucle de calidad, que
evita un incremento excesivo de la potencia de transmisión.
El método según la invención es un método para
controlar la potencia de transmisión en un sistema de
telecomunicaciones que comprende por lo menos un terminal y por lo
menos un elemento de red y que está dispuesto para incluir por lo
menos un elemento de control de potencia sensible a un nivel
objetivo del bucle de control de calidad correspondiente a la
calidad de una señal y unos medios para determinar un valor que
representa la calidad de una señal, método en el que
- -
- se define un primer nivel objetivo del bucle de control de calidad para el valor que representa la calidad de una señal,
- y el método está caracterizado porque
- -
- se define un intervalo de referencia para limitar el valor que representa la calidad de una señal, y
- -
- dicho primer nivel objetivo del bucle de control de calidad para el valor que representa la calidad de una señal se limita a dicho intervalo de referencia con vistas a obtener un nivel objetivo final del bucle de control de calidad para dicho elemento de control de potencia.
El terminal según la invención para controlar la
potencia de transmisión, comprende
- -
- un elemento de control de potencia sensible a un nivel objetivo del bucle de control de calidad para un valor que representa la calidad de una señal y
- -
- unos medios para determinar un primer nivel objetivo del bucle de control de calidad para el valor que representa la calidad de una señal,
- y está caracterizado porque comprende además
- -
- unos medios adicionales para definir un intervalo de referencia para el valor que representa la calidad de una señal, y
- -
- un elemento de comparación para limitar a dicho intervalo de referencia el primer nivel objetivo del bucle de control de calidad correspondiente al valor que representa la calidad de una señal con vistas a determinar, para dicho elemento de control de potencia, un nivel objetivo final del bucle de control de calidad para el valor que representa la calidad de una señal.
- El elemento de red según la invención comprende
- -
- un controlador de potencia de transmisión sensible a un nivel objetivo del bucle de control de calidad para un valor que representa la calidad de una señal y
- -
- unos medios para determinar un primer nivel objetivo del bucle de control de calidad para el valor que representa la calidad de una señal,
- y está caracterizado porque el elemento de red comprende además
- -
- unos medios adicionales para definir un intervalo de referencia para el valor que representa la calidad de una señal, y
- -
- un elemento de comparación para limitar a dicho intervalo de referencia el primer nivel objetivo del bucle de control de calidad correspondiente al valor que representa la calidad de una señal con vistas a determinar, para el controlador de potencia de transmisión, un nivel objetivo final del bucle de control de calidad para el valor que representa la calidad de una señal.
En las reivindicaciones subordinadas se
especifican otras formas de realización ventajosas de la
invención.
Según la invención, se fijan límites para los
valores objetivo, tales como los valores SIR, que representan la
calidad de una señal, definiendo dichos límites un intervalo de
referencia por medio del cual se puede evitar un incremento
excesivo de la potencia de transmisión. De forma ventajosa, el
límite para un primer valor objetivo del bucle de calidad está
dispuesto de manera que es el mismo que un primer límite obtenido a
la salida del elemento de medición que mide la calidad de la señal.
También se puede fijar un segundo valor objetivo para el bucle de
calidad, dispuesto de manera que sea el mismo o un poco menor que un
segundo límite obtenido a la salida del elemento de medición que
mide la calidad de la señal.
A continuación se describirá la invención más
detalladamente, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los
que:
la Fig. 1 muestra una disposición según la
técnica anterior para controlar la potencia,
la Fig. 2 muestra señales de una disposición
según la técnica anterior en una primera situación problemática,
la Fig. 3 muestra señales de una disposición
según la técnica anterior en una segunda situación problemática,
la Fig. 4 muestra una disposición según la
invención para controlar la potencia,
la Fig. 5 muestra señales de una forma de
realización según la invención en una primera situación,
la Fig. 6 muestra señales de una forma de
realización según la invención en una segunda situación, y
la Fig. 7 muestra cómo se aplica a una estación
móvil una forma de realización según la invención.
Los elementos iguales de las figuras se indican
mediante símbolos de referencia iguales. Las Figs. 1, 2 y 3 se han
descrito anteriormente en relación con la descripción de la técnica
anterior.
Considérese a continuación una disposición que
obtenga una disposición para evitar un incremento excesivo de la
potencia de transmisión. Esta opción se logra disponiendo el valor
que representa la calidad de la señal de manera que presente un
límite superior o un límite inferior o ambos con vistas a limitar la
potencia de transmisión.
En una disposición según la invención, la
calidad de la señal recibida se mide a través de un elemento de
medición que proporciona a un primer elemento de control de potencia
un valor que representa la calidad de la señal. La disposición
según la invención comprende además un bucle de calidad para medir
errores que se produzcan en la señal recibida a través de unos
medios de comprobación de errores que controlan a un segundo
elemento de control de potencia. El segundo elemento de control de
potencia proporciona un valor objetivo para el valor que representa
la calidad de la señal, comparándose dicho valor objetivo en un
elemento de comparación. En el elemento de comparación, se
garantiza que el valor objetivo permanece dentro de un intervalo de
referencia definido por unos valores límite predeterminados. Desde
el elemento de comparación, el valor objetivo se proporciona al
primer elemento de control de potencia en el que el valor que
representa la calidad de la señal, obtenido a partir de dicho
elemento de medición, se compara también con el valor objetivo, y
basándose en la comparación, se ajusta la potencia de transmisión.
Dicho valor que representa la calidad de la señal puede ser, por
ejemplo, un valor SIR, un valor CIR o cualquier otro valor similar.
A continuación, se considerarán situaciones en las cuales el valor
que representa la calidad de la señal es un valor SIR. Además, en
los ejemplos que se ofrecen a continuación, dicho elemento de
medición es un estimador del SIR dispuesto para por lo menos medir
la calidad de una señal recibida y para dar salida a una
característica correspondiente. En este caso, la característica es
el SIR. Resulta evidente para un experto en la materia que los
valores seleccionados y dichos elementos pueden ser otros
diferentes a los antes mencionados siempre que los mismos puedan
producir las funciones correspondientes.
La Fig. 4 muestra una disposición según la
invención. La disposición comprende unos primeros medios, tales
como un estimador del SIR 11, dispuesto para presentar un intervalo
operativo con vistas a controlar un valor, tal como un valor SIR,
que representa la calidad de una señal y que se puede usar para
definir un intervalo de referencia para el valor que representa la
calidad de una señal. La disposición según la invención comprende
unos segundos medios, tales como un bucle de calidad 15
correspondiente al de la técnica anterior, que incluye un elemento
de comprobación de errores de la señal FER 13 y un elemento de
control de potencia PC_2 14 para determinar un valor objetivo para
el valor que representa la calidad de la señal. De forma ventajosa,
la disposición del bucle funciona de tal manera que cuando se
producen errores en la señal, el elemento de control de potencia
PC_2 14 emite un control para ajustar el valor que representa la
calidad de la señal por medio de un primer nivel objetivo, tal como
un nivel objetivo SIR, para el valor que representa la calidad de la
señal. En esta forma de realización ilustrativa, dicho valor
objetivo se eleva si en la señal aparecen errores. Si la señal está
exenta de errores dentro de los límites predeterminados, el nivel
objetivo se reduce. En esta disposición según la invención, se
dispone de un elemento de comparación 21 entre el elemento de
control de potencia PC_2 14 del bucle de calidad 15 y el primer
elemento de control de potencia PC_1 12, llevándose a dicho elemento
de comparación el primer nivel objetivo SIR. Desde dichos primeros
medios 11, el elemento de comparación recibe un intervalo de
referencia, tal como los valores límite correspondientes al valor
SIR, de manera que es posible comprobar y ajustar, en el elemento
de comparación 21, según dicho intervalo de referencia, el nivel
objetivo para el valor que representa la calidad de la señal
proporcionado por el elemento de control de potencia PC_2 14. El
elemento de comparación 21 da salida al nivel objetivo final para el
valor que representa la calidad de la señal según el cual el
elemento de control de potencia PC_1 12 ajusta adecuadamente la
señal de control de potencia que controla la potencia de
transmisión basándose en una comparación entre el valor que
representa la calidad de la señal proveniente de los primeros
medios 11 y dicho nivel objetivo final. De forma ventajosa, el
nivel objetivo final obtenido a la salida del elemento de
comparación se obtiene a partir del primer nivel objetivo de tal
manera que si el primer nivel objetivo es menor o mayor que los
valores límite recibidos de los primeros medios 11, el nivel
objetivo final se ajusta al valor bien mínimo o bien máximo de dicho
intervalo de referencia. Resulta evidente para un experto en la
materia que según una forma de realización ventajosa, el intervalo
de referencia entre los valores límite proporcionados desde los
primeros medios 11 a dicho elemento de comparación 21 es el mismo
que el intervalo operativo de los primeros medios 11, tales como un
estimador del SIR. Según otra de las formas de realización
ventajosas, el intervalo de referencia entre los valores límite del
bucle de calidad 15 es un intervalo ligeramente más amplio que el
intervalo operativo de los primeros medios 11 aunque, sin embargo,
restringido, de manera que la potencia de transmisión no se pueda
elevar demasiado. De forma ventajosa, en una solución según otra de
las formas de realización, la potencia de transmisión se incrementa
si el nivel objetivo supera el valor máximo proporcionado por los
primeros medios 11. En cualquier otro caso, la potencia de
transmisión se reduce. Resulta evidente para un experto en la
materia que, según la invención, es posible proporcionar únicamente
el valor límite superior o únicamente el valor límite inferior o
ambos con vistas a controlar la potencia de transmisión. Además,
resulta evidente para un experto en la materia, que el valor límite
superior se puede expresar en general de manera que sea igual al
valor máximo del intervalo operativo de los primeros medios 11
sumado a una primera constante predeterminada, y, de forma similar,
el valor límite superior es igual al valor mínimo del intervalo
operativo de los primeros medios 11 sumado a una segunda constante
predeterminada. Dicha constante puede presentar un valor positivo o
negativo o puede ser cero.
Resulta evidente para un experto en la materia
que el elemento de comparación descrito anteriormente según la
invención comprende unos primeros medios 41 que garantizan que dicho
nivel objetivo para el valor que representa la calidad de una señal
se produce en concordancia con los límites del intervalo de
referencia predeterminado, según se ha descrito anteriormente, y
unos segundos medios 42 para proporcionar al elemento de control de
potencia 12 el nivel objetivo final para el valor que representa la
calidad de la señal.
Se puede estudiar el funcionamiento de la
disposición según la invención examinando el diagrama de señales
mostrado en la Fig. 5, que se corresponde con lo mostrado en la Fig.
2 para una disposición de la técnica anterior. La disposición
representada ilustra una situación en la que en la señal medida en
el bucle de calidad 15 aparecen errores con lo cual el valor que
representa la calidad de la señal proporcionado por los primeros
medios 11 se incrementa gradual a medida que el bucle de calidad 15
eleva el nivel objetivo a un valor superior. En esta forma de
realización ilustrativa, dichos primeros medios son un estimador del
SIR y el valor que representa la calidad de la señal es el valor
SIR. Cuando el nivel objetivo se eleva, también lo hace la potencia
de transmisión para reducir el número de errores en la señal. En
este caso según la invención, se ha fijado un valor máximo para el
nivel objetivo SIR producido por el bucle de calidad, siendo dicho
valor máximo, en esta forma de realización ilustrativa, ligeramente
mayor que el valor máximo del intervalo operativo del estimador del
SIR 11. En esta forma de realización ilustrativa, el valor máximo
del intervalo operativo del estimador del SIR 11 es 14 dB y de
forma ventajosa el valor máximo del valor SIR producido por el bucle
de calidad 15 es 14,05 dB si la magnitud del paso de reducción en
el bucle de calidad 15 es 0,05 dB. La figura muestra que el valor
SIR proporcionado por el estimador del SIR 11 se eleva de forma
bastante estable hasta el valor máximo del estimador del SIR 11. El
bucle de calidad 15 ha estado elevando todo el tiempo el nivel
objetivo SIR por pasos en sentido ascendente ya que los valores
proporcionados por el estimador del SIR no producen una calidad
suficiente de la conexión. Como en la señal se producen errores, con
lo cual el nivel objetivo SIR proporcionado por el bucle de calidad
15 es mayor que el valor SIR proporcionado por el estimador, se
incrementa la potencia de transmisión. Cuando el valor SIR real
alcanza el valor SIR requerido para que la calidad de la conexión
sea suficiente, se puede reducir el nivel objetivo SIR del bucle de
calidad. Cuando el nivel objetivo SIR proporcionado por el bucle de
calidad 15 ha caído por debajo del valor máximo del estimador del
SIR, se puede reducir la potencia de transmisión. Si el nivel
objetivo SIR no es suficiente y nuevamente se producen errores en
la señal, es posible, según la Fig. 5, volver al valor máximo SIR
proporcionado por el bucle de calidad e incrementar la potencia de
transmisión. En esta forma de realización ilustrativa, el valor
límite máximo proporcionado por el estimador del SIR 11 es, por
ejemplo, dichos 14,05 dB. Si el nivel objetivo SIR nuevo no es
suficiente, el siguiente paso de ajuste provoca que se vuelva al
valor máximo limitado del bucle de calidad 15. Tal como puede
observarse a partir de la Fig. 5, el valor SIR real permanece en el
nivel requerido y la potencia de transmisión se puede mantener a un
valor considerablemente menor que en las soluciones según la
técnica anterior. Es también evidente para un experto en la materia
que dichos valores numéricos correspondientes a los valores SIR son
únicamente ilustrativos y no limitan en modo alguno la aplicación de
la solución según la invención a otros valores SIR.
Considérese a continuación, con la ayuda de la
Fig. 6, cómo se aplica una solución según la invención a una
situación similar a la mostrada en la Fig. 3. En el caso
representado en la Fig. 6, la potencia de transmisión de un
terminal se ha elevado hasta su valor máximo aun cuando el valor SIR
real y el valor proporcionado por el estimador del SIR 11 son
menores que los correspondientes que serían necesarios para obtener
una calidad suficiente de la conexión. Una situación de este tipo
puede surgir, por ejemplo, en un área de sombra en la que la
calidad de la conexión no se pueda llevar a un nivel suficiente ni
siquiera cuando se transmita a potencia completa. Como el valor
objetivo SIR proporcionado por el bucle de calidad 15 está limitado
según la invención, el nivel objetivo SIR en este caso ilustrativo
permanece en su valor máximo hasta el momento en el que el valor
SIR real se eleva hasta el valor SIR requerido para obtener una
calidad suficiente de la conexión. A título de ejemplo, la Fig. 6
muestra el efecto esquina en el momento A, tal como se ha descrito
anteriormente, en el que la calidad de la conexión mejora
considerablemente de golpe. A continuación, el valor SIR real se
eleva inmediatamente hasta un valor que garantiza una calidad
suficiente de la conexión. Por el contrario, el nivel objetivo SIR
proporcionado por el bucle de calidad se puede reducir
inmediatamente desde su nivel máximo en por lo menos un paso. De
este modo, el valor SIR proporcionado por el estimador del SIR es
mayor que o por lo menos igual al nivel objetivo SIR de manera que
la potencia de transmisión se puede reducir.
Resulta evidente para un experto en la materia
que los valores límite para dicho valor SIR se pueden fijar según
se desee. No obstante, el objetivo es que ciertos valores se definan
para la estimación del valor SIR y para los valores máximo y mínimo
del bucle de calidad, por ejemplo, mediante una normalización. De
este modo, se puede garantizar que la calidad se pueda mantener a
un nivel suficiente en cualquier lugar para conexiones de
operadores diferentes. La normalización resulta particularmente
ventajosa en una disposición en la que la comparación entre el
valor SIR proporcionado por el bucle de calidad y el intervalo de
estimación del SIR esté dispuesta de manera que se realice en un
controlador de red de radiocomunicaciones (RNC) correspondiente a
una red de comunicaciones móviles de tercera generación. Según la
invención, también es posible disponer que el valor SIR tenga
únicamente un valor límite especificado para el mismo.
La disposición de control de potencia según la
invención se puede aplicar en un terminal, tal como, por ejemplo
una estación móvil, que utilice una red de radiocomunicaciones en
sus conexiones. La disposición de control de potencia según la
invención se puede realizar, por ejemplo, en las unidades
transmisora y receptora de una estación móvil o en elementos
similares. La Fig. 7 muestra una disposición para aplicar la
solución según la invención a una estación móvil. La estación móvil
comprende partes típicas, tales como un micrófono 701, un teclado
707, una pantalla 706, un auricular 714, un conmutador de
transmisión/recepción 708, una antena 709, y una unidad de control
705. Adicionalmente, la figura muestra los bloques transmisor y
receptor 704, 711 típicos de una estación móvil. El bloque
transmisor 704 comprende funciones necesarias en la codificación de
la voz, la codificación de canales, el cifrado y la modulación así
como funciones RF. El bloque receptor 711 comprende las funciones
RF correspondientes así como las funciones necesarias en la
demodulación, el descifrado, la decodificación de canales y la
decodificación de la voz. Una señal proveniente del micrófono 701,
amplificada en una etapa amplificadora 702 y convertida en formato
digital en un conversor AD, se lleva hacia el bloque transmisor
704, típicamente a un elemento de codificación de voz del bloque
transmisor. Tras haber sido procesada, modulada y amplificada en el
bloque transmisor, la señal se lleva a través del conmutador de
transmisión/recepción 708 a la antena 709. Una señal a recibir se
lleva desde la antena a través del conmutador de
transmisión/recepción 708 al bloque receptor 711 que demodula,
descifra y decodifica en canales la señal recibida. La señal de voz
resultante es llevada a través de un conversor D/A 712 a un
amplificador 713 y adicionalmente al auricular 714. La unidad de
control 705 controla el funcionamiento de la estación móvil, lee
órdenes de control proporcionadas por el usuario en el teclado 707
y envía mensajes al usuario por medio de la pantalla 706. La
disposición de control de potencia 715 según la invención se puede
realizar, por ejemplo, en la unidad de control 705 de la estación
móvil, tal como se muestra en la Fig. 7. La disposición de control
de potencia comprende de forma ventajosa los mismos elementos o
elementos correspondientes a los de la disposición de la Fig. 4, es
decir, unos medios para determinar un valor que representa la
calidad de la señal, tales como un estimador del SIR 11, un primer
elemento de control de potencia PC_1 12, un segundo elemento de
control de potencia PC_2 14, un elemento de comprobación de errores
FER 13, y un elemento de comparación 21. En esta disposición
ilustrativa, en la señal recibida se detectan errores de trama o
similares de manera que la potencia de transmisión se pueda
controlar de forma correspondiente. Resulta evidente para un experto
en la materia que la disposición según la invención también se
puede realizar en otras unidades funcionales de la estación
móvil.
Todavía en otra de las formas de realización de
la invención, se da a conocer un método para controlar la potencia
de transmisión en un sistema de telecomunicaciones. El mismo dispone
de por lo menos un terminal y de por lo menos un elemento de red y
está dispuesto para incluir por lo menos un elemento de control de
potencia (12) sensible a un nivel objetivo de un bucle de control de
calidad para la calidad de una señal y medios (11) para determinar
un valor que representa la calidad de una señal. En la forma de
realización, se define (13, 14, 15) un primer nivel objetivo del
bucle de control de calidad para el valor que representa la calidad
de una señal. Se define un intervalo de referencia para limitar el
valor que representa la calidad de una señal, y el primer nivel
objetivo del bucle de control de calidad se restringe (21) al
intervalo de referencia para obtener un nivel objetivo final del
bucle de control de calidad para el elemento de control de
potencia. Además, en el método materializado en la forma de
realización, el nivel objetivo final del bucle de control de
calidad para el valor que representa la calidad de una señal se
limita de manera que sea mayor o igual que un tercer valor límite
predeterminado. Todavía adicionalmente, los medios para determinar
un valor que representa la calidad de una señal comprenden un
estimador del SIR (11). El estimador del SIR (11) proporciona un
control al elemento de control de potencia (12). Se comprueba la
calidad de la señal recibida y, basándose en dicha comprobación, a
un elemento de comparación (21) se le proporciona un primer nivel
objetivo SIR. Por medio del elemento de comparación (21), se
garantiza que el primer nivel objetivo SIR es mayor o igual que el
tercer valor límite predeterminado del estimador del SIR. El
elemento de comparación (21) proporciona un nivel objetivo SIR
final al ele-
mento de control de potencia (12) que produce una señal de control de potencia para ajustar la potencia de transmisión.
mento de control de potencia (12) que produce una señal de control de potencia para ajustar la potencia de transmisión.
Según otra de las disposiciones, la función de
control de potencia se puede realizar en una estación base BS. En
ese caso, la disposición según la invención se puede realizar, por
ejemplo, de tal manera que se lleven a cabo mediciones en el área
de una estación base determinada para garantizar que el valor SIR
pueda ser suficientemente bueno en una cierta área. La estación
base se puede adaptar para incluir una disposición según la
invención que comprenda los mismos medios o unos medios
correspondientes a los descritos anteriormente. Resulta
particularmente ventajoso realizar la disposición en las unidades
transmisora y receptora de la estación base de manera similar al
caso descrito anteriormente correspondiente a la estación móvil.
Según una tercera disposición ventajosa, la
comparación se puede realizar en un controlador de red de
radiocomunicaciones RNC de manera que unos parámetros específicos
de la estación base usados por el controlador de red de
radiocomunicaciones especifiquen el intervalo de referencia antes
mencionado para limitar el valor que representa la calidad de la
señal. Dicha disposición se puede realizar también de tal manera que
el controlador de red de radiocomunicaciones RNC proporcione a las
estaciones base los intervalos operativos para los medios que
determinan el valor que representa la calidad de la señal y, si
fuera necesario, los ajuste, por ejemplo, en una situación en la que
dicho intervalo de referencia difiera con respecto a dicho
intervalo operativo. De forma ventajosa, los datos del intervalo
operativo y del intervalo de referencia se almacenan en el
controlador de red de radiocomunicaciones.
Resulta evidente para un experto en la materia
que un elemento de red según la invención que comprenda un
controlador de potencia de transmisión está adaptado para incluir,
según la invención, unos primeros medios para determinar un
intervalo de referencia para un valor que representa la calidad de
una señal, unos segundos medios para determinar un primer nivel
objetivo para el valor que representa la calidad de una señal, y un
elemento de comparación para limitar a dicho intervalo de referencia
dicho primer nivel objetivo correspondiente al valor que representa
la calidad de una señal con vistas a determinar un nivel objetivo
final para el valor que representa la calidad de una señal. Un
elemento de red según la invención puede comprender también otros
medios dependiendo del funcionamiento del elemento de red en
cuestión.
Resulta evidente para un experto en la materia
que la disposición correspondiente también se puede realizar en
cualquier elemento de red en el cual se puedan ejecutar funciones
relacionadas con el control de potencia. Resulta además evidente
que la implementación del método según la invención se puede dividir
entre una pluralidad de elementos de red.
La disposición según la invención se puede usar,
por ejemplo, en redes de comunicaciones móviles para controlar la
potencia de transmisión con vistas a reducir las interferencias en
la red. De forma ventajosa, la disposición según la invención
encuentra utilidad, por ejemplo, en redes de comunicaciones móviles
de tercera generación, tales como el UMTS, en las cuales se usa la
tecnología CDMA de banda ancha (WCDMA) en la transferencia de
datos. Además de los sistemas móviles, la disposición según la
invención también se puede usar en otros sistemas de
telecomunicaciones en los que se realice un control de potencia
similar.
Resulta evidente para un experto en la materia
que la disposición según la invención se puede aplicar a otras
redes de radiocomunicaciones en las cuales la potencia de
transmisión sea ajustable. La disposición según la invención que se
ha presentado anteriormente también se puede realizar de alguna otra
manera diferente a la descrita anteriormente.
Claims (30)
1. Método para controlar la potencia de
transmisión en un sistema de telecomunicaciones que comprende por
lo menos un terminal y por lo menos un elemento de red y que está
dispuesto para incluir por lo menos un elemento de control de
potencia (12) sensible a un nivel objetivo del bucle de control de
calidad correspondiente a la calidad de una señal y unos medios
(11) para determinar un valor que representa la calidad de una
señal, método en el que
- -
- se define (13, 14, 15) un primer nivel objetivo del bucle de control de calidad para el valor que representa la calidad de una señal,
- caracterizado porque
- -
- se define un intervalo de referencia para limitar el valor que representa la calidad de una señal, y
- -
- dicho primer nivel objetivo del bucle de control de calidad se limita (21) a dicho intervalo de referencia con vistas a obtener un nivel objetivo final del bucle de control de calidad para dicho elemento de control de potencia.
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque en el método el nivel objetivo final del
bucle de control de calidad para el valor que representa la calidad
de una señal se limita de manera que es menor o igual que un primer
valor límite predeterminado.
3. Método según la reivindicación 2,
caracterizado porque el nivel objetivo final del bucle de
control de calidad para el valor que representa la calidad de una
señal se limita adicionalmente de manera que es mayor o igual que
un segundo valor límite predeterminado.
4. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque en el método el nivel objetivo final del
bucle de control de calidad para el valor que representa la calidad
de una señal se limita de manera que es mayor o igual que un tercer
valor límite predeterminado.
5. Método según la reivindicación 2,
caracterizado porque dichos medios para determinar un valor
que representa la calidad de una señal comprenden un estimador del
SIR (11) y porque
- -
- dicho estimador del SIR (11) proporciona un control al elemento de control de potencia (12),
- -
- se comprueba la calidad de la señal recibida y, basándose en dicha comprobación, se proporciona un primer nivel objetivo SIR a un elemento de comparación (21),
- -
- por medio de dicho elemento de comparación (21) se garantiza que dicho primer nivel objetivo SIR es menor que o igual al primer valor límite predeterminado del estimador del SIR (11), y
- -
- el elemento de comparación (21) proporciona un nivel objetivo SIR final al elemento de control de potencia (12) que produce una señal de control de potencia para ajustar la potencia de transmisión.
6. Método según la reivindicación 3,
caracterizado porque dichos medios para determinar un valor
que representa la calidad de una señal comprenden un estimador del
SIR (11) y
- -
- dicho estimador del SIR (11) proporciona un control al elemento de control de potencia (12),
- -
- se comprueba la calidad de la señal recibida y, basándose en dicha comprobación, se proporciona un primer nivel objetivo SIR a un elemento de comparación (21),
- -
- por medio de dicho elemento de comparación (21) se garantiza que dicho primer nivel objetivo SIR es menor que o igual al primer valor límite predeterminado del estimador del SIR (11) y mayor o igual que el segundo valor límite predeterminado del estimador del SIR,
- -
- el elemento de comparación (21) proporciona un nivel objetivo SIR final al elemento de control de potencia (12) que produce una señal de control de potencia para ajustar la potencia de transmisión.
7. Método según la reivindicación 4,
caracterizado porque dichos medios para determinar un valor
que representa la calidad de una señal comprenden un estimador del
SIR (11) y porque
- -
- dicho estimador del SIR (11) proporciona un control al elemento de control de potencia (12),
- -
- se comprueba la calidad de la señal recibida y, basándose en dicha comprobación, se proporciona un primer nivel objetivo SIR a un elemento de comparación (21),
- -
- por medio de dicho elemento de comparación (21) se garantiza que dicho primer nivel objetivo SIR es mayor o igual que el tercer valor límite predeterminado del estimador del SIR,
- -
- el elemento de comparación (21) proporciona un nivel objetivo SIR final al elemento de control de potencia (12) que produce una señal de control de potencia para ajustar la potencia de transmisión.
8. Método según la reivindicación 2,
caracterizado porque dichos medios para determinar un valor
que representa la calidad de una señal comprenden un estimador del
SIR (11) y dicho primer valor límite predeterminado es igual al
valor mínimo del intervalo operativo de dicho estimador del SIR (11)
sumado a una segunda constante predeterminada.
9. Método según la reivindicación 3,
caracterizado porque dichos medios para determinar un valor
que representa la calidad de una señal comprenden un estimador del
SIR (11), dicho primer valor límite predeterminado es igual al
valor máximo del intervalo operativo de dicho estimador del SIR (11)
sumado a una primera constante predeterminada, y dicho segundo
valor límite predeterminado es igual al valor mínimo del intervalo
operativo de dicho estimador del SIR (11) sumado a una segunda
constante predeterminada.
10. Método según la reivindicación 4,
caracterizado porque dichos medios para determinar un valor
que representa la calidad de una señal comprenden un estimador del
SIR (11), y dicho tercer valor límite predeterminado es igual al
valor máximo del intervalo operativo de dicho estimador del SIR (11)
sumado a una primera constante predeterminada.
11. Método según la reivindicación 2, 3 ó 4,
caracterizado porque la necesidad de incrementar y reducir la
potencia de transmisión se determina basándose en la cantidad de
errores de la señal.
12. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque el intervalo de referencia de los medios
que determinan un valor que representa la calidad de una señal es
específico de cada estación base.
13. Método según la reivindicación 12,
caracterizado porque los datos del intervalo de referencia
específico de cada estación base se almacenan en por lo menos un
controlador de red de radiocomunicaciones (RNC).
14. Método según la reivindicación 5, 6 ó 7,
caracterizado porque dicha comprobación tiene lugar en una
estación base (BS).
15. Método según la reivindicación 5, 6 ó 7,
caracterizado porque dicha comprobación tiene lugar en un
controlador de red de radiocomunicaciones (RNC).
16. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque el método se aplica en un sistema
WCDMA.
17. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho sistema de telecomunicaciones es
un sistema de comunicaciones móviles.
18. Terminal para controlar la potencia de
transmisión, comprendiendo dicho terminal
- -
- un elemento de control de potencia (12) sensible a un nivel objetivo del bucle de control de calidad (15) para un valor que representa la calidad de una señal y
- -
- unos medios (13, 14, 15) para determinar un primer nivel objetivo del bucle de control de calidad para el valor que representa la calidad de una señal,
- caracterizado porque el terminal comprende además
- -
- unos medios adicionales (11) para definir un intervalo de referencia para el valor que representa la calidad de una señal, y
- -
- un elemento de comparación (21) para limitar a dicho intervalo de referencia el primer nivel objetivo del bucle de control de calidad con vistas a determinar, para dicho elemento de control de potencia, un nivel objetivo final del bucle de control de calidad para el valor que representa la calidad de una señal.
19. Terminal según la reivindicación 18,
caracterizado porque dicho elemento de comparación (21)
comprende unos primeros medios (41) que garantizan que dicho primer
nivel objetivo del bucle de control de calidad para el valor que
representa la calidad de una señal es menor o igual que un primer
valor límite predeterminado de dicho intervalo de referencia, y el
elemento de comparación (21) comprende además unos segundos medios
(42) para proporcionar al elemento de control de potencia (12) un
nivel objetivo final del bucle de control de calidad para el valor
que representa la calidad de una señal.
20. Terminal según la reivindicación 19,
caracterizado porque dicho elemento de comparación (21)
comprende unos primeros medios (41) que garantizan adicionalmente
que dicho primer nivel objetivo del bucle de control de calidad
para el valor que representa la calidad de una señal es mayor o
igual que un primer valor límite predeterminado de dicho intervalo
de referencia, y el elemento de comparación (21) comprende además
unos segundos medios (42) para proporcionar al elemento de control
de potencia (12) un nivel objetivo final del bucle de control de
calidad para el valor que representa la calidad de una señal.
21. Terminal según la reivindicación 18,
caracterizado porque dicho elemento de comparación (21)
comprende unos primeros medios (41) que garantizan que dicho primer
nivel objetivo del bucle de control de calidad para el valor que
representa la calidad de una señal es mayor o igual que un tercer
valor límite predeterminado de dicho intervalo de referencia, y el
elemento de comparación (21) comprende además unos segundos medios
(42) para proporcionar al elemento de control de potencia (12) un
nivel objetivo final del bucle de control de calidad para el valor
que representa la calidad de una señal.
22. Terminal según la reivindicación 18,
caracterizado porque el terminal comprende una estación
móvil.
23. Terminal según la reivindicación 18,
caracterizado porque dicho valor que representa la calidad de
una señal es un valor SIR.
24. Elemento de red que comprende
- -
- un controlador de potencia de transmisión (12) sensible a un nivel objetivo del bucle de control de calidad para un valor que representa la calidad de una señal y
- -
- unos medios (13, 14, 15) para determinar un primer nivel objetivo del bucle de control de calidad para el valor que representa la calidad de una señal,
- caracterizado porque el elemento de red comprende además
- -
- unos medios adicionales para definir un intervalo de referencia para el valor que representa la calidad de una señal, y
- -
- un elemento de comparación (21) para limitar a dicho intervalo de referencia el primer nivel objetivo del bucle de control de calidad correspondiente al valor que representa la calidad de una señal con vistas a determinar, para el controlador de potencia de transmisión, un nivel objetivo final del bucle de control de calidad para el valor que representa la calidad de una señal.
25. Elemento de red según la reivindicación 24,
caracterizado porque dicho elemento de comparación (21)
comprende unos primeros medios (41) que garantizan que dicho primer
nivel objetivo del bucle de control de calidad para el valor que
representa la calidad de una señal es menor o igual que un primer
valor límite predeterminado de dicho intervalo de referencia, y el
elemento de comparación (21) comprende además unos segundos medios
(42) para proporcionar al controlador de potencia de transmisión
(12) un nivel objetivo final del bucle de control de calidad para
el valor que representa la calidad de una señal.
26. Elemento de red según la reivindicación 25,
caracterizado porque dicho elemento de comparación (21)
comprende dichos primeros medios (41) que garantizan adicionalmente
que dicho primer nivel objetivo del bucle de control de calidad
para el valor que representa la calidad de una señal es mayor o
igual que un primer valor límite predeterminado de dicho intervalo
de referencia, y el elemento de comparación (21) comprende además
unos segundos medios (42) para proporcionar al controlador de
potencia de transmisión (12) un nivel objetivo final del bucle de
control de calidad para el valor que representa la calidad de una
señal.
27. Elemento de red según la reivindicación 24,
caracterizado porque dicho elemento de comparación (21)
comprende unos primeros medios (41) que garantizan que dicho primer
nivel objetivo del bucle de control de calidad para el valor que
representa la calidad de una señal es mayor o igual que un tercer
valor límite predeterminado de dicho intervalo de referencia, y el
elemento de comparación (21) comprende además unos segundos medios
(42) para proporcionar al controlador de potencia de transmisión
(12) un nivel objetivo final del bucle de control de calidad para
el valor que representa la calidad de una señal.
28. Elemento de red según la reivindicación 24,
caracterizado porque el elemento de red es un controlador de
red de radiocomunicaciones (RNC).
29. Elemento de red según la reivindicación 24,
caracterizado porque el elemento de red es una estación base
(BS).
30. Elemento de red según la reivindicación 24,
caracterizado porque el elemento de red es un elemento de red
en un sistema de comunicaciones móviles WCDMA.
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