ES2644968T3

ES2644968T3 - Procedimiento y sistema de asistencia a dispositivos de usuario en la realización de una cancelación de interferencias en redes de comunicación inalámbrica de OFDMA

Info

Publication number: ES2644968T3
Application number: ES14382376.3T
Authority: ES
Inventors: Javier LORCA HERNANDO
Original assignee: Telefonica SA
Current assignee: Telefonica SA
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2017-12-01
Anticipated expiration: 2034-09-30
Also published as: EP3002897B1; EP3002897A1; US20160095095A1; US9781714B2

Abstract

Un procedimiento de asistencia a dispositivos de usuario (81, 91, 108, 109, 200, 303, 304) en la realización de una cancelación de interferencias de enlace descendente en redes inalámbricas de acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal, OFDMA, en el que un dispositivo de usuario con interferencias (91, 109, 200, 303) experimenta una interferencia desde una estación base interferente (100, 202, 701) a la que está conectado un dispositivo de usuario al que se da servicio (81, 108, 304), en una célula de servicio (301), y estando el dispositivo de usuario con interferencias (91, 109, 200, 303) en una célula vecina (302) que es vecina de la célula de servicio (301), comprendiendo el procedimiento: - transmitir mediante la estación base interferente (100, 202, 701) una señal de enlace descendente en una primera ranura (305) y una segunda ranura (306) de una sub-trama de radio (300), incluyendo la primera ranura (305) y la segunda ranura (306) señales de referencia de la célula (309, 310) para la estimación de canal físico; y estando el procedimiento caracterizado por comprender además: - modificar las fases de la señal de referencia de la célula (309) incluida en la segunda ranura (306), indicando las modificaciones de fase valores codificados (308) de parámetros que caracterizan el canal físico según un procedimiento de codificación (501), - recibir la primera ranura (305) y la segunda ranura (306) de la sub-trama de radio (300) por medio del dispositivo de usuario al que se da servicio (81, 108, 304), en el que el dispositivo de usuario al que se da servicio (81, 108, 304): - detecta los parámetros que caracterizan el canal físico, según lo transportado por la señalización de control dedicada aplicada a dicho canal físico, - codifica los parámetros detectados según el procedimiento de codificación (501), - reconstruye una señal de referencia de la célula no cambiada (310) para transportar los parámetros detectados codificados, - antes de la estimación de canal físico, elimina las fases modificadas comparando la señal de referencia de la célula modificada (309), recibida en la segunda ranura (306), con la señal de referencia de la célula no cambiada reconstruida (310); - recibir la primera ranura (305) y la segunda ranura (306) de la sub-trama de radio (300) por medio del dispositivo de usuario con interferencias (91, 109, 200, 303), en el que el dispositivo de usuario con interferencias (91, 109, 200, 303): - obtiene los valores codificados (308) comparando las fases de las señales de referencia de la célula (309, 310) incluidas en la segunda ranura (306) y en la primera ranura (305), - asiste en la cancelación de interferencias de la señal de enlace descendente desde la estación base interferente (100, 202, 701), compara los valores codificados (308) con patrones de parámetros que indican la ausencia de modificaciones en las señales de referencia de la célula 35 (309, 310), y - si los valores codificados (308) son diferentes a los patrones de parámetros que indican la ausencia de modificaciones en las señales de referencia de la célula (309, 310), decodifica los valores codificados (308) y usa los valores decodificados para realizar una cancelación de interferencias de la señal de enlace descendente desde la estación base interferente (100, 202, 701).

Description

DESCRIPCION

Procedimiento y sistema de asistencia a dispositivos de usuario en la realizacion de una cancelacion de interferencias en redes de comunicacion inalambrica de OFDMA

Campo de la invencion

5 La presente invencion tiene su aplicacion dentro del sector de las telecomunicaciones; especialmente, se refiere al campo de la cancelacion de interferencias (IC) en sistemas de comunicacion inalambrica de acceso multiple por division de frecuencia ortogonal (OFDMA) y, en particular, a tecnicas de IC en dispositivos de usuario con el apoyo de procedimientos de red especfficos en redes inalambricas de OFDMA.

Mas especfficamente, la presente invencion propone un sistema y un procedimiento de asistencia a dispositivos de 10 usuario en la realizacion de tecnicas de IC avanzadas, introduciendo cambios en las senales de referencia de la celula (CRS) de enlace descendente con el fin de proporcionar a estos dispositivos informacion esencial requerida por dichas tecnicas de cancelacion de interferencias avanzada.

Antecedentes de la invencion

La evolucion a largo plazo (LTE) es la siguiente etapa en los sistemas de tercera generacion (3G) celulares, que 15 representa basicamente una evolucion de las presentes normas de comunicaciones moviles, tales como el sistema de telecomunicacion movil universal (UMTS) y el sistema global para comunicaciones moviles (GSM). Es una norma del proyecto de asociacion de tercera generacion (3GPP) que proporciona caudales de hasta 50 Mbps en enlace ascendente y de hasta 100 Mbps en enlace descendente. Usa un ancho de banda ajustable a escala de 1,4 a 20 MHz con el fin de satisfacer las necesidades de los operadores de red que tienen asignaciones de ancho de banda 20 diferentes. Tambien se espera que la LTE mejore la eficacia espectral en redes, permitiendo que las portadoras proporcionen mas servicios de datos y de voz sobre un ancho de banda dado. La LTE-Avanzada (LTE-A), una evolucion de LTE, esta normalizandose en la Version 10 de LTE y posteriores. Esta orientada a cumplir con los requisitos de Telecomunicaciones Moviles Internacionales (IMT)-Avanzadas, cuyas capacidades superan las de IMT-2000 e incluyen tasas maximas de transmision de datos mejoradas para dar soporte a servicios y aplicaciones 25 avanzados (100 Mbps para alta movilidad y 1 Gbps para baja movilidad).

En los sistemas de LTE, hay cinco tipos de senales de referencia de enlace descendente, definidas tal como sigue:

- senal de referencia especffica de la celula (CRS)

- senal de referencia de red de frecuencia unica de multidifusion-difusion (MBSFN)

- senal de referencia especffica del UE (DM-RS)

30 - senal de referencia de localizacion (PRS)

- senal de referencia de CSI (CSI-RS)

Se transmite una senal de referencia por puerto de antena de enlace descendente.

Se transmiten senales de referencia especffica de la celula (CRS) en todas las sub-tramas de enlace descendente en una celula que preste soporte a la transmision de canal ffsico compartido de enlace descendente (PDSCH). Las 35 senales de referencia especffica de la celula se transmiten por uno o varios puertos de antena 0 a 3. Para facilitar la estimacion de las caracterfsticas de canal, la LTE usa senales de referencia de la celula (sfmbolos piloto) insertadas tanto en el tiempo como en la frecuencia. Estos sfmbolos piloto proporcionan una estimacion del canal en ubicaciones dadas dentro de una sub-trama. Mediante interpolacion, es posible estimar el canal entre un numero arbitrario de sub-tramas. Una senal de referencia especffica de la celula se transmite en cada puerto ffsico de antena 40 y se usa para fines tanto de demodulacion como de medicion. Se usan senales de referencia de la celula para la busqueda de celulas y la adquisicion inicial, la estimacion de canal de enlace descendente para la demodulacion/deteccion coherente en el UE y las mediciones de calidad de canal de enlace descendente.

Uno de los problemas mas grandes percibidos generalmente como crfticos para los despliegues de la LTE es la interferencia intercelular. El acceso multiple por division de frecuencia ortogonal (OFDMA) no proporciona ninguna 45 proteccion cuando los usuarios reciben una interferencia significativa desde las celulas adyacentes que operan a la misma frecuencia de portadora. Por tanto, estan explorandose tecnicas de cancelacion de interferencias (IC) especfficas, tanto en el sector de la red como en el sector de los dispositivos. Este ultimo caso se basa en el soporte de tecnicas de IC avanzada en el dispositivo, como la denominada cancelacion de interferencia sucesiva (SIC) o cancelacion de interferencia paralela (PIC), que son de un interes rapidamente creciente. Ciertamente, algunas de 50 las soluciones propuestas por el 3GPP para la coordinacion de interferencias en la LTE-A se basan en el soporte del dispositivo para capacidades de SIC/PIC.

Las tecnicas de SIC en dispositivos requieren un conocimiento detallado de los parametros ffsicos que describen la interferencia observada, como el esquema de modulacion y codificacion (MCS), con el fin de poder decodificar y

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cancelar la interferencia antes de obtener las senales deseadas.

La IC de los canales de control se beneficia habitualmente de los formatos de MCS predefinidos, liberando por tanto a la red de tener que senalizar el MCS aplicable a los dispositivos. Sin embargo, los canales de datos emplean formatos de MCS dinamicos para los diferentes usuarios por sub-tramas y, por tanto, los dispositivos no pueden suponer ningun formato de mCs a priori, complicando por tanto el funcionamiento de la SIC.

Los receptores de multiples entradas y multiples salidas (MIMO) implementan actualmente tecnicas de SIC para una decodificacion eficaz de los diferentes flujos en el multiplexado espacial, habitualmente en forma de receptores de SIC y mfnimo error cuadratico medio (MMSE). Sin embargo, estas tecnicas solo abordan la interferencia entre flujos entre los flujos espaciales destinados a un usuario dado, pero no pueden hacer frente a las senales interferentes que proceden de otras celulas vecinas. El documento WO 2013/133599 A1 (miembro familiar US2015/049693 A1) divulga un procedimiento para la mitigacion de interferencia intercelular asistida por red: la estacion base servidora informa a un UE si la configuracion del CRS de una celula vecina ha cambiado o no, de modo que el UE pueda adaptar en consecuencia su estrategia de cancelacion de interferencia. Por tanto, en el estado de la tecnica son necesarias maneras mas eficaces de asistir a los dispositivos de usuario en la realizacion de tecnicas de cancelacion de interferencia intercelular avanzada.

Sumario de la invencion

La presente invencion resuelve los problemas mencionados anteriormente y supera las limitaciones de trabajo del estado de la tecnica, explicadas previamente, introduciendo cambios adecuados en la manera en que las senales de referencia de la celula (CRS) de enlace descendente son transmitidas (por ejemplo, por estaciones base de LTE) en cada celula de una red inalambrica de OFDMA, con el fin de ayudar a los dispositivos en la realizacion de tecnicas de cancelacion de interferencias (IC) que requieren una reconstruccion adecuada de las senales interferentes para una cancelacion posterior. Los cambios propuestos consisten en incluir parametros adicionales requeridos por receptores avanzados para la cancelacion de interferencias en dispositivos de usuario.

El fundamento para las modificaciones propuestas en las CRS surge de los requisitos de los receptores avanzados. Las tecnicas de IC avanzada requieren informacion adicional para la eliminacion adecuada de interferencia de canales de datos de la LTE. En particular, los receptores de SIC y PIC requieren tres parametros para detectar y eliminar de manera eficaz la interferencia:

• El esquema de modulacion y codificacion (MCS) en uso por cada una de las senales interferentes

presentes en los bloques de recursos (RB) donde se espera que el usuario con interferencias reciba la senal deseada.

• El identificador temporal de red de radio (RNTI) del control de acceso al medio (MAC) que corresponde a cada una de las senales interferentes presentes en los RB donde se espera que el usuario con interferencias reciba la senal deseada. Puede especificarse cualquier tipo de RNTI, incluyendo aquellos valores reservados para una informacion de control (C-RNTI, SPS-C-RNTI, M-RNTI, SI-RNTI, P-RNTI o RA-RNTI).

• La version de redundancia (RV) correspondiente a la retransmision de peticion de repeticion automatica hfbrida (HARQ), segun lo determinado por la estacion base para una redundancia incremental.

Se requieren estos parametros porque los receptores de SIC y PIC intentan detectar, decodificar y reconstruir la informacion interferente para una sustraccion posterior desde la senal recibida de una manera iterativa. Se requiere el MCS para una decodificacion de canal adecuada; se requiere el RNTI para hacer frente a la operacion de aleatorizacion dependiente del usuario antes de la decodificacion de canal; y es necesaria la RV para hacer frente a la operacion de correlacion de tasas de transmision antes de la decodificacion.

Por tanto, esta invencion propone incorporar estos parametros en forma de informacion diferencial incluida dentro de las senales que comprenden la CRS, para cada uno de los RB ocupados por cada senal interferente, para su deteccion por dispositivos con interferencias. En una realizacion de la invencion, la informacion diferencial propuesta esta incluida en forma de cambios de fase adicionales en las partes real e imaginaria de las senales de referencia de la celula modificadas, dentro de los bloques de recursos reservados para cada canal y usuario particular.

Segun un primer aspecto de la presente invencion, se da a conocer un procedimiento de asistencia a dispositivos de usuario en redes inalambricas de OFDMA, y comprende las siguientes etapas:

- transmitir, por parte de la estacion base interferente, una senal de enlace descendente en una primera ranura y una segunda ranura de una sub-trama de radio, incluyendo la primera ranura y la segunda ranura senales de referencia de la celula para una estimacion de canal ffsico;

- modificar las fases de la senal de referencia de la celula incluida en la segunda ranura, indicando las modificaciones de fase valores codificados de parametros que caracterizan el canal ffsico segun un procedimiento de codificacion;

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- recibir la primera ranura y la segunda ranura de la sub-trama de radio, por parte del dispositivo de usuario al que se da servicio, en donde el dispositivo de usuario al que se da servicio:

- detecta los parametros que caracterizan el canal ffsico segun lo transportado por la senalizacion de control dedicada que se aplica a dicho canal ffsico,

- codifica los parametros detectados segun el procedimiento de codificacion,

- reconstruye una senal de referencia de la celula no cambiada para transportar los parametros detectados codificados,

- antes de la estimacion de canal ffsico, elimina las fases modificadas comparando la senal de

referencia de la celula modificada, recibida en la segunda ranura, con la senal de referencia de la celula no

cambiada reconstruida;

- recibir la primera ranura y la segunda ranura de la sub-trama de radio, por parte del dispositivo de usuario con interferencias, en donde el dispositivo de usuario con interferencias:

- obtiene los valores codificados comparando las fases de las senales de referencia de la celula incluidas en la segunda ranura y en la primera ranura,

- asiste en la cancelacion de interferencias de la senal de enlace descendente desde la estacion base interferente, compara los valores codificados con patrones de parametros que indican la ausencia de modificaciones en las senales de referencia de la celula, y

- si los valores codificados son diferentes a los patrones de parametros que indican la ausencia de modificaciones en las senales de referencia de la celula (309, 310), decodifica los valores codificados, por parte del dispositivo de usuario con interferencias, y realiza la cancelacion de interferencias de la senal de enlace descendente desde la estacion base interferente usando los valores decodificados.

En un segundo aspecto de la presente invencion, se da a conocer un sistema de asistencia a dispositivos de usuario para redes inalambricas de OFDMA. El sistema comprende al menos una estacion base (interferente), al menos un dispositivo de usuario al que se da servicio, conectado a dicha al menos una estacion base, y al menos un dispositivo de usuario con interferencias, conectado a otra estacion base (vecina) desde una celula vecina y que experimenta una interferencia significativa desde la al menos una estacion base interferente mencionada anteriormente. El sistema comprende medios para implementar el procedimiento descrito anteriormente, que son:

- en la estacion base interferente,

- medios de transmision para transmitir una senal de enlace descendente en una primera ranura y una segunda ranura de una sub-trama de radio, incluyendo ambas ranuras senales de referencia de la celula para una estimacion de canal ffsico,

- un bloque generador (para generar una senal de referencia de la celula modificada en la segunda ranura, que incluye modificaciones de fase que indican valores codificados de parametros que caracterizan el canal ffsico segun un procedimiento de codificacion;

- en el dispositivo de usuario al que se da servicio,

- medios de recepcion para recibir la primera ranura y la segunda ranura;

- un detector de canal de enlace descendente para detectar los parametros que caracterizan el canal ffsico, segun lo transportado por una senalizacion de control dedicada aplicada a dicho canal ffsico, codificar los parametros detectados segun el procedimiento de codificacion y reconstruir una senal de referencia de la celula no cambiada para transportar los parametros detectados codificados;

- un bloque eliminador para eliminar las modificaciones de fase comparando la senal de referencia de la celula modificada, recibida en la segunda ranura, con la senal de referencia de la celula no cambiada reconstruida;

- un estimador de canal que opera despues del bloque eliminador;

- en el dispositivo de usuario con interferencias,

- medios de recepcion para recibir las ranuras primera y segunda,

- un comparador de fases para comparar las fases de las senales de referencia de la celula, incluidas en la segunda ranura y en la primera ranura, para obtener los valores codificados desde el comparador de fases,

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- medios de cancelacion de interferencias para aplicar una cancelacion de interferencias de la senal

de enlace descendente desde la estacion base interferente, basandose en una comparacion de los valores codificados con patrones de parametros que indican la ausencia de modificaciones en las senales de referencia de la celula.

En un ultimo aspecto de la presente invencion, se da a conocer un programa informatico que comprende medios de codigo de programa informatico, adaptados para realizar las etapas del procedimiento descrito, cuando dicho programa se ejecuta en medios de procesamiento de una entidad de red (estacion base o terminal de usuario) de una red de OFDMA, siendo dichos medios de procesamiento un ordenador, un procesador de senales digitales, una formacion de compuertas programables en el terreno (FPGA), un circuito integrado especffico de la aplicacion (ASIC), un microprocesador, un micro-controlador o cualquier otra forma de hardware programable.

En el contexto de esta invencion, la movilidad del dispositivo de usuario con interferencias no tiene que ser muy alta con el fin de permitir la estimacion del esquema de modulacion y codificacion (MCS), el identificador temporal de red de radio (RNTI) y la version de redundancia (RV), mediante una deteccion diferencial. En particular, se requiere que la respuesta de frecuencia del canal de radio entre la estacion base interferente y el dispositivo con interferencias no cambie esencialmente a lo largo de un periodo de tiempo de media ranura (por ejemplo, 0,5 ms en la LTE). Los dispositivos de usuario con velocidades muy altas no pueden explotar los valores senalizados para la cancelacion de interferencias, mientras que la mayorfa de los usuarios a velocidades menores pueden aprovecharlos. La velocidad de usuario puede estimarse en el dispositivo mediante varias tecnicas, tales como receptores del sistema de localizacion global (GPS), estimacion de ensanchamiento de Doppler a partir de senales de enlace descendente o estimacion de velocidad a partir del numero de cambios celulares a lo largo de un periodo de tiempo dado, entre otras. Si la velocidad de usuario supera el lfmite anterior, el dispositivo no se apoyara en los valores de MCS, RV y RNTI decodificados para realizar las tecnicas de IC y, en cambio, aplicara alguna deteccion ciega de parametros de IC, o ni siquiera aplicara IC alguna en absoluto.

El procedimiento segun los aspectos descritos anteriormente de la invencion tiene varias ventajas con respecto a la tecnica anterior, que puede resumirse tal como sigue:

• La presente invencion y los cambios propuestos en las CRS pueden ser explotadas por los usuarios con

interferencias siempre que la respuesta de frecuencia de canal entre el dispositivo de usuario y la estacion base interferente no cambie esencialmente a lo largo de un periodo de tiempo de media ranura. Este requisito se traduce en un tiempo mfnimo de coherencia de canal (o una frecuencia de Doppler maxima), que a su vez proporciona una velocidad de usuario maxima para la aplicabilidad de la senalizacion propuesta por la CRS. Por ejemplo, en la LTE, la densidad convencional de cuatro senales CRS en 1 ms permite una velocidad de usuario maxima de aproximadamente 500 km/h a 2 GHz; por consiguiente, con el fin de conseguir una invariancia de canal en un intervalo de tiempo de 0,5 ms, la velocidad de usuario maxima deberfa ser menor que aproximadamente 250 km/h a 2 GHz. Los dispositivos que pretenden detectar los valores de MCS, RV y RNTI senalizados deben observar un lfmite maximo en la velocidad de usuario. Dado que la frecuencia de Doppler se ajusta a escala linealmente con la

frecuencia de portadora f, la velocidad de usuario maxima se reducira linealmente con la frecuencia de portadora segun la siguiente expresion:

Vmax h) = 250 •

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fc (GHz)

Sin embargo, este lfmite es lo suficientemente alto para no limitar significativamente la aplicacion de la invencion propuesta en la mayorfa de los casos practicos. No es necesario que las estaciones base sean conscientes de si la velocidad de usuario es menor que los lfmites para la aplicacion de la invencion propuesta.

• Otras ventajas principales de la invencion propuesta proceden de la recepcion de enlace descendente

mejorada en escenarios de LTE que emplean al menos dos antenas de transmision, en los que el rendimiento global esta limitado, en ultima instancia, por interferencia intercelular. Aunque hay varias propuestas que tratan de la coordinacion de interferencias en la LTE, muchas de ellas se basan en el soporte de capacidades de cancelacion de interferencias avanzada en los dispositivos. Estas tecnicas de IC requieren habitualmente un conocimiento previo de las caracterfsticas ffsicas de la interferencia que, para canales de datos, comprenden el esquema de modulacion y codificacion (MCS), el identificador temporal de red de radio (RNTI) y la version de redundancia (RV). Aunque la interferencia desde los canales de control es habitualmente facil de cancelar debido a un conocimiento previo de su estructura, los canales de datos requieren alguna senalizacion adicional desde la red. Esta invencion propone incluir tales indicaciones de MCS, RV y RNTI de una manera muy sencilla dentro de las senales de referencia de la celula de la LTE, para el caso mas comun de usar una modalidad de transmision 2, una correlacion de recursos localizados y un mfnimo de 2 bloques de recursos. Si se cumplen estas condiciones, la invencion propuesta permite una decodificacion muy eficaz de parametros de MCS, RV y RNTI que caracterizan los canales interferentes, permitiendo por tanto la aplicacion de tecnicas de IC avanzada por dispositivos que experimentan una interferencia intercelular significativa. La mayorfa de los despliegues de LTE practicos cumplen tales condiciones para la mayorfa del trafico de enlace descendente destinado a usuarios de macro-celulas.

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• Los cambios propuestos son beneficiosos para los esquemas de IC, puesto que la interferencia desde senales de mayor ancho de banda es, en general, mucho mas danina que desde senales de banda estrecha. De hecho, la repeticion de las palabras codificadas de MCS, RV y RNTI resultantes puede aplicarse sobre el numero de

bloques de recursos reservados en realidad para la transmision. Un total de 8 • Nrb bits estan disponibles dentro de

los N^ bloques de recursos reservados para la transmision. Resulta evidente que cuanto mayor sea el numero de bloques de recursos, mayor sera la proteccion de los valores codificados resultantes.

• Los cambios propuestos pueden ser anulados por dispositivos de usuario en la propia celula, ya que la senalizacion adicional se decodifica normalmente a traves del canal ffsico de control de enlace descendente (PDCCH) con el apoyo de las senales de referencia no cambiadas en la primera ranura, y su efecto puede eliminarse adecuadamente de las senales de referencia de la celula modificadas en la segunda ranura.

• La invencion propuesta tambien puede aplicarse para la cancelacion de la interferencia a partir de informacion de control de enlace descendente, tal como bloques de informacion de sistema, informacion de radio- mensajerfa o senalizacion dedicada. En este caso, el valor de RNTI adecuado debe considerarse en cada caso para decodificar la informacion de control.

Estas y otras ventajas resultaran evidentes en vista de la descripcion detallada de la invencion.

Descripcion de los dibujos

Con el fin de ayudar a entender las caracterfsticas de la invencion, segun una realizacion practica preferida de la misma y con el fin de complementar esta descripcion, se adjuntan las siguientes figuras como parte integral de la misma, que tienen un caracter ilustrativo y no limitativo:

la figura 1 muestra un diagrama de bloques de un sistema de asistencia a dispositivos de usuario de una red celular de LTE en la realizacion de una cancelacion de interferencias avanzada, segun una realizacion preferida de la invencion.

La figura 2 muestra un diagrama esquematico de un escenario de red para un procedimiento de asistencia a dispositivos de usuario en la realizacion de una cancelacion de interferencias intercelular avanzada, segun un posible caso de aplicacion de la invencion.

La figura 3 muestra un diagrama esquematico de un escenario de red para un procedimiento de asistencia a dispositivos de usuario en la realizacion de una cancelacion de interferencias intercelular avanzada que se centra en las etapas llevadas a cabo por los dispositivos de usuario, segun un posible caso de aplicacion de la invencion.

La figura 4 muestra un diagrama esquematico de una operacion de correlacion entre senales de referencia de la celula, con y sin modificaciones, y bloques de recursos, segun una posible realizacion de la invencion.

La figura 5 muestra un diagrama de bloques de una operacion de codificacion de canal para introducir valores modificados de parametros de MCS, RV y RNTI que caracterizan un canal ffsico, segun una posible realizacion de la invencion, tomando la LTE como referencia para las longitudes de parametros.

La figura 6 muestra un diagrama esquematico de patrones de RNTI codificados que ayudan a determinar el numero de bloques de recursos ocupados por cada senal interferente, segun una posible realizacion de la invencion.

La figura 7 muestra un diagrama de bloques de las etapas llevadas a cabo por una estacion base para asistir a dispositivos de usuario de una red de LTE en la realizacion de una cancelacion de interferencias avanzada, segun una posible realizacion de la invencion.

La figura 8 muestra un diagrama de bloques de las etapas llevadas a cabo por un dispositivo de usuario de LTE al que se da servicio, asistido en la realizacion de una cancelacion de interferencias avanzada, segun una posible realizacion de la invencion.

La figura 9 muestra un diagrama de bloques de las etapas llevadas a cabo por un dispositivo de usuario de LTE asistido en la realizacion de una cancelacion de interferencias avanzada, segun una posible realizacion de la invencion.

Realizacion preferida de la invencion

Los asuntos definidos en esta descripcion detallada se proporcionan para ayudar a entender mejor la invencion. Por consiguiente, los medianamente expertos en la tecnica reconoceran que pueden realizarse variaciones, cambios y modificaciones de las realizaciones descritas en el presente documento sin apartarse del alcance y espfritu de la invencion. Ademas, se omite la descripcion de funciones y elementos bien conocidos por motivos de claridad y concision.

Naturalmente, las realizaciones de la invencion pueden implementarse en diversas plataformas arquitectonicas,

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sistemas operativos y servidores, dispositivos, sistemas o aplicaciones. Cualquier implementacion o diseno arquitectonico particular, presentado en el presente documento, se proporciona solo para fines de ilustracion y comprension, y no esta concebido para limitar los aspectos de la invencion.

Dentro de este contexto ahora se presentan diversas realizaciones de la invencion con referencia a las figuras 1 a 9.

La figura 1 presenta un esquema general de los bloques funcionales principales para asistir a dispositivos de usuario moviles segun el procedimiento propuesto en una red movil de OFDMA que comprende una estacion base 100 que, en particular, es una estacion base de la LTE, denominada NodoB mejorado (eNodoB), que tiene un transmisor 110 con al menos dos antenas transmisoras, 110A, 110B. Segun una realizacion preferida de la invencion, la estacion base de LTE 100 evalua 101:

o si un canal ffsico de enlace descendente dado para un usuario dado emplea la modalidad de transmision 2

(TM2),

o si emplea una correlacion de recursos localizados, y

o si ocupa al menos dos bloques de recursos (RB).

Si no se cumple alguna de estas tres condiciones 101A, se genera el canal ffsico segun los procedimientos convencionales de la LTE, junto con las senales de referencia de la celula 102 y, posteriormente, se correlaciona 104 con los recursos de la LTE. Sin embargo, si se cumplen las tres condiciones 101B, la estacion base genera la senal de banda base de LTE que corresponde al canal de enlace descendente sin las senales de referencia de la celula 103 convencionales. Al mismo tiempo, se codifican 105 el esquema de modulacion y codificacion (MCS), el identificador temporal de red de radio (RNTI) y la version de redundancia (RV) que caracterizan la transmision, para una proteccion aumentada, segun cualquier operacion de codificacion adecuada. Esta informacion codificada se incluye entonces como coeficientes adicionales de una nueva senal de referencia de la celula (CRS) modificada, que se genera 106 basandose en una CRS convencional, pero tambien transporta informacion adicional sobre los valores de MCS, RNTI y RV que caracterizan cada transmision ffsica en el enlace descendente.

Despues de una correlacion de recursos 104 adecuada, el transmisor 110 genera una senal de LTE que va a transmitirse 107 con la estructura de CRS modificada, que entonces puede ser recibida por los UE a los que se da servicio 108, que residen en la propia celula, asf como por los UE con interferencias 109 que residen en celulas vecinas. Los UE a los que se da servicio 108 detectan la CRS modificada y eliminan 111 tal informacion redundante sobre MCS, RNTI y RV, ya que estos parametros pueden obtenerse normalmente a partir del canal ffsico de control de enlace descendente (PDCCH) mediante un procedimiento convencional de deteccion de LTE 112. Al mismo tiempo, los UE con interferencias 109 desde una celula vecina detectan la senal interferente 113 y extraen los valores de MCS, RNTI y RV senalizados para cada canal ffsico, para aprovechar esta informacion adicional, siempre que el usuario no este en condiciones de movilidad muy alta, con el fin de realizar tecnicas de cancelacion de interferencias avanzada (IC) 114. Por tanto, la red puede asistir a dispositivos en la operacion satisfactoria de tecnicas de IC avanzada que requieren una deteccion y reconstruccion adecuadas de la interferencia observada desde otras celulas.

La figura 2 muestra un posible escenario de red para la aplicacion de la invencion propuesta. Un dispositivo de usuario 200, o equipo de usuario (UE), de una red de LTE esta conectado a una estacion base de servicio 201, es decir, un eNodoB (eNB) en redes de LTE, y experimenta una interferencia significativa en el borde de la celula, en donde las senales desde una o mas estaciones base interferentes 202, en una o mas celulas vecinas, colisionan con las de la estacion base de servicio 201 en dimensiones tanto de tiempo como de frecuencia. El dispositivo de usuario 200, que recibe datos desde su celula de servicio 203 y datos desde una o mas celulas interferentes 204, experimental una degradacion significativa del rendimiento, a menos que se aplique alguna tecnica de planificacion centralizada, lo que no es el caso habitual en los despliegues convencionales de red de la LTE, o se apliquen tecnicas de IC avanzada en el dispositivo de usuario 200.

A continuacion se supone que cada estacion base 201, 202 tiene un mfnimo de dos antenas transmisoras. Esta invencion propone cambios en las senales de referencia de la celula transmitidas por las estaciones base de LTE 201, 202, a lo largo de los bloques de recursos reservados para una senal ffsica particular, para la deteccion de los valores de MCS, RNTI y RV por los dispositivos de usuario con interferencias 200 en celulas vecinas, en caso de que se cumplan las tres condiciones siguientes para un canal ffsico de enlace descendente dado:

• la modalidad de transmision 2 (TM2, tambien denominada diversidad de transmision) es el esquema de transmision de multiples antenas empleado para el canal ffsico;

• se usa la correlacion de recursos localizados para la correlacion de datos con los RB ffsicos; y

• estan ocupados al menos dos bloques de recursos (RB).

Si se cumplen estas condiciones, se proponen los siguientes cambios para las senales CRS incluidas dentro de los RB reservados para ese canal:

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

1. Las senales CRS correlacionadas en una primera antena, puerto de antena 0, se cambian en la segunda ranura de cada sub-trama con el fin de llevar una indicacion codificada, tanto del formato de MCS en uso como del valor de RV.

2. Las senales CRS correlacionadas en una segunda antena, puerto de antena 1, se cambian en la segunda ranura de cada sub-trama con el fin de llevar una indicacion codificada del valor de RNTI asociado.

Las tres condiciones mencionadas previamente son facilmente cumplidas por la mayorfa de los canales ffsicos en entornos macrocelulares normales, incluyendo informacion de control como radio-mensajerfa y bloques de informacion de sistema, en los que se usa la diversidad de transmision para una deteccion mejorada. La correlacion de recursos localizados es la opcion preferida en la mayorfa de los escenarios para una planificacion dinamica dependiente del canal, a menos que las transmisiones ffsicas abarquen un pequeno numero de los RB y los beneficios de la planificacion localizada esten limitados. En este ultimo caso, la correlacion distribuida es la mejor opcion para una diversidad de frecuencia aumentada, como, por ejemplo, en el trafico de VoIP. Sin embargo, los beneficios de una cancelacion de interferencias se vuelven menos eficaces cuando la senal interferente ocupa un pequeno numero de los RB, y la penalizacion por no usar la IC en este caso serfa pequena.

Finalmente, se encuentra habitualmente un mfnimo de dos RB ocupados, excepto para las aplicaciones de ancho de banda muy bajo, en las que las tecnicas de IC son menos eficaces.

Si no se cumple alguna de las tres condiciones previas, las senales de referencia de la celula permanecen sin cambios con respecto al funcionamiento convencional de la LTE y los dispositivos de usuario con interferencias 200 deben bien realizar una deteccion ciega para la cancelacion de interferencias o bien no realizar la IC en absoluto. Por tanto, la estacion base 100, 201, 202 puede incorporar la senalizacion adicional propuesta solo para los casos en los que serfa sumamente eficaz, representando en realidad la mayorfa del trafico de enlace descendente en situaciones practicas.

Las senales CRS correlacionadas dentro de la primera ranura de cada sub-trama permanecen sin cambios con respecto al funcionamiento convencional de la LTE. El motivo para esto es doble:

• Puesto que la primera ranura contiene el canal ffsico de control dedicado (PDCCH), el canal ffsico indicador de formato de control (PCFICH) y el canal ffsico indicador de HARQ (PHICH), es importante no cambiar la definicion de la CRS para una deteccion adecuada de tal informacion de control, que contiene, entre otros, los valores de MCS, RNTI y RV que corresponden a cada usuario.

• Comparando las senales CRS de las ranuras tanto primera como segunda, es posible obtener los cambios de fase reales que finalmente transportan la informacion codificada que corresponde a los parametros de MCS, RNTI y RV.

La figura 3 ilustra un procedimiento basico a seguir por parte de los dispositivos de usuario de una red celular segun una posible realizacion de la invencion propuesta. En la red celular (por ejemplo, una red de LTE), se distingue una celula de servicio 301, indicada como celula “A”, y una celula interferente que es una celula vecina 302, indicada como celula “B”, cubiertas por estaciones base respectivas (en este ejemplo, los eNodoB), el eNB en la celula “A” y el eNB en la celula “B”. Una celula “A” 301 dada, que da a servicio a dispositivos de usuario 304, crea una interferencia significativa para otros usuarios que residen en una celula “B” 302 adyacente, y estos dispositivos de usuario con interferencias 303 requieren una senalizacion adicional para un funcionamiento adecuado de las tecnicas de IC avanzada, concretamente, los valores de MCS, RNTI y RV de la senal interferente. Con ese fin, solo se cambian las senales de referencia de la celula correlacionadas en la segunda ranura 306 en cada sub-trama 300 a lo largo de los bloques de recursos reservados para un canal y usuario particulares, dejando los de la primera ranura 305 sin cambios. Siempre que los dispositivos de usuario con interferencias 303 en la celula “B” 302 no esten en condiciones de movilidad muy alta, pueden comparar las fases de las senales de referencia de la celula en ambas ranuras y luego obtener los valores codificados 308 de MCS, RNTI y RV. Despues de la decodificacion de canal de estos parametros, los dispositivos de usuario con interferencias 303 pueden realizar cualquier tecnica de IC avanzada que requiera una reconstruccion adecuada de las senales interferentes. Por tanto, las etapas seguidas por los dispositivos de usuario con interferencias 303 son 312: comparar la CRS no cambiada 310 con la CRS cambiada 309, en la primera ranura 305 y en la segunda ranura 306, respectivamente, y obtener los valores codificados 308 de MCS, RV y RNTI a partir de los cambios de fase detectados en la sub-trama 300.

Al mismo tiempo, los dispositivos de usuario a los que se da servicio 304, que residen en la celula “A” 301, decodifican normalmente el canal PDCCH 307 con la ayuda de las senales de referencia de la celula no cambiadas en la primera ranura 305. El PDCCH contiene, entre otra informacion de control, los valores de interes de MCS, RNTI y RV y, por tanto, los dispositivos de usuario a los que se da servicio 304 pueden compensar el efecto de los cambios introducidos en las senales de referencia de la celula de la segunda ranura 306 para una deteccion normal. Por tanto, las etapas seguidas por los dispositivos de usuario a los que se da servicio 304 son 311: obtener los valores de interes de MCS, RNTI y RV del canal PDCCH 307, incluidos en la primera ranura 305, y eliminar los valores codificados 308 de MCS, RNTI y RV, incluidos en la segunda ranura, para decodificar la sub-trama 300 normalmente.

En caso de que la estacion base en la celula “A” 301 no aplique los cambios propuestos en las senales de referencia de la celula, debido a que no cumplen los tres requisitos dados anteriormente, los dispositivos de usuario a los que se da servicio 304, que residen en la celula “A” 301, detectan esta condicion obteniendo normalmente los valores de dicha modalidad de transmision, correlacion de recursos y numero de bloques de recursos, desde el PDCCH. En 5 ese caso, los dispositivos de usuario a los que se da servicio 304 detectan que deberfa tener lugar el funcionamiento normal y no tienen que compensar los cambios de fase en las senales de referencia de la celula.

Al mismo tiempo, los dispositivos de usuario con interferencias 303 en la celula “B” 302 bien detectan valores codificados 308 de MCS, RV y RNTI, que consisten en un patron repetido de valores “+1” que no representa ningun valor ffsico, indicando por tanto que no se proporciona en realidad ninguna senalizacion adicional, o bien detectan 10 variaciones aleatorias en las fases de las senales de referencia de la celula, como provocadas por una velocidad alta de dichos dispositivos de usuario con interferencias. En ambos casos, los dispositivos de usuario con interferencias 303 en la celula “B” 302 detectan que deberfa tener lugar un funcionamiento normal.

El procedimiento basico propuesto de la figura 3 puede extenderse facilmente a un escenario de red con una cancelacion de interferencias de multiples celulas mediante un UE con interferencias, solo decodificando multiples 15 indicaciones de MCS, RNTI y RV desde varias celulas interferentes.

A continuacion se explican los cambios requeridos para la inclusion de parametros de MCS, RNTI y RV en las senales de referencia de la celula.

Las senales CRS en la norma de la LTE se definen por las siguientes secuencias, tal como se especifica en el artfculo 3GPP TS 36.211 v10.4.0 “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and 20 Modulation (Release 10)” [“Acceso universal terrestre por radio evolucionado (E-UTRA); Canales ffsicos y modulacion (Version 10)”]:

(m) =-1 (1 -2e(2m})+ (l-2c(2m +1)), m = 0,1,...,2NRfDL -1

donde ns es el numero de ranura dentro de una trama de radio, / es el numero de simbolo de OFDM dentro de la

ranura, Nmx,DL es el numero maximo de los RB en un enlace descendente y c(i) es una secuencia pseudo-

25 aleatoria que comprende una secuencia Gold de longitud 31 con un valor de inicializacion. Estas senales se extienden por todo el ancho de banda de sistema para la estimacion de canal. Se inicializa la secuencia pseudo- aleatoria al inicio de cada simbolo de OFDM con la expresion:

cinic = 210 ■ (7 • (ns +1) +1 +1) (2• NcDula +1)+ 2• N^Ia + NCP

donde N^"1 1 es el identificador de celula ffsica y Ncp adopta los valores 1 o 0 segun que se use un prefijo cfclico 30 normal o un prefijo cfclico extendido, respectivamente.

Esta invencion propone cambiar las senales CRS incluidas dentro de los bloques de recursos (RB) reservados para un canal y usuario particulares, siempre que se usen la TM2 y la correlacion de recursos localizados y se planifiquen al menos dos bloques de recursos, mediante las siguientes expresiones:

0(m) = ai, ns (2m)(1 - 2c(2m))+ jai ,ns (2m + rZ1(m) = bl ,ns (2m)(1 - 2c(2m))+ jbl ,ns (2m +

(1 - 2c(2m +1)) (1 - 2c(2m +1))

35 En la expresion anterior, at n ,bt n son coeficientes que adoptan los valores +1 o -1 en funcion de los valores

s

TX 0

codificados de MCS, RNTI y RV, r, „ indica las senales de referencia que van a correlacionarse con la primera

1, ns

TX 1

antena de la estacion base, es decir, el puerto de antena 0, y r,„ indica las senales de referencia que van a correlacionarse con su segunda antena, es decir, el puerto de antena 1.

El valor de MCS puede representarse con una palabra digital de 5 bits que indica uno de 32 posibles formatos de MCS. El parametro de Rv tambien puede representarse por una palabra digital de dos bits. Por tanto, la concatenacion de MCS y RV tiene una longitud de 7 bits y puede codificarse para una fiabilidad aumentada, dando

como resultado NMCSRV bits codificados tal como lo representado por la expresion (M0,M1,...,MN -1). Se

5

10

15

20

25

supondra que la longitud NMCSRV puede rellenarse hasta un numero entero multiplo de 4 bits, para facilitar la correlacion con elementos de recursos.

De manera similar, el valor de RNTI puede representarse por una palabra digital de 16 bits, que puede codificarse para una fiabilidad aumentada, dando asf como resultado NmTI bits codificados tal como lo representado por la

expresion R RNmn _j j. Tambien se supondra que la longitud NmTI puede rellenarse hasta un numero

entero multiplo de 4 bits.

Estos bits codificados se convierten en valores bipolares “+1” y “-1” antes de correlacionar con senales de referencia de la celula. El valor “+1” puede corresponder a un dfgito binario codificado “0” y el valor “-1” a un dfgito binario codificado “1”, pero la regla inversa tambien puede ser aplicable segun las necesidades especfficas de implementacion.

Los primeros coeficientes introducidos anteriormente a, dependen de las MCS y RV codificadas, segun las siguientes ecuaciones:

ain (4k) ='

+1, ns par

M,

4k mod Nm?SRV> s

, ns impar y l = 0

ai,n, (4k + 1) = '

+1, ns par

M,

(4k+1)mod Nmcsrv’ s

, ns impar y l = 0

ai, (4k + 2) = '

+1, ns par

M,

(4k+2)mod nmcsrv’ s

, ns impar y l = 4

ai,n,(4k + 3) = '

+1, ns par

M,

(4k+3)mod Nmcsrv ’ s

, ns impar y l = 4

En estas ecuaciones, k = 0,1,...,2'Nffi —1 es un fndice que recorre las sub-portadoras dedicadas a senales de

referencia en los RB reservados para un canal ffsico, y el numero de los RB planificados se indica con Nm.

Resulta evidente que cada elemento de recurso que contiene una senal de referencia de la celula transportara dos bits codificados. Puesto que cuatro elementos de recursos se dedican a senales de referencia de la celula por cada RB en la segunda ranura de cada sub-trama, puede incluirse un total de 8 bits codificados por RB.

La operacion de modulo en las ecuaciones anteriores implica una repeticion de los bits codificados hasta el numero de bloques de recursos reservados, aumentando por tanto la proteccion.

h

Las ecuaciones correspondientes para los segundos coeficientes °y,n son tal como sigue:

hhn>. (4k) = ■

+1, ns par

R

4k mod N^^j ^'^s

, ns impar y l = 0

hLn. (4k + 1) =■

+1, ns par

R

(4k+1)modNrnti ’ rt,s

, ns impar y l = 0

hl(4k + 2) ='

+1, ns par

R

(4k+2)modN^^ ? ris

, ns impar y l = 4

5

10

15

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25

30

35

40

45

50

55

bl,ns (4k + 3)

+1, ns par

R(4k+3)modNrnti ’ ns imPar Y l = 4

La figura 4 ilustra la correlacion propuesta de senales de referencia de la celula con los bloques de recursos 400 que se reservan para un canal ffsico dado, en el caso particular de NMCSR v = 8 y Nrnti = 16. Solo la segunda ranura

306 en cada sub-trama, 300A, 300B, respectivamente transmitida mediante la primera antena, 110A, o el puerto de antena 0, y la segunda antena, 110B, o el puerto de antena 1, contiene las indicaciones relevantes para MCS, RV y RNTI, dejando las senales de referencia de la celula desde la primera ranura 305 sin cambios. Con referencia a la figura 3, los dispositivos de usuario a los que se da servicio 304, que residen en la celula “A” 301, pueden decodificar normalmente el PDCCH con la ayuda de las senales de referencia de la celula sin cambios en la primera ranura 305, obteniendo por tanto la informacion de control relevante que incluye la MCS, la RV y el RNTI. Con esta informacion

pueden compensar los coeficientes ai,n , bl,n incluidos intencionalmente como parte de las senales de referencia de la celula en la segunda ranura 306 antes de estimar la respuesta de frecuencia de canal.

Al mismo tiempo, con referencia a la figura 3, los dispositivos de usuario con interferencias 303, que residen en la celula vecina “B” 302, y que experimentan una interferencia significativa desde la celula “A” 301, pueden comparar las fases de las senales de referencia de la celula en la primera ranura 305 y la segunda ranura 306. Espedficamente, los dispositivos de usuario con interferencias 303 pueden comparar las fases de las senales de referencia de la celula en la segunda ranura 306, ranura 1, con las del sfmbolo 4 en la primera ranura 305, es decir, ranura 0. Suponiendo que la respuesta de frecuencia de canal no cambie significativamente durante un intervalo de

tiempo de media ranura (0,5 ms), resultara facil para ellos obtener los coeficientes ai,n , bl,n que contienen la

MCS, la RV y el RNTI a partir de los cambios de fase observados. La repeticion de los bits codificados hasta el numero de bloques de recursos disponibles admite una proteccion aumentada, especialmente cuando el numero

Nffg de bloques de recursos reservados para un canal ffsico dado es alto, donde es sumamente importante que los esquemas de IC sean eficaces.

La figura 5 ilustra la operacion propuesta de codificacion de canal para MCS, RV y RNTI antes de la inclusion como parte de las senales de referencia de la celula modificadas, tomando la LTE como referencia para las longitudes de parametro. En primer lugar, los valores de MCS, RV y RNTI se codifican 501 como proteccion adicional. Los valores de MCS y RV se concatenan antes de la primera operacion de codificacion. Se propone aplicar cualquier operacion de codificacion que transforme tanto el valor binario concatenado (MCS+RV) 510 como el valor de RNTI 511 en palabras codificadas adecuadas, con una longitud que sea un multiplo de 4 bits para facilitar la correlacion con elementos de recursos. Puesto que el valor codificado de RNTI 512 tiene una longitud minima de 16 bits (que corresponde al caso no codificado) y la concatenacion codificada de MCS y RV 513 tiene una longitud minima de 7 bits, se requieren al menos dos bloques de recursos para correlacionar los valores codificados con las senales de referencia de la celula. Puede usarse cualquier codigo de bloque que transforme las palabras no codificadas en palabras codificadas adecuadas, con una longitud que sea un multiplo de 4 bits, para los fines de la presente invencion. Adicionalmente, no debena dar como resultado palabras codificadas que consisten en valores de “todos +1”, puesto que esto se reservana para el caso de no aplicar ningun cambio en las senales de referencia de la celula. Optativamente, puede aplicarse una operacion de aleatorizacion 502 despues de la operacion de codificacion con el fin de evitar tener valores similares para los coeficientes constituyentes de las senales de referencia de la celula en multiples celulas. Sin embargo, esta operacion de aleatorizacion, usando un identificador de celula 520, no se considera esencial puesto que las senales de referencia de la celula convencionales sf proporcionan cierta aleatorizacion de interferencia intercelular. Finalmente, la repeticion 503 de las palabras codificadas de MCS, RV y RNTI resultantes puede aplicarse sobre el numero de bloques de recursos reservados en realidad para su

transmision. Un total de bits 8• N^ estan disponibles dentro de los N^g bloques de recursos reservados para la transmision a traves del puerto de antena 0 que corresponde a la primera antena, 110A, y a traves del puerto de antena 1 que corresponde a la segunda antena 110B de la estacion base 100. Resulta evidente que cuanto mayor sea el numero de bloques de recursos, mayor sera la proteccion de los valores codificados resultantes. Esto es beneficioso para esquemas de IC, puesto que la interferencia desde senales de mayor ancho de banda es, en general, mucho mas danina que desde senales de banda estrecha. Los ffmites entre las indicaciones de RNTI determinan el ancho de banda reservado para cada usuario, que tambien es esencial para la aplicacion de tecnicas de IC. Estos ffmites pueden obtenerse facilmente observando el patron de repeticion del RNTI despues de detectar las senales de referencia de la celula modificadas.

La figura 6 ilustra un ejemplo de patrones de RNTI codificados 601, 602, 603 que ayudan a determinar el numero de bloques de recursos para cada canal ocupado por cada senal interferente. La figura 6 muestra bloques de recursos para un primer canal, RB1, bloques de recursos para un segundo canal, RB2, y bloques de recursos para un tercer canal, RB3, con ffmites entre canales definidos detectando la repeticion de patrones de RNTI 601, 602, 603 diferentes.

5

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30

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40

45

La figura 7 representa una realizacion ejemplar para la invencion propuesta, a implementar en un eNodoB de la LTE con al menos dos antenas de transmision, en donde los bloques propuestos tienen lfneas continuas mientras que los elementos de la tecnica anterior, relevantes para la realizacion propuesta, se representan con lfneas discontinuas. El bloque 701 representa esquematicamente un eNodoB de la LTE, en donde varios canales ffsicos han de correlacionarse con la senal de enlace descendente en una sub-trama dada. El bloque 702 evalua si se cumplen las condiciones para la aplicacion de la invencion propuesta, concretamente, el uso de la modalidad de transmision 2 (TM2), la correlacion de recursos localizados y un mfnimo de dos bloques de recursos. Si no se cumplen estas condiciones, se genera un canal de banda base de LTE con senales de referencia de la celula convencionales, mediante el bloque 704, y el conmutador representado por el bloque 708 estara en la posicion “NO” antes de la correlacion de recursos (bloque 709). Si se cumplen las condiciones, el bloque 703 genera en primer lugar la senal de banda base para el canal correspondiente, pero excluyendo las senales de referencia de la celula. El bloque 706 transforma los valores digitales de MCS, RV y RNTI en palabras codificadas adecuadas, a incluir dentro de las senales de referencia de la celula, y el bloque 705 genera las senales de referencia de la celula modificadas. El bloque 707 combina los datos de canal de banda base y las senales de referencia de la celula modificadas, y el conmutador 708 en la posicion “SI” selecciona la senal de banda base modificada antes de la operacion de correlacion. El bloque 709 realiza una correlacion de recursos convencional con los recursos de LTE y el bloque 710 transmite las senales de LTE de enlace descendente 711, tal como se conocen en los sistemas de LTE.

La figura 8 ilustra una realizacion ejemplar para la invencion propuesta en un UE al que se da servicio 81, que reside en la propia celula. El UE al que se da servicio 81 detecta una senal de enlace descendente de LTE 80 a partir de su propia celula, segun los cambios propuestos en esta invencion. Los parametros de MCS, RV y RNTI se obtienen de una senalizacion de control dedicada llevada por el PDCCH, mediante un detector de canal de enlace descendente 82. Un bloque eliminador 83 elimina las indicaciones codificadas correspondientes de las senales de referencia de la celula recibidas, antes de la estimacion de canal, siempre que se cumplan las condiciones para la aplicacion de las indicaciones codificadas, segun lo indicado por la senalizacion de control dedicada llevada por el PDCCH. Finalmente, un estimador de canal y detector de LTE 84 realiza una estimacion de canal por medio de un filtrado de Wiener, una interpolacion de mfnimos cuadrados o cualquier otra tecnica adecuada, seguida por una tecnica de ecualizacion de canal, tal como el Forzado a Cero, el mMsE o la Maxima Probabilidad, entre otras. De nuevo, el bloque propuesto en la presente invencion, el bloque eliminador 83, esta representado con lfneas continuas, mientras que los bloques de la tecnica anterior estan representados con lfneas discontinuas.

La figura 9 ilustra otra realizacion mas para la aplicacion de la invencion propuesta en un dispositivo de usuario con interferencias 91 que reside en una celula vecina. El UE con interferencias 91 detecta una interferencia significativa desde una senal de enlace descendente 90 de una celula vecina, y un evaluador de velocidad 92 evalua la velocidad del UE con interferencias 91 usando cualquier medio adecuado. Si esta por encima del lfmite de velocidad que corresponde a la frecuencia de portadora, el UE con interferencias 91 no se basa en la CRS interferente para la cancelacion de interferencias y, en cambio, aplica un bloque estimador de parametros de canal 93 usando alguna deteccion ciega de parametros de MCS, RV y RNTI, o no realizando ninguna cancelacion de interferencias en absoluto. Si la velocidad del UE es menor que el lfmite, el UE con interferencias 91 usa un comparador de fases 94 para comparar las fases relativas de las senales de referencia de la celula detectadas en las ranuras 0 y 1, y obtener por tanto en el bloque 95 las indicaciones codificadas de MCS, RV y RNTI. Despues de una decodificacion de canal adecuada por parte del decodificador 96, el receptor puede activar cualquier bloque de cancelacion de interferencias 97 adecuado aplicando una tecnica de IC que requiera una reconstruccion adecuada de la senal interferente.

Las realizaciones propuestas pueden implementarse como un conjunto de elementos de software, elementos de hardware, elementos de firmware o cualquier combinacion adecuada de los mismos.

Observese que en este texto, el termino “comprende” y sus derivaciones (tal como “que comprende”, etc.) no deberfan entenderse en un sentido excluyente, es decir, estos terminos no deberfan interpretarse como excluyentes de la posibilidad de que lo que se describe y define pueda incluir elementos, etapas, etc., adicionales.

Claims

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20

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35

40

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50

1. Un procedimiento de asistencia a dispositivos de usuario (81, 91, 108, 109, 200, 303, 304) en la realizacion de una cancelacion de interferencias de enlace descendente en redes inalambricas de acceso multiple por division de frecuencia ortogonal, OFDMA, en el que un dispositivo de usuario con interferencias (91, 109, 200, 303) experimenta una interferencia desde una estacion base interferente (100, 202, 701) a la que esta conectado un dispositivo de usuario al que se da servicio (81, 108, 304), en una celula de servicio (301), y estando el dispositivo de usuario con interferencias (91, 109, 200, 303) en una celula vecina (302) que es vecina de la celula de servicio (301), comprendiendo el procedimiento:

- transmitir mediante la estacion base interferente (100, 202, 701) una senal de enlace descendente en una primera ranura (305) y una segunda ranura (306) de una sub-trama de radio (300), incluyendo la primera ranura (305) y la segunda ranura (306) senales de referencia de la celula (309, 310) para la estimacion de canal ffsico;

y estando el procedimiento caracterizado por comprender ademas:

- modificar las fases de la senal de referencia de la celula (309) incluida en la segunda ranura (306), indicando las modificaciones de fase valores codificados (308) de parametros que caracterizan el canal ffsico segun un procedimiento de codificacion (501),

- recibir la primera ranura (305) y la segunda ranura (306) de la sub-trama de radio (300) por medio del dispositivo de usuario al que se da servicio (81, 108, 304), en el que el dispositivo de usuario al que se da servicio (81, 108, 304):

- detecta los parametros que caracterizan el canal ffsico, segun lo transportado por la senalizacion de control dedicada aplicada a dicho canal ffsico,

- codifica los parametros detectados segun el procedimiento de codificacion (501),

- reconstruye una senal de referencia de la celula no cambiada (310) para transportar los parametros detectados codificados,

- antes de la estimacion de canal ffsico, elimina las fases modificadas comparando la senal de referencia de la celula modificada (309), recibida en la segunda ranura (306), con la senal de referencia de la celula no cambiada reconstruida (310);

- recibir la primera ranura (305) y la segunda ranura (306) de la sub-trama de radio (300) por medio del dispositivo de usuario con interferencias (91, 109, 200, 303), en el que el dispositivo de usuario con interferencias (91, 109, 200, 303):

- obtiene los valores codificados (308) comparando las fases de las senales de referencia de la celula (309, 310) incluidas en la segunda ranura (306) y en la primera ranura (305),

- asiste en la cancelacion de interferencias de la senal de enlace descendente desde la estacion base interferente (100, 202, 701), compara los valores codificados (308) con patrones de parametros que indican la ausencia de modificaciones en las senales de referencia de la celula (309, 310), y

- si los valores codificados (308) son diferentes a los patrones de parametros que indican la ausencia de modificaciones en las senales de referencia de la celula (309, 310), decodifica los valores codificados (308) y usa los valores decodificados para realizar una cancelacion de interferencias de la senal de enlace descendente desde la estacion base interferente (100, 202, 701).
2. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que los parametros que caracterizan el canal ffsico segun el procedimiento de codificacion (501) son:

- esquema de modulacion y codificacion,

- version de redundancia, e

- identificador temporal de red de radio.
3. El procedimiento segun cualquier reivindicacion anterior, en el que la red inalambrica de OFDMA es una red inalambrica de la evolucion a largo plazo, LTE. 4
4. El procedimiento segun la reivindicacion 3, que comprende ademas determinar si el dispositivo de usuario con interferencias (91, 109, 200, 303) es o no asistido en la realizacion de una cancelacion de interferencias,

5

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20

comprobando si se cumplen las tres condiciones siguientes para el canal ffsico en enlace descendente:

- se usa la modalidad de transmision 2 de la LTE,

- se usa una correlacion de recursos localizados, y

- se reservan al menos dos bloques de recursos para el canal ffsico en enlace descendente.
5. El procedimiento segun la reivindicacion 4, en el que, cuando se cumplen las tres condiciones, la senal de referencia de la celula modificada (309) para el canal ffsico se correlaciona con un primer puerto de antena TX0 de la estacion base interferente (100, 202, 701) y se correlaciona con un segundo puerto de antena TX1 de la estacion

TX 0

base interferente (100, 202, 701), y siendo rin la componente correlacionada con el primer puerto de antena

TX0, y siendo rln la componente correlacionada con el puerto de antena TX1, estan dadas por las siguientes expresiones:

donde

riXns °(m) = ai, ns (2m)^ (1 _ 2c(2m))+ jai ,n, (2m + 1)^ (l - 2c(2m + 1)) rIXns 1(m) = bin (2m)'^(l - 2 c(2m)) + Jbin (2m +1)^1(l - 2 c(2m +1))

ns es el numero de ranuras dentro de la sub-trama de radio (300), l es el numero de sfmbolo de OFDM dentro de una ranura,

c(i) es una secuencia pseudo-aleatoria que comprende una secuencia Gold de longitud 31 con un valor de inicializacion, y

a ,n, ’ bl n son coeficientes segun las siguientes expresiones:

ai„ (4k) =

+1, ns par

M

4k mod Nmcsrv’ s

, ns impar yl = 0’

am,(4k +1) = '

+1, ns par

M,

(4k+l)mod Nmcsrv’ s

, ns impar y l = 0’

ain.(4k + 2) =

+1, ns par

M,

(4k+2)mod Nmcsrv’ s

, ns impar y l = 4 ’

ai,n, (4k + 3) =

b,n> (4k) =

+1, ns par

M(4k+3)modN^v , ns impar y l = 4’

f + 1, ns par

lR4kmodNrntj , ns impar y l = 0

bl,n, (4k + 1) =

+1, ns par

R

(4k+1)modNrnti ’ s

, ns impar y l = 0 '

bl,n,(4k + 2) ='

+1, ns par

R

(4k+2)modNrnti ’

, ns impar y l = 4 ’

5

10

15

20

25

30

35

40

45

bl,ns (4k + 3)

+1, ns par

R(4k+3)modN^, , ns lmPar Y 1 = 4

donde

k es un fndice k = 0,1,...,2 N^ —1 que recorre el numero de sub-portadoras de senales de referencia de la celula (309, 310) en los bloques de recursos reservados para el canal ffsico,

Nm es el numero de bloques de recursos reservados para el canal ffsico,

Nmcsrv es el numero de bits despues de una codificacion de canal por el procedimiento de codificacion

(501) del esquema de modulacion y codificacion y los parametros de version de redundancia, habiendose concatenado ambos parametros, y

Nmn es el numero de bits despues de una codificacion de canal del identificador temporal de red de radio.
6. Un sistema de asistencia a dispositivos de usuario (81, 91, 108, 109, 200, 303, 304) en la realizacion de una cancelacion de interferencias de enlace descendente en redes inalambricas de acceso multiple por division de frecuencia ortogonal, OFDMA, que comprende:

- un dispositivo de usuario al que se da servicio (81, 108, 304) en una celula de servicio (301),

- una estacion base interferente (100, 202, 701) a la que esta conectado el dispositivo de usuario al que se da servicio (81, 108, 304),

- un dispositivo de usuario con interferencias (91, 109, 200, 303) en una celula vecina (302) que es vecina de la celula de servicio (301) y el dispositivo de usuario con interferencias (91, 109, 200, 303) que experimenta una interferencia desde la estacion base interferente (100, 202, 701); y estando el sistema caracterizado porque:

- la estacion base interferente (100, 202, 701) transmite una senal de enlace descendente en una primera ranura (305) y una segunda ranura (306) de una sub-trama de radio (300), incluyendo la primera ranura (305) y la segunda ranura (306) senales de referencia de la celula (309, 310) para la estimacion de canal ffsico, y un bloque generador (705) para generar una senal de referencia de la celula modificada (309) en la segunda ranura (306), que incluye modificaciones de fase que indican valores codificados (308) de parametros que caracterizan el canal ffsico segun un procedimiento de codificacion (501);

- el dispositivo de usuario al que se da servicio (81, 108, 304) comprende un receptor para recibir la primera ranura (305) y la segunda ranura (306) de la sub-trama de radio (300), y comprende ademas:

- un detector de canal de enlace descendente (82) para detectar los parametros que caracterizan el canal ffsico, segun lo transportado por una senalizacion de control dedicada, aplicada a dicho canal ffsico, codificar los parametros detectados segun el procedimiento de codificacion (501) y reconstruir una senal de referencia de la celula no cambiada (310) para transportar los parametros detectados codificados;

- un bloque eliminador (83) para eliminar las modificaciones de fase comparando la senal de referencia de la celula modificada (309), recibida en la segunda ranura (306), con la senal de referencia de la celula no cambiada reconstruida (310);

- un estimador de canal (84) que opera despues del bloque eliminador (83);

- el dispositivo de usuario con interferencias (91, 109, 200, 303) comprende un receptor para recibir la primera ranura (305) y la segunda ranura (306) de la sub-trama de radio (300), y comprende ademas:

- un comparador de fases (94) para comparar las fases de las senales de referencia de la celula (309, 310) incluidas en la segunda ranura (306) y en la primera ranura (305),

- un bloque (95) para obtener los valores codificados (308) del comparador de fases (94),

- un bloque de cancelacion de interferencias (97) para aplicar la cancelacion de interferencias de la senal de enlace descendente desde la estacion base interferente (100, 202, 701), en base a una comparacion de los valores codificados (308) con patrones de parametros que indican la ausencia

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

de modificaciones en las senales de referencia de la celula (309, 310).
7. El sistema segun la reivindicacion 6, en el que el dispositivo de usuario con interferencias (91, 109, 200, 303) comprende ademas un decodificador (96) para decodificar los valores codificados (308) cuando los valores codificados (308) son diferentes a los patrones de parametros que indican la ausencia de modificaciones en las senales de referencia de la celula (309, 310), y para introducir los valores decodificados en el bloque de cancelacion de interferencias (97).
8. Una estacion base (100, 701) de asistencia a dispositivos de usuario (81, 91, 108, 109, 200, 303, 304) en la realizacion de una cancelacion de interferencias de enlace descendente en redes inalambricas de acceso multiple por division de frecuencia ortogonal, caracterizada por comprender ademas:

- un transmisor (710) para transmitir una senal de enlace descendente en una primera ranura (305) y una segunda ranura (306) de una sub-trama de radio (300), incluyendo la primera ranura (305) y la segunda ranura (306) senales de referencia de la celula (309, 310) para una estimacion de canal ffsico,

- un bloque generador (705) para generar una senal de referencia de la celula modificada (309) en la segunda ranura (306) que incluye modificaciones de fase que indican valores codificados (308) de parametros que caracterizan el canal ffsico segun un procedimiento de codificacion (501), usandose los valores codificados (308) para asistir en la realizacion de una cancelacion de interferencias de enlace descendente por parte de un dispositivo de usuario con interferencias (91, 109, 200, 303), que experimenta interferencia desde la estacion base interferente (100, 202, 701).
9. La estacion base (100, 701) segun la reivindicacion 8, que es un NodeB mejorado, , de la LTE.
10. La estacion base (100, 701) segun la reivindicacion 9, que comprende ademas un bloque evaluador (702) para determinar si el dispositivo de usuario con interferencias (91, 109, 200, 303) es o no asistido en la realizacion de una cancelacion de interferencias, comprobando si se cumplen las tres condiciones siguientes para el canal ffsico en enlace descendente:

- se usa la modalidad de transmision 2 de la LTE,

- se usa una correlacion de recursos localizados, y

- se reservan al menos dos bloques de recursos para el canal ffsico en enlace descendente.
11. Un dispositivo de usuario (91, 109, 200, 303) para realizar una cancelacion de interferencias de enlace descendente en redes inalambricas de acceso multiple por division de frecuencia ortogonal, que comprende un receptor para recibir una senal de enlace descendente en una primera ranura (305) y una segunda ranura (306) de una sub-trama de radio (300) desde una estacion base interferente (100, 202, 701), desde la cual el dispositivo de usuario (91, 109, 200, 303) experimenta interferencia, incluyendo la senal de enlace descendente senales de referencia de la celula (309, 310) para la estimacion de canal ffsico, estando el dispositivo de usuario (91, 109, 200, 303) caracterizado por comprender ademas.

- un comparador de fases (94) para comparar las fases de las senales de referencia de la celula (309, 310) incluidas en la segunda ranura (306) y en la primera ranura (305),

- un bloque (95) para obtener modificaciones de fase desde el comparador de fases (94), que estan incluidas en una senal de referencia de la celula modificada (309), generada en la segunda ranura (306) por la estacion base interferente (100, 202, 701), y que indican valores codificados (308) de parametros que caracterizan el canal ffsico segun un procedimiento de codificacion (501);

- un bloque de cancelacion de interferencias (97) para aplicar la cancelacion de interferencias de la senal de enlace descendente desde la estacion base interferente (100, 202, 701), en base a una comparacion de los valores codificados (308) con patrones de parametros que indican la ausencia de modificaciones en las senales de referencia de la celula (309, 310).
12. El dispositivo de usuario (91, 109, 200, 303) segun la reivindicacion 11, que comprende ademas un decodificador (96) para decodificar los valores codificados (308) cuando los valores codificados (308) son diferentes de los patrones de parametros que indican la ausencia de modificaciones en las senales de referencia de la celula (309, 310), y para introducir los valores decodificados en el bloque de cancelacion de interferencias (97).
13. El dispositivo de usuario (91, 109, 200, 303) segun cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12, que es un terminal de usuario de la LTE.
14. Un producto de programa informatico que comprende medios de codigo de programa que, cuando se cargan en medios de procesamiento de una entidad de red en una red de OFDMA, hacen que dichos medios de codigo de programa ejecuten el procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.