ES2330950T3 - Un metodo para coordinar la interferencia de enlace ascendente en redes de frecuencia unica, una estacion base y una red movil para la misma. - Google Patents
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Abstract
Un método para coordinar la interferencia en el enlace ascendente entre células (B1, B2) de una red de frecuencia única, estando subdividida la banda de frecuencia utilizada para el enlace ascendente en al menos dos subconjuntos (F1, F2...FR), en donde se asigna un recurso relacionado con un subconjunto dedicado a un terminal móvil (T1) situado en una primera célula (B1) de dichas células en el área del borde contiguo a una célula vecina (B2-B4), caracterizado porque - la estación base de la célula (B2) que experimenta el mayor daño de interferencia causado por el terminal móvil (T1) es invitada a desprenderse de dicho recurso, - la estación base de la célula (B2) con el máximo daño de interferencia causado por el terminal móvil (T1) acepta un alto nivel de interferencia sobre dicho subconjunto dedicado en función de criterios de la red, y - observando el nivel de interferencia, se restringe el uso de dicho subconjunto dedicado en la célula (B2) con el máximo daño de interferencia causado por el terminal móvil (T1).
Description
Un método para coordinar la interferencia de
enlace ascendente en redes de frecuencia única, una estación base y
una red móvil para la misma.
La invención se refiere a un método para
coordinar la interferencia en el enlace ascendente según el
preámbulo de la reivindicación 1, a una estación base según el
preámbulo de la reivindicación 9 y a una red móvil según el
preámbulo de la reivindicación 11.
Los esquemas ortogonales de transmisión en el
enlace ascendente, tal como el multiplexado por división de
frecuencias ortogonales (OFDM), el acceso múltiple por división de
frecuencia (FDMA) de portadora única o el FDMA distribuido, tal
como el FDMA intercalado con múltiples terminales, se harán cada vez
más importantes, por ejemplo para evoluciones futuras de interfaces
aéreas para sistemas de radio móviles. Estos sistemas de radio se
encuentran actualmente en discusión, por ejemplo en la red de acceso
por radio (RAN) del grupo de especificaciones técnicas (TSG) del
proyecto de asociación de tercera generación (3GPP), para redes
inalámbricas de área local (WLANs), por ejemplo según el estándar
IEEE 802.11a, o para una interfaz aérea de cuarta generación.
Dado el ancho de banda licenciado, la capacidad
de transmisión de proveedores de red, por ejemplo para carga de
imágenes o de comunicación de vídeo, ha de ser lo más alta posible
para que todos los usuarios sirvan al mayor número posible de
abonados. Además, la calidad del servicio experimentada por el
usuario y específicamente la cobertura del servicio son una
propiedad importante demandada por el usuario. Así, un esquema de
acceso al enlace ascendente deberá trabajar bien en los bordes de
las células de una red de frecuencia única (SFN).
En sistemas celulares con un factor de
reutilización de frecuencia de 1 la relación de señal a
interferencia en el borde de las células puede aproximarse al
factor 1 ó 0 dB, de modo que no puede mantenerse una transmisión
útil de un terminal móvil a la estación base si un terminal móvil de
una célula vecina está cerca del terminal móvil considerado y emite
con la misma potencia a las mismas frecuencia.
Por tanto, en CDMA (CDMA = Code Division
Multiple Access - acceso múltiple por división de código) existe
una transferencia suave y los terminales móviles utilizan siempre un
código de enmascaramiento diferente (específico del terminal) en el
enlace ascendente. La recepción es posible entonces utilizando la
ganancia de diseminación del CDMA. Como es sabido, la capacidad del
enlace ascendente es considerablemente limitada debido a la fuerte
interferencia.
En la transmisión OFDM se asignan grupos de
frecuencia a un terminal móvil en lugar de los códigos asignados en
la transmisión CDMA. En otros esquemas ortogonales FDMA del enlace
ascendente se asignan también frecuencias en el enlace ascendente a
un terminal móvil. Así, en contraste con la transmisión CDMA, en
estos esquemas se puede planificar y evitar la interferencia. Para
estos esquemas ortogonales de transmisión por el enlace ascendente
se ha de resolver también el problema en el borde de las
células.
Hasta ahora, es posible la planificación de
frecuencia para las células por medio de dar a cada célula completa
una banda de frecuencia distinta.
Sin embargo, la distribución de frecuencia a las
diferentes células reduce muy considerablemente los recursos
disponibles en el enlace ascendente por cada célula, por ejemplo en
un factor de 1/3 ó 1/7, y así disminuye el rendimiento global del
sistema. Esto constituye un desperdicio de recursos para el área
interior de una célula.
Es posible una reutilización de frecuencia de,
por ejemplo, 1/3 solamente en la parte exterior de la célula, pero
se sigue desperdiciando una cantidad demasiado grande de
recursos.
Un método de esta clase para la coordinación de
interferencia con restricción en la reutilización de frecuencia se
describe en el documento XP002310556 con el título "OFDM with
interference control for improved HSDPA coverage" (OFDM con
control de interferencia para cobertura HSDPA mejoradas), presentado
en el Encuentro #37 del 3GPP TSG RAN WG1, Mayo de 2004
(05-2004). Según dicho método, en cada célula la
potencia de un subconjunto de frecuencias es limitada. Si un
terminal se aproxima a la región del borde contiguo a otra célula,
se le asigna el bloque de frecuencia que se utiliza con potencia
limitada en dicha otra célula.
En la solicitud de patente WO 2005/043948 A2 se
describe también un método de reutilización restrictiva de
frecuencia. Según dicho método, se asignan subbandas útiles y
prohibidas a cada célula y los usuarios que causan una alta
interferencia en una célula vecina o experimentan una alta
interferencia que es origina en una célula vecina reciben la
asignación de subbandas que son útiles en la célula del usuario y al
mismo tiempo están prohibidas en la célula vecina.
El objeto de la invención es proponer un método
para coordinar la interferencia en el enlace ascendente entre
células de una red de frecuencia única que ofrezca un buen uso de
los recursos disponibles en el enlace ascendente.
Este objeto se consigue con un método según las
enseñanzas de la reivindicación 1, una estación base según las
enseñanzas de la reivindicación 9 y una red móvil según las
enseñanzas de la reivindicación 11.
La idea principal de la invención es distribuir
dinámicamente los recursos entre células vecinas según demanda a
fin de conseguir una coordinación de interferencia.
La banda de frecuencia del enlace ascendente se
reparte en una pluralidad de subconjuntos desunidos y casi no hay
interferencia entre los diferentes subconjuntos.
Un canal de enlace ascendente está diseñado de
modo que los terminales móviles que estén interfiriendo en otras
estaciones base sean identificados, por ejemplo mediante pilotos
específicos de célula, y sean registrados. Si, por ejemplo, un
terminal móvil transmite a su estación base y se mueve hasta el
borde de una célula vecina, la estación base de la célula vecina
percibe la interferencia y envía un informe a la estación base
servidora del terminal móvil. Los informes acerca del daño por
interferencia son recogidos y evaluados en la estación base
servidora y el enlace ascendente del terminal móvil es programado
por la estación base servidora.
Si el terminal móvil está en el borde de su
célula contiguo a la célula vecina, puede necesitar recursos
adicionales. Así, la estación base servidora del terminal móvil
consulta a la estación base de la célula vecina si puede
desprenderse de un recurso en una parte exterior grande de la
célula.
Si la estación base de la célula vecina acepta
la demanda teniendo en cuenta otros factores, ésta decide, por
ejemplo, aceptar una restricción en un subconjunto dedicado. Así, se
proporciona un subconjunto dedicado a la estación base servidora
para su terminal móvil. Se acepta la interferencia en el subconjunto
dedicado en la célula vecina. Los terminales móviles de la célula
vecina que se estima que interfieren en la estación base servidora
obtienen una limitación de potencia en el subconjunto dedicado para
evitar la interferencia en la estación base servidora.
La estación base servidora puede eliminar,
además, la interferencia proveniente de múltiples células
circundantes en el subconjunto dedicado solicitando a otras
estaciones base que impongan una limitación de potencia en el
subconjunto dedicado para terminales móviles que están cerca del
borde de la célula de la estación base servidora y que se estima
que son susceptibles de interferir.
Así, se mejora la relación de señal a ruido del
subconjunto dedicado y ésta puede utilizarse para programar el
enlace ascendente en el terminal móvil.
Si no se necesita el recurso relacionado con el
subconjunto dedicado o ya no interfieren los terminales móviles de
la célula vecina, se levantan de nuevo las restricciones y se
devuelve el recurso.
De este modo, los recursos pueden ser
distribuidos dinámicamente y se puede conseguir una coordinación de
interferencia según demanda.
Si un terminal móvil en la célula vecina está
también en el borde de la célula, se puede aplicar el mecanismo al
revés, de modo que, por ejemplo, la banda de frecuencia completa
estará distribuida al final entre los dos terminales móviles en
células adyacentes, por ejemplo como una mitad de los subconjuntos
para cada terminal móvil.
Con el fin de evitar una extensa señalización,
por ejemplo de informes de daños de interferencia, en una
realización de la invención los terminales móviles pueden predecir
también por sí solos de antemano el sitio en que crearán daños
basándose en la aproximación de que su medición de interferencia o
de pérdida de trayecto del enlace descendente es un valor recíproco
de su generación de interferencia en el enlace ascendente. El
terminal móvil demandará entonces una programación apropiada del
enlace ascendente para evitar interferencia en el grupo de
frecuencia restringido, es decir, un subconjunto. Esto da también
como resultado una reducción de la interferencia medida del enlace
ascendente en el subconjunto dedicado en la estación base
considerada.
Si en caso de diversidad de recepción, es decir,
formación de haz, la interferencia es vista solamente desde uno o
unos pocos terminales móviles interferentes, la estación base puede
tratar también de evadirse de la interferencia y tratar de
programar su terminal móvil sobre un subconjunto menos perturbado,
lo que es en principio lo mismo que una asignación adaptativa de
subportadora.
Otros desarrollos de la invención pueden
desprenderse de las reivindicaciones subordinadas y de la
descripción siguiente.
En lo que sigue se explicará la invención con
más detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos.
La figura 1 muestra esquemáticamente la
situación de interferencia en el enlace ascendente en el borde entre
dos células en una red de frecuencia única.
La figura 2 muestra esquemáticamente el reparto
de una banda de frecuencia OFMD o FDMA de portadora única en
subconjuntos desunidos en el enlace ascendente.
La figura 3 muestra esquemáticamente un patrón
de células hexagonales con un terminal móvil en el área del
borde.
borde.
La figura 4 muestra esquemáticamente los pilotos
de enlace ascendentes específicos de las células en la transmisión
OFDM.
Una red móvil según la invención comprende
terminales móviles y estaciones base.
Cada uno de dichos terminales móviles está
conectado a al menos una de dichas estaciones base, y las estaciones
base están a su vez conectadas a una red de núcleo a través de
controlares de estación base.
Los terminales móviles comprenden la
funcionalidad de un terminal móvil para transmisión y recepción en
una red de frecuencia única, tal como, por ejemplo, una red OFDM,
es decir que puede conectarse a una red móvil por medio de una
estación base.
Además, un terminal móvil según la invención
comprende medios para evaluar en qué célula o región de una célula
éste crea interferencias por medio de mediciones de interferencia o
de pérdida de trayecto del enlace descendente, y el terminal móvil
comprende medios para señalizar a su estación base servidora dichas
mediciones o los resultados deducidos de dichas mediciones.
Las estaciones base comprenden la funcionalidad
de una estación base de una red de frecuencia única, tal como, por
ejemplo, una red WLAN o una red OFDM, es decir que proporciona la
posibilidad de que se conecten terminales móviles a la red
móvil.
Además, la estación base según la invención
comprende medios para solicitar a otra estación base que se
desprenda de un recurso y para programar dicho recurso para un
terminal móvil al que sirve dicha estación base.
En una realización de la invención la estación
base según la invención comprende medios para identificar con ayuda
de señales dedicadas específica de célula, tales como, por ejemplo,
pilotos o secuencias de entrenamiento, transmitidas desde
terminales móviles, de qué otra célula proviene una interferencia,
para enviar a la estación base de la célula de la que proviene
dicha interferencia una notificación acerca de la interferencia y
para averiguar por medio de su historial u otra información acerca
de su terminal, tal como una información geográfica, desde qué
terminal móvil fue causada la interferencia.
En lo que sigue se describe con detalle a modo
de ejemplo el método según la invención haciendo referencia a las
figuras 1 a 4.
El método según la invención se describe para
una transmisión OFDM para refuerzo UTRAN (UTRAN - Universal Mobile
Telecommunication System Terrestrial Radio Access Network - red
terrestre de acceso por radio del sistema universal de
telecomunicaciones móviles), pero la invención podría utilizarse
también, por ejemplo, para un sistema de portadora única con
prefijo cíclico y ecualización de dominio de frecuencia u otro
sistema FDMA, en donde las diferentes portadoras sean distribuidas
hacia los terminales móviles.
La figura 1 muestra la situación de
interferencia en el enlace ascendente en una red OFDM multicelular
de frecuencia única que comprende, a título de ejemplo, dos
estaciones base NodoB y NodoB B y dos terminales móviles T1 y
T2.
El terminal móvil T1 está conectado a la
estación base NodoB A, es decir que la estación base NodoB A es la
estación base servidora para el terminal móvil T1, lo que se ilustra
por medio de una flecha desde el terminal móvil T1 hasta la
estación base NodoB A. Dado que el terminal móvil T2 está situado
cerca del borde de la célula que es servida por la estación base
NodoB A, lo que se ilustra por medio de una línea de trazos, la
estación base NodoB A advierte la interferencia proveniente del
terminal móvil T2, lo que se ilustra por medio de una flecha desde
el terminal móvil T2 hasta la estación base NodoB A.
Si no puede suponerse sincronización para las
células, la evitación de la interferencia ha de basarse solamente
en la distribución de diferentes frecuencias y no en la distribución
de diferentes segmentos de tiempo.
Para transmisión CDMA de banda ancha (WCDMA) en
UMTS (UMTS = Universal Mobile Telecommunication System - sistema
universal de telecomunicaciones móviles), los recursos que se
asignan a los terminales móviles nunca carecen de interferencia, de
modo que no existe ningún problema particular para que un terminal
móvil, al entrar en una nueva célula, siga todavía utilizando su
código de enmascaramiento y canalización.
En la transmisión OFDM, al igual que en la
transmisión CDMA, se podría realizar también una transferencia
suave utilizando diversidad para terminales móviles en la región de
solapamiento de dos células. Pero en la transmisión OFDM, en
contraste con la transmisión CDMA, las señales tadoras utilizadas
son estrictamente ortogonales. Así, si un terminal móvil T2 utiliza
un recurso en la célula B y entra en la célula A, estos recursos han
sido ya usualmente tomados por uno o por otros múltiples terminales
móviles en la célula A. Estos uno u otros múltiples terminales
móviles son ahora perturbados por la interferencia del terminal
móvil T2. Si hay exactamente un terminal móvil perturbado, dos
terminales móviles competidores podrían ser distinguidos por la
codificación de canal, lo que significa que la interferencia se
diseminaría de nuevo y esto limita la capacidad de canal para
ambos.
La tarea consiste ahora en encontrar una
solución para este sistema OFDM o sistema de portadora única con
ecualización de dominio de frecuencia a fin de trabajar con una
reutilización de frecuencia de 1 y preferiblemente sin
transferencia suave y coordinar la interferencia en el enlace
ascendente.
La invención se basa en repartir la banda de
frecuencia en subconjuntos. La figura 2 muestra en la parte superior
una pluralidad de R subconjuntos desunidos F1, F2...FR a lo largo
del eje de frecuencia f. En nuestro ejemplo, todos estos
subconjuntos pueden tener el mismo valor de potencia máximo a lo
largo del eje de potencia p, es decir que se utilizan un total de
11 subconjuntos con la misma potencia máxima. Estos subconjuntos
pueden contener patrones de frecuencia diversos en frecuencia para
que sean robustos frente a un canal de desvanecimiento selectivo en
frecuencia. Por razones de simplificación éstos se ilustran como
bloques sobre el eje de frecuencia f según se indica en la
figura 1.
figura 1.
El método para coordinar la interferencia según
la invención se ilustra a título de ejemplo para células hexagonales
según se indica en la figura 3. Las células están denotadas por
B1-B4 y tienen un área interior y un área de borde.
Un terminal móvil T1 está situado en el área del borde de la célula
B1 y es servido por la estación base de la célula B1.
Cuando un terminal móvil se aproxima a un borde
de célula, tal como, por ejemplo, el terminal móvil T1 en la figura
3, surge el problema de interferencia intercélulas. Este problema
depende de la potencia en el enlace ascendente con la que un
terminal móvil es capaz de emitir o está programado para
hacerlo.
Si en caso de una transmisión OFDM los
terminales móviles en una célula utilizan diferentes patrones de
frecuencia, es decir, subconjuntos, para conseguir multiplexado de
los terminales móviles, cada subconjunto o terminal móvil ha de
tener un piloto específico de modo que la estación base sea capaz de
hacer una ecualización de canal para cada terminal móvil
individualmente.
Si un terminal móvil utiliza un cierto
subconjunto para transmisión de datos a su estación base, el cierto
subconjunto es utilizado también en la célula vecina para otra
conexión al enlace ascendente. Así, por ejemplo, si el terminal
móvil T2 de la figura 1 utiliza un cierto subconjunto para emitir
hacia la estación base NodoB B y cerca del borde de la célula el
terminal móvil T1 en una célula vecina utiliza también el cierto
subconjunto para transmitir hacia la estación base NodoB A, la
estación base NodoB B experimenta interferencia proveniente del
terminal móvil T1 si éste trata de recibir el patrón de frecuencia
proveniente de su terminal móvil cliente T2.
En una realización de la invención la estación
base NodoB B identifica de qué terminales móviles de la célula en
un patrón de tiempo-frecuencia o en un patrón de
frecuencia proviene la interferencia, por ejemplo, la más fuerte.
Esto puede materializarse, por ejemplo, posicionando pilotos de
terminal en los patrones de tiempo-frecuencia o en
los patrones de frecuencia en posiciones que sean específicas de la
célula y difieran entre células vecinas. Esto se esboza en la figura
4.
En la figura 4, para patrones de frecuencia, es
decir, subconjuntos, a lo largo del eje de frecuencia f, los
niveles de señal se ilustran a lo largo del eje de señal
S(f). En cada patrón de frecuencia hay un piloto de terminal
que tiene un nivel de amplitud diferente del nivel de amplitud
absoluto utilizado para la transmisión de datos.
En la parte superior de la figura 4 se ilustran
los patrones de frecuencia para una célula A y en la parte inferior
se ilustran los patrones de frecuencia para una célula B. Los
pilotos de terminal tienen posiciones diferentes sobre el eje de
frecuencia para los patrones de frecuencia en la célula A y en la
célula B, que pueden utilizarse para identificar la célula
servidora de un terminal móvil.
En otra realización de la invención para un
sistema FDMA de portadora única la identificación de la célula
puede materializarse utilizando secuencias de entrenamiento en el
enlace ascendente que sean específicas de la célula.
Ahora bien, si, por ejemplo, se agrupan
terminales móviles en el borde entre dos células, los subconjuntos
del enlace ascendente de las células han de ser distribuidos entre
terminales móviles de las dos células por medio de una
funcionalidad central o por negociación entre las estaciones
base.
Para ese caso se describe seguidamente una
asignación de subconjuntos sobre una base de demanda.
La estación base NodoB B identifica de qué
célula de qué subconjunto y en qué momento llega una interferencia
y con qué intensidad o daño llega ésta. Dicha estación contacta
entonces con la estación base servidora para una célula
perturbadora identifica, quizá la peor, por ejemplo con la estación
NodoB A, por ejemplo a través del RNC o directamente con un
informe. Con esa información o con una información adicional acerca
de sus terminales móviles, tal como una información geográfica, la
estación base NodoB A es capaz de averiguar desde cuál de sus
terminales móviles se emitió la interferencia por medio de un examen
de su historial e influye sobre el terminal móvil interferente T1 o
lo ajusta. Son posibles aproximaciones a esta selección o
identificación ideal en soluciones aproximativas que necesiten
menos esfuerzo de señalización y almacenaje.
La figura 3 muestra un terminal móvil T1 en la
célula B1 junto al borde contiguo a la célula B2 servida por la
estación base de la célula B1.
Ahora bien, si el terminal móvil T1 desea, por
ejemplo, más recursos, se notifica esto a la estación base de la
célula B1. Esta da al terminal móvil T1 el recurso, por ejemplo un
subconjunto o potencia, y espera quejas de, por ejemplo, estaciones
base vecinas, o bien pregunta, según un proceso de decisión, a la
estación base identificada que informó del máximo daño de
interferencia para el terminal móvil T1, en nuestro ejemplo la
estación base de la célula B2, si ésta puede desprenderse de un
recurso en una parte exterior grande de su célula.
La estación base de la célula B2 acepta ahora la
demanda teniendo en cuenta criterios de red, es decir, factores
tales como los subconjuntos disponibles, la situación de carga en
las células, el tipo de servicio, la prioridad y la calidad del
servicio, y decide, por ejemplo, aceptar una restricción en un
subconjunto dedicado.
Así, la estación base de la célula B2 acepta un
alto nivel de interferencia en la recepción del subconjunto
dedicado que depende de dichos criterios de red, de modo que los
terminales móviles en la célula B2 pueden utilizar el subconjunto
deseado para transmisión por el enlace ascendente solamente si éstos
pueden sobrepasar ese nivel de interferencia, por ejemplo debido a
que están cerca de la antena de la estación base de la célula B2 y
pueden ser programados con suficiente potencia para el subconjunto
dedicado. En otras palabras, el subconjunto dedicado es gravado por
la interferencia en la célula B2 y su uso es restringido en la
célula B2 al observar la fuerte interferencia intercélulas dentro
de la célula B2. La estación base de la célula B2 no emite informes
de daños de interferencia con petición de reducción de interferencia
hacia los terminales móviles de la célula B1, o en la solución
aproximativa que utiliza terminales móviles que reaccionan a
mediciones en el enlace descendente, emite una petición de
reducción de interferencia hacia la estación base de la célula
B1.
En una realización de la invención, si se estima
que algunos terminales móviles de la célula B2, por ejemplo
situados en el borde contiguo a la célula B1, interfieren con la
estación base de la célula B1, la estación base de la célula B1
informa de esto a la estación base de la célula B2 con la intensidad
medida, y dichos terminales móviles de la célula B2 obtienen,
además, una limitación de potencia en el subconjunto dedicado para
la transmisión, lo que puede significar prácticamente que el
subconjunto dedicado es retirado en dichos terminales móviles de la
célula B2 para transmisión por el enlace ascendente. Este informe
tiene ahora alta prioridad sobre, por ejemplo, otros informes para
usar un subconjunto.
En una realización de la invención, si la
estación base de la célula B1 necesita retirar la interferencia de
múltiples células circundantes en el subconjunto dedicado, esta
estación tiene que solicitar a otras estaciones base, típicamente
de todas las demás células vecinas B3 y B4, una restricción en el
subconjunto dedicado para terminales móviles que sí interfieran.
Así, en el enlace ascendente, los terminales móviles de dichas
células vecinas adicionales son limitados en potencia si
interfieren con la estación base de la célula B1, pero las
estaciones base vecinas adicionales no son necesariamente impactadas
desde el exterior por un alto nivel de interferencia en el
subconjunto
dedicado.
dedicado.
Así, la restricción significa que, por ejemplo,
la estación base de la célula B3 programa los terminales móviles en
el enlace ascendente para que no generen interferencia en el
subconjunto dedicado con la estación base vecina de la célula B1.
Así, se obedecen en cierto grado los informes de daños de
interferencia provenientes de la estación base de la célula B1.
Esto afecta solamente a los terminales móviles que interfieren con
la estación base de la célula B1 y están cerca del borde contiguo a
la célula B1. El resto de los terminales móviles quedan sin ser
afectados. Así, los terminales móviles son reprogramados para otro
subconjunto o bien se reduce la potencia de los terminales móviles
en el subconjunto dedicado.
La petición de restricción ha de ser seguida
generalmente en un grado considerable. Esto puede continuar hasta
que se alcance un rendimiento mínimo para el grupo de terminales
móviles que interfieren con la estación base de la célula B1. Se
puede exigir después una reducción adicional de más. Si la
intensidad de transmisión desde un terminal móvil, por ejemplo
situado en la célula B3, hasta la estación base servidora de la
célula B3 es más grande que en la estación base vecina de la célula
B1, no se puede requerir una reducción de potencia adicional. Si la
intensidad de transmisión hacia la estación base vecina de la célula
B1 es más grande que hacia la estación base servidora de la célula
B3, se puede esperar una reducción de potencia adicional y entonces
es también el momento de una transferencia a la estación base de la
célula B1. Si debido a eso la potencia en el terminal móvil situado
en la célula B1 es demasiado pequeña, se puede romper la conexión o
bien el rendimiento es muy pequeño.
En una realización de la invención si algunos
terminales de la célula B2 ya no producen interferencia en la
estación base de la célula B1, esto es comunicado a la estación base
de la célula B2 y se relaja o retira de nuevo la limitación de
potencia en el subconjunto dedicado. Además, si un terminal móvil T1
en la célula B1, situado junto al borde contiguo a la célula B2, ya
no necesita el subconjunto dedicado, el terminal móvil T1 ya no
está programado para el subconjunto dedicado. La estación base de la
célula B1 le comunica entonces a la estación base de la célula B2
que devuelve el recurso. Esto significa que la estación base de la
célula B2 ya no acepta un alto nivel de interferencia en el
subconjunto dedicado e informa sobre interferencia en el
subconjunto dedicado a la estación base de la célula B1. Así, en la
estación base de la célula B1, según los informes de daños de
interferencia enviados desde la estación base de la célula B1, se
programa el terminal móvil T1 para otro subconjunto. Además, la
estación base de la célula B1 puede también dejar de pedir a las
estaciones base circundantes de otras células vecinas B3 y B4 que
eviten interferencia por parte de sus terminales en el subconjunto
dedicado, lo que alivia las restricciones impuestas en los
terminales móviles de las demás células vecinas.
De esta manera, se pueden distribuir
dinámicamente los recursos y se puede conseguir una coordinación de
interferencia según demanda.
Si un terminal móvil en la célula B2 está
también en el borden contiguo a la célula B1, se puede aplicar
igualmente el mecanismo al revés, de modo que, por ejemplo, la
banda de frecuencia completa se distribuirá finalmente entre el
terminal móvil en la célula B2 y el terminal móvil T1 en la célula
B2, por ejemplo como una mitad para cada terminal móvil.
Respecto de la regulación de potencia del
terminal móvil T1, hay dos estrategias posibles.
Según la primera estrategia, el terminal móvil
T1 tiene potencia suficiente para sobrepasar toda interferencia
incluso si la distancia a la antena de su estación base servidora en
la célula B1 se hace mayor. Se puede incrementar entonces la
potencia en mayor medida. Las estaciones base perturbadas o
afectadas, como, por ejemplo, la estación base de la célula B2,
enviarán quejas a la estación base servidora de la célula B1. Así,
se tiene que pedir a las estaciones base perturbadas o afectadas
que se desprendan de un recurso, por ejemplo el subconjunto
dedicado.
Si una estación base perturbada o afectada no
desea ceder un recurso, se ha de disminuir la potencia del enlace
ascendente en el terminal móvil T1, el rendimiento se hace menor y
se puede romper también la conexión.
Si una estación base perturbada o afectada cede
el recurso, las quejas ya no serán enviadas por la estación base
perturbada o afectadas y quedan resueltas. Así, el terminal móvil T1
puede funcionar según se desee.
Conforme a la segunda estrategia, el terminal
móvil T1 no tiene potencia suficiente para sobrepasar la
interferencia si la distancia a la antena de su estación base
servidora en la célula B1 se hace mayor. Probablemente, se tiene
que solicitar entonces un recurso, por ejemplo el subconjunto
dedicado, a una estación base afectada, y además la interferencia
en el subconjunto dedicado tiene que ser retirada de todos los demás
terminales móviles de la célula vecina por medio de una restricción
en el subconjunto dedicado para terminales móviles
interferentes.
Si no se cede el recurso por parte de la
estación base perturbada o afectada o si las demás células vecinas
B3 y B4 no aceptan suficientemente la restricción, no se reduce la
interferencia, el rendimiento se hace menor y se puede romper
también la conexión.
Si se cede el recurso por parte de una estación
base perturbada o afectada y las demás células vecinas B3 y B4
aceptan suficientemente la restricción, desaparece la interferencia
y la mayoría de las demás células vecinas no son gravadas por mucha
interferencia proveniente de ellas mismas. Así, el terminal móvil T1
puede funcionar según se desee.
En la parte anterior se ha descrito el caso
ideal con el supuesto de una señalización del daño de interferencia
y una evaluación del historial en la estación base para identificar
la interferencia que causa el terminal móvil T1. Se podrían suponer
también otros mecanismos para identificar la interferencia que causa
el terminal móvil T1.
Por tanto, se describirán ahora variantes de la
técnica con aproximaciones al caso ideal que pueden evitar la
necesidad de señalizar el daño de interferencia y el subconjunto,
así como la evaluación del historial.
En una realización de la invención, respecto de
la identificación en un proceso de decisión de la estación base de
la célula B2 en donde el terminal móvil considerado B1 causa la más
alta interferencia, el terminal móvil T1 predice aproximadamente
por sí solo de antemano el sitio en que creará un daño de
interferencia basándose en la aproximación de que su medición de
interferencia o de pérdida de trayecto del enlace descendente es un
valor recíproco con respecto a su generación de interferencia en el
enlace ascendente.
En una realización de la invención, respecto de
la decisión de a qué terminales móviles en qué células vecinas hay
que pedir una reducción o limitación de la interferencia emitida en
el subconjunto dedicado, se tiene que, en una aproximación, se
considera justamente en todos los subconjuntos, utilizando los
pilotos de todos esos subconjuntos, desde qué célula, es decir,
todos sus terminales móviles, se emite la interferencia en promedio
con qué intensidad. La estación base de la célula con la máxima
emisión de interferencia es, por ejemplo, contactada en primer
lugar. Además, se podría utilizar también información
topológica.
En una realización de la invención, respecto de
la restricción de recursos implicada en terminales móviles que se
estima que interfieren con la estación base de la célula B1, los
terminales móviles predecirán de antemano por su cuenta el sitio en
que crearán un daño de interferencia basándose en la aproximación de
que su medición de interferencia o de pérdida de trayecto del
enlace descendente es un valor recíproco respecto de la generación
de interferencia en el enlace ascendente. Así, un terminal móvil
señalizará entonces a su estación base servidora las mediciones
acerca de la intensidad de recepción en el enlace descendente y con
qué estación base está relacionada la máxima intensidad de
recepción del enlace descendente. Solamente cuando la intensidad de
recepción relacionada con la estación base de la célula B1 sea
suficientemente alta, el terminal móvil es consecuentemente
reducido en potencia en el subconjunto dedicado para evitar
interferencia con la estación base de la célula B1. Esto da como
resultado también una reducción de la interferencia del enlace
ascendente en el subconjunto dedicado con la estación base de la
célula B1 y no necesita señalización entre las estaciones base.
Por tanto, los métodos no necesitan señalización
entre estaciones base para identificar terminales interferentes y
no necesitan almacenamiento del historial de programación.
Con la coordinación de interferencia de enlace
ascendente propuesta según demanda todas las frecuencias resultan
bastante poco afectadas en el área interior de una célula. Las
restricciones por coordinación tienen lugar solamente en el área
del borde de una célula.
Por tanto, se incrementa el rendimiento por
efecto de la coordinación de interferencia según demandas.
Usando el método según la invención, un sistema
OFDM o un sistema FDMA de portadora única puede tener una cobertura
de célula completa para todos los terminales móviles y especialmente
los que están en movimiento. Comparando con una solución,
equivalente a una transmisión CDMA, en donde hay una frecuencia
diferente saltando en células diferentes y solo una pequeña
fracción de típicamente 1/16-2/16 de todos los
patrones puede utilizarse para todos los terminales móviles en el
borde de la célula, el método según la invención promete mayor
rendimiento debido a esta coordinación según demanda.
Así, con la solución en un esquema ortogonal de
enlace ascendente, por ejemplo OFDM o FDMA, se asignan los recursos
a un terminal móvil en donde el terminal móvil los necesita. Si se
concentrarán teóricamente recursos en un terminal móvil, el alcance
de este terminal en el enlace ascendente podría extenderse también
considerablemente fuera del borde de la célula.
En comparación con una planificación de potencia
de la red, la coordinación según demanda ofrece mayor flexibilidad,
por ejemplo si un lote de terminales móviles se acumula en un lugar
geográfico situado en el borde de la célula.
Además, la solución ayuda a evitar la necesidad
de una macrodiversidad, ya que se incrementa el alcance de servicio
del terminal móvil.
Claims (11)
1. Un método para coordinar la interferencia en
el enlace ascendente entre células (B1, B2) de una red de
frecuencia única, estando subdividida la banda de frecuencia
utilizada para el enlace ascendente en al menos dos subconjuntos
(F1, F2...FR), en donde se asigna un recurso relacionado con un
subconjunto dedicado a un terminal móvil (T1) situado en una
primera célula (B1) de dichas células en el área del borde contiguo
a una célula vecina (B2-B4), caracterizado
porque
- la estación base de la célula (B2) que
experimenta el mayor daño de interferencia causado por el terminal
móvil (T1) es invitada a desprenderse de dicho recurso,
- la estación base de la célula (B2) con el
máximo daño de interferencia causado por el terminal móvil (T1)
acepta un alto nivel de interferencia sobre dicho subconjunto
dedicado en función de criterios de la red, y
- observando el nivel de interferencia, se
restringe el uso de dicho subconjunto dedicado en la célula (B2)
con el máximo daño de interferencia causado por el terminal móvil
(T1).
2. Un método según la reivindicación 1,
caracterizado porque si un terminal móvil situado en la
célula (B2) con el máximo daño de interferencia causado por el
terminal móvil (T1) causa interferencia en la primera célula (B1),
dicho terminal móvil situado en la célula (B2) con el máximo daño de
interferencia causado por el terminal móvil (T1) sufre una
limitación de potencia en función de criterios de la red en dicho
subconjunto dedicado o no se le permite utilizar dicho subconjunto
dedicado.
3. Un método según la reivindicación 1,
caracterizado porque se limita en potencia el uso de dicho
subconjunto dedicado en función de criterios de la red para
terminales móviles situados en células vecinas
(B2-B4) de dicha primera célula (B1) que causan
interferencia en dicha primera célula (B1).
4. Un método según la reivindicación 1,
caracterizado porque si el terminal móvil (T1) ya no necesita
el recurso relacionado con dicho subconjunto dedicado, ya no se
restringe el uso de dicho subconjunto dedicado en la célula (B2)
con el máximo daño de interferencia causado por el terminal móvil
(T1), y la estación base de la célula (B2) con el máximo daño de
interferencia causado por el terminal móvil (T1) ya no acepta un
alto nivel de interferencia en dicho subconjunto dedicado.
5. Un método según la reivindicación 1,
caracterizado porque la estación base de la primera célula
(B1) pide a la estación base de la célula (B2) con el máximo daño
de interferencia causado por el terminal móvil (T1) que se
desprenda de dicho recurso.
6. Un método según la reivindicación 1, 2 ó 3,
caracterizado porque
- la estación base de una célula identifica, por
medio de señales dedicadas específicas de la célula transmitidas
desde terminales móviles, de qué otra célula proviene una
interferencia en un subconjunto,
- dicha estación envía a la estación base de la
célula de la cual proviene dicha interferencia una notificación
acerca de la interferencia, y
- la estación base de la célula de la que
proviene dicha interferencia averigua, por medio de su historial u
otra información acerca de sus terminales móviles, desde qué
terminal móvil fue causada la interferencia.
7. Un método según la reivindicación 1, 2 ó 3,
caracterizado porque
- la estación base de una célula identifica, por
medio de señales dedicadas específicas de la célula transmitidas
desde terminales móviles, de qué otras células proviene en promedio
una interferencia, y
- la estación base pide a las estaciones base
desde cuyas células se causa en promedio una alta interferencia que
limiten la potencia en el subconjunto dedicado para terminales
móviles que causan interferencia en la célula.
8. Un método según la reivindicación 1, 2 ó 3,
caracterizado porque
- un terminal móvil evalúa en qué célula éste
crea interferencias por medio de mediciones de interferencia o de
pérdida de trayecto en el enlace descendente, y
- dicho terminal móvil señaliza a su estación
base servidora dichas mediciones o los resultados deducidos de
dichas mediciones.
9. Una estación base para coordinar la
interferencia en el enlace ascendente entre células (B1, B2) de una
red de frecuencia única, estando subdividida la banda de frecuencia
utilizada para el enlace ascendente en al menos dos subconjunto
(F1, F2...FR), comprendiendo dicha estación base unos medios para
programar un recurso destinado a un terminal móvil al que sirve
dicha estación base, caracterizada porque
- la estación base comprende unos medios para
recibir una identificación de otra estación base que experimenta el
máximo daño de interferencia causado por el terminal móvil, y
- la estación base comprende unos medios para
pedir a dicha otra estación base que se desprenda de dicho recurso
que será utilizado por el terminal móvil.
10. Una estación base según la reivindicación 9,
caracterizada porque
- la estación base comprende unos medios para
identificar, con ayuda de señales dedicadas específicas de la
célula transmitidas desde terminales móviles, de qué otra célula
proviene una interferencia,
- la estación base comprende unos medios para
enviar a la estación base de la célula de la que proviene dicha
interferencia una notificación acerca de la interferencia, y
- la estación base comprende unos medios para
averiguar, con ayuda de su historial u otra información acerca de
sus terminales móviles, desde qué terminal móvil se causó la
interferencia.
11. Una red móvil que comprende estaciones base
según la reivindicación 9 ó 10 adaptadas para realizar un método
según la reivindicación 1.
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