ES2289482T3 - Sistema y metodo para la reutilizacion selectiva de intervalos de tiempo del canal fisico comun para los canales dedicados empleando antenas adaptativas. - Google Patents
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Abstract
Un método en un sistema de comunicaciones radioeléctricas de los intervalos de tiempo del reutilización del canal físico común (CPCH), para transmitir señales de canal físico dedicado DPCH a un nivel de potencia que no exceda de un nivel de potencia máxima, incluyendo el sistema (i) una pluralidad de células, en donde cada célula tiene una pluralidad de secciones angulares; (ii) una pluralidad de unidades radioeléctricas de transmisión/recepción (WTRU); (iii) una red de acceso por radio (RAN) para recoger las métricas asociadas con la calidad de los intervalos de tiempo CPCH, y la potencia recibida medida por las mencionadas unidades WTRU; (iv) una pluralidad de estaciones base, las cuales transmiten las señales CPCH a través de una pluralidad de intervalos de tiempo, teniendo las mencionadas estaciones base unas antenas adaptativas operando en las respectivas células mencionadas, en donde cada estación base está en comunicación con las respectivas unidades de la mencionadas WTRU; y (v) unabase de datos que asocie las células con las antenas adaptativas de las estaciones base, caracterizado el método porque: (a) la RAN determina que el sistema de comunicaciones tiene una distribución estable de las métricas CPCH para cada sección angular de cada célula; (b) etiqueta (430, 432) en la base de datos, cada uno de los intervalos de tiempo CPCH como agresivos o no agresivos; (c) incrementa (430) en una magnitud predeterminada la potencia de la señal DPCH transmitida por la estación base en cada intervalo de tiempo CPCH, que esté etiquetada como no agresiva, y en donde la potencia está por debajo de un nivel de potencia máxima predeterminada; (d) se realiza la monitorización (445) de las métricas asociadas con la calidad del intervalo de tiempo CPCH; y (e) cada sección angular de cada célula está asociada con una degradación de la calidad CPCH, determinando las células vecinas respectivas, reduciendo (455) el nivel de potencia máximo para los intervalos de tiempo CPCH en las células vecinas asociadas con la degradación de la calidad CPCH, y etiquetando (460) en la base de datos, las células vecinas como agresivas para los intervalos de tiempo CPCH asociados con la degradación de la calidad CPCH.
Description
Sistema y método para la reutilización selectiva
de intervalos de tiempo del canal físico común para los canales
dedicados empleando antenas adaptativas.
La presente invención está relacionada con los
sistemas radioeléctricos de comunicaciones digitales. Más en
particular, la presente invención está relacionada con un sistema de
autoconfiguración duplex de división en el tiempo (TDD), el cual
permite la reutilización selectiva de ciertos intervalos de tiempo
del Canal Físico Común (CPCH) para los canales dedicados.
Los sistemas celulares convencionales utilizan
típicamente un Canal de Difusión (BCH) para comunicar la información
a un usuario móvil específico para la Red de Acceso por Radio
(RAN), así como también para una llamada dada, incluso antes de
establecer la conexión. En un sistema TDD, el BCH se transmite en el
Canal Físico de Control Común Primario (PCCPCH). Otro ejemplo de
canales comunes transmitidos en los intervalos de tiempo CPCH es el
Canal de Acceso Directo (FACH), el cual en el sistema TDD, se
transmite en el Canal Físico de Control Común Secundario (SCCPCH).
Tal como aquí se expone, el término "intervalo de tiempo CPCH"
se refiere a cualquier intervalo de tiempo que se utilice para
transmitir el CPCH.
Ciertos intervalos de tiempo celulares
reservados se han utilizado típicamente a través de un subsistema
del sistema TDD, para transmitir el CPCH. El subsistema es un
ensamblado de células TDD que pueden interferir entre sí debido a
su proximidad relativamente cercana, desde un punto de vista de la
pérdida del trayecto hacia otro. Por ejemplo, un subsistema podría
comprender en un piso de un edificio desplegado utilizando
múltiples células si las paredes del edificio no proporcionarán un
aislamiento suficiente (desde el punto de vista de la pérdida por
el trayecto). De forma similar, un edificio completo podría ser
considerado como un subsistema si los suelos y los techos del
edificio no pudieran proporcionar un aislamiento suficiente (desde
el punto de vista de la pérdida por el trayecto), para prevenir la
interferencia entre los pisos. En un despliegue en el exterior, un
subsistema puede ser cualquier cosa con respecto a un pequeño
distrito, que comprenda algunas pocas células con respecto a una
gran área metropolitana.
Dependiendo del rendimiento de los receptores
del sistema TDD, así como también del aislamiento de la
radiofrecuencia (RF) entre las células, el sistema TDD puede
limitar el número de intervalos de tiempo necesarios para transmitir
el CPCH a un intervalo de tiempo CPCH. Alternativamente, el
sistema TDD puede tener que utilizar más de un intervalo de tiempo,
para asegurar una excelente calidad en el CPCH (por ejemplo, la
repetición del BCH en el caso del PCCPCH, tasa de errores de
bloques FACH (BLER) en el caso del SCCPCH, etc.).
La figura 1 muestra el caso en que se utiliza
más un intervalo de tiempo en un sistema de comunicaciones
radioeléctricas convencional. Cada estación base (BS)
A-F del sistema utilizaría solo uno de los
intervalos de tiempo 1, 2, 3 para su propia transmisión CPCH,
mientras que se abstendría de transmitir cualquier cosa en los demás
intervalos de tiempo que el sistema pueda utilizar para el CPCH.
Las estaciones base vecinas utilizarían los otros intervalos de
tiempo para sus transmisiones CPCH. Un intervalo de tiempo CPCH
dado se utilizaría solo por las estaciones base que estuvieran a
una cierta distancia entre sí, realzando así la relación de
señal/interferencia (SIR) del CPCH para las unidades móviles
atendidas por estas estaciones base, y asegurar así la cobertura
contigua del CPCH. No obstante, esto disminuirá la capacidad del
sistema, puesto que se encontrarán disponibles menos intervalos de
tiempo para el tráfico en los Canales Físicos Dedicados (DPCH).
Existe la necesidad de un método y un sistema
que pueda reutilizar selectivamente algunos de los intervalos de
tiempo CPCH en un sistema TDD, para transmitir los datos del
usuario.
El documento
DE-19858725-A1 describe un método
para la transmisión en un canal de acceso aleatorio en un sistema
de radiocomunicaciones, en donde una pluralidad de estaciones de
abonados utiliza el canal de una forma no coordinada. Las
estaciones de abonados llevan a cabo las transmisiones de la señal
en el canal con una potencia de transmisión correspondiente a un
valor de atenuación predeterminado, y en una parte de las
transmisiones, se incrementa la potencia de transmisión.
El documento
US-2001/026543-A1 describe un método
de la asignación de un canal a un equipo de usuario en un sistema
de comunicaciones CDMA. El canal común físico de paquetes se asigna
a un equipo de usuario de acuerdo con una firma del preámbulo de
acceso.
La presente invención utiliza antenas
adaptativas en las estaciones base de un sistema de comunicaciones,
para monitorizar los parámetros métricos asociados con la calidad de
uno o más intervalos de tiempo CPCH, para determinar si se
reutilizan algunos o todos de los intervalos de tiempo CPCH, para
transmitir el DPCH. Si se determina la reutilización de algunos o
todos de los intervalos de tiempo CPCH, se realiza una determinación
adicional para limitar la aplicación en las potencias de
transmisión DPCH. Las antenas adaptativas pueden utilizarse en las
estaciones base, para permitir que el sistema reutilice algunos o
todos los intervalos de tiempo CPCH para transmitir DPCH, mejorando
así la capacidad global del sistema, manteniendo mientras tanto la
cobertura CPCH, y la calidad a un nivel deseado a través de la
totalidad del sistema.
Los objetivos de la presente invención llegarán
a ser evidentes con la consideración de la siguiente descripción
adjunta y con las figuras, en las que:
la figura 1 muestra la asignación de los
intervalos de tiempo CPCH en las células de un sistema de
comunicaciones radioeléctricas convencionales;
la figura 2 muestra la asignación de los
intervalos de tiempo CPCH en las células de un sistema de
comunicaciones radioeléctricas que operen de acuerdo con la
presente invención;
la figura 3 es un diagrama de bloques a modo de
ejemplo de un sistema de comunicaciones, de acuerdo con una
realización preferida de la presente invención;
la figura 4 es un diagrama de flujo que muestra
las etapas del método para la reutilización de forma selectiva de
los intervalos de tiempo CPCH, para transmitir los datos del usuario
en el sistema de comunicaciones de la figura 3; y
la figura 5 muestra la configuración de una base
de datos a modo de ejemplo, utilizada de acuerdo con la presente
invención.
Las realizaciones preferidas actualmente se
describen más adelante con referencia a las figuras de los dibujos,
en donde los numerales iguales representan los elementos iguales en
su totalidad.
Aunque la descripción que sigue se explica
específicamente según sea aplicable al sistema TDD y al acceso
múltiple por división de códigos en sincronización con la división
en el tiempo (TD-SCDMA), se observará que la
invención en su forma amplia es también aplicable a otros sistemas
de transmisión sin limitación alguna.
De aquí en adelante, la unidad radioeléctrica de
transmisión/recepción (WTRU) incluye aunque sin limitación a un
equipo de usuario, estación móvil, unidad de abonado fija o móvil,
buscapersonas, o bien cualquier otro tipo de dispositivo capaz de
operar en un entorno radioeléctrico. De ahora en adelante, una
estación base incluye aunque sin limitación una estación base, un
Nodo B, controlador de sitio, punto de acceso o bien otro
dispositivo de interfaz en un entorno radioeléctrico.
Se describe más adelante una realización a modo
de ejemplo de un método y sistema, que muestran las forma en que
pueden utilizarse las antenas adaptativas en un sistema de
comunicaciones en las estaciones base, para permitir que el sistema
pueda reutilizar al menos algunos de los intervalos de tiempo CPCH,
para transmitir DPCH, tal como se muestra en la figura 2, mejorando
así la capacidad global del sistema, manteniendo mientras tanto la
cobertura y calidad del sistema CPCH a un nivel deseado a través del
todo el sistema. No obstante, deberá tenerse precaución para evitar
la reutilización indiscriminada de los intervalos de tiempo CPCH,
para transmitir la señal DPCH en el mismo subsistema, lo cual
podría conducir a que las señales CPCH tuvieran una alta
interferencia, y por tanto provocar problemas de recepción CPCH para
los usuarios móviles en algunas zonas. Algunas consecuencias
resultantes de una recepción deficiente CPCH podrían incluir
retardos inaceptables para los usuarios, para tener acceso a la
RAN, y con la degradación de las funciones claves de gestión de los
recursos de radio (por ejemplo, tal como las transferencias y el
control de la potencia), dando lugar a agujeros o deficiencias en
el servicio de CPCH. Se observará que incluso aunque el ejemplo
descrito se refiere a un sistema TDD, el método y el sistema de la
invención son igualmente aplicables a otros sistemas de transmisión,
tal como el sistema TDS CDMA.
La figura 3 muestra un sistema 300 de
comunicaciones a modo de ejemplo, operando de acuerdo con la
presente invención. El sistema de comunicaciones 300 incluye una
pluralidad de unidades WTRU, 305A, 305B, 305C, una Red de Acceso
por Radio (RAN) 310, y una base de datos celular 315. La RAN 310
incluye una pluralidad de estaciones base 320A, 320B equipadas con
antenas adaptativas 325, que comprenden los elementos 330 de la
antena N. La RAN 310 incluye además un controlador de red de radio
(RNC) 335, que comprende un procesador 340, en el cual se ejecuta
el proceso 345 de asignación de canales. En el contexto de la
presente invención que trata de las señales CPCH, las antenas
adaptativas 325 se utilizan para identificar la dirección de llegada
de los usuarios que envíen las medidas. La RAN 310 se utiliza para
recoger las métricas de medida de la calidad en el CPCH para un
gran número de posiciones móviles, así como también para la potencia
recibida medida por las unidades WTRU, 305A, 205B, 305C, que
proporcionarán visiones internas en la pérdida por trayecto asociada
con los parámetros métricos medidos del sistema CPCH.
Los ejemplos de los parámetros métricos de la
calidad CPCH que pueden recogerse por el sistema incluyen aunque
sin limitación, las estadísticas del tiempo de lectura BCH y el SIR
medido en los intervalos de tiempo PCCPCH, en el caso del PCCPCH o
FACH BLER, y el SIR medido en los intervalos de tiempo SCCPCH en el
caso de SCCPCH. Se supone que una métrica de calidad CPCH
deficiente está provocada por la señal CPCH que sea demasiado baja
en comparación con el ruido térmico, o bien que la señal CPCH esté
atenuada por la interferencia.
Para cualificar como una métrica de calidad CPCH
válida, la potencia de la señal CPCH medida en la unidad WTRU
tiene que ser suficientemente alta en comparación con el ruido
térmico, de forma que la unidad WTRU se considere como que está
dentro del área de cobertura del CPCH. A este respecto, las
estadísticas de las unidades WTRU que experimentan una débil
recepción CPCH debido a que están muy lejos de la estaciona base de
servicio (o bien en zona de sombra radioeléctrica), no deberán
incluirse en el análisis descrito más adelante. A tal efecto, la
medida de calidad CPCH para la cual la potencia medida recibida es
inferior a un cierto umbral deberá ser descartada.
Para cada métrica de calidad CPCH que pueda
recoger, el sistema de comunicación 300 mide las señales recibidas
en cada elemento de la antena 330 de las estaciones base 320A, 320B.
Esta medida se utiliza por el sistema de comunicaciones 300 para
identificar, con su conjunto de antenas apiladas, la dirección de
llegada de la WTRU en que se envía la métrica de calidad CPCH.
El proceso 345 de asignación de canales que se
ejecuta en un procesador 340 permite a las estaciones base 320A,
320B el reutilizar algunos o todos los intervalos de tiempo CPCH,
para transmitir las señales DPCH. Con referencia a la figura 4, el
proceso 345 utilizado por el sistema de comunicaciones 300 permite
que los canales dedicados se encuentren en los intervalos de tiempo
CPCH. El sistema de comunicaciones 300 está configurado de forma
tal que puedan utilizarse más de un intervalo de tiempo CPCH
(N_{CPCH} > 1). En un estado inicial del sistema de
comunicaciones 300, se asignan los intervalos de tiempo del enlace
descendente N_{DL} y los intervalos de tiempo del enlace
ascendente N_{UL} (etapa 405), en donde N_{DL} + N_{UL} es el
numero total de intervalos de tiempo por trama TDD. El sistema de
comunicaciones 300 se supone también, por ejemplo, que utiliza un
total de N_{CPCH} intervalos de tiempo distintos para transmitir
las señales CPCH, en donde N_{CPCH} se asigna con un valor de uno
a N_{DL} (etapa 410). En este punto, no se usa ninguno de los
intervalos de tiempo CPCH para transmitir las señales DPCH.
Con referencia todavía a la figura 4, antes de
intentar la reutilización de los intervalos de tiempo CPCH para
transmitir las señales DPCH, el sistema de comunicaciones 300 tiene
que recoger la serie de medidas suficientes, para proporcionar una
distribución relativamente estable de las métricas de calidad CPCH
para cada sección angular de cada célula (etapa 415). Una vez que
el sistema de comunicación 300 sea estimado como que tiene la
recepción CPCH adecuada, y teniendo una distribución estable de las
métricas CPCH, el sistema de comunicaciones 300 iniciará un
proceso, en el cual intentará reutilizar los intervalos de tiempo
CPCH de una estación base en el sistema, para soportar el tráfico
DPCH. En la etapa inicial, un operador que utilice un único
intervalo de tiempo CPCH en su sistema global, según lo indicado
por la salida "NO" de la etapa 420, etiquetará el intervalo
de tiempo CPCH de cada célula como no agresivo (etapa 425). El
operador que utilice más de un intervalo de tiempo CPCH según lo
indicado por la salida de "SI" de la etapa 420 etiquetaría el
intervalo de tiempo CPCH de cada célula como agresivo, y
etiquetaría todos los demás intervalos de tiempo CPCH
N_{CPCH}-1 como no agresivos (etapa 430).
Los identificadores de agresivos y no agresivos
son simples banderas binarias, que proporcionan la capacidad de
eliminar uno o múltiples intervalos de tiempo CPCH de una célula del
proceso descrito anteriormente, una vez que se estime que la célula
no incremente ya más la potencia de las señales DPCH en dicho
intervalo de tiempo. El término "agresivo" se refiere a la
capacidad de interferencia. Si al incrementar P_{MAX\_DCH\_CPCH}
para un intervalo de tiempo dado en una primera célula, resulta que
se degrada la recepción CPCH de la segunda célula, la primera
célula se considerará como agresiva durante dicho intervalo de
tiempo.
Para cada célula que se etiquete como "no
agresiva" para un intervalo de tiempo dado, el valor de
P_{MAX\_DCH\_CPCH} se incrementará en P__{INCREMENTO} Vatios, a
menos que P_{MAX\_DCH\_CPCH} ya se corresponda a la potencia
máxima (P_{max}) que la estación móvil pueda permitir en un
intervalo de tiempo. El valor de P_{MAX\_DCH\_CPCH} es la
potencia de transmisión máxima que una estación está autorizada a
utilizar para transmitir una señal DPCH en un intervalo de tiempo
CPCH.; P_incremento es la dimensión de la etapa utilizada por el
proceso para incrementar iterativamente el valor de
P_{MAX\_DCH\_CPCH}, y P_{max} es la potencia máxima que una
estación base esta autorizada para transmitir independientemente de
la naturaleza de las señales (es decir, CPCH o DPCH).
En la etapa 435, se realiza una determinación
de si (1) todas las células tienen sus intervalos de tiempo CPCH
como agresivos, o bien (2) tienen su valor de P_{MAX\_DCH\_CPCH}
configurado a P_{max}. En caso de que no existan ninguna de las
condiciones (1) ó (2), en la etapa 440 el valor de
P_{MAX\_DCH\_CPCH} se incrementa para cada célula en el
P__{incremento} para los intervalos de tiempo CPCH que (i) no
estén etiquetados como agresivos, e (ii) que tengan un valor de
P_{MAX\_DCH\_CPCH} que esté configurado como menor que la
P_{max}. En la etapa 445, se recogen las estadísticas PCCPCH, y
la calidad CPCH se monitoriza para cada sección angular de cada
célula. Para cada sección angular de cada célula que denote una
degradación de la calidad CPCH, no se encontrarán células vecinas en
la base de datos de las células 315 (etapa 450). En la etapa 455,
las células vecinas identificadas en la etapa 450 tienen su valor de
P_{MAX\_DCH\_CPCH} reducido en P_incremento para el intervalo de
tiempo en donde se midió la degradación de CPCH. En la etapa 460,
las células vecinas identificadas en la etapa 450 están etiquetadas
como agresivas para el intervalo de tiempo en donde se midió la
degradación de CPCH.
Así pues, para cada sección angular de cada
célula se realiza una decisión en cuanto si la interferencia añadida
de las señales DPCH es perjudicial o no para la calidad CPCH de los
intervalos de tiempo. Esta decisión se inicia solamente cuando una
célula haya recogido una medida de una calidad CPCH suficiente para
conseguir un cierto nivel de fiabilidad en la relevancia
estadística de las nuevas medidas. Si se detecta una calidad CPCH
no satisfactoria en uno o varios elementos, cada uno de los vecinos
del elemento se etiquetarán como una célula agresiva. El parámetro
P_{MAX\_DCH\_CPCH} de cada célula agresiva se reducirá mediante
el factor P__{incremento} Watios. No existe una potencia mínima,
y es una variable que puede configurarse a cualquier valor. El
proceso del factor P__{incremento} continúa hasta que todas las
células estén etiquetadas como agresivas, o hasta que todas las
células tengan el factor P_{MAX\_DCH\_CPCH} configurado para
P_{max}.
Pueden ejecutarse cualquiera de las dos acciones
siguientes, o bien una combinación de las dos, para determinar si
la interferencia añadida es perjudicial para la calidad CPCH:
- (1)
- Comparar las distribuciones CCH recién adquiridas con respecto a la distribución de la "línea base". Cada sección angular tiene una distribución. Por ejemplo, si una antena adaptativa tiene diez elementos de antena para poder permitir la definición de diez secciones angulares, deberán almacenarse diez distribuciones para dicha estación base. Esto deberá realizarse para cada sección angular N de la célula. La comparación de una distribución con otra se realizaría de varias formas, incluyendo aunque sin limitación la comparación de las estadísticas extraídas de las dos distribuciones (por ejemplo, media, mediana, 5% de la Función de Distribución Acumulativa, etc.).
- (2)
- Verificar si la distribución CPCH recién adquirida es peor que lo que se considere como una distribución de calidad CPCH aceptable. Este criterio difiere del anterior criterio en el sentido de que incluso en el caso en que el uso del intervalo de tiempo CPCH transmita señales DPCH que degradaran la calidad CPCH en comparación con la línea base, esta degradación añadida podría considerarse aceptable si la calidad CPCH se mantuviera todavía por encima de un cierto nivel deseado.
La base de datos 315 de las células se utiliza
para identificar las células vecinas (desde el punto de vista de la
radiofrecuencia (RF)) de cualquier estación dada. Un ejemplo de
dicha base de datos incluye la base de datos utilizada por los
operadores celulares con sus herramientas de planificación de RF.
La base de datos de células 315 se ha utilizado también para
asociar cada elemento de antena 330 de cada estación base 320A,
320B, y su ángulo asociado, a una o más de las células vecinas. El
proceso de asignación de canales 345 que se ejecuta en el procesador
340 permite a la estaciones base 320A, 320B, el reutilizar algunos
o todos de los intervalos de tiempo CPCH para transmitir las
señales DPCH.
Con antenas adaptativas constituidas por N
elementos de antena, es posible identificar la dirección de llegada
de una señal entrante con una resolución angular de (\theta/N) en
donde (\theta) es el ángulo cubierto por el lóbulo principal de
un único elemento de la antena. El ángulo (\theta) corresponde al
ángulo abarcado por una célula, cuando la antena adaptativa se
utiliza en un contexto celular. Por ejemplo, para un sector en un
despliegue tri-sectorizado, este ángulo es de 120
grados, y para una célula omnidireccional este ángulo será de 360
grados. Así pues, si la célula se divide en N secciones angulares
(que abarcan ángulos iguales), la antena adaptativa permite la
determinación de cual es la sección angular del origen de la señal
entrante. A partir de la recogida de estas medidas para un gran
número de usuarios, el sistema de comunicación 300 es capaz de
obtener una distribución de las métricas de calidad CPCH, para cada
sección angular N de la célula. La distribución de la calidad CPCH
podría tomar la forma de un histograma en el cual cada conjunto
correspondería a un pequeño intervalo de la métrica de calidad
CPCH.
La figura 5 muestra una configuración a modo de
ejemplo de una base de datos de células 315, en donde C1 ... CN son
identificadores de células, y \theta_{i-1} a
\thetai especifican un rango en cuanto al ángulo desde el cual se
percibe el problema de la interferencia. Se observará que el estado
de si una célula está etiquetada como agresiva o no agresiva no
está necesariamente en la base de datos, pero puede estar en el
propio proceso. Por ejemplo, una vez que se conoce que la Célula 2
tiene una interferencia en una cierta zona (según lo determinado
por el ángulo de llegada proporcionado por las antenas adaptativas),
la base de datos determinará cual es la célula interferente que
provoca esta interferencia.
La presente invención puede ser implementada en
conjunción con un algoritmo de Asignación Rápida del Canal Dinámico
(FDCA), el cual es responsable de la asignación de señales DPCH a
los intervalos de tiempo, pero solo se permitirá el transmitir
señales DPCH a una cierta potencia de transmisión con
P_{MAX\_DCH\_CPCH} = 0 Watios (sin transmisión) en los intervalos
de tiempo CPCH. Inicialmente, el algoritmo FDCA no permite que el
sistema DPCH se transmita en los intervalos de tiempo CPCH, según lo
indicado por una bandera independiente, o más simplemente, mediante
la reutilización de la variable P_{MAX\_DCH\_CPCH}, pero
configurándola a cero. El algoritmo FDCA es el proceso mediante el
cual el RAN asigna canales a los usuarios móviles. Típicamente, el
algoritmo FDCA recibe por cada llamada una lista de intervalos de
tiempo en que puede utilizar el dar servicio a las señales DPCH. En
los sistemas convencionales, el FDCA recibiría una lista de
intervalos de tiempo que no incluirían los intervalos de tiempo
CPCH. En el contexto de la presente invención, el FDCA recibe, para
cada célula, una lista de intervalos de tiempo incluyendo uno o más
intervalos de tiempo CPCH. Con el fin de controlar el nivel al cual
se reutilizan los intervalos de tiempo CPCH para transmitir las
señales DPCH, la FDCA recibirá también conjuntamente con cada
intervalo de tiempo CPCH para cada célula, el parámetro
P_{MAX\_DCH\_CPCH}, el cual limita explícitamente la potencia en
una cierta estación base, permitiendo utilizar el poder transmitir
una señal DPCH durante un intervalo de tiempo CPCH dado.
En una realización de la presente invención, el
sistema almacena cada distribución de la métrica de calidad CPCH,
utilizando un histograma en donde cada conjunto del histograma
correspondería a un rango de la métrica de calidad CPCH. Por
ejemplo, si la métrica de calidad CPCH fuera el tiempo de lectura
BCH, el histograma podría tener conjuntos correspondientes a una
segunda duración, es decir, el primer conjunto del histograma se
utilizaría para almacenar las medidas que informaran sobre un tiempo
de lectura BCH entre 0 y 1 segundo, el segundo conjunto se
utilizaría para almacenar las medidas informando sobre el tiempo de
lectura BCH entre 1 y 2 segundos, etc. Cada vez que el sistema
WRTU envíe un informe de medidas de la métrica de calidad CPCH a la
estación base, el sistema identificará la sección angular en donde
esté situado el WTRU, y asociará la métrica de calidad CPCH a la
sección angular, almacenando la misma en el conjunto apropiado del
histograma asociado con la sección angular.
Después de haber recogido un gran numero de
medidas, la distribución se considerará como estable. El número
exacto de medidas requeridas para obtener una distribución estable,
depende del número de conjuntos en el histograma y de su capacidad.
El sistema de comunicaciones 800 tiene que ser configurado de forma
tal que sea adecuada la recepción CPCH. La recepción adecuada es un
término general, el cual puede ser implementado de muchas formas.
Por ejemplo, se podría decidir que la recepción adecuada significa
que no más del 10% de las medidas de calidad CPCH se encuentran por
debajo de un cierto valor de objetivo deseado (por ejemplo, tres
segundos si la métrica de calidad CPCH es el tiempo de lectura BCH).
Algunas de estas distribuciones estables se denominarán como una
distribución de la "línea de base".
En los sistemas celulares convencionales, los
operadores radioeléctricos tienen una base de datos que contiene
los distintos sectores o células de sus sistemas, y que identifican
para cada uno de los mismos la lista de los sectores vecinos. Lo
que determina si el sector A es un vecino del sector B es la
magnitud de potencia que el sector B recibiría del sector A, si una
estación base en el sector A transmitiera a su potencia máxima. Las
herramientas de predicción de la propagación por software y/o las
medidas de pruebas de funcionamiento, se utilizan para cumplimentar
estas bases de datos. La base de datos 315 de las células avanza en
una etapa adicional para identificar sus células vecinas de cada
sección angular, en lugar de hacerlo en cada sector. Una vez más,
esto puede conseguirse utilizando las herramientas de predicción de
propagación por software.
En cuanto a la frecuencia de ejecución, el
proceso 345 puede ser re-ejecutado para un
sub-sistema (o el sistema completo) después de un
cambio en la configuración del sistema (por ejemplo, adición de
células, modificación de la inclinación de la antena, etc.). La
re-ejecución del proceso 345 consiste en la
reposición a cero de P_{MAX\_DCH\_CPCH} a cero Watios para todos
los intervalos de tiempo CPCH, reconstrucción de las distribuciones
de la línea de base, y ejecución de las etapas expuestas
anteriormente.
La presente invención tal como se ha expuesto
anteriormente, reutiliza los intervalos de tiempo CPCH en un
sistema de comunicaciones (por ejemplo, un sistema TDD) para
transmitir los datos del usuario, mejorando así la capacidad global
del sistema. Esto es especialmente importante en los escenarios en
donde las condiciones de propagación forzarán a que el operador
utilice múltiples intervalos de tiempo CPCH para garantizar un nivel
aceptable de la calidad CPCH, una situación en donde se probaría
como común cuando se desee una cobertura contigua. De forma
significativa, la invención requiere muy poca intervención del
operador, y proporciona una utilización eficiente de los recursos
de los intervalos de tiempo CPCH.
Aunque la presente invención se ha descrito en
términos de la realización preferida, las demás variaciones que se
encuentran dentro del alcance de la invención y se encuentran
expuestas en las reivindicaciones que siguen, llegarán a ser
evidentes para los técnicos especializados en el arte.
Claims (9)
1. Un método en un sistema de comunicaciones
radioeléctricas de los intervalos de tiempo del reutilización del
canal físico común (CPCH), para transmitir señales de canal físico
dedicado DPCH a un nivel de potencia que no exceda de un nivel de
potencia máxima, incluyendo el sistema (i) una pluralidad de
células, en donde cada célula tiene una pluralidad de secciones
angulares; (ii) una pluralidad de unidades radioeléctricas de
transmisión/recepción (WTRU); (iii) una red de acceso por radio
(RAN) para recoger las métricas asociadas con la calidad de los
intervalos de tiempo CPCH, y la potencia recibida medida por las
mencionadas unidades WTRU; (iv) una pluralidad de estaciones base,
las cuales transmiten las señales CPCH a través de una pluralidad
de intervalos de tiempo, teniendo las mencionadas estaciones base
unas antenas adaptativas operando en las respectivas células
mencionadas, en donde cada estación base está en comunicación con
las respectivas unidades de la mencionadas WTRU; y (v) una base de
datos que asocie las células con las antenas adaptativas de las
estaciones base, caracterizado el método porque:
- (a)
- la RAN determina que el sistema de comunicaciones tiene una distribución estable de las métricas CPCH para cada sección angular de cada célula;
- (b)
- etiqueta (430, 432) en la base de datos, cada uno de los intervalos de tiempo CPCH como agresivos o no agresivos;
- (c)
- incrementa (430) en una magnitud predeterminada la potencia de la señal DPCH transmitida por la estación base en cada intervalo de tiempo CPCH, que esté etiquetada como no agresiva, y en donde la potencia está por debajo de un nivel de potencia máxima predeterminada;
- (d)
- se realiza la monitorización (445) de las métricas asociadas con la calidad del intervalo de tiempo CPCH; y
- (e)
- cada sección angular de cada célula está asociada con una degradación de la calidad CPCH, determinando las células vecinas respectivas, reduciendo (455) el nivel de potencia máximo para los intervalos de tiempo CPCH en las células vecinas asociadas con la degradación de la calidad CPCH, y etiquetando (460) en la base de datos, las células vecinas como agresivas para los intervalos de tiempo CPCH asociados con la degradación de la calidad CPCH.
2. El método de la reivindicación 1 que
comprende además:
- (f)
- asignar un numero predeterminado de los intervalos de tiempo del enlace descendente;
- (g)
- asignar un numero predeterminado de los intervalos de tiempo del enlace ascendente; y
- (h)
- asignar un número predeterminado de los intervalos de tiempo CPCH.
3. El método de la reivindicación 2, en el que
el número de intervalos de tiempo CPCH se encuentra entre uno y el
número de intervalos de tiempo del enlace descendente.
4. El método de la reivindicación 1, que
comprende además unas etapas de repetición (c) - (e) hasta que todos
los intervalos de tiempo CPCH estén etiquetados en la base de datos
como que son agresivos o bien están designados para transmitir las
señales DPCH al nivel de potencia máxima.
5. El método de la reivindicación 1, en la que
el sistema de comunicación es un sistema duplex de división en el
tiempo (TDD) y en donde las células son del tipo TDD.
6. Un sistema de comunicaciones radioeléctricas,
el cual reserva los intervalos de tiempo físicos comunes (CPCH),
comprendiendo el sistema:
- (a)
- una pluralidad de unidades radioeléctricas de transmisión/recepción (WTRU) (305A, 305B, 305C), caracterizas porque
- (b)
- tiene una red de acceso por radio (RAN) (310) para recoger las métricas asociadas con la calidad de los intervalos de tiempo CPCH, y la potencia recibida medida por las unidades WTRU;
- (c)
- una base de datos (315) en donde cada intervalo de tiempo CPCH está etiquetado como que es agresivo o no agresivo;
- (d)
- una pluralidad de células, teniendo cada célula una pluralidad de secciones angulares;
- (e)
- una pluralidad de estaciones base (320), que transmiten las señales CPCH a través de una pluralidad de intervalos de tiempo, teniendo las mencionadas estaciones base una antenas adaptativas operando en las respectivas mencionadas células, estando cada estación base en comunicación con las respectivas mencionadas WTRU;
- (f)
- un procesador (340) en comunicación con la RAN, la base de datos, las estaciones base y las unidades WTRU;
- (g)
- y un proceso (345) que se ejecuta en el procesador para monitorizar las métricas asociadas con la calidad del intervalo de tiempo CPCH, en donde para cada sección angular de cada célula asociada con una degradación de la calidad CPCH, se determinan las respectivas células vecinas, reduciéndose el nivel de potencia máxima para los intervalos CPCH en las células vecinas asociadas con la degradación de la calidad CPCH, y en la base de datos, se etiquetan los intervalos de datos CPCH en las células vecinas asociadas con la degradación de la calidad CPCH como agresivas.
7. El sistema de la reivindicación 6, en donde
los intervalos de tiempo CPCH están reservados para transmitir las
señales del canal de difusión BCH.
8. El sistema de la reivindicación 6, en el que
los intervalos de tiempo CPCH se reutilizan para transmitir las
señales del canal físico dedicado DPCH, a un nivel de potencia que
no excede de un nivel de potencia máxima.
9. El sistema de la reivindicación 6, en donde
el sistema es un sistema TDD duplex por división en el tiempo, y en
donde las células son del tipo TDD.
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