ES2891723T3 - Soporte de señalización para selección de antenas usando listas de subconjuntos y máscaras de subconjuntos - Google Patents

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Abstract

Un teléfono móvil (106), que comprende: un procesador (200); y una memoria (114) con instrucciones almacenadas en la misma que son accesibles y procesables por dicho procesador, que cuando son procesadas por el procesador, hacen que dicho procesador obtenga una lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente (116c) procedente de una estación de base que identifica una configuración de antenas virtuales (110, 302, 402, 502, 602a, 602b, 602c), que representa un mapeo de señales con elementos de antena físicos, en asociación con una unidad de planificación que está asociada con al menos una estación de base (102, 102a, 102b, 102c, 102d, 102e, 102f); mida unas señales piloto procedentes de los elementos de antena físicos; utilice la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente y las señales piloto medidas para seleccionar qué configuración de al menos una de las antenas virtuales (VA1a ... VA4a, VA1b ... VA4b, VA1c ... VA8c, VA1d ... VA8d) se debe utilizar para transmisiones; y envíe una señal de selección de antena (118, 118a, 118b, 118c, 118d) a dicha estación de base que contiene información que solicita a una unidad de planificación (104, 104a, 104b, 104c, 104d) que utilice dicha al menos una antena virtual seleccionada para transmisiones, en el que dicha lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente es: una combinación concurrente (116c) de una primera lista de subconjuntos de antenas y una segunda lista de subconjuntos de antenas que permite seleccionar hasta una antena virtual de la primera lista de subconjuntos de antenas y hasta una antena virtual de la segunda lista de subconjuntos de antenas.

Description

DESCRIPCIÓN
Soporte de señalización para selección de antenas usando listas de subconjuntos y máscaras de subconjuntos
REIVINDICACIÓN DEL DERECHO DE PRIORIDAD DE UNA SOLICITUD ANTERIOR PRESENTADA EN EE.UU. La presente solicitud reivindica el derecho de prioridad de la solicitud provisional de EE.UU. número 60/724.008 presentada el 6 de octubre de 2005 y titulada "Signaling Support for Antenna Selection using Subset lists and Subset masks".
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Campo de la invención
La presente invención se refiere en general a la señalización necesaria para permitir que un teléfono móvil tenga un control al menos parcial sobre qué antena o antenas dentro de un área de cobertura de al menos una estación de base y bajo el control de una unidad de planificación se van a utilizar para transmisiones al teléfono móvil.
Descripción de técnica relacionada
En el campo de las comunicaciones inalámbricas, ha habido un interés en asegurarse de que se utiliza la antena o antenas apropiadas dentro de una o más estaciones de base para transmitir y recibir señales hacia y procedentes de un teléfono móvil (equipo de usuario (UE: User Equipment)). Por ejemplo, en la patente de EE.UU. número 6.421.543 se divulgó una estación de base que recibe energía de comunicación radiotelefónica celular procedente de un teléfono móvil en una agrupación de antenas, procesa la energía de comunicación recibida para producir al menos tres señales de comunicación radiotelefónica procesadas, y selecciona al menos dos de las señales procesadas para su descodificación en un descodificador convencional. Este esquema implica la selección de diferentes señales recibidas en una estación de base que incorpora una agrupación de antenas de formación de haces fija.
Por otra parte, hay varios documentos que comentan la posible ganancia de rendimiento al permitir que una estación de base seleccione la antena o antenas para transmitir señales a un teléfono móvil. Por ejemplo, la estación de base puede obtener información de una transmisión de enlace de subida y a continuación estimar la dirección en que se mueve un teléfono móvil y utilizar esa información para seleccionar la antena o antenas adecuadas que se deben utilizar para futuras transmisiones a ese teléfono móvil. Los documentos incluyen:
• D. Gore, R. Heath, and A. Paulraj, Statistical antenna selection for spatial multiplexing systems, In Proc. IEEE Int. Conf., on Communications, New York, Abril de 2002, p. 450 - 454.
• D. Gore y A. Paulraj, Statistical antenna subset selection with space-time coding, IEEE Trans. on Signal Processing, 50:2580-8, Octubre de 2002.
• R. Narasimham, Spatial multiplexing with transmit antenna and constellation selection for correlated MIMO fading channels, IEEE Trans. on Signal Processing, 51(11):2829-38, Noviembre de 2003.
• “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Multiple-lnput Multiple Output in UTRA", 3GPP STANDARD; 3GPP TR 25.876"
Según se puede ver, la selección de antena o antenas no es en sí misma un concepto nuevo. Sin embargo, sería deseable que el propio teléfono móvil tuviera un control al menos parcial sobre qué antena o antenas de la configuración de antenas asociada con la estación de base se deberían utilizar para las transmisiones. Por ejemplo, esta capacidad sería deseable porque el propio teléfono móvil tiene el mejor conocimiento de su entorno de interferencia, que puede monitorizar, en lugar de que la estación de base estime/prediga el entorno de interferencia del teléfono móvil. Además, como el concepto de que un teléfono móvil es atendido por una antena o antenas de una estación de base correspondiente a una sola célula ha ido cambiando, ahora una célula puede estar formada por múltiples antenas distribuidas por una región de cobertura y conectadas con una o más estaciones de base. En este escenario, hay que determinar las antenas que se comunican con el teléfono móvil y también hay que trazar la correspondiente señalización. La presente invención satisface estas necesidades particulares y otras necesidades.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La invención es definida por la materia de las reivindicaciones independientes. Se reivindican algunas formas de realización preferidas en las reivindicaciones dependientes. En un ejemplo útil para la comprensión de la presente invención, se describe en el presente documento un teléfono móvil que tiene control (o control al menos parcial) sobre qué antena o antenas de al menos una estación de base tienen que ser utilizadas para transmisiones. En un ejemplo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones, el teléfono móvil realiza las siguientes etapas (1) recibe una lista de subconjuntos de antenas (procedente de la unidad de planificación) que identifica una configuración de antenas virtuales que está asociada con la estación o estaciones de base; (2) utiliza la lista de subconjuntos de antenas para seleccionar qué antena o antenas virtuales se deben utilizar para las transmisiones; y (3) envía una señal de selección de antena (a la unidad de planificación) que contiene información que ordena/solicita a la estación o estaciones de base/unidad de planificación que utilice la antena o antenas virtuales seleccionadas para las transmisiones.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Una comprensión más completa de la presente invención se puede obtener por referencia a la siguiente descripción detallada cuando se toma en conjunción con los dibujos adjuntos en los que:
La Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicaciones que incluye una unidad de planificación, una estación de base y un teléfono móvil que se señalizan entre sí para que el teléfono móvil tenga un control al menos parcial sobre qué antena o antenas asociadas con la estación de base se deben utilizar para las transmisiones al teléfono móvil de acuerdo con la presente invención.
La Figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas básicas del procedimiento para permitir que un teléfono móvil tenga un control al menos parcial sobre qué antena o antenas asociadas con una unidad de planificación se deben utilizar para transmisiones subsiguientes de acuerdo con la presente invención;
Las Figuras 3A - 3B son dos dibujos que se utilizan para ayudar a explicar cómo, cuando el teléfono móvil obtiene una lista de subconjuntos de antenas concurrentes, es a continuación capaz de seleccionar una o más antenas virtuales de la configuración de antenas virtuales asociadas con la unidad de planificación que se deben utilizar para transmisiones subsiguientes de acuerdo con un ejemplo;
Las Figuras 4A - 4C son tres dibujos que se utilizan para ayudar a explicar cómo, cuando el teléfono móvil obtiene una lista de subconjuntos de antenas excluyentes entre sí, es a continuación capaz de seleccionar sólo una antena virtual de la configuración de antenas virtuales asociadas con la unidad de planificación que se debe utilizar para transmisiones subsiguientes de acuerdo con un ejemplo;
Las Figuras 5A - 5C son tres dibujos que se utilizan para ayudar a explicar cómo, cuando el teléfono móvil obtiene una lista de subconjuntos de antenas que es una combinación concurrente de dos listas de subconjuntos de antenas excluyentes entre sí, es a continuación capaz de seleccionar una antena virtual de la configuración de antenas virtuales descrita por la primera lista de subconjuntos de antenas excluyentes entre sí y/o una antena virtual de la configuración de antenas virtuales descrita por la segunda lista de subconjuntos de antenas excluyentes entre sí asociada con la unidad de planificación que se debe utilizar para transmisiones subsiguientes de acuerdo con la presente invención;
La Figura 5D es un dibujo que se utiliza para ayudar a explicar cómo, cuando el teléfono móvil obtiene una lista de subconjuntos de antenas que es una combinación excluyente entre sí de dos configuraciones de antenas virtuales, es a continuación capaz de seleccionar una antena virtual de la primera configuración de antenas virtuales o de la segunda configuración de antenas virtuales asociada con la unidad de planificación que se debe utilizar para transmisiones subsiguientes de acuerdo con un ejemplo;
Las Figuras 6A - 6B son dos dibujos que se utilizan para ayudar a explicar cómo, cuando el teléfono móvil obtiene una lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente, es a continuación capaz de seleccionar una o más antenas de las estaciones de base distribuidas asociadas con la unidad de planificación que se deben utilizar para transmisiones subsiguientes de acuerdo con la presente invención;
La Figura 7 es un diagrama que se utiliza para ayudar a explicar cómo la unidad de planificación podría utilizar una máscara de subconjuntos de antenas para limitar el número de antenas identificadas en la lista de subconjuntos de antenas que estarían disponibles para su selección por parte del teléfono móvil para transmisiones subsiguientes de acuerdo con la presente invención; y
La Figura 8 es un diagrama que se utiliza para ayudar a explicar cómo la unidad de planificación podría utilizar una máscara de subconjuntos de antenas ponderada o basada en pesos para limitar el número de antenas identificadas en la lista de subconjuntos de antenas que estarían disponibles para su selección por parte del teléfono móvil para transmisiones subsiguientes de acuerdo con la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS DIBUJOS
En referencia a la Figura 1, se muestra un diagrama de bloques de un sistema de comunicaciones 100 que incluye una estación de base 102 (conectada con una unidad de planificación 104) y un teléfono móvil 106 (UE 106) que se señalizan entre sí de tal manera que el teléfono móvil 106 tiene un control al menos parcial sobre qué antena o antenas virtuales dentro de una configuración de antenas virtuales 110 asociada con la estación de base 102 se deben utilizar para transmisiones subsiguientes al teléfono móvil 106. Según se comenta más adelante, la configuración de antenas virtuales se denota como la configuración de antenas y representa un mapeo de señales con elementos de antena físicos. La unidad de planificación 104 se muestra conectada con la estación de base 102, sin embargo, la unidad de planificación también podría estar incorporada dentro de la estación de base 102. Por motivos de claridad, la descripción que se proporciona en el presente documento no describe componentes/detalles asociados con la estación de base 102 y el teléfono móvil 106 que son bien conocidos en la industria y no son necesarios para entender la presente invención.
Según se muestra, el teléfono móvil 106 incluye un procesador 112 y una memoria 114 que tiene instrucciones almacenadas en la misma que son accesibles y capaces de ser procesadas por el procesador 112 para facilitar lo siguiente (véase el procedimiento 200 en la Figura 2): (1) obtener una lista de subconjuntos de antenas 116 (por ejemplo, procedente de la unidad de planificación 104) que identifica la configuración de antenas virtuales 110 dentro de la estación de base 102 (véase la etapa 202 en la Figura 2); (2) utilizar la lista de subconjuntos de antenas 116 para seleccionar una o más antenas virtuales asociadas con la configuración de antenas virtuales 110 que se deben utilizar para transmisiones subsiguientes (véase la etapa 204 en la Figura 2); y (3) enviar una señal de selección de antena 118 que contiene información que ordena/solicita a la unidad de planificación 104 que utilice la antena o antenas virtuales seleccionadas dentro de la configuración de antenas virtuales 110 para transmisiones subsiguientes (véase la etapa 206 de la Figura 2). A continuación se proporciona una descripción detallada en la que se comentan varios esquemas de señalización diferentes (es decir, diferentes tipos de listas de subconjuntos de antenas 116) en los que cualquiera de estos esquemas (o listas de subconjuntos de antenas 116) permite al teléfono móvil 106 seleccionar una o más antenas virtuales dentro de la configuración de antenas virtuales 110 de la estación de base 102 que se deben utilizar para transmisiones subsiguientes al teléfono móvil 106.
En referencia a las Figuras 3A -3B , se ilustran dos dibujos que se utilizan para ayudar a explicar cómo, cuando el teléfono móvil 106 obtiene una lista de subconjuntos de antenas concurrentes 116a, es capaz de seleccionar una o más antenas de una configuración de antenas de diversidad 302 asociada con la estación de base 102a que se deben utilizar para transmisiones. En la Figura 3A, la estación de base única de ejemplo 102a que se muestra está conectada con la unidad de planificación 104a y utiliza cuatro antenas virtuales VA1a, VA2a, VA3a y VA4a para mapear una señal de datos con cuatro antenas de diversidad 304a, 304b, 304c y 304d para transmisión al teléfono móvil 106. En este ejemplo, la estación de base 102a (en conjunción con la unidad de planificación 104a) también transmite la lista de subconjuntos de antenas concurrentes 116a a la estación móvil 106 (véase la etapa 202 de la Figura 2). Según se muestra en la Figura 3B, la lista de subconjuntos de antenas concurrentes 116a está configurada de tal manera que indica que la configuración de antenas virtuales 302 contiene cuatro antenas de diversidad 304a, 304b, 304c y 304d.
Al recibir la lista de subconjuntos de antenas concurrentes 116a, el teléfono móvil 106 sabe que puede seleccionar cualquier combinación de una o más de las cuatro antenas virtuales VA1a, VA2a, VA3a y/o VA4a asociadas con la estación de base 102a que se deben utilizar para transmisiones (véase la etapa 204 en la Figura 2). Para realizar esta selección, el teléfono móvil 106 podría medir una señal piloto que se supone asociada con cada antena de transmisión 304a, 304b, 304c y/o 304d y, a continuación, tomar una decisión sobre qué antena o antenas virtuales VA1a, VA2a, VA3a y/o VA4a se deben utilizar para transmisión subsiguiente. Posteriormente, el teléfono móvil 106 envía una lista de selección de antenas 118a que contiene información que ordena/solicita a la unidad de planificación 104a que utilice la antena o antenas virtuales seleccionadas VA1a y VA4a (por ejemplo) para futuras transmisiones (véase la etapa 206 de la Figura 2). En una forma de realización, el teléfono móvil 106 podría enviar la señal de selección de antena 118a como parte de la retroalimentación para un proceso de adaptación de enlace para un modo de acceso a paquetes de datos de enlace de bajada de alta velocidad (HSPDA: High-Speed Downlink Packet-data Access) en una red de comunicaciones 100 de acceso por división de código de banda ancha (WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access).
En referencia alas Figuras 4A -4C , se ilustran tres dibujos que se utilizan para ayudar a explicar cómo, cuando el teléfono móvil 106 obtiene una lista de subconjuntos de antenas excluyentes entre sí 116b, es capaz de seleccionar una antena virtual (es decir, un haz) de una configuración de antenas de haz fijo 402 asociada con la estación de base 102b que se debe utilizar para transmisiones. En la Figura 4A, la estación de base única de ejemplo 102b está conectada con la unidad de planificación 104b y utiliza cuatro antenas virtuales VA1b, VA2b, VA3b y vA4b para mapear una señal de datos con cuatro antenas 404a, 404b, 404c y 404d dentro de la configuración de antenas de haz fijo 402 para transmisión al teléfono móvil 106. En esta configuración particular de antenas de haz fijo 402, sólo una de las antenas virtuales VA1b, VA2b, VA3b y VA4b transmite en cualquier momento al teléfono móvil 106. En la Figura 4B se muestra el patrón de haz para un sector de ejemplo de 120° cubierto por la configuración de antenas de cuatro haces fijos 402.
En este ejemplo, la unidad de planificación 104b ordena a la estación de base 102b que transmita la lista de subconjuntos de antenas excluyentes entre sí 116b a la estación móvil 106 (véase la etapa 202 en la Figura 2). Según se muestra en la Figura 4C, la lista de subconjuntos de antenas excluyentes entre sí 116b está configurada de tal manera que indica que la configuración de antenas virtuales 402 es una configuración de antenas de cuatro haces fijos 402. Al recibir la lista de subconjuntos de antenas excluyentes entre sí 116b, el teléfono móvil 106 sabe que puede seleccionar sólo una de las antenas virtuales VA1, VA2, VA3 o VA4 asociadas con la estación de base 102b para recibir transmisiones procedentes de la misma (véase la etapa 204 de la Figura 2). Después de hacer esta selección, el teléfono móvil 106 envía la señal de selección de antena 118b, que contiene información que ordena/solicita a la unidad de planificación 104b que utilice la antena virtual seleccionada VA2b (por ejemplo) para futuras transmisiones (véase la etapa 206 de la Figura 2).
Según se puede ver, la lista de subconjuntos de antenas excluyentes entre sí 116b (que se muestra en la Figura 4C) es diferente de la lista de subconjuntos de antenas concurrentes 116a (que se muestra en la Figura 3B). Esto se hizo para indicar cómo se pueden identificar configuraciones particulares de antenas virtuales utilizando diferentes tipos de señalización de acuerdo con la presente invención. Para la configuración de antenas de diversidad 302, se permite al teléfono móvil 106 elegir una o más de las cuatro antenas virtuales VA1a, VA2a, VA3a y VA4a para recibir una transmisión procedente de las mismas y esto se indica por medio de la lista de subconjuntos de antenas enlazadas verticalmente 116a (véase la Figura 3B). Para la configuración de antenas de haz fijo 402, sin embargo, se permite al teléfono móvil 106 elegir sólo una de las cuatro antenas virtuales VA1b, VA2b, VA3b o VA4b para recibir una transmisión procedente de la misma y esto se indica por medio de la lista de subconjuntos de antenas enlazadas horizontalmente 116b (véase la Figura 4C). De este modo, la dimensión vertical se utiliza para representar dónde se puede transmitir un conjunto de antenas virtuales al mismo tiempo (es decir, transmisión concurrente), mientras que la dimensión horizontal se utiliza para representar dónde se puede utilizar una sola antena virtual a la vez para transmitir (es decir, transmisión excluyente entre sí).
En referencia alas Figuras 5A -5C , se ilustran tres dibujos que se utilizan para ayudar a explicar cómo, cuando el teléfono móvil 106 obtiene una lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente 116c, es capaz de seleccionar una o más antenas virtuales de la configuración de antenas virtuales 502 que está compuesta por las dos configuraciones de antenas de haz fijo independientes 502a y 502b que se deben utilizar para transmisiones. La configuración de antenas de haz fijo 502a está formada por elementos de antena que tienen una polarización horizontal. Mientras que la configuración de antenas de haz fijo 502b está formada por elementos de antena con una polarización vertical. Ambas configuraciones de antenas 502a y 502b están asociadas con la estación de base 102c. En la Figura 5A, la estación de base única de ejemplo 102c está conectada con la unidad de planificación 104c que utiliza ocho antenas virtuales VA1c, VA2c ... VA8c para mapear una señal de datos con ocho antenas 504a, 504b ... 504h dentro de la configuración de antenas de haz fijo de polarización dual 502 para transmisión al teléfono móvil 106. En la Figura 5B se muestra el patrón de haz para una agrupación de antenas 502 de formación de haz fijo de polarización dual de 120° de ejemplo. En esta Figura, los patrones de haz representados por líneas discontinuas corresponden a los haces procedentes del formador de haces 502a de polarización horizontal, mientras que los patrones de haz representados por las líneas continuas corresponden a los haces procedentes del formador de haces 502b de polarización vertical.
En este ejemplo, la estación de base 102c junto con la unidad de planificación 104c transmite la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente 116c a la estación móvil 106 (véase la etapa 202 en la Figura 2). Según se muestra en la Figura 5C, la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente 116c está configurada de tal manera que indica que la configuración de antenas virtuales 502 dentro de la estación de base 102c incluye la configuración de antenas de haz fijo 502a y la configuración de antenas de haz fijo 502b. Al recibir la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente 116c, el teléfono móvil 106 sabe que puede seleccionar hasta una antena virtual VA1c, VA2c... VA8c de cada una de las configuraciones de antenas de haz fijo 502a y 502b para recibir transmisiones procedentes de la misma (véase la etapa 204 de la Figura 2). Por ejemplo, el teléfono móvil 106 puede seleccionar la antena virtual VA2c de la configuración de antenas de haz fijo (de polarización horizontal) 502a. Alternativamente, el teléfono móvil 106 puede seleccionar las antenas virtuales VA3c y VA8c de ambas configuraciones de antenas de haz fijo 502a y 502b. Después de realizar esta selección, el teléfono móvil 106 envía una señal de selección de antena 118c que contiene información que ordena/solicita a la unidad de planificación 104c que utilice la antena o antenas seleccionadas VA3c y VA8c (por ejemplo) para futuras transmisiones (véase la etapa 206 de la Figura 2).
El ejemplo anterior ilustrado por las Figuras 5A, 5B y 5C muestra cómo se pueden combinar una primera lista de subconjuntos de antenas y una segunda lista de subconjuntos de antenas para representar la combinación concurrente de una primera configuración de antenas virtuales VA1c, VA3c, VA5c y VA7c y una segunda configuración de antenas virtuales VA2c, VA4c, VA6c y VA8c. Esta combinación concurrente permite seleccionar antenas virtuales de la primera configuración de antenas virtuales y/o de la segunda configuración de antenas virtuales. Sin embargo, también es posible combinar las dos configuraciones de antenas virtuales VA1c, VA2c ... VA8c en una combinación excluyente entre sí, de modo que se puede seleccionar una antena de la primera configuración de antenas virtuales VA1c, VA3c, VA5c y VA7c o de la segunda configuración de antenas virtuales VA2c, VA4c, VA6c y VA8c. La lista de antenas 116c' para esta combinación excluyente entre sí se muestra en la Figura 5D. Ahora el teléfono móvil 106 puede seleccionar una antena virtual de la primera configuración de antenas virtuales VA1c, VA3c, VA5c o VA7c o de la segunda configuración de antenas virtuales VA2c, VA4c, VA6c o VA8c, pero no de ambas configuraciones de antenas virtuales.
En referencia a las Figuras 6A - 6B, se ilustran dos dibujos que se utilizan para ayudar a explicar cómo, cuando el teléfono móvil 106 obtiene una lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente 116d, es capaz de seleccionar una o más antenas de las configuraciones distribuidas de antenas virtuales 602a, 602b y 602c asociadas con una estación de base 102d, 102e y 102f, respectivamente, que se deben utilizar para las transmisiones. En la Figura 6A, las estaciones de base de ejemplo 102d, 102e y 102f están conectadas con la unidad de planificación 104d y utilizan ocho antenas virtuales VA1d, VA2d,..., VA8d para mapear una señal de datos con dos antenas 604a y 604b (dentro de una configuración de antenas de diversidad 602a), cuatro antenas 604c, 604d, 604e y 604f (dentro de una configuración de antenas de haz fijo 602b) y dos antenas 604g y 604h (dentro de una configuración de antenas de diversidad 602c). La unidad de planificación 104d podría, alternativamente, estar contenida dentro de una de las estaciones de base (por ejemplo, en la estación de base 102d), y en este caso la estación de base 102e y la estación de base 102f estarían conectadas con la unidad de planificación 104d a través de la estación de base 102d. En este ejemplo, la unidad de planificación 104d transmite una lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente 116d a la estación móvil 106 (véase la etapa 202 de la Figura 2). Según se muestra en la Figura 6B, la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente 116d está configurada de tal manera que indica que hay una configuración de antenas de diversidad 602a con dos antenas virtuales VA1d y VA2d, una configuración de antenas de haz fijo 602b con cuatro antenas virtuales VA3d, VA4d, VA5d y VA6d y una configuración de antenas de diversidad 602c con dos antenas virtuales VA7d y VA8d, todas ellas asociadas con la unidad de planificación 104d. Al recibir la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente 116d, el teléfono móvil 106 sabe que puede seleccionar la antena virtual VA1d y/o la antena virtual VA2d y/o una de las antenas virtuales VA3d, VA4d, VA5d y VA6d y/o la antena virtual VA7d y/o la antena virtual VA8d para recibir una transmisión procedente de las mismas (véase la etapa 204 de la Figura 2). Después de realizar esta selección, el teléfono móvil 106 envía una señal de selección de antena 118d que contiene información que ordena/solicita a la unidad de planificación 104d que utilice la antena o antenas seleccionadas VA3d y VA8d (por ejemplo) para futuras transmisiones (véase la etapa 206 de la Figura 2).
En términos de señalización, las listas de subconjuntos de antenas 116 (por ejemplo, las listas de subconjuntos de antenas 116a, 116b, 116c y 116d) pueden ser comunicadas al teléfono móvil 106, por ejemplo, durante el periodo de configuración cuando el teléfono móvil 106 establece comunicación con la estación de base 102 (por ejemplo, con las estaciones de base 102a, 102b, 102c, 102d, 102e y 102f) y la unidad de planificación 104 (por ejemplo, las unidades de planificación 104a, 104b, 104c y 104d). Esta señalización también se puede producir durante un procedimiento tal como un traspaso a otra célula o entre diferentes conjuntos de configuraciones de antenas virtuales. Además de señalizar la lista de subconjuntos de antenas 116, la estación de base 102 también puede señalizar información sobre la estructura de los canales piloto para las antenas específicas para permitir que el teléfono móvil 106 realice estimaciones de canal para demodulación y comunique información sobre la calidad del canal a la estación de base 102.
En una forma de realización diferente, la estación de base 102 no necesita transmitir la lista de subconjuntos de antenas 116 al teléfono móvil 106. En su lugar, el teléfono móvil 106 puede almacenar un número de listas de subconjuntos de antenas 116 junto con alguna información de mapeo. De este modo, se puede hacer que la pertinente lista de subconjuntos de antenas 116 esté disponible fácilmente si el teléfono móvil 106 conoce su posición actual dentro de una red de comunicaciones 100 utilizando, por ejemplo, un sistema de posicionamiento global (GPS). En otra forma de realización, el teléfono móvil 106 puede construir la lista de subconjuntos de antenas 116 a lo largo del tiempo a medida que el teléfono móvil 106 encuentra transmisiones procedentes de las antenas virtuales en la configuración o configuraciones de antenas virtuales de una estación de base 102 en particular. En este caso, el teléfono móvil 106 también puede necesitar almacenar información adicional tal como el número de identificación de la célula de la antena encontrada mientras construye la lista de subconjuntos de antenas 116.
A continuación se comenta otra característica de la presente invención que puede ser implementada si la unidad de planificación 104 no quiere ceder al teléfono móvil 106 un control total sobre la selección de antena o antenas de transmisión. Para mantener cierto control, la unidad de planificación 104 podría utilizar una máscara de subconjuntos de antenas para evitar que una o más de las antenas identificadas en la lista de subconjuntos de antenas 116 estén disponibles para su selección por parte del teléfono móvil 106. Por ejemplo, la unidad de planificación 104 puede querer evitar que cierta antena o antenas sean seleccionadas por el teléfono móvil 102, si la unidad de planificación 104 sabe que la lista de subconjuntos de antenas 116 representa un área de cobertura que es mayor que la que puede ser vista por el teléfono móvil 106.
Considérese el ejemplo de formador de haces fijos de doble polarización que se ha descrito anteriormente con respecto a las Figuras 5A - 5C y supóngase que el teléfono móvil 106 está situado a -8 grados. Cuando el teléfono móvil 106 está situado a -8 grados, las antenas virtuales numeradas {3, 4, 5} son los únicos haces visibles para el teléfono móvil 106 (es decir, las señales procedentes de las antenas virtuales {3, 4, 5} son las únicas señales que son lo suficientemente fuertes para que sean observadas por encima del nivel de ruido por parte del teléfono móvil 106). En consecuencia, aunque hay 8 antenas/haces virtuales potenciales que la unidad de planificación 104 tiene disponibles, sólo tres son de uso potencial para transmitir a este teléfono móvil 106 cuando está situado a -8 grados. Esta situación puede ser observable por la estación de base 102 (en particular, por la unidad de planificación 104) cuando utiliza el enlace de subida para calcular una dirección/ubicación del teléfono móvil 106 (por ejemplo). En este caso, la unidad de planificación 104 puede utilizar una máscara de subconjuntos de antenas 120, que es una lista del mismo tamaño que la lista de subconjuntos de antenas 116, pero que también especifica las antenas que están disponibles para el teléfono móvil 106 (véase la Figura 7). Con esta máscara particular de subconjuntos de antenas 120, las únicas antenas virtuales (es decir, haces) que puede seleccionar el teléfono móvil 106 son las antenas virtuales {3, 4, 5}. Según se puede ver, el uso de la máscara de subconjuntos de antenas 120 permite un uso más eficiente de las antenas virtuales que se identifican en la lista de subconjuntos de antenas 116. Otra ventaja del uso de la máscara de subconjuntos de antenas 120 es que puede reducir los requisitos de retroalimentación en el teléfono móvil 106 en la comunicación de la calidad del canal a la estación de base 102. En el ejemplo anterior, el teléfono móvil 106 sólo tendría que transmitir comunicaciones de calidad del canal para las antenas virtuales {3, 4, 5} en lugar del conjunto completo de antenas virtuales {1, 2,... 8}.
Si se desea, la máscara de subconjuntos de antenas puede indicar también la prioridad de las antenas que el teléfono móvil 106 debe elegir en la selección de la antena o antenas para futuras transmisiones. La máscara de subconjuntos de antenas 130 que se muestra en la Figura 8 indica esta característica particular incorporando valores ponderados en lugar de unos y ceros binarios. Valores ponderados de cero indican que las correspondientes antenas virtuales VA1c, VA2c, VA6c, VA7c y VA8c no se deben utilizar, mientras que valores ponderados más altos dan prioridad a las antenas virtuales VA3c, VA4c y VA5c. Por lo tanto, la prioridad para esta configuración de antenas virtuales, de mayor a menor, viene dada por las antenas virtuales {3, 4, 5} según muestra la máscara de subconjuntos de antenas 130.
En otra forma de realización, el teléfono móvil 106 puede crear por sí mismo la máscara de subconjuntos de antenas 120, por ejemplo, después de medir las intensidades de señal que refleja con precisión tanto la propagación desde la antena hasta el teléfono móvil 106 así como los efectos de interferencia intra celular o inter celular. Y, si el teléfono móvil 106 tiene capacidades de cancelación de interferencia, a continuación podría crear la máscara de subconjuntos de antenas 120 después de hacer sus mediciones de señal a interferencia más ruido (SINR: Signal-to-interference-plus-noise ratio). Una vez que el teléfono móvil 106 crea la máscara de subconjuntos de antenas 120, puede comunicar la máscara de subconjuntos de antenas 120 a la estación de base 102 y/o a la unidad de planificación 104. La comunicación de la máscara de subconjuntos de antenas 120 hacia y procedente de la estación de base 102/unidad de planificación 104 se puede producir a una velocidad diferente de la requerida para comunicar la lista de subconjuntos de antenas 116. Por ejemplo, la lista de subconjuntos de antenas 116 se puede comunicar durante el establecimiento de la llamada o traspaso, mientras que la máscara de subconjuntos de antenas 120 se comunica periódicamente o a medida que cambia.
En la discusión anterior, la presente invención se ha comentado en la situación en la que todas las antenas (antenas virtuales) pertenecen a una sola unidad de planificación 104. Sin embargo, cuando el teléfono móvil 106 cambia de posición, las antenas (antenas virtuales) de otra unidad o unidades de planificación pueden ser visibles para el teléfono móvil 106. En este caso, se podría crear una nueva lista de subconjuntos de antenas y una nueva máscara de subconjuntos de antenas para estas nuevas antenas (antenas virtuales) con el fin de facilitar la negociación sobre qué antenas/haces virtuales se deben utilizar para traspaso con células vecinas. Esto se podría realizar de diferentes maneras, según se indica a continuación:
• Se puede crear una segunda lista de subconjuntos de antenas y una segunda máscara de subconjuntos de antenas con respecto a las antenas (antenas virtuales) asociadas con la otra unidad de planificación. Para este objetivo se utilizaría un procedimiento similar al que se ha descrito anteriormente. En algún momento, se cambia el control de la planificación de la antigua unidad de planificación 104 a la nueva unidad de planificación y este cambio se comunicaría al teléfono móvil 106.
• Un procedimiento alternativo es aumentar la lista existente de subconjuntos de antenas 116 y la máscara existente de subconjuntos de antenas 120 para incluir antenas (antenas virtuales) de la otra unidad de planificación. A medida que mejora la calidad de la señal de las antenas (antenas virtuales) asociadas con la otra unidad de planificación (por ejemplo, en base a la mejora de las mediciones de SINR), se pueden utilizar estas nuevas antenas (antenas virtuales) para transmisión si lo permite la máscara de subconjuntos de antenas 120. Del mismo modo, a medida que se degrada la calidad de la señal de las antenas (antenas virtuales) de la unidad de planificación existente 104, a continuación se puede limpiar la lista original de subconjuntos de antenas 116 y la máscara original de subconjuntos de antenas 120.
Hay varias circunstancias en las que sería ventajoso que el teléfono móvil 106 tuviera control (o control al menos parcial) sobre qué antena o antenas virtuales asociadas con la estación de base 102 se van a utilizar para las transmisiones al teléfono móvil 106. Por ejemplo, si el teléfono móvil 106 es capaz de seleccionar las antenas de transmisión en una estación de base 102, esto podría conducir a mejoras significativas en el rendimiento de esquemas de múltiples antenas como el esquema HSPDA que transmite utilizando el mismo número de flujos de datos y antenas de transmisión. Además, cuando la transmisión de múltiples antenas (incluso sin utilizar adaptación de enlace) se acopla con antenas que tienen polarizaciones ortogonales, se ha comprobado empíricamente que la propagación de una polarización puede ser dominante en comparación con la otra polarización. Por lo tanto, puede ser preferible que el teléfono móvil 106 ordene a la estación de base 102 que transmita utilizando la antena o antenas con la polarización más fuerte. Además, en un sistema de formación de haces puede ser preferible que el teléfono móvil 106 determine qué antenas/haces se deben utilizar para transmisión, dado que el teléfono móvil 106 ya tiene que determinar e informar otros parámetros de indicador de calidad de canal (CQI: channel quality indicator). En otras palabras, sería ventajoso que el teléfono móvil 106 también informara de qué antena/haz se debe utilizar para la transmisión en lugar de depender de la estación de base 102 para realizar esta determinación. En este caso, la ventaja es que el teléfono móvil 106 puede realizar las mediciones de CQI en las mismas antenas/haces que se utilizarán para la demodulación y evitar de este modo cualquier desajuste que se pueda producir al transmitir desde una antena de sector independiente.
Aunque se han ilustrado varias formas de realización de la presente invención en los dibujos adjuntos y se han descrito en la anterior Descripción Detallada, se debe entender que la invención no se limita a las formas de realización que se han divulgado, sino que también es capaz de numerosas reorganizaciones, modificaciones y sustituciones sin apartarse de la invención según se establece y define en las siguientes reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un teléfono móvil (106), que comprende:
un procesador (200); y
una memoria (114) con instrucciones almacenadas en la misma que son accesibles y procesables por dicho procesador, que cuando son procesadas por el procesador, hacen que dicho procesador
obtenga una lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente (116c) procedente de una estación de base que identifica una configuración de antenas virtuales (110, 302, 402, 502, 602a, 602b, 602c), que representa un mapeo de señales con elementos de antena físicos, en asociación con una unidad de planificación que está asociada con al menos una estación de base (102, 102a, 102b, 102c, 102d, 102e, 102f);
mida unas señales piloto procedentes de los elementos de antena físicos;
utilice la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente y las señales piloto medidas para seleccionar qué configuración de al menos una de las antenas virtuales (VA1a ... VA4a, VA1b ... VA4b, VA1c ... VA8c, VA1d ... VA8d) se debe utilizar para transmisiones; y
envíe una señal de selección de antena (118, 118a, 118b, 118c, 118d) a dicha estación de base que contiene información que solicita a una unidad de planificación (104, 104a, 104b, 104c, 104d) que utilice dicha al menos una antena virtual seleccionada para transmisiones, en el que dicha lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente es:
una combinación concurrente (116c) de una primera lista de subconjuntos de antenas y una segunda lista de subconjuntos de antenas que permite seleccionar hasta una antena virtual de la primera lista de subconjuntos de antenas y hasta una antena virtual de la segunda lista de subconjuntos de antenas.
2. El teléfono móvil de la reivindicación 1, configurado además para realizar la etapa de obtención recibiendo una señal que contiene la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente procedente de dicha unidad de planificación.
3. El teléfono móvil de la reivindicación 2, configurado además para comunicar dicha señal que contiene la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente durante un período de configuración o durante un procedimiento de traspaso con dicha unidad de planificación.
4. El teléfono móvil de la reivindicación 1, configurado además para realizar la etapa de obtención creando la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente después de recibir señales procedentes de una o más de las antenas virtuales asociadas con la unidad de planificación.
5. El teléfono móvil de la reivindicación 1, configurado además para realizar la etapa de obtención interconectando con una unidad de GPS y recuperando la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente de dicha memoria utilizando información de posición que proporciona dicha unidad de GPS.
6. El teléfono móvil de la reivindicación 1, configurado además para realizar un etapa de transmisión en la que la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente es enviada a dicha unidad de planificación/estación o estaciones de base.
7. El teléfono móvil de la reivindicación 1, configurado además para realizar la etapa de uso utilizando además una máscara de subconjuntos de antenas ponderada (130) para priorizar una o más de las antenas virtuales que se indicaron como disponibles en la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente.
8. Un procedimiento (200) para permitir que un teléfono móvil (106) tenga un control al menos parcial sobre qué antena o antenas virtuales (VA1a ... VA4a, VA1b ... VA4b, VA1c ... VA8c, VA1d ... VA8d) asociadas con una o más estaciones de base (102, 102a, 102b, 102c, 102d, 102e, 102f) se deben utilizar para transmisiones subsiguientes, que comprende las etapas de:
obtener (202) una lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente (116c) procedente de una estación de base que identifica una configuración de antenas virtuales (110, 302, 402, 502, 602a, 602b, 602c), que representa un mapeo de señales con elementos de antena físicos, en asociación con una unidad de planificación que está asociada con al menos una estación de base (102, 102a, 102b, 102c, 102d, 102e, 102f);
medir unas señales piloto procedentes de los elementos de antena físicos;
utilizar (204) la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente y las señales piloto medidas para seleccionar qué configuración de al menos una de las antenas virtuales se debe utilizar para transmisiones; y enviar (206) una señal de selección de antena (118a) a dicha estación de base que contiene información que solicita a una unidad de planificación (104, 104a, 104b, 104c, 104d) que utilice dicha al menos una antena virtual seleccionada para transmisiones, en el que dicha lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente es:
una combinación concurrente (116c) de una primera lista de subconjuntos de antenas y una segunda lista de subconjuntos de antenas que permite seleccionar hasta una antena virtual de la primera lista de subconjuntos de antenas y hasta una antena virtual de la segunda lista de subconjuntos de antenas.
9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que dicha etapa de obtención incluye además recibir una señal que contiene la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente procedente de dicha unidad de planificación.
10. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que dicha etapa de obtención incluye además crear la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente después de recibir señales procedentes de una o más de las antenas virtuales asociadas con la unidad de planificación.
11. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que dicha etapa de obtención incluye además interconectar con una unidad de GPS y recuperar la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente que está almacenada en memoria utilizando información de posición que es proporcionada por dicha unidad de GPS.
12. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que si el teléfono móvil genera la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente, el teléfono móvil también transmite la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente a dicha unidad de planificación/estación o estaciones de base.
13. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que dicha etapa de uso incluye además usar una máscara de subconjuntos de antenas ponderada (130) para priorizar una o más de las antenas virtuales que fueron indicadas como disponibles en la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente.
14. Una estación de base (102), que comprende:
una unidad de planificación (104); y
una configuración de antenas virtuales (110, 302, 402, 502, 602a, 602b, 602c), que representa un mapeo de señales con elementos de antena físicos adaptados para transmitir señales piloto, en el que dicha unidad de planificación está adaptada para:
transmitir una lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente (116c) a un teléfono móvil, en el que dicha lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente identifica la configuración de antenas virtuales; y recibir (118, 118a, 118b, 118c, 118d) una señal de selección de antena procedente de dicho teléfono móvil, en el que dicha señal de selección de antena contiene información que indica qué configuración de al menos una de las antenas virtuales (VA1a ... VA4a, VA1b ... VA4b, VA1c ... VA8c, VA1d ... VA8d) se debe utilizar para transmisiones a dicho teléfono móvil, en el que dicha lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente es:
una combinación concurrente (116c) de una primera lista de subconjuntos de antenas y una segunda lista de subconjuntos de antenas que permite seleccionar hasta una antena virtual de la primera lista de subconjuntos de antenas y hasta una antena virtual de la segunda lista de subconjuntos de antenas.
15. La estación de base de la reivindicación 14, en el que dicha unidad de planificación está configurada para utilizar una máscara de subconjuntos de antenas ponderada (130) para dar prioridad a una o más de las antenas virtuales identificadas en la lista de subconjuntos de antenas combinadas concurrentemente.
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