ES2641565T3 - Sub-canalización con aumento de potencia - Google Patents

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ES2641565T3 ES09806502.2T ES09806502T ES2641565T3 ES 2641565 T3 ES2641565 T3 ES 2641565T3 ES 09806502 T ES09806502 T ES 09806502T ES 2641565 T3 ES2641565 T3 ES 2641565T3
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Abstract

Un método de operar una estación base en una red de comunicaciones móviles para proporcionar un aumento de potencia para un enlace de comunicaciones entre la estación base y un dispositivo de usuario sobre un canal del enlace de comunicaciones que tiene un ancho de banda de canal completo que incluye una pluralidad de frecuencias sub-portadoras que comprende: recibir un índice de calidad de canal de banda ancha desde el dispositivo de usuario; recibir una pluralidad de índices de calidad de canales de las sub-bandas desde el dispositivo de usuario; determinar si es necesario un aumento de potencia para un enlace de comunicaciones entre la estación base y el dispositivo de usuario; y si es necesario un aumento de potencia para el enlace de comunicaciones entre la estación base y el dispositivo de usuario, usar un subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras del canal del enlace de comunicaciones como un canal de ancho de banda reducido para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario tal que la potencia de señal se concentre sobre el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras en el canal de ancho de banda reducido en lugar de que se distribuya en todo el ancho de banda de canal completo, proporcionando de este modo un aumento de potencia para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario; en donde el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras se determina basado al menos en parte en la pluralidad de índices de calidad de canal de las sub-bandas recibidos; y coordinar el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras del canal del enlace de comunicaciones con al menos otra estación base, en donde la otra estación base usa un subconjunto diferente de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras donde el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras se coordinan basadas en una indicación de un número de bloques de recursos, conteniendo cada bloque de recursos doce frecuencias sub-portadoras.

Description

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DESCRIPCION
Sub-canalizacion con aumento de potencia
Esta solicitud reivindica los beneficios de la solicitud de patente provisional U.S. de numeros de serie 61/188,569 y 61/188,609, ambos de los cuales fueron presentados el 11 de Agosto, de 2008.
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a proporcionar un aumento de potencia para un enlace de comunicacion inalambrico.
Antecedentes de la invencion
En todas las redes de comunicacion moviles, hay requisitos opuestos entre una gran eficiencia del espectro y una gran disponibilidad de area, o cobertura. Como tecnologfa de Cuarta Generacion (4G), se espera que la Evolucion a Largo Plazo (LTE) proporcione una gran eficiencia del espectro. Es decir, se espera que LTE proporcione una eficiencia del espectro tres o cuatro veces mayor que la version 6 del Acceso de Paquetes por Enlace Descendente de Alta Velocidad (HSDPA) para el enlace descendente, y una eficiencia del espectro de dos a tres veces mayor que la version 6 del Acceso de Paquetes por Enlace Ascendente de Alta Velocidad (HSUPA) para el enlace ascendente, Ademas, como con cualquier red de comunicaciones moviles, LTE debe proporcionar una cobertura de un 90% - 95%, lo cual es referido como el Grado de Servicio de la Portadora (CGoS) para la cobertura. Los requisitos para una alta eficiencia del espectro y de la cobertura son opuestos ya que se desea un factor pequeno de reutilizacion de frecuencia (N) para alcanzar una alta eficiencia del espectro, pero, en general se desea un factor de reutilizacion de frecuencia alto (N) para disminuir la interferencia fuera de celda y por lo tanto aumentar la cobertura. La maxima eficiencia del espectro se alcanza cuando el factor (N) de reutilizacion es 1 de manera tal que se reutiliza el espectro entero en cada celda de la red de comunicaciones moviles. Sin embargo, cuando el factor de reutilizacion de frecuencia (N) es 1, la interferencia fuera de celda esta en su maximo y, por lo tanto, la cobertura es la peor.
La eficiencia del espectro puede ser determinada aproximadamente por la necesidad de un mmimo de la relacion Senal a Interferencia mas Ruido (SINR) para que un enlace de comunicacion inalambrico, o un enlace aereo, sobreviva en la red de comunicaciones moviles. Por ejemplo, un Sistema Telefonico Movil Avanzado (AMPS) normalmente requiere una SINR mayor o igual que +18 decibelios (dB). Asf, para alcanzar el CGoS en el AMPS, es necesario un factor de reutilizacion de frecuencia muy grande de N=21 para alcanzar la SINR necesaria. Como otro ejemplo, un sistema de Acceso Multiple por Division de Codigo (CDMA) puede funcionar con valores de SINR tan bajos como -14 dB como resultado de la ganancia de procesamiento debida al proceso de expansion y despliegue. Como tal, se puede usar un factor de reutilizacion de frecuencia de N=1 en un sistema CDMA.
Para LTE, la SINR minima necesaria para mantener un enlace de comunicacion inalambrico es de aproximadamente -5 dB. Sin embargo, para una red LTE completamente cargada que tiene un factor de reutilizacion de frecuencia de N=1, los resultados de las pruebas muestran que la SINR en los lfmites de la celda puede ser menor de -12 dB. Por lo tanto, existe la necesidad de un sistema y un metodo para mejorar la cobertura en una red de comunicaciones moviles mientras se mantiene una alta reutilizacion de frecuencia.
Compendio de la invencion
La presente invencion se refiere al aumento de potencia para un enlace de comunicaciones entre una estacion base y un dispositivo de usuario, o equipo de usuario, sobre un canal del enlace de comunicaciones en una red de comunicaciones moviles. En una realizacion, el enlace de comunicaciones es un enlace descendente entre la estacion base y el dispositivo de usuario. El enlace descendente se establece a traves de un canal del enlace descendente, tal como un canal de Acceso Multiple por Division de Frecuencias Ortogonales (OFDMA), que tiene un ancho de banda de canal completo que incluye un numero de frecuencias sub-portadoras. La estacion base determina si es necesario un aumento de potencia para el enlace descendente desde la estacion base hasta el dispositivo de usuario. Si es asf, la estacion base utiliza un subconjunto de las frecuencias sub-portadoras del ancho de banda de canal completo como un canal de ancho de banda reducido, o un sub-canal, para el enlace descendente hasta el dispositivo de usuario. Mediante el uso del canal de ancho de banda reducido, la potencia de la senal se concentra en las frecuencias sub-portadoras del ancho de banda de canal reducido antes que propagarse en todas las frecuencias sub-portadoras del ancho de banda de canal completo. Como resultado, se consigue un aumento de potencia para el enlace descendente hasta el dispositivo de usuario.
En otra realizacion, se establece un enlace descendente entre la estacion base y el dispositivo de usuario a traves de un canal del enlace descendente, tal como un canal OFDMA, que tiene un ancho de banda de canal completo que incluye un numero de frecuencias sub-portadoras. Ademas, a cada sector de cada celda en la red de comunicaciones moviles se le asigna un conjunto de frecuencias diferentes de frecuencias sub-portadoras del ancho de banda de canal completo. La estacion base determina si es necesario un aumento de potencia en el enlace descendente desde la estacion base al dispositivo de usuario. Si es asf, la estacion base selecciona al menos un subconjunto del conjunto de frecuencias asignadas a un sector servidor del dispositivo de usuario para proporcionar un canal de ancho de banda reducido, o un sub-canal, a usar para el enlace descendente hasta el dispositivo de
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usuario. Como resultado, la potencia de la senal se concentra en las frecuencias sub-portadoras en el canal de ancho de banda reducido en lugar de propagarse en todo el ancho de banda de canal del canal del enlace descendente, proporcionando de este modo un aumento de potencia para el enlace descendente hasta el dispositivo de usuario.
En otra realizacion, el enlace de comunicaciones es un enlace ascendente entre la estacion base y el dispositivo de usuario. El enlace ascendente se establece a traves de un canal del enlace ascendente, tal como un canal de Acceso Multiple por Division de Frecuencias de Portadora Unica (SC-FDMA), que tiene un ancho de banda de canal completo que incluye un numero de frecuencias sub-portadoras. La estacion base determina si es necesario un aumento de potencia para el enlace ascendente desde el dispositivo de usuario a la estacion base. Si es asf, la estacion base identifica un subconjunto de frecuencias sub-portadoras del ancho de banda de canal completo para usar como un canal de ancho de banda reducido, o un sub-canal, para el enlace ascendente desde el dispositivo de usuario a la estacion base. Como resultado, la potencia de senal se concentra en las frecuencias sub-portadoras en el canal de ancho de banda reducido en lugar de propagarse en todo el ancho de banda de canal del canal del enlace ascendente, proporcionando de este modo un aumento de potencia para el enlace ascendente desde el dispositivo de usuario.
En otra realizacion, se establece un enlace ascendente entre la estacion base y el dispositivo de usuario a traves de un canal del enlace ascendente, tal como un canal de Acceso Multiple por Division de Frecuencias de Portadora Unica (SC-FDMA), que tiene un ancho de banda de canal completo que incluye un numero de frecuencias sub- portadoras. Ademas, cada sector de cada celda en la red de comunicacion inalambrica se le asigna un conjunto de frecuencias diferentes de las frecuencias sub-portadoras del ancho de banda de canal completo. La estacion base determina si es necesario un aumento de potencia para el enlace ascendente desde el dispositivo de usuario a la estacion base. Si es asf, la estacion base selecciona al menos un subconjunto del conjunto de frecuencias asignadas al sector servidor del dispositivo de usuario para proporcionar un canal de ancho de banda reducido, o un sub-canal, a usar para el enlace ascendente desde el dispositivo de usuario hasta la estacion base. Como resultado, se concentra la potencia de senal en las frecuencias sub-portadoras en el canal de ancho de banda reducido en lugar de propagarla en todo el ancho de banda del canal completo del canal del enlace ascendente, proporcionando de este modo un aumento de potencia al enlace ascendente desde el dispositivo de usuario.
Aquellos expertos en la tecnica apreciaran el alcance de la presente invencion y se daran cuenta de aspectos adicionales de la misma despues de leer la siguiente descripcion detallada de las realizaciones preferidas en asociacion con las figuras de los dibujos adjuntos.
EP1879306 - Matsushita Electric Ind Co Ltd - Un aparato estacion base de comunicacion inalambrica que puede aumentar la eficiencia de uso de los recursos de frecuencia de todo el sistema en una transmision multiportadora. En este aparato, una parte separadora (103) separa los sfmbolos recibidos desde una parte moduladora (102) en sfmbolos a asignar a un primer grupo de sub-portadoras y en sfmbolos a asignar a un segundo grupo de sub- portadoras. Una parte de ajuste (106-1) ajusta la potencia de transmision de los sfmbolos, los cuales se han de asignar al primer grupo de sub-portadoras, a un valor de potencia tal como el calculado por una parte (105) calculadora de potencia, mientras que una parte de ajuste (106-2) ajusta la potencia de transmision de los sfmbolos, que se han de asignar al segundo grupo de sub-portadoras, a un valor de potencia tal como el calculado por la parte (105) calculadora de potencia. Asf, el control de potencia de transmision se realiza de manera diferente entre los sfmbolos a asignar al primer grupo de sub-portadoras y los sfmbolos a asignar al segundo grupo de sub-portadoras.
La presente invencion se expone en las reivindicaciones independientes, con algunas caractensticas opcionales expuestas en las reivindicaciones dependientes a ellas.
Breve descripcion de las figuras de los dibujos
Las figuras de los dibujos adjuntos incorporadas en y formando parte de esta especificacion ilustran varios aspectos de la invencion, y junto con la descripcion sirven para explicar los principios de la invencion.
La Figura 1 ilustra una celda de una red 20 de comunicaciones moviles segun una realizacion de la presente invencion;
Las figuras 2A y 2B ilustran de manera grafica un aumento de potencia segun una realizacion de la presente invencion;
La Figura 3 ilustra un numero de celdas en una red de comunicaciones moviles en donde a cada sector se le asigna un subconjunto diferente de sub-portadoras en un canal del enlace 25descendente y/o un canal del enlace ascendente para su uso con aumento de potencia segun una realizacion de la presente invencion;
La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento de una estacion base para proporcionar un aumento de potencia a un enlace descendente segun una realizacion de la presente invencion;
La Figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento de una estacion base para aumentar la potencia de un enlace ascendente segun una realizacion de la presente invencion;
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La Figura 6 es un diagrama de bloques de una estacion base ejemplar; y La Figura 7 es un diagrama de bloques de un equipo de usuario (UE) ejemplar.
Descripcion detallada de las realizaciones preferidas
Las realizaciones expuestas a continuacion representan la informacion necesaria para permitir a aquellos expertos en la tecnica practicar en la invencion e ilustra el mejor modo de practicar en la invencion. Tras la lectura de la siguiente descripcion a la luz de las figuras de los dibujos adjuntas, aquellos expertos en la tecnica entenderan los conceptos de la invencion y reconoceran aplicaciones de estos conceptos no abordadas de manera concreta en la presente memoria. Se debena entender que estos conceptos y aplicaciones estan dentro del alcance de la descripcion y de las reivindicaciones adjuntas.
La Figura 1 ilustra una celda 10 de una red de comunicaciones moviles segun una realizacion de la presente invencion. Para la discusion de la presente memoria, la red de comunicaciones moviles es una red de comunicaciones moviles de Evolucion a Largo Plazo (LTE). Sin embargo, la presente invencion no se limita a esta. La presente invencion es aplicable a cualquier tipo de red de comunicaciones moviles o red de comunicaciones inalambricas que tenga un canal del enlace descendente o de enlace ascendente que incluya multiples frecuencias sub-portadoras sobre las cuales se comunican los datos. En general, la celda 10 esta servida por una estacion base (BTS) 12, que, para LTE, puede ser referida tambien como un nodo B mejorado (eNodo B). La celda 10 incluye un numero de sectores 14-1, 14-2, y 14-3, que son referidos de manera general en la presente memoria como sectores 14. Mientras que la celda 10 de esta realizacion incluye tres sectores 14, la presente invencion no se limita a estos. La celda 10 puede incluir cualquier numero de uno o mas sectores 14. Un equipo 16 de usuario (UE) se ubica dentro del sector 14-1 de la celda 10. Como tal, el sector 14-1 es referido tambien en la presente memoria como sector servidor del UE 16. Un UE 18 es ubicado dentro del sector 14-2 de la celda 10. Como tal, el sector 14-2 es referido tambien en la presente memoria como sector servidor del UE 18. Los UE 16 y 18 pueden ser cualquier tipo de dispositivo equipado con una interfaz de comunicaciones moviles tal como, pero no limitada a, un telefono movil tal como un telefono movil inteligente, una tarjeta de acceso a la red movil que proporciona acceso de banda ancha para un ordenador portatil a traves de una red de comunicaciones moviles, o similar.
En general, los sectores 14-1, 14-2, y 14-3 incluyen unas areas 20-1, 20-2, y 20-3 de centro de celda y unas areas 22-1, 22-2, 22-3 de borde de celda, respectivamente. Las areas 20-1,20-2, y 20-3 de centro de celda son referidas de manera general en la presente memoria como areas 20 de centro de celda, y las areas 22-1, 22-2, 22-3 de borde de celda son referidas de manera general en la presente memoria como areas 22 de borde de celda. En la realizacion preferida, las areas 20 de centro de celda son generalmente areas dentro de la celda 10 en las cuales la Relacion Senal a Interferencia mas Ruido (SINR) es mayor que un umbral predeterminado, y las areas 22 de borde de celda son generalmente areas dentro de la celda 10 en las cuales la Relacion Senal a Interferencia mas Ruido (SINR) es menor o igual que un umbral predeterminado. En una realizacion, el umbral predeterminado es una SINR minima necesaria para mantener un enlace de comunicacion inalambrico, o un enlace aereo, entre la estacion base 12 y un UE dentro de la celda 10. En otra realizacion, el umbral predeterminado es una SINR minima necesaria para mantener un enlace de comunicacion inalambrico, o un enlace aereo, entre la estacion base 12 y un UE dentro de la celda 10 mas un margen predeterminado.
Como se discutio en detalle anteriormente, se proporciona una sub-canalizacion con un esquema de aumento de potencia para proporcionar un aumento de potencia a los UE, tales como el UE 18 ubicado dentro de las areas 22 de borde de celda para mejorar las SINR de los canales del enlace ascendente y/o del enlace descendente correspondientes hasta un nivel aceptable, lo cual resulta en una mejora de la cobertura de la red de comunicaciones moviles. Mas espedficamente, para la realizacion donde la red de comunicaciones moviles es una red LTE, se usa un canal de Acceso Multiple por Division de Frecuencias Ortogonales (OFDMA) como canal del enlace descendente entre la estacion base 12 y los UE ubicados en la celda 10, que incluyen los UE 16 y 18, y se usa un canal de Acceso Multiple por Division de Frecuencias de Portadora Unica (SC-FDMA) como canal del enlace ascendente para los enlaces ascendentes desde los UE ubicados en la celda 10 hasta la estacion base 12. Como sera apreciado por alguien de habilidad ordinaria en la tecnica, ambos OFDMA y SC-FDMA son esquemas de modulacion multi portadora digitales mediante los cuales se usan un numero de frecuencias sub-portadoras poco espaciadas para llevar los datos. Asf, para tanto un canal OFDMA como un canal SC-FDMA, un ancho de banda (referido en la presente memoria como un ancho de banda completo) del canal incluye un numero de sub-bandas que tienen las correspondientes frecuencias sub-portadoras.
Ademas, en LTE, se usan grupos de doce (12) frecuencias sub-portadoras consecutivas o contiguas como frecuencias portadoras para los bloques de recursos (RB) correspondientes. Un RB es la unidad mas pequena que se asigna a un UE en un canal del enlace ascendente o del enlace descendente. Un RB esta formado por doce (12) frecuencias sub-portadoras consecutivas en el dominio de la frecuencia y catorce (14) sfmbolos consecutivos en el dominio del tiempo, lo cual corresponde a 180 kilohercios (KHz) en el dominio de la frecuencia y un (1) milisegundo (ms), o una (1) sub-trama, en el dominio del tiempo. Asf, usando el UE 16 como ejemplo, se asignan al UE 16 los RB en el canal del enlace descendente OFDMA para proporcionar un enlace descendente desde la estacion 12 base hasta el UE 16. Del mismo modo, se asignan los RB en el canal del enlace ascendente SC-FDMA al UE 16 para proporcionar un enlace ascendente desde el UE 16 hasta la estacion base 12.
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Usando el UE 18 como ejemplo, para proporcionar un aumento de potencia para un enlace descendente al UE 18 ubicado dentro del area 22-2 de borde de celda, la estacion base 12 identifica un subconjunto de frecuencias sub- portadoras en el ancho de banda completo del canal del enlace descendente como un canal de ancho de banda reducido para el enlace descendente hasta el UE 18. Por ejemplo, si el ancho de banda del canal completo es de 10 megahercios (MHz) o 50 RB, el canal de ancho de banda reducido puede tener un ancho de banda de 1/3 del ancho de banda del canal completo, lo cual sena 3,33 MHz o 16 RB. Uno o mas RB en el canal de ancho de banda reducido se asignan al UE 18 para proporcionar el enlace descendente desde la estacion base 12 hasta el UE 18. Mediante el uso del canal de ancho de banda reducido para el enlace descendente y mediante la transmision a potencia de transmision total o potencia de transmision sustancialmente total, la densidad de potencia de transmision, o la densidad de potencia de senal, se concentra en las frecuencias sub-portadoras del canal de ancho de banda reducido en lugar de propagarse en todas las frecuencias sub-portadoras en todo el ancho de banda del canal del enlace descendente. Como resultado, se proporciona un aumento de potencia para el enlace descendente hasta el UE 18. Usando el ejemplo anterior, si el canal de ancho de banda reducido tiene un ancho de banda que es 1/3 del ancho de banda del canal completo, el aumento de potencia por sub-portadora, o por tono, en el canal de ancho de banda reducido es aproximadamente de 3x o 4,77 dB. De manera similar, se puede proporcionar un aumento de potencia al enlace ascendente desde el UE 18 a la estacion base 12.
Las Figuras 2A y 2B ilustran de manera grafica un aumento de potencia segun una realizacion de la presente invencion. Espedficamente, la Figura 2A ilustra una densidad de potencia de senal, una densidad de ruido termico, y una interferencia fuera de celda sin un aumento de potencia. Como se muestra, la densidad de potencia de senal se propaga en todo el ancho de banda de canal completo. La Figura 2B ilustra una densidad de potencia de senal, una densidad de ruido termico, y una interferencia fuera de celda despues de un aumento de potencia segun una realizacion de la presente invencion. Como se ilustra, la densidad de potencia de senal se concentra en un canal de ancho de banda reducido en lugar de propagarse en todo el ancho de banda completo del canal para proporcionar un aumento de potencia de manera eficaz. El canal de ancho de banda reducido es un sub-canal del canal del enlace descendente. A un UE ubicado en el area 22 de borde de celda se le puede asignar un numero de RB en el canal de ancho de banda reducido de manera tal que se proporcione un aumento de potencia en el enlace ascendente/enlace descendente para el UE. Si bien en este ejemplo el canal de ancho de banda reducido esta formado por un numero de frecuencias sub-portadoras consecutivas o contiguas en el ancho de banda de canal completo del canal del enlace descendente, la presente invencion no se limita a ello. Las frecuencias sub-portadoras que forman el canal de ancho de banda reducido pueden ser una o mas frecuencias sub-portadoras contiguas, una o mas frecuencias sub-portadoras no contiguas, o una combinacion de las mismas.
Concentrando la densidad de potencia de senal, la SINR por frecuencia sub-portadora, o SINR por tono, aumenta sustancialmente comparada a la SINR del canal de ancho de banda completo. Espedficamente, la SINR por canal (SINRcanal) se define como:
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donde Pab_canal_completo es la potencia de senal total dentro del ancho de banda de canal completo, InterferenciaAB_cANAL_coMPLETo es la interferencia total dentro del ancho de banda de canal completo, y Ruido_TermicoAB_cANAL_coMPLETo es la potencia de ruido termico dentro del ancho de banda de canal completo. La SINR por frecuencia sub-portadora, o SINR por tono, (SINRtono) se define como:
imagen2
donde Pab_tono es la potencia de senal total dentro del ancho de banda del tono, InterferenciaAB_TONo es la interferencia total dentro del ancho de banda del tono, y Ruido_TermicoAB_TONo es la potencia de ruido termico dentro del ancho de banda del tono. Cuando la potencia de senal se propaga de manera uniforme en todo el ancho de banda completo como se muestra en la Figura 2A, la SINR por canal (SINRcanal) es igual a la SINR por tono (SINRtono). En contraste, cuando la potencia de senal se concentra en un canal de ancho de banda reducido como se muestra en la FIG 2B, la SINR por tono (SINRtono) se define como:
SINRmN0 - SINRCAm + Aumento_Potencia,
donde Aumento_Potencia es una ganancia [dB] que resulta de la concentracion de la potencia de senal en el canal de ancho de banda reducido. En general, el aumento de potencia se relaciona a una relacion entre el ancho de banda de canal completo y el ancho de banda de canal reducido del canal de ancho de banda reducido. Espedficamente, el aumento de potencia se puede definir como:
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'
Aumento_Potencta =10-log1() •
V
ancho de banda_canal_completo ancho de banda_ canal_reducido j
[dB]
En la realizacion preferida, se desea una coordinacion para evitar que los sectores vecinos aumenten la potencia en las mismas frecuencias sub-portadoras a la vez, caso en el que no habna ganancia de la SINR. Mas espedficamente, en una realizacion, a cada sector de una celda se le asignan de manera estatica un conjunto diferente de frecuencias sub-portadoras del ancho de banda de canal completo para usar con un aumento de potencia. Espedficamente, para LTE, a cada sector en una celda se le asigna de manera estatica un conjunto diferente de frecuencias sub-portadoras RB. Los conjuntos de frecuencias sub-portadoras asignados a los sectores son referidos en la presente memoria como conjuntos de frecuencias. A los sectores vecinos se les asignan diferentes conjuntos de frecuencias de manera tal que se eviten las colisiones de sub-portadores aumentadas en potencia de sectores vecinos. Notese que estos conjuntos de frecuencias diferentes son aplicables solo a los UE en las areas 22 de borde de celda. El ancho de banda de canal completo se usa para los UE en las areas 20 de centro de celda.
La Figura 3 ilustra una parte de una red 24 de comunicaciones moviles que incluye un numero de celdas servidas por las estaciones base 12 y 26-36, en donde se han asignado diferentes conjuntos de frecuencias a sectores vecinos para su uso al proporcionar aumento de potencia segun una realizacion de la presente invencion. Como se ilustra, cada celda incluye un sector alfa (a), un sector beta (p), y un sector gamma (y). Al sector alfa (a) se le asigna un primer conjunto de frecuencias, al sector beta (p) se le asigna un segundo conjunto de frecuencias, y al sector gamma (y) se le asigna un tercer conjunto de frecuencias del ancho de banda de canal completo del canal del enlace descendente y/o del enlace ascendente. Notese que el primer, el segundo, y el tercer conjunto de frecuencias son conjuntos de frecuencias disjuntos. Asf, para estas celdas ejemplares, a los sectores vecinos se les asignan diferentes conjuntos de frecuencias. Como resultado, se evitan las colisiones entre sub-portadoras de alta potencia que resultan del aumento de potencia en las celdas vecinas.
En la Figura 3, las celdas y los sectores de la red 24 de comunicaciones moviles son uniformes. Sin embargo, en las implementaciones en el mundo real, las celdas y los sectores pueden no ser uniformes (esto es, pueden tener diferentes formas). En base a la teona de grafos, en la mayona de los casos, sera suficiente con cinco conjuntos diferentes de frecuencias para asegurar que los sectores vecinos no usan los mismos conjuntos de frecuencias incluso en la situacion mas no uniforme. Asf, mientras la Figura 3 ilustra una realizacion donde se usan tres conjuntos de frecuencias diferentes, se pueden usar tres, cuatro, o cinco conjuntos de frecuencias diferentes. Para maximizar la reutilizacion de frecuencia, en la realizacion preferida, solo se usan tres conjuntos de frecuencias. Como tal, para evitar las colisiones de las frecuencias sub-portadoras de alta potencia resultantes del aumento de potencia en las mismas frecuencias sub-portadoras en sectores vecinos, se puede usar un esquema dinamico de prevencion. Mas espedficamente, se puede usar un esquema de prevencion dinamico ya que la asignacion estatica a cada sector de uno de tres conjuntos de frecuencias disjuntos puede no ser suficiente para evitar la colision de frecuencias sub-portadoras de alta potencia resultantes del aumento de potencia en sectores vecinos en una red de comunicaciones moviles no uniforme. Para la prevencion dinamica, usando el UE 18 como ejemplo, se seleccionan las frecuencias sub-portadoras del conjunto de frecuencias asignado al sector servidor 14-2 del UE 18 que actualmente experimentan la menor interferencia fuera de celda para su asignacion al UE 18 para el enlace ascendente/enlace descendente del UE 18. Mediante el uso de frecuencias sub-portadoras que tienen la menor interferencia fuera de celda, la estacion base 12 asegura que las frecuencias sub-portadoras usadas para el enlace ascendente/enlace descendente del UE 18 no estan siendo usadas actualmente para un aumento de potencia en un sector vecino del sector servidor 14-2 del UE 18.
La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento de una estacion base para proporcionar un aumento de potencia para un enlace descendente hasta un UE segun una realizacion de la presente invencion. Para este ejemplo, la estacion base es la estacion base 12. Sin embargo, esta discusion es igualmente aplicable a otras estaciones base, tales como las estaciones base 26-36, en la red 24 de comunicaciones moviles. Primero, la estacion base 12 fija los parametros iniciales del enlace descendente para un UE en un ancho de banda de canal completo y -X dB de retroceso de potencia (paso 100). Respecto a los -X dB de retroceso de potencia, en esta realizacion, los UE ubicados en las areas 20 de centro de celda no reciben la potencia de transmision total para restringir la interferencia fuera de celda sobre el ancho de banda de canal completo. En su lugar, los UE ubicados en las areas 20 de centro de celda reciben la potencia de transmision completa -X dB de retroceso. Por ejemplo, para un canal de 10 MHz y un amplificador de potencia que tiene una potencia total de salida de 20 vatios (W), la potencia total por RB (FPRB) es 20W/50RB, lo que es igual a 0,4W por RB. Los UE de cola completa generalmente consiguen un retroceso de potencia de -3 dB por RB de manera tal que la potencia del enlace descendente por RB para los UE de cola completa es FPRB - 3 dB. Sin embargo, los UE de cola completa extremadamente cercanos a la estacion base 12 pueden recibir un retroceso de potencia adicional tal como, por ejemplo -4 dB, -5 dB, o -6dB de retroceso de potencia. Espedficamente, en LTE, el esquema de modulacion y codificacion (MCS) que proporciona la mayor tasa de datos es una Modulacion de Amplitud en Cuadratura 64 (QAM) en una tasa de codificacion de 5/6. Para este MCS, es necesaria una SINR de +19 dB. Sin embargo, los UE cercanos a la estacion base 12 pueden tener una SINR sustancialmente mayor que los +19 dB. Como tal, para aquellos UE que tienen una SINR mayor que los +19 dB, se puede usar un retroceso de potencia mayor. Por ejemplo, un UE de cola completa que tiene una
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SINR de enlace descendente de +25 dB puede conseguir un retroceso de potencia de -6 dB. Para UE del Protocolo de Voz sobre Internet (VoIP), se puede usar el menor numero de RB y el menor nivel de potencia que puede satisfacer su tasa de datos.
Una vez que los parametros iniciales del enlace descendente se han fijado, la estacion base 12 obtiene una SINR de banda ancha del enlace descendente (DL) del UE (paso 102). Mas espedficamente, en una realizacion, la estacion base 12 envfa una solicitud al UE para que el UE reporte un fndice de Calidad del Canal (CQI) que incluye la SINR de banda ancha del DL a la estacion base 12. En respuesta, el UE envfa el CQI a la estacion base 12. La estacion base 12 entonces determina si la SINR de banda ancha del DL (SINRdl, wb) es mayor que un predeterminado umbral o si se ha alcanzado un lfmite de aumento de potencia (paso 104). En esta realizacion, el umbral predeterminado es la minima SINR (SINRmin) mas un margen. La minima SINR (SINRmin) es la minima SINR necesaria para mantener un enlace de comunicacion inalambrico con la estacion base 12, lo cual para LTE es aproximadamente -5 dB cuando se usa el esquema de modulacion mas robusto (Modulacion por Desplazamiento de Fase en Cuadratura (QPSK) en una tasa de codificacion 1/12). El margen puede variar dependiendo de la implementacion concreta y puede variar tambien de una celda a otra. En una realizacion, el margen se fija igual al lfmite de aumento de potencia, o el aumento de potencia maximo permitido. El lfmite de aumento de potencia puede ser un lfmite configurable por el sistema de la cantidad de aumento de potencia que se puede dar a los UE. El lfmite de aumento de potencia puede ser el mismo o no para todas las celdas. Como un ejemplo, el lfmite de aumento de potencia, o la maxima cantidad de aumento de potencia, puede estar en el rango e incluyendo los 3 dB hasta los 4,77 dB, y el margen se fija igual al lfmite de aumento de potencia.
SI la SINR de banda ancha del DL (SINRdi, wb) es mayor que la suma de la SINR minima (SINRmin) mas el margen o si el Ifmite de aumento de potencia se ha alcanzado, la estacion base 12 planifica una o mas transmisiones de enlace descendente al UE usando los parametros de enlace descendente actuales con un MCS apropiado para el enlace descendente hasta el UE (paso 106). Para la primera iteracion, los parametros de enlace descendente actuales son los fijados en el paso 100. Por lo tanto, para la primera iteracion, si la SINR de banda ancha del DL (SINRdl, wb) es mayor que la suma de la SINR minima (SINRmin) mas el margen, se determina que el UE se ha de ubicar en el area 20 de centro de celda del sector servidor del UE. Como tal, la estacion base 12 asigna uno o mas RB al UE durante uno o mas Intervalos de Tiempo de Transmision (TTI) usando el ancho de banda de canal completo con -X dB de retroceso de potencia para proporcionar el enlace descendente al UE. Para las iteraciones posteriores, los parametros del enlace descendente actuales dependeran de si se ha realizado un aumento de potencia. Despues del paso 106, el proceso vuelve al paso 102 y se repite.
Volviendo al paso 104, si la SINR de banda ancha del DL (SINRdl, wb) no es mayor que la suma de la SINR minima (SINRmin) mas el margen y el Ifmite de aumento de potencia no se ha alcanzado, la estacion base 12 determina el ancho de banda de canal reducido necesario para proporcionar el aumento de potencia deseado para el enlace descendente hasta el UE (paso 108). Por ejemplo, en la realizacion donde a cada sector se le asigna uno de los tres conjuntos de frecuencias disjuntos del ancho de banda de canal completo, el mayor ancho de banda de canal reducido que se puede usar es 1/3 del ancho de banda de canal completo. Usar 1/3 del ancho de banda de canal completo resulta en aumento de potencia de un 3x o 4,77 dB por frecuencia sub-portadora, o por tono. Asf, la estacion base 12 puede determinar primero si el aumento de potencia de 4,77 dB es suficiente para aumentar la SINR del enlace descendente para el UE a la SINR minima (SINRmin) mas el margen. Si es asf, la estacion base 12 puede seleccionar 1/3 del ancho de banda de canal completo como el ancho de banda de canal reducido necesario para proporcionar el aumento de potencia deseado. Sin embargo, si usar 1/3 del ancho de banda de canal completo no proporciona el aumento de potencia suficiente, la estacion base 12 puede seleccionar un ancho de banda de canal reducido que sea menor que el 1/3 del ancho de banda de canal completo que proporcione el aumento de potencia deseado. Notese que el ancho de banda de canal reducido puede estar limitado por el aumento de potencia maximo permitido.
En esta realizacion, la estacion base 12 tambien obtiene las SINR de las sub-bandas para el ancho de banda de canal completo desde el UE (paso 110). Mas espedficamente, para LTE, la estacion base 12 puede enviar una solicitud al UE para que el UE reporte los CQI de las sub-bandas. En respuesta, el UE envfa los CQI de las sub- bandas, lo que incluye las SINR de las sub-bandas, a la estacion base 12. La estacion base 12 entonces selecciona un numero de frecuencias sub-portadoras de un conjunto de frecuencias asignadas a un sector servidor del UE que esten experimentando actualmente la interferencia fuera de celda mas baja en base a la SINR de las sub-bandas (paso 112). De nuevo, el conjunto de frecuencias asignado al sector servidor es un conjunto de frecuencias sub- portadoras en el ancho de banda completo del canal que han sido asignadas al sector servidor para su uso al proporcionar aumentos de potencia. Para LTE, el conjunto de frecuencias asignadas al sector servidor se puede definir como un numero de grupos de frecuencias sub-portadoras RB. En una realizacion, la estacion base 12 compara las SINR de las sub-bandas de las frecuencias sub-portadoras en el conjunto de frecuencias asignadas al sector servidor con un valor de umbral. Las frecuencias sub-portadoras que tienen SINR de sub-bandas mayores que el valor de umbral son seleccionadas. En otra realizacion, la estacion base 12 selecciona las sub-portadoras del grupo de frecuencias que tiene las M mayores SINR de las sub-bandas, donde M puede corresponder a un numero de RB deseado para el enlace descendente hasta el UE. Mediante la seleccion de las frecuencias sub-portadoras para las sub-bandas que tienen la menor interferencia fuera de celda, la estacion base 12 evita la colision con las
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frecuencias sub-portadoras de alta potencia que resultan del aumento de potencia en los sectores vecinos. Como se discutio anteriormente, esto es especialmente beneficioso para las redes de comunicaciones moviles no uniformes.
La estacion base 12 entonces planifica el enlace descendente al UE usando las frecuencias sub-portadoras seleccionadas en un canal de ancho de banda reducido, formado el canal de ancho de banda reducido del conjunto de frecuencias del ancho de banda de canal completo del canal del enlace descendente asignado al sector servidor y que tiene el ancho de banda de canal reducido necesario para proporcionar el aumento de potencia deseado (paso 114). Mientras en esta realizacion el canal de ancho de banda reducido tiene un ancho de banda igual al ancho de banda de canal reducido determinado en el paso 108, en otra realizacion, el ancho de banda puede ser igual o menor que el ancho de banda de canal reducido determinado en el paso 108 de manera tal que al menos se proporcione el aumento de potencia deseado. Para planificar el enlace descendente, las frecuencias sub-portadoras seleccionadas en el canal de ancho de banda reducido son asignadas al enlace descendente hasta el UE durante un TTI. Notese que, dependiendo del ancho de banda del canal de ancho de banda reducido y del numero de RB necesario para el enlace descendente al UE, se pueden planificar uno o mas UE adicionales tambien con la necesidad de un aumento de potencia en el mismo TTI usando el ancho de banda de canal reducido. Como un primer ejemplo, el ancho de banda de canal completo del canal del enlace descendente puede ser de 10 MHz o 50 RB, y el ancho de banda de canal reducido necesario para proporcionar el aumento de potencia deseado puede ser 1/3 del ancho de banda de canal completo o de 16 RB. Esto proporcionara un aumento de potencia de 3x o 4,77 dB. Si el conjunto de frecuencias asignadas al sector servidor del UE es 1/3 del ancho de banda de canal completo, entonces el conjunto de frecuencias se usa como un canal de ancho de banda reducido. Ademas, asumiendo para este ejemplo que a cada UE de borde de celda planificado en el TTI que usa el canal de ancho de banda reducido se le asignan dos RB, entonces se pueden planificar ocho UE de borde de celda en el TTI.
Como un segundo ejemplo, el ancho de banda de canal completo del canal del enlace descendente es de 10 MHz o
50 RB y el ancho de banda de canal reducido necesario para proporcionar el aumento de potencia deseado puede ser 1/5 del ancho de banda de canal completo o 10 RB. Esto proporcionara un aumento de potencia de 5x o 7 dB.
51 el conjunto de frecuencias asignadas al sector servidor del UE es 1/3 del ancho de banda de canal completo, entonces se selecciona un subconjunto de las frecuencias sub-portadoras en el conjunto de frecuencias asignadas al sector servidor para proporcionar el canal de ancho de banda reducido que tiene un ancho de banda que es 1/5 del ancho de banda de canal completo. De nuevo, asumiendo que a cada UE de borde de celda planificado en el TTI que usa el ancho de banda de canal reducido se le asignan dos RB, entonces se pueden planificar cinco UE de borde de celda en el TTI. Asf, en general, segun se necesite mas aumento de potencia, el ancho de banda del ancho de banda de canal reducido disminuye, lo cual resulta de manera general en menos UE siendo planificado en el TTI que usan el canal de ancho de banda reducido. Notese que se puede alcanzar un lfmite teorico de aumento de potencia con un ancho de banda de canal reducido de un (1) grupo de frecuencias RB, lo cual proporcionana un aumento de potencia de 50x o 17 dB.
En este punto, el proceso vuelve al paso 102. La estacion base 12 continua para monitorizar la SINR de banda ancha del enlace descendente para el UE. Si son necesarios aumentos de potencia adicionales y el lfmite de aumento de potencia no se ha alcanzado, la estacion base 12 puede proporcionar un aumento de potencia adicional mediante la disminucion aun mas del ancho de banda del canal de ancho de banda reducido usado para el enlace descendente hasta el UE.
La Figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento de una estacion base para proporcionar un aumento de potencia para un enlace ascendente desde un UE hasta una estacion base segun una realizacion de la presente invencion. Para este ejemplo, la estacion base es la estacion base 12. Sin embargo, esta discusion es igualmente aplicable a las otras estaciones base, tales como las estaciones base 26-36, en la red 24 de comunicaciones moviles. Primero, la estacion base 12 fija los parametros iniciales del enlace ascendente para un UE con ancho de banda de canal completo y -X dB de retroceso de potencia (paso 200). Una vez que se han fijado los parametros iniciales del enlace ascendente, la estacion base 12 mide, u obtiene de otra manera, una SINR del enlace ascendente (SINRul) del UE (paso 202). La estacion base 12 entonces determina si la SINR del enlace ascendente (SINRul) es mayor que un umbral predeterminado o si se ha alcanzado un lfmite de aumento de potencia (paso 204). En esta realizacion, el umbral predeterminado es una SINR minima (SINRmin) mas un margen. La SINR minima (SINRmin) es la SINR minima necesaria para mantener un enlace de comunicacion inalambrico con la estacion base 12. El margen puede variar dependiendo de la implementacion concreta y puede variar tambien de una celda a otra. En una realizacion, el margen se fija igual al lfmite de aumento de potencia, o al maximo aumento de potencia permitido. El lfmite de aumento de potencia puede ser un lfmite configurable por el sistema de la cantidad de aumento de potencia que se puede dar a los UE. El lfmite de aumento de potencia puede ser el mismo o no para todas las celdas. Como ejemplo, el lfmite de aumento de potencia, o la maxima cantidad de aumento de potencia, puede estar en el rango de e incluyendo 3 dB a 4,77 dB, y el margen se fija igual al lfmite de aumento de potencia.
Si la SINR del enlace ascendente (SINRul) es mayor que la suma de la minima SINR (SINRmin) mas el margen o si el aumento del lfmite de potencia se ha alcanzado, la estacion base 12 planifica una o mas transmisiones de enlace ascendente desde el UE usando los parametros del enlace descendente actuales con un MCS apropiado para el enlace ascendente desde el UE (paso 206). Para la primera iteracion, los parametros actuales del enlace
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ascendente son aquellos fijados en el paso 200. Por lo tanto, para la primera iteracion, si la SINR del enlace ascendente (SINRul) es mayor que la suma de la SINR minima (SiNRmin) mas el margen, se determina que se ha de ubicar el UE en el area 20 de centro de celda del sector servidor del UE. Como tal, la estacion base 12 asigna uno o mas RB al UE durante uno o mas TTI usando el ancho de banda de canal completo con -X dB de retroceso de potencia para proporcionar el enlace ascendente desde el UE. Para las iteraciones posteriores, los parametros actuales del enlace ascendente dependeran de si se ha realizado un aumento de potencia. Despues del paso 206, el proceso vuelve al paso 202 y se repite.
Volviendo al paso 204, si la SINR del enlace ascendente (SINRul) no es mayor que la suma de la SINR minima (SINRmin) mas el margen y no se ha alcanzado el lfmite de aumento de potencia, la estacion base 12 determina el ancho de banda de canal reducido necesario para proporcionar el aumento de potencia deseado para el enlace ascendente desde el UE (paso 208). Por ejemplo, en la realizacion donde a cada sector se le asignan uno de los tres conjuntos disjuntos de frecuencias del ancho de banda de canal completo, el mayor ancho de banda de canal reducido que se puede usar es 1/3 del ancho de banda de canal completo. Usar 1/3 del ancho de banda de canal completo resulta en un aumento de potencia de 3x o 4,77 dB por frecuencia sub-portadora, o por tono. Asf, la estacion base 12 puede determinar primero si un aumento de potencia de 4,77 dB es suficiente para aumentar la SINR del enlace descendente para el UE a la minima SINR (SiNRmin) mas el margen. Si es asf, la estacion 12 base puede seleccionar 1/3 del ancho de banda de canal completo como el ancho de banda de canal reducido necesario para proporcionar el aumento de potencia deseado. Sin embargo, si usar 1/3 del ancho de banda de canal completo no proporciona el aumento de potencia suficiente, la estacion base 12 puede seleccionar un ancho de banda de canal reducido que sea menor que 1/3 del ancho de banda de canal completo que proporciona el aumento de potencia deseado. Notese que el ancho de banda de canal reducido se puede limitar por el maximo aumento de potencia permitido.
En esta realizacion, la estacion base 12 tambien mide, u obtiene de otra forma, la interferencia fuera de celda por RB para el ancho de banda de canal completo (paso 210). En una realizacion, la estacion base 12 mide la interferencia fuera de celda por bloque de recursos usando un Indicador de Sobrecarga LTE (OI). La estacion base 12 entonces selecciona un numero de frecuencias sub-portadoras de un conjunto de frecuencias asignado a un sector servidor de la UE que esta experimentando actualmente la interferencia fuera de celda mas baja en base a las medidas de interferencia fuera de celda (paso 212). De nuevo, el conjunto de frecuencias asignado al sector servidor es un conjunto de frecuencias sub-portadoras en el ancho de banda de canal completo que han sido asignadas al sector servidor para su uso al proporcionar aumentos de potencia. Para LTE, el conjunto de frecuencias asignado al sector servidor se puede definir como un numero de grupos de frecuencias sub-portadoras RB. En una realizacion, la estacion base 12 compara la interferencia fuera de celda medida para cada RB con un valor de umbral. Se seleccionan las frecuencias sub-portadoras de los RB que tienen una interferencia fuera de celda menor que los valores umbral. En otra realizacion, la estacion base 12 selecciona las frecuencias sub-portadoras de los RB que tienen las M menores medidas de interferencia fuera de celda, donde M puede corresponder a un numero de RB deseado para el enlace ascendente desde el UE. Mediante la seleccion de las frecuencias sub-portadoras para los RB que tienen las menores interferencias fuera de celda, la estacion base 12 evita la colision de frecuencias sub- portadoras de alta potencia que resultan del aumento de potencia en los sectores vecinos. Como se discutio anteriormente, esto es especialmente beneficioso para las redes de comunicaciones moviles no uniformes.
La estacion base 12 entonces planifica el enlace ascendente al UE usando las frecuencias sub-portadoras seleccionadas en un canal de ancho de banda reducido, el canal de ancho de banda reducido formado a partir del conjunto de frecuencias del ancho de banda de canal completo del canal del enlace ascendente asignado al sector servidor y que tiene el ancho de banda de canal reducido necesario para proporcionar el aumento de potencia deseado (paso 214). Aunque en esta realizacion el canal de ancho de banda reducido tiene un ancho de banda igual al ancho de banda de canal reducido determinado en el paso 208, en otra realizacion, el ancho de banda puede ser igual o menor que el ancho de banda de canal reducido determinado en el paso 208 de manera tal que al menos se proporcione el aumento de potencia deseado. Para planificar el enlace ascendente, se asignan las frecuencias sub- portadoras seleccionadas en el canal de ancho de banda reducido para el enlace ascendente desde el UE durante un TTI. Notese que dependiendo del ancho de banda del canal de ancho de banda reducido y del numero de RB necesario para el enlace ascendente desde el UE, se pueden planificar uno o mas UE adicionales que tambien necesiten un aumento de potencia en el mismo TTI usando el ancho de banda de canal reducido. Como un primer ejemplo, el ancho de banda de canal completo del canal del enlace ascendente puede ser de 10 MHz o 50 RB y el ancho de banda de canal reducido necesario para proporcionar el aumento de potencia deseado puede ser 1/3 del ancho de banda de canal completo o 16 RB. Esto proporcionara un aumento de potencia de 3x o 4,77 dB. Si el conjunto de frecuencias asignado al sector servidor del UE es 1/3 del ancho de banda de canal completo, entonces el conjunto de frecuencias se usa como el canal de ancho de banda reducido. Ademas, asumiendo para este ejemplo que a cada UE de borde de celda planificado en un TTI que usa el canal de ancho de banda reducido se le asignan dos RB, entonces se pueden planificar ocho UE de borde de celda en el TTI.
Como un segundo ejemplo, el ancho de banda de canal completo del canal del enlace ascendente es 10 MHz o 50 RB y el ancho de banda de canal reducido necesario para proporcionar el aumento de potencia deseado puede ser 1/5 del ancho de banda de canal completo o 10 RB. Esto proporcionara un aumento de potencia de 5x o 7 dB. Si el conjunto de frecuencias asignado al sector servidor del UE es 1/3 del ancho de banda de canal completo, entonces
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se selecciona un subconjunto de las frecuencias sub-portadoras en el conjunto de frecuencias asignado al sector servidor para proporcionar el canal de ancho de banda reducido que tiene un ancho de banda que es 1/5 del ancho de banda de canal completo. De nuevo, asumiendo que a cada UE de borde de celda planificado en el TTI que usa el ancho de banda de canal reducido se le asignan dos RB, entonces se pueden planificar cinco UE de borde de celda en el TTI. Asf, en general, segun sea necesario mas aumento de potencia, el ancho de banda de canal reducido disminuye, lo que resulta de manera general en menos UE que se planifican en el TTI usando el canal de ancho de banda reducido. Notese que se puede alcanzar un lfmite de aumento de potencia teorico con un ancho de banda de canal reducido de un (1) grupo de frecuencias RB, lo cual proporcionana un aumento de potencia de 50x o 17 dB.
En este punto, el proceso vuelve al paso 202. La estacion base 12 continua para monitorizar la SINR del enlace ascendente para el UE. Si son necesario aumentos de potencia adicionales y el lfmite de aumento de potencia no se ha alcanzado, la estacion base 12 puede proporcionar un aumento de potencia adicional mediante una mayor disminucion del ancho de banda del canal de ancho de banda reducido usado para el enlace ascendente hasta el UE.
La Figura 6 es un diagrama de bloques de una realizacion ejemplar de la estacion base 12 de la Figura 1. Sin embargo, esta discusion es igualmente aplicable a las otras estaciones base, tales como las estaciones base 26-36, en la red 24 de comunicaciones moviles. En general, la estacion base 12 incluye un sistema 38 de control que tiene asociada una memoria 40. Ademas, en esta realizacion, la estacion base 12 incluye los transceptores 42-1, 42-2 y 42-3 de sector para los sectores 14-1, 14-2 y 14-3 (Figura 1), respectivamente. La funcionalidad de la estacion base 12 discutida anteriormente para proporcionar aumentos de potencia se puede implementar en hardware formando parte del sistema 38 de control, en software almacenado en la memoria 40, o con una combinacion de los mismos.
La Figura 7 es un diagrama de bloques del UE 18 de la Figura 1. Esta discusion es igualmente aplicable a otros UE en la red 24 de comunicaciones moviles. En general, el UE 18 incluye un sistema 44 de control que tiene asociado una memoria 46. Ademas, el UE 18 incluye una interfaz 48 de comunicaciones moviles. La funcionalidad del UE 18 discutida anteriormente con respecto al aumento de potencia se puede implementar dentro de una pila de protocolos de la interfaz 48 de comunicaciones moviles, implementados en el software almacenado en la memoria 46, o una combinacion de los mismos. El UE 18 puede incluir tambien una interfaz 50 de usuario, la cual puede incluir componentes tales como, por ejemplo, uno o mas dispositivos de entrada de usuario (por ejemplo, un microfono, un teclado, o similar), uno o mas altavoces, una pantalla, o similar.
Aquellos expertos en la tecnica reconoceran mejoras y modificaciones a las realizaciones preferidas de la presente invencion. Todas dichas mejoras y modificaciones estan consideradas dentro del alcance de los conceptos descritos en la presente memoria y las reivindicaciones que siguen.

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
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    50
    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo de operar una estacion base en una red de comunicaciones moviles para proporcionar un aumento de potencia para un enlace de comunicaciones entre la estacion base y un dispositivo de usuario sobre un canal del enlace de comunicaciones que tiene un ancho de banda de canal completo que incluye una pluralidad de frecuencias sub-portadoras que comprende:
    recibir un mdice de calidad de canal de banda ancha desde el dispositivo de usuario;
    recibir una pluralidad de indices de calidad de canales de las sub-bandas desde el dispositivo de usuario;
    determinar si es necesario un aumento de potencia para un enlace de comunicaciones entre la estacion base y el dispositivo de usuario; y
    si es necesario un aumento de potencia para el enlace de comunicaciones entre la estacion base y el dispositivo de usuario, usar un subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras del canal del enlace de comunicaciones como un canal de ancho de banda reducido para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario tal que la potencia de senal se concentre sobre el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras en el canal de ancho de banda reducido en lugar de que se distribuya en todo el ancho de banda de canal completo, proporcionando de este modo un aumento de potencia para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario; en donde el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras se determina basado al menos en parte en la pluralidad de indices de calidad de canal de las sub-bandas recibidos; y
    coordinar el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras del canal del enlace de comunicaciones con al menos otra estacion base, en donde la otra estacion base usa un subconjunto diferente de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras donde el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras se coordinan basadas en una indicacion de un numero de bloques de recursos, conteniendo cada bloque de recursos doce frecuencias sub-portadoras.
  2. 2. El metodo de la reivindicacion 1 en donde usar el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras del canal del enlace de comunicaciones como el canal de ancho de banda reducido para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario comprende:
    determinar el ancho de banda de canal reducido necesario para el aumento de potencia deseado para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario; e
    identificar el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras para el canal de ancho de banda reducido tal que el ancho de banda del canal de ancho de banda reducido sea menor o igual que el ancho de banda de canal reducido necesario para el aumento de potencia deseado.
  3. 3. El metodo de la reivindicacion 1 en donde usar el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras del canal del enlace de comunicaciones como el canal de ancho de banda reducido para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario comprende asignar una o mas frecuencias sub-portadoras del subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras en el canal de ancho de banda reducido para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario durante un intervalo de tiempo de transmision cuando solo se utiliza el canal de ancho de banda reducido.
  4. 4. El metodo de la reivindicacion 1 en donde la estacion base sirve a una celda de la red de comunicaciones moviles que incluye uno o mas sectores, siendo asignado al sector o a cada sector un conjunto diferente de frecuencias sub-portadoras de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras del canal del enlace de comunicaciones, y el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadores usado como el canal de ancho de banda reducido es al menos un subconjunto del conjunto de frecuencias sub-portadoras asignado al sector que actualmente sirve al dispositivo de usuario.
  5. 5. El metodo de la reivindicacion 4 en donde usar el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras del canal del enlace de comunicaciones como el canal de ancho de banda reducido para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario comprende:
    identificar un numero de frecuencias sub-portadoras del al menos un subconjunto del conjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras asignado al sector que actualmente sirve al dispositivo de usuario que tiene al menos una cantidad de interferencia fuera de celda; y
    asignar el numero de frecuencias sub-portadoras durante un intervalo de tiempo de transmision para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario.
  6. 6. El metodo de la reivindicacion 1 en donde se relaciona un aumento de potencia por frecuencia sub-portadora para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario con una relacion del ancho de banda de canal completo con un ancho de banda de canal reducido del canal de ancho de banda reducido.
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
  7. 7. El metodo de la reivindicacion 1 en donde determinar si es necesario un aumento de potencia para el enlace de comunicaciones comprende:
    obtener una Relacion Senal a Ruido Mas Interferencia (SINR) para el dispositivo de usuario; y
    determinar que es necesario un aumento de potencia si la SINR del enlace de comunicaciones es menor que un umbral predeterminado.
  8. 8. El metodo de la reivindicacion 7 en donde el umbral predeterminado es la SINR minima necesaria para mantener un enlace de comunicaciones con la estacion base mas un margen.
  9. 9. El metodo de la reivindicacion 8 en donde el margen corresponde al maximo aumento de potencia permitido.
  10. 10. El metodo de la reivindicacion 9 en donde usar el canal del enlace de comunicaciones que tiene el ancho de banda completo para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario comprende asignar una o mas frecuencias sub-portadoras de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras en el ancho de banda de canal completo de los canales del enlace de comunicaciones para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario durante un intervalo de tiempo de transmision en el cual se utiliza el ancho de banda de canal completo del canal del enlace de comunicaciones.
  11. 11. El metodo de la reivindicacion 10 en donde el canal del enlace de comunicaciones que tiene el ancho de banda de canal completo para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario comprende ademas usar -X decibelios (dB) de retroceso de potencia para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario.
  12. 12. Una estacion base en una red de comunicaciones moviles, que comprende:
    uno o mas transceptores de sector que proporcionan los enlaces de comunicaciones hasta los dispositivos de usuario ubicados dentro de una celda de la red de comunicaciones moviles servida por la estacion base a traves de un canal del enlace de comunicaciones que tiene un ancho de banda de canal completo que incluye una pluralidad de frecuencias sub-portadoras y un sistema de control asociado con el uno o mas transceptores y adaptado para:
    recibir un mdice de calidad de canal de banda ancha desde el dispositivo de usuario;
    recibir una pluralidad de indices de calidad de canal de sub-banda desde el dispositivo de usuario;
    determinar si es necesario un aumento de potencia para un enlace de comunicaciones entre la estacion base y un dispositivo de usuario sobre el canal del enlace de comunicaciones; y:
    si es necesario un aumento de potencia para el enlace de comunicaciones entre la estacion base y el dispositivo de usuario, usar un subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras del canal del enlace de comunicaciones como un canal de ancho de banda reducido para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario de manera tal que la potencia de senal se concentre en el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras en el canal de ancho de banda reducido en lugar de distribuirse en todo el ancho de banda de canal completo; proporcionando de este modo un aumento de potencia para el enlace de comunicaciones hasta el dispositivo de usuario; en donde el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras se determina basado al menos en parte en la pluralidad de indices de calidad de canal de sub-banda recibidos; y
    coordinar el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras del canal del enlace de comunicaciones con al menos otra estacion base, en donde la otra estacion base usa un subconjunto diferente de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras, en donde el subconjunto de la pluralidad de frecuencias sub-portadoras se coordina basado en una indicacion de un numero de bloques de recursos, cada bloque de recursos conteniendo doce frecuencias sub-portadoras.
  13. 13. La estacion base de la reivindicacion 12 en donde el canal del enlace de comunicaciones es uno de entre:
    un canal del enlace ascendente o un canal del enlace descendente y el enlace de comunicaciones es un enlace ascendente o un enlace descendente respectivamente.
  14. 14. Las estaciones base de la reivindicacion 13 en donde el canal del enlace del comunicaciones es un canal del enlace descendente, siendo el canal del enlace descendente un Acceso Multiple por Division de Frecuencias Ortogonales (OFDMA); o en donde el canal del enlace de comunicaciones es un canal del enlace ascendente, siendo el canal del enlace ascendente un canal de Acceso Multiple por Division de Frecuencias de Portadora Unica (SC-FDMA).
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