ES2429416A2 - Controlador de antena activa y procedimiento de control de la misma - Google Patents
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Abstract
Controlador de antena activa y procedimiento de control de la misma. Un controlador de antena activa está configurado para proporcionar una señal de control para el ajuste dinámico de la forma del haz de una antena activa asociada en base a una medición de calidad para una señal comunicada a través de la antena activa. El controlador permite medir la calidad de una señal comunicada entre una pluralidad de estaciones móviles situadas en puntos diferentes y la antena activa, basándose la medición de calidad en una calidad para una porción respectiva de la señal comunicada asociada con cada una de la pluralidad de estaciones móviles situadas en puntos diferentes.
Description
Controlador de antena activa y procedimiento de control de la misma.
Campo técnico de la invención
La invención se refiere a un controlador de antena activa, una antena activa que comprende un controlador de este tipo y un procedimiento de control de una antena activa para una antena activa, preferiblemente como parte de una estación de red celular.
Antecedentes de la invención
Las antenas activas se están usando cada vez más, particularmente en redes celulares. Estas antenas pueden comprender placas de transmisión y recepción dedicadas por dipolo, permitiendo al operador de la red configurar la forma del haz de la antena. En particular, puede ajustarse el ángulo de inclinación. Además, pueden ajustarse diferentes ángulos de inclinación para las trayectorias de enlace ascendente y enlace descendente.
La inclinación del haz se configura convencionalmente por el ingeniero de diseño de un modo estático. Este procedimiento se realiza en una fase de optimización, durante la instalación, periódicamente o en una base ad-hoc. Una vez ajustado durante la optimización, el ángulo de inclinación permanece constante.
Una razón para esto es la que se indica a continuación. El ajuste de la forma del haz puede cambiar el área de cobertura del sector de la celda. El área de cobertura óptima se determina normalmente durante la planificación de la red. Esto tiene en cuenta la capacidad de la celda, la capacidad y la cobertura de la celda vecina, los efectos de la propagación de la radio, el terreno y otros factores con el fin de proporcionar una mínima calidad de servicio (Quality of Service, QoS) por una amplia zona geográfica. Además, la planificación de la red actual también se basa en suposiciones para un gran número de factores, incluyendo la distribución de las estaciones móviles en una celda, las proporciones típicas de usuarios activos, el tipo de servicio que se solicita (voz o datos), la modelación del canal de propagación. Por lo tanto, se ha considerado deseable mantener la forma del haz y especialmente el ángulo de inclinación constantes para evitar cualquier impacto negativo sobre la calidad de servicio (Quality of Service, QoS) mínima.
La mejora del uso eficaz de antenas activas sin desajustar los niveles de calidad de servicio (Quality of Service, QoS) es un desafío significativo en el diseño del sistema de radio.
Descripción de la invención
Frente a estos antecedentes, se proporciona un controlador de antena activa dispuesto para proporcionar una señal de control para el ajuste dinámico de la forma del haz de una antena activa asociada en base a la medición de la calidad de una señal comunicada a través de la antena activa.
Por lo tanto, el controlador de antena activa ajusta de forma dinámica la forma del haz, preferiblemente el ángulo de inclinación de la antena activa, en base a la respuesta una señal transmitida por o recibida en la misma antena activa. Este enfoque dinámico (opcionalmente de bucle cerrado) contrasta con el control estático tomado por los sistemas existentes, en el que la forma del haz (ángulo de inclinación) se configura durante una fase de configuración inicial y después permanece constante. El ajuste dinámico puede tener lugar con una frecuencia predeterminada, es ventajosamente automático y puede realizarse usando un procesador configurado en consecuencia.
La medición de la calidad puede capturar la variación en la distribución de estaciones móviles en de una celda, las proporciones de usuarios activos, el tipo de servicio que se solicita (voz o datos), el canal de propagación y por lo tanto mejora la eficacia. Al seleccionar de forma optima la forma del haz, el ruido en el sistema puede reducirse de este modo y puede aumentar la intensidad de la señal (y la relación señal / ruido
o equivalente, la relación señal / ruido más interferencia) para las señales recibidas por la antena activa. Esto puede aumentar la capacidad del sistema que usa la antena activa, especialmente si es una estación base de red celular y en consecuencia, también puede mejorar la experiencia proporcionada a los usuarios.
Una antena activa típicamente comprende una pluralidad de dipolos, estando cada dipolo acoplado a un módulo de RF respectivo. Por lo tanto, la señal de control puede proporcionarse a la pluralidad de módulos de RF para realizar la forma del haz deseada. Preferiblemente, la señal de control es una señal proporcionada a uno o más módulos de RF con el fin de generar la forma del haz seleccionada. Más preferiblemente, la señal de control se configura para seleccionar un vector de fase, ajustando de este modo la desviación de fase relevante en cada módulo de RF. Esto puede determinar la forma del haz resultante, tal como el ángulo de inclinación.
Preferiblemente, la medición de la calidad es para una señal (que puede comprender una o más señales en la práctica) recibida en la antena activa. Adicionalmente o como alternativa, el ajuste dinámico se refiere a señales recibidas en la antena activa.
Preferiblemente, la medición de calidad puede basarse en una señal comunicada entre la antena activa y una pluralidad de estaciones móviles situadas en puntos diferentes. Más preferiblemente, la medición de la calidad se basa en una señal recibida en la antena activa desde una pluralidad de estaciones móviles situadas en puntos diferentes (denominada el enlace ascendente). Aunque se usa la expresión estaciones móviles, ésta se usa en su contexto normal en redes celulares, tales como estaciones móviles que se refieren de forma equivalente a un equipo de usuario (User Equipment, UE). Por lo tanto, algunas estaciones pueden no estar en movimiento necesariamente o incluso no ser móviles. Ventajosamente, las estaciones móviles situadas en puntos diferentes pueden comprender cada una un receptor distinto de cualquier receptor acoplado a la antena activa. Las estaciones móviles situadas en puntos diferentes se encuentran de forma beneficiosa sobre un área geográfica predeterminada. Esto permite a la calidad de la medición indicar la eficacia de la forma del haz de la antena activa. La medición de calidad preferiblemente comprende uno o más de: Al menos una intensidad de señal de la señal comunicada; al menos una relación señal / ruido para la señal comunicada; y una tasa de error de los datos contenidos en la señal de comunicada.
Opcionalmente, el controlador de antena activa comprende adicionalmente una entrada para recibir información relativa a la medición de la calidad para una o más señales comunicadas a través de la antena activa. Esta información relativa a la medición de la calidad puede ser para una o más señales recibidas en la antena activa. En el último caso, la información puede proporcionarse al controlador de antena activa por otra estación que ha recibido la señal transmitida por la antena activa.
En la realización preferida, la medición de la calidad es para una señal comunicada entre la antena activa y una pluralidad de estaciones móviles situadas en puntos diferentes. La medición de la calidad puede entonces basarse en una relación señal / ruido para una porción respectiva de la señal comunicada asociada con cada una de la pluralidad de estaciones móviles situadas en puntos diferentes. Una relación señal / ruido (Signal-to-Noise, SNR) puede ser una relación señal / ruido más interferencia (Signal-to-Noise-plus-Interference, SINR) en la que hay una interferencia presente.
En algunas realizaciones, un procesador puede adaptarse para determinar la medición de la calidad en base a una o más señales recibidas en la antena activa.
Preferiblemente, el controlador de antena activa también comprende un procesador, configurado para generar la señal de control para el ajuste dinámico de la forma del haz de la antena activa asociada en base a la medición de la calidad. Más preferiblemente, el controlador de antena activa comprende adicionalmente una salida para proporcionar la señal de control a la antena activa asociada. Puede haber opcionalmente una pluralidad de señales de control, cada una de la pluralidad de señales de control relativa a un módulo de RF respectivo para la pluralidad de módulos de RF comprendidos en la antena activa.
El controlador de antena activa puede controlar la forma del haz de la antena activa básicamente de forma continua. En otras palabras, cada vez que se obtiene una nueva medición de calidad para una señal comunicada a través de la antena activa, puede ajustarse la forma del haz.
Sin embargo, la realización preferida trabaja ligeramente de forma diferente. Aquí, el controlador de antena activa se configura para proporcionar la señal de control durante un primer periodo de tiempo para ajustar la forma del haz de la antena activa asociada a cada una de una pluralidad de formas del haz de configuración, para establecer una medición de calidad respectiva para una señal comunicada a través de la antena activa cuando se ajusta cada una de las formas del haz de configuración. En otras palabras, el primer periodo de tiempo es un periodo de configuración, que se usa para identificar una forma del haz deseable u óptimo. Entonces, el controlador de antena activa puede configurarse para determinar una forma del haz deseada en base a la pluralidad de mediciones de calidad establecidas. Esto permite al controlador de antena activa usar la pluralidad de mediciones de calidad establecidas (cada una de las cuales se refiere a una forma del haz respectiva) para encontrar la forma del haz que optimice o maximice la medición de calidad. En estas realizaciones, el controlador de antena activa puede configurarse adicionalmente para proporcionar la señal de control durante un segundo periodo de tiempo con el fin de ajustar la forma del haz de la antena activa asociada a únicamente la forma del haz deseada. En este segundo periodo de tiempo (posterior y distinto del primer periodo de tiempo), la forma del haz de la antena activa puede fijarse por el controlador de antena activa y no se toman mediciones de calidad adicionales en este segundo periodo de tiempo. Más preferiblemente, el primer y segundo periodos de tiempo se repiten con una frecuencia predeterminada, un nuevo primer periodo de tiempo tras la finalización del segundo periodo de tiempo. Se apreciará que el segundo periodo de tiempo es ventajosamente de forma significativa más largo que el primer periodo de tiempo. Por ejemplo, el segundo periodo de tiempo puede ser 5, 10, 15, 20, 50 ó 100 veces más largo que el segundo periodo de tiempo.
Opcionalmente, la pluralidad de formas del haz de configuración es predeterminada. En tales casos, la forma del haz deseada puede determinarse seleccionando una de la pluralidad de formas del haz de configuración que tienen la medición de calidad asociada óptima. Como alternativa, la pluralidad de formas del haz de configuración puede determinarse de forma iterativa. Esto puede implementarse por el controlador de antena activa que está configurado repetidamente para: Ajustar una forma del haz de configuración; establecer la medición de calidad asociada para la forma del haz de configuración ajustada; y determinar una forma del haz de configuración posterior en base a la medición de calidad asociada establecida. La forma del haz deseada puede entonces determinarse en base a la diferencia entre la forma del haz de configuración posterior y la forma del haz de configuración previa, o en base al número de repeticiones u otro factor que el experto entenderá que se usa en determinaciones iterativas.
En otras realizaciones, el controlador de antena activa puede configurarse adicionalmente para proporcionar la señal de control en base a si la antena activa se está usando para transmisión o recepción. En otras palabras, puede proporcionarse una señal de control diferente para la transmisión y la recepción. Esto puede ser beneficioso en estaciones (estaciones base o estaciones móviles) de redes celulares, para que la forma del haz pueda ser diferente entre el enlace ascendente y el enlace descendente. En algunas realizaciones, la forma del haz para la transmisión o la recepción puede ajustarse de forma dinámica en base a la medición de la calidad, mientras que la forma del haz para lo demás puede fijarse o ajustarse de una forma diferente.
Como se ha señalado anteriormente, la antena activa asociada puede comprender una red de antenas. En tales casos, preferiblemente el controlador de antena activa se configura adicionalmente para generar la señal de control para el ajuste por separado de cada una de las antenas en la antena activa asociada. La antena activa asociada puede comprender en casos particulares al menos una antena formada por una pluralidad de dipolo. La pluralidad de dipolos puede disponerse de forma polar cruzada. La antena activa asociada puede comprender opcionalmente una pluralidad de antenas, estando cada antena formada por una pluralidad respectiva de dipolos. Después, el controlador de antena activa puede configurarse adicionalmente para generar la señal de control para el ajuste por separado de cada una de la pluralidad de dipolos en la antena activa asociada. Esto puede permitir la mejora de una diversidad de recepción. Cada una de la pluralidad de dipolos puede tener una polarización diferente. Típicamente, cada una de la pluralidad de dipolos se ensambla como un par de dipolos con polarización ortogonal. Esto puede permitir que se realice la diversidad de transmisión y recepción. Por lo tanto, el ángulo de inclinación de cada polarización pueda ajustarse independientemente.
En la realización preferida, el controlador de antena activa está adaptado para el control de una antena activa asociada para su uso en una estación (especialmente una estación base) de una red de radio celular, preferiblemente para el control de la antena activa en un modo de recepción. La presente invención también puede proporcionarse como un componente (o parte) de una estación para una red de radio celular que comprende el controlador de antena activa que se describe en este documento. Preferiblemente, la estación es una estación base de una red de radio celular, tal como uno Nodo B de una red celular UTRAN o eNodeB de una red celular E-UTRAN.
El controlador de antena activa puede ser parte de la antena activa (por ejemplo, en un alojamiento de la antena activa) o estar separado de ésta. En el último caso, puede proporcionarse una antena activa que comprende el controlador de antena activa que se describe en este documento. En el último caso, puede proporcionarse un componente de una estación de red celular que comprende el controlador de antena activa que se describe en este documento. Por ejemplo, el componente puede ser una unidad de banda base de una estación base.
En un aspecto adicional, la presente invención puede proporcionar un procedimiento para controlar una antena activa que comprende ajustar dinámicamente la forma del haz de la antena activa en base a la medición de la calidad de una señal comunicada a través de la antena activa. En otro aspecto, la presente invención puede encontrarse en un programa de ordenador, configurado para realizar un procedimiento descrito en este documente cuando trabaja en un procesador.
Se entenderá que este procedimiento puede comprender opcionalmente etapas y características que se usan para realizar cualquiera de las acciones descritas junto con el controlador de antena activa que se ha detallado anteriormente. Además, puede implementarse cualquier combinación de las características del aparato individual o las características del procedimiento descritas, incluso aunque no se describa explícitamente.
Breve descripción de los dibujos
La invención puede ponerse en práctica de diversas maneras, varias de las cuales se describirán a continuación únicamente a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 muestra un diagrama esquemático de un sistema de antena activa existente implementado para recepción;
La figura 2 muestra un diagrama esquemático de un sistema de antena activa de acuerdo con una primera realización de la presente invención, implementado para recepción;
La figura 3 muestra un diagrama esquemático de un sistema de antena activa de acuerdo con una segunda realización de la presente invención, implementado para recepción;
La figura 4A representa un gráfico de vector de fase frente a tiempo en línea con un modo de funcionamiento de acuerdo con la presente invención; y
La figura 4B ilustra una porción ampliada del gráfico de la figura 4A.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
Haciendo referencia en primer lugar a la figura 1, se muestra un diagrama esquemático de un sistema de antena activa existente (10), implementado para recepción. En el sistema de antena activa (10), se muestra una primera antena (30) y una segunda antena (50) aunque puede haber más de estas dos antenas en una puesta en práctica de este sistema. También se proporciona un controlador de antena activa (60).
Cada una de la primera antena (30) y la segunda antena (50) comprenden una red polar cruzada de dipolos. Esto proporciona una diversidad de recepción de dos vías, ya que cada dipolo puede acoplarse a un receptor separado.
Acoplado a un primer dipolo de la primera antena (30) se encuentra un primer receptor (22). La salida del primer receptor (22) se proporciona a un primer multiplicador (20). La otra entrada al primer multiplicador (20) es una primera señal de desviación de fase (21). La forma de la primera señal de desviación de fase (21) es ej.Φ1, haciendo que la salida del primer receptor (22) se ajuste en un ángulo de fase de Φ1. La salida del primer multiplicador (20) es una primera señal de salida (23). El primer receptor (22) y el primer multiplicador
(20) forman juntos un primer módulo de RF.
El segundo dipolo de la primera antena (30) se acopla a un segundo receptor (27). El segundo receptor (27) puede usarse para una diversidad de recepción. La salida del segundo receptor (27) se proporciona a un segundo multiplicador (25). La otra entrada al segundo multiplicador (25) es una segunda señal de desviación de fase (26), de la forma ej.Φ1. La salida del segundo multiplicador (25) es una segunda señal de salida (28). El segundo receptor (27) y el segundo multiplicador (25) forman juntos un segundo módulo de RF.
Existe una configuración equivalente para la segunda antena (50). Un primer dipolo de una segunda antena
(50) proporciona una señal a un tercer receptor (42) y la salida del receptor se proporciona a un tercer multiplicador (40). La otra entrada al tercer multiplicador (40) es una tercera señal de desviación de fase de la forma ej.Φn. La salida del tercer multiplicador (40) es una tercera señal de salida (43). El segundo dipolo de la segunda antena (50) se acopla a un cuarto receptor (47), cuya salida se proporciona a un cuarto multiplicador (45). La otra entrada al cuarto multiplicador (45) es una cuarta señal de desviación de fase (46), de la forma ej.Φn. La salida del cuarto multiplicador (45) es una cuarta señal de salida (48). El tercer receptor (42) y el tercer multiplicador (40) forman juntos un tercer módulo de RF, y el cuarto receptor (47) y el cuarto multiplicador (45) forman juntos un cuarto módulo de RF.
Se apreciará que la primera señal de desviación de fase (21) y la segunda señal de desviación de fase (26) son la misma y la tercera señal de desviación de fase (41) y la cuarta señal de desviación de fase (46) también son la misma. Por lo tanto, los patrones de la antena ambas trayectorias de recepción de los dipolos respectivos son los mismos para cada antena.
Como se ha explicado anteriormente, únicamente se muestran dos antenas en este diagrama esquemático, pero se apreciará que pueden proporcionarse más de dos antenas. Esto se entenderá por las líneas de puntos que separan los componentes acoplados a la primera antena (30) de los componentes acoplados a la segunda antena (50).
El controlador de antena activa (60) se configura de tal forma que la inclinación del haz, en enlace ascendente y enlace descendente, se ajunte por el ingeniero de diseño de una forma estática. Esto ocurre una sola vez, por ejemplo, durante la instalación o durante la optimización periódica o en una base ad-hoc. Después, el ángulo de inclinación permanece constante independientemente de la carga de la red, la distribución de los usuarios y cualquier otro factor. Además, el ángulo de inclinación configurado en la trayectoria de enlace descendente es el mismo que en la trayectoria de enlace ascendente.
Se ha reconocido que este enfoque estático es ineficaz. Factores, tales como la distribución de los usuarios, el tipo de servicio y la carga de la red varían con el tiempo. Ignorar estas variaciones reduce la eficacia. En cambio, es posible aprovechar la arquitectura de la antena activa para ajustar la inclinación de la antena dinámicamente con el fin maximizar la calidad de la señal comunicada a través de la antena. Este es especialmente el caso en el que se usa la antena activa en el enlace descendente de una estación base para una red celular y la calidad de la señal recibida puede maximizarse.
En particular, el ángulo de inclinación diana puede ser uno que maximice la relación señal / ruido en la cadena de recepción de la estación base, pero sin degradación del rendimiento. Esto puede conseguirse asegurándose que puede ajustarse una relación mínima señal / ruido por usuario, de tal forma que todos los usuarios activos dentro de la celda de la estación base tengan garantizado un nivel de servicio mínimo. A continuación, se describen enfoques para poner en práctica este ajuste dinámico de la forma del haz.
Haciendo referencia a continuación a la figura 2, se muestra un diagrama esquemático de un sistema de antena activa de acuerdo con una primera realización de la presente invención, implementado para recepción. La mayor parte de los componentes de este sistema de antena activa (11) son idénticos al sistema de antena activa (10) mostrado en la figura 1. En tales casos, se han usado los mismos números de referencia. La diferencia principal se encuentra en el reemplazo del controlador de la entrada activa (60) por un nuevo controlador de antena activa (70). En este enfoque, la primera señal de salida (23), la segunda señal de salida (28), la tercera señal de salida (43) y la cuarta señal de salida (48) se proporcionan al controlador de antena activa (70), que ajusta dinámicamente las señales de desviación de fase (específicamente, la primera señal de desviación de fase (21), la segunda señal de desviación de fase (26), la tercera señal de desviación de fase (41) y la cuarta señal de desviación (46)) aplicadas a los multiplicadores. En este enfoque, el ángulo de fase (Φ1) aplicado a los dipolos de la primera antena (30) y el ángulo de fase (Φ2) aplicado a los dipolos de la segunda antena (50) puede ajustarse de acuerdo con las señales de salida recibidas en el controlador de antena activa (70). Para este fin se usa un algoritmo de formación de haz.
Haciendo referencia a continuación a la figura 3, se muestra un diagrama esquemático que ilustra un sistema de antena activada de acuerdo con la segunda realización de la presente invención. De nuevo, este sistema es similar a los sistemas mostrados en las figuras 1 y 2 y se indican componentes idénticos por los mismos números de referencia. Sin embargo, el controlador de antena activa (80) es diferente de los controladores de antena activa mostrados en los otros diagramas. En esta realización, la primera señal de desviación de fase
(21) es diferente de la segunda señal de desviación de fase (26). De forma análoga, la tercera señal de desviación de fase (41) es diferente de la cuarta señal de desviación de fase (46). Esto permite que se aplique un ángulo de inclinaron variable independientemente de cada ramificación de diversidad.
Haciendo referencia a continuación a la figura 4A, se representa un gráfico de vector de fase frente a tiempo en línea con un modo de funcionamiento de acuerdo con la presente invención. Debido a la multiplicidad de opciones de inclinación, el algoritmo para la selección y aplicación de la desviación de fase está diseñado para maximizar el rendimiento y minimizar la sobrecarga. Por lo tanto, el barrido inclinado se usa para descubrir la inclinación más apropiada a aplicar.
En un periodo de exploración de inclinación (110), la desviación de fase, o el ángulo de inclinación de forma equivalente, se ajusta en un rango de inclinación predeterminado (150). El algoritmo mide una relación señal / ruido (o múltiples relaciones señal / ruido en el enlace ascendente con transmisiones múltiples desde diferentes estaciones móviles) para cada valor del ángulo de inclinación. Preferiblemente, se usa la relación señal / ruido más interferencia (Signal-to-Noise-plus-Interference, SINR) en lugar de SNR, aunque puede emplearse cualquiera en la práctica. En el tiempo (115), el barrido de fase se completa y es el final del periodo de exploración de inclinación (110). Después, se selecciona el valor del ángulo de inclinación que proporciona rendimiento óptimo. El algoritmo selecciona el ángulo de inclinación que proporciona la SINR máxima, mientras asegura que se garantice un nivel de calidad mínima de servicio para cada usuario en de la celda, comprobando que la SINR respectiva está al menos en un nivel mínimo o umbral.
Esto es deseable en el enlace ascendente, ya que la SINR por usuario puede controlarse para cada ángulo de inclinación. La inclinación seleccionada es la que maximice la SINR promedia (media, mediana o modo) para todos los usuarios y asegure simultáneamente que todos los usuarios están por encima del umbral mínimo de calidad. El umbral mínimo puede depender del tipo de servicio (por ejemplo, voz o datos), de forma que cada usuario pueda tener un umbral mínimo de calidad diferente.
Entonces comienza un periodo de aplicación de inclinación. En una parte inicial (120) del periodo de aplicación de inclinación, el ángulo de inclinación determinado durante el periodo de exploración de inclinación se concentra y esta conversión se completa en el tiempo (125). Durante el periodo de tiempo (130), el ángulo de inclinación permanece constante. Se observará que el periodo de aplicación de inclinación
(130) dura mucho más que el periodo de exploración de inclinación (110).
En el tiempo (140), comienza un nuevo periodo de exploración de inclinación. Éste puede iniciarse en un tiempo predeterminado después del tiempo (115) o el tiempo (125). Como alternativa, puede iniciarse por un evento que ocurra, tal como un nuevo usuario que se vuelve activo en la celda.
Haciendo referencia a continuación a la figura 4B, se ilustra una porción ampliada del gráfico de la figura 4A. La porción ampliada (160) muestra la etapa de exploración de inclinación (170) y una unidad de tiempo (173) para la desviación de la inclinación. Partiendo de una inclinación mínima permitida (171), el ángulo de inclinación aumenta paso por paso con el tiempo en incrementos de la etapa de exploración de inclinación
(170) cada unidad de tiempo (173). Esto continúa hasta que se alcanza una inclinación máxima permitida (172).
Ya que los números de combinaciones de fase diferentes se limitan al intervalo de inclinación eléctricasoportado por la antena activa, puede usarse un procedimiento exhaustivo. Éste puede ponerse en práctica mientras aún se mantiene un periodo de exploración de inclinación razonable (110). Típicamente, el intervalo de inclinación eléctrica de la antena de la estación base, como máximo, tiene 15 valores diferentes. En el ejemplo en el que se seleccionan 15 vectores de fase posibles, esto conducirá a un periodo de barrido de fase de 150 ms, suponiendo una unidad de tiempo 173 de 10 ms por valor de inclinación. Además, el intervalo de inclinación adecuado para la exploración puede ajustarse por un operador con un valor de inclinación mínimo y máximo.
Este enfoque puede aplicarse a las implementaciones descritas con respecto a tanto la figura 2 como la figura
3. Sin embargo, se reconocerá que para la realización mostrada en la figura 3, en la que el ángulo de inclinación puede seleccionarse independientemente para cada dipolo, el número de vectores de fase seleccionado en el periodo de exploración de inclinación (110) tendrá que ser mayor que en la realización mostrada en la figura 2. Esto crea un desafío adicional, que puede resolverse de varias maneras diferentes. Los siguientes son algunos enfoques posibles.
- 1.
- En primer lugar puede realizarse un barrido inclinado para todas las trayectorias de recepción simultáneamente seguido de un solo barrido inclinado en las ramificaciones de recepción adicionales.
- 2.
- Puede realizarse un barrido inclinado exhaustivo para todas las combinaciones de inclinación posibles entre las ramificaciones de diversidad en un periodo de exploración de inclinación inicial. Sin embargo, en periodos de exploración de inclinación posteriores, el barrido inclinado puede limitarse a un intervalo de 2 ó 3 valores de inclinación sobre la última combinación de inclinación óptima.
- 3.
- En primer lugar, puede usarse las opciones 1 ó 2 anteriores. Después, esto puede estar seguido de barrido inclinado por grupo de dipolos polares cruzados.
Aunque se han descrito anteriormente realizaciones de la invención, el experto reconocerá que pueden hacerse diversas modificaciones o ajustes. Por ejemplo, aunque el ángulo de inclinación se ha especificado para el ajuste en las realizaciones que se han descrito anteriormente, se entenderá que la forma del haz puede ajustarse de forma diferente y de diferentes maneras. Además, la configuración específica de la antena activa puede variarse teniendo múltiples antenas, cada una con dos dipolos polares cruzados. El número de antenas y el número de dipolos por antena puede ser diferente. El número de dipolos por antena puede variar entre diferentes antenas.
Los ángulos de inclinación aplicados en el enlace descendente pueden ser diferentes de los usados en el enlace ascendente o los mismos. Se cree que es preferible tener un ángulo de inclinación fijo en el enlace descendente (es decir, para su uso en la transmisión desde una estación base).
Aunque se usa la relación señal / ruido como medición de la calidad, se entenderá que puede usarse de forma equivalente una relación señal / ruido más interferencia. También se apreciará que pueden usarse otras mediciones, tales como intensidades de señal o tasas de error. Además, puede realizarse la optimización de la medición de la calidad en una diversidad de formas diferentes. Por ejemplo, puede adoptarse un enfoque iterativo, en el que el ángulo de inclinación (u otra forma) se ajusta de acuerdo con una medición de calidad determinada con respecto a uno o más ángulos de inclinación previos. Esto puede realizarse durante una fase de inicialización, como se ha descrito anteriormente, o en una base continua. Este último enfoque es más difícil y menos preferido.
Claims (15)
- REIVINDICACIONES1. - Un controlador de antena activa, caracterizado por estar adaptado para proporcionar una señal de control para el ajuste dinámico de la forma del haz de una antena activa asociada en base a una medición de calidad para una señal comunicada a través de la antena activa.
- 2.- El controlador de antena activa de la reivindicación 1, caracterizado porque la medición de calidad es para una señal recibida en la antena activa.
- 3.- El controlador de antena activa de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque la medición de calidad es para una señal comunicada entre una pluralidad de estaciones móviles situadas en puntos diferentes y la antena activa, basándose la medición de calidad en una calidad para una porción respectiva de la señal comunicada asociada con cada una de la pluralidad de estaciones móviles situadas en puntos diferentes.
- 4.- El controlador de antena activa de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque comprende:
- •
- una entrada para recibir información relativa a la medición de calidad para una señal comunicada a través de la antena activa;
- •
- un procesador, configurado para generar la señal de control para el ajuste dinámico de la forma del haz de la antena activa asociada en base a la medición de la calidad; y
- •
- una salida para proporcionar la señal de control a la antena activa asociada.
- 5.- El controlador de antena activa de la reivindicación 4, caracterizado porque la información relativa a la medición de calidad comprende una señal recibida en la antena activa, y en el que el procesador está adaptado adicionalmente para determinar la medición de calidad en base a la señal recibida en la antena activa.
- 6.- El controlador de antena activa de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque la medición de calidad comprende uno o más de: al menos una intensidad de señal de la señal comunicada; al menos una relación señal / ruido para la señal comunicada; y una tasa de error de datos contenida en la señal comunicada.
- 7.- El controlador de antena activa de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque la señal de control sirve para el ajuste dinámico del ángulo de inclinación de la antena activa asociada.
- 8.- El controlador de antena activa de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque el controlador de antena activa está configurado para proporcionar la señal de control durante un primer periodo de tiempo para ajustar la forma del haz de la antena activa asociada a cada una de una pluralidad de formas del haz de configuración, para establecer una medición de calidad respectiva para una señal comunicada a través de la antena activa cuando se ajusta cada una de las formas del haz de configuración, para determinar una forma del haz deseada en base a la pluralidad de mediciones de calidad establecidas y para proporcionar la señal de control durante un segundo periodo de tiempo con el fin de ajustar la forma del haz de la antena activa asociada a únicamente la forma del haz deseada.
- 9.- El controlador de antena activa de la reivindicación 8, caracterizado porque el segundo periodo de tiempo es significativamente más largo que el primer periodo de tiempo.
- 10.- El controlador de antena activa de la reivindicación 8 o la reivindicación 9, caracterizado porque la pluralidad de formas del haz de configuración está predeterminada y en el que la forma del haz deseada se determina seleccionado una de la pluralidad de formas del haz de configuración que tenga la medición de calidad asociada óptima.
- 11.- El controlador de antena activa de la reivindicación 8 o la reivindicación 9, caracterizado porque la pluralidad de formas del haz de configuración se determinan iterativamente ajustando repetidamente una forma del haz de configuración, estableciendo la medición de calidad asociada para la forma del haz de configuración ajustada y determinando una forma del haz de configuración posterior en base a la medición de calidad asociada establecida.
- 12.- El controlador de antena activa de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque se encuentra configurado adicionalmente para proporcionar la señal de control en base a si se está usando la antena activa para transmisión o recepción.
- 13.- El controlador de antena activa de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque la antena activa asociada comprende una antena formada de una pluralidad de dipolos, estando el controlador de antena activa configurado adicionalmente para generar la señal de control para el ajuste separado de cada una de la pluralidad de dipolos en la antena activa asociada.
- 14.- Un componente de una estación para una red de radio celular caracterizado porque comprende el controlador de antena activa de cualquier reivindicación anterior.
- 15.- Un procedimiento para controlar una antena activa caracterizado porque comprende ajustar de forma 5 dinámica la forma del haz de la antena activa en base a una medición de calidad para una señal comunicada a través de la antena activa.
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