FR2899407A1 - Diminution de surcharge de puissance avec macrodiversite dans un reseau cdma - Google Patents
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Abstract
Pour diminuer une surcharge de puissance d'une station de base donnée (SB) dans un réseau de radiocommunication (RR) du type CDMA, la surcharge de puissance étant induite par des mobiles fonctionnant en macrodiversité avec la station de base donnée et une station de base active (SBA), des rapports signal à interférence relatifs aux deux stations de base sont mesurés dans l'un des mobiles et transmis à un dispositif de diminution de surcharge (DDS). Le dispositif compare l'un des rapports mesurés à un paramètre de surcharge dépendant de l'autre des rapports. Si le rapport comparé est différent du paramètre de surcharge, un message de commande est transmis à la station de base relative au rapport comparé afin que cette dernière ajuste sa puissance d'émission en fonction du paramètre de surcharge pour diminuer la surcharge de puissance.
Description
Diminution de surcharge de puissance avec macrodiversité dans un réseau
CDMA
La présente invention concerne une diminution de surcharge de puissance d'émission de stations de base dans un réseau de radiocommunication cellulaire numérique à accès multiple à répartition par codes CDMA ("Code Division Multiple Access" en anglais), utilisant la macrodiversité.
Dans un réseau CDMA, un terminal radio mobile d'usager, dit "mobile", fonctionnant en macrodiversité échange simultanément des données avec plusieurs stations de base du réseau. La macrodiversité est souvent utilisée à proximité de la frontière entre plusieurs cellules du réseau. Le gain de macrodiversité en terme de gain de puissance a surtout été évalué suivant le sens montant d'un mobile vers une station de base. Suivant le sens descendant d'une station de base donnée vers un mobile, quelques études ont été réalisées soit selon une approche théorique, soit selon des résultats de simulation. Une évaluation de puissance conduit à estimer de manière théorique l'écart de puissance radio consommée pour un mobile avec et sans macrodiversité. Cette évaluation de puissance est divulguée dans l'article "DOWNLINK SOFT HANDOVER GAIN IN UMTS NETWORKS UNDER DIFFERENT POWER CONTROL CONDITIONS" de Y. Chen et L. G. Cuthbert, 3G Mobile Communication Technologies, Third International Conference, 8-10 May 2002, pages 47-51, et dans l'article "Downlink Performance of Different Soft Handover Algorithms In 3G Multi-Service Environments" de Y. Chen et L. G.
Cuthbert, Mobile and Wireless Communications Network,
4th International Workshop, 9 Nov. 2002, pages 406-410. Ces articles présentent des calculs théoriques de puissances des stations de base, sans macrodiversité et avec macrodiversité à deux ou trois stations. Grâce à la macrodiversité, la puissance d'émission du mobile peut être diminuée. Par contre, si l'on considère une situation fictive où un mobile fonctionne en macrodiversité avec certaines conditions radio et un mobile fonctionne sans macrodiversité avec les mêmes conditions radio, le mobile fonctionnant en macrodiversité sollicitera globalement plus de puissance aux stations de base du réseau avec lesquelles il communique que le mobile fonctionnant sans macrodiversité. La macrodiversité a pour inconvénient d'induire généralement une augmentation de la puissance des stations de base du réseau et par conséquent une surcharge en puissance du réseau. Il en résulte une diminution non contrôlée et non optimale de la capacité du réseau.
Pour remédier à ces inconvénients, un procédé selon l'invention pour diminuer une surcharge de puissance d'une station de base donnée dans un réseau de radiocommunication du type CDMA, la surcharge de puissance étant induite par des mobiles fonctionnant en macrodiversité avec la station de base donnée et une station de base active, est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes de : mesurer dans l'un des mobiles des rapports signal à interférence relatifs à la station de base donnée et à la station de base active, comparer l'un des rapports signal à interférence mesurés à un paramètre de surcharge dépendant de
l'autre des rapports signal à interférence mesurés, et si le rapport signal à interférence comparé est différent du paramètre de surcharge, ajuster (E5) la puissance d'émission de la station de base (SB, SBA) relative au rapport signal à interférence comparé en fonction du paramètre de surcharge pour diminuer la surcharge de puissance. L'impact de la macrodiversité dans le réseau est avantageusement optimisé par la diminution de surcharge de puissance selon l'invention qui libère de la puissance d'émission dans les stations de base utilisant la macrodiversité. Il en résulte un accroissement de la capacité du réseau.
Le procédé selon l'invention est avantageusement implémenté dans des équipements du réseau afin de diminuer en temps réel la surcharge de puissance relative aux stations de base utilisant la macrodiversité, en ajustant la puissance d'émission des stations de base. Cet ajustement nécessite quelques millisecondes. Si cet ajustement n'est pas satisfaisant, ou si les conditions radio ont changé par exemple suite à un déplacement du mobile , un autre ajustement peut être effectué à l'expiration d'une période cyclique prédéterminée, par exemple d'une seconde.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le paramètre de surcharge peut être une fonction de : 1 + a(C / I) 1 ù a(C / I) (C/I) où .
(C/I) est ledit autre des rapports signal à interférence mesurés, et î est un facteur d'orthogonalité de codes de canaux descendants depuis la station de base donnée.
La diminution de surcharge de puissance selon l'invention n'a recours qu'à des mesures standard qui sont accessibles par le réseau. Les mesures standard sont effectuées dans les mobiles, qui peuvent être des mobiles d'usager ou de test.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé peut comprendre en outre les étapes suivantes . définir autour de la station de base donnée une couronne où sont situés les mobiles fonctionnant en macrodiversité, exprimer une densité de mobiles sur la couronne, déterminer la surcharge de puissance en fonction de la densité de mobiles et des rapports signal à interférence relatifs à la station de base donnée et la station de base active, et définir le paramètre de surcharge en fonction de l'un des rapports signal à interférence de manière à minimiser la surcharge de puissance déterminée lorsque l'autre des rapports signal à interférence est sensiblement égal au paramètre de surcharge. La surcharge de puissance est définie comme une fonction continue dépendant de la densité de mobiles et des rapports signal à interférence, de manière à exploiter facilement les valeurs des rapports signal à interférence pour diminuer la surcharge de puissance. Un minimum de ladite fonction continue peut être atteint lorsque l'un des rapports signal à interférence a une valeur sensiblement égale au
paramètre de surcharge qui dépend de l'autre des rapports signal à interférence.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la surcharge de puissance varie en fonction au moins de l'un des paramètres suivants : des distances depuis la station de base donnée entre lesquelles le mobile fonctionne en macrodiversité, une densité de mobiles, un paramètre qui dépend d'un seuil cible qu'un rapport signal à interférence du mobile doit atteindre, un facteur d'orthogonalité de codes de canaux descendants depuis la station de base donnée. un facteur d'interférence pour le mobile fonctionnant en macrodiversité, et un paramètre qui dépend des rapports signal à interférence relatifs à la station de base donnée et à la station de base active. La surcharge de puissance est définie en fonction de paramètres sur lesquels la station de base donnée peut influer pour diminuer également la surcharge de puissance. Par exemple les distances entre lesquelles un mobile fonctionne en macrodiversité peuvent être rapprochées les unes des autres pour réduire le nombre de mobiles fonctionnant en macrodiversité.
L'invention concerne également un dispositif de diminution de surcharge pour diminuer une surcharge de puissance d'une station de base donnée dans un réseau de radiocommunication du type CDMA, la surcharge de puissance étant induite par des mobiles fonctionnant en macrodiversité avec la station de
base donnée et une station de base active, caractérisé en ce qu'il comprend : - un moyen pour mémoriser des rapports signal à interférence relatifs à la station de base donnée et à la station de base active, lesdits rapports étant mesurés par l'un des mobiles, - un moyen pour comparer l'un des rapports signal à interférence mesurés à un paramètre de surcharge dépendant de l'autre des rapports signal à interférence mesurés, et - un moyen pour transmettre, si le rapport signal à interférence comparé est différent du paramètre de surcharge, un message de commande depuis ledit dispositif à la station de base relative au rapport signal à interférence comparé afin que la station de base ajuste sa puissance d'émission en fonction du paramètre de surcharge pour diminuer la surcharge de puissance. Lesdits moyens peuvent être au moins partiellement inclus dans un contrôleur du réseau de radiocommunication pour surveiller et diminuer rapidement toute surcharge de puissance relative à chaque station de base de manière à optimiser en temps réel la capacité du réseau.
L'invention se rapporte encore à un programme d'ordinateur apte à être mis en oeuvre dans un dispositif pour diminuer une surcharge de puissance d'une station de base donnée dans un réseau de radiocommunication du type CDMA, la surcharge de puissance étant induite par des mobiles fonctionnant en macrodiversité avec la station de base donnée et une station de base active, ledit programme comprenant des instructions qui, lorsque le programme
est exécuté dans ledit dispositif, réalisent les étapes selon le procédé de l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations de l'invention, données à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels : - la figure 1 est un bloc-diagramme schématique d'un système de diminution de surcharge de puissance selon l'invention ; et - la figure 2 est un algorithme du procédé de diminution de surcharge de puissance selon l'invention.
La figure 1 montre des moyens fonctionnels inclus dans un système de diminution de surcharge de puissance pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention dans un réseau de radiocommunication cellulaire numérique opérationnel RR à accès multiple à répartition par codes CDMA. Par exemple, le réseau de radiocommunication cellulaire numérique RR est du type UMTS ("Universal Mobile Telecommunications System" en anglais), ou IS-95 ("Interim Standard 95" en anglais) aux Etats-Unis. Le système comprend un dispositif de diminution de surcharge DDS qui inclut une unité de traitement UT, un module de réception de puissance MRP, un module d'analyse de puissance MAP et un module de commande MC.
Le dispositif de diminution de surcharge DDS est par exemple relié à travers une interface terrestre Iub à un contrôleur de réseau radio RNC ("Radio
Network Controller" en anglais) dans la partie fixe du réseau de radiocommunication RR et à des stations de base telles qu'une station de base SB donnée, dites également noeuds B ("node B", en anglais) selon la terminologie de réseau d'accès radio terrestre universel UTRAN ("Universal Terrestrial Radio Access Network" en anglais), desservies par le contrôleur. Selon un autre exemple, le dispositif de diminution de surcharge est inclus dans le contrôleur de réseau radio RNC. Le dispositif de diminution de surcharge DDS récupère notamment des rapports signal à interférence précisés ci-après, transmis par exemple cycliquement dans des canaux de signalisation par des mobiles ayant des liens actifs avec les stations de base desservies, et transmet des messages, tels qu'un message de commande MES, aux stations de base desservies. Dans un autre exemple, le dispositif de diminution de surcharge DDS est relié à un centre de maintenance OMC ("Operation and Maintenance Center" en anglais) ou au moins une plateforme de capture de signalisation du réseau de radiocommunication RR, de manière à exploiter des mesures de puissances transmises par les mobiles. Les mesures réalisées par des mobiles sont remontées au centre de maintenance OMC à travers les contrôleurs de station de base RNC dans le réseau opérationnel RR. L'opérateur du réseau RR surveille ainsi finement dans le dispositif de diminution de surcharge DDS toute surcharge de puissance relative à chaque station de base de manière à optimiser en temps réel la capacité du réseau.
Comme montré à la figure 1, une station de base donnée SB est située dans le voisinage d'au moins une
station de base active SBA. La station de base SBA est dite active lorsque la station de base SBA a des liens de communication descendants actifs avec des mobiles fonctionnant Avec Macrodiversité MAM et communiquant avec la station de base donnée SB. Par ailleurs, la station de base donnée SB a des liens actifs descendants avec des mobiles fonctionnant Sans Macrodiversité MSM et communiquant seulement avec la station de base donnée.
Un mobile MAM fonctionne en macrodiversité avec la station de base donnée SB et une station de base active SBA lorsque le mobile est située entre une distance seuil RS de la station de base donnée et une distance Rs correspondant au rayon de la cellule couverte par la station de base donnée. Un mobile MSM fonctionne sans macrodiversité avec la station de base donnée lorsque le mobile est situé à une distance inférieure à la distance seuil RS de la station de base donnée.
Les mobiles sont par exemple des terminaux de radiocommunication cellulaire mobiles. Selon d'autres exemples, les mobiles sont des assistants numériques personnels communicants PDA, ou des ordinateurs portables communicants, ou encore des téléphones intelligents ("SmartPhone" en anglais), pouvant communiquer avec le réseau de radiocommunication. Les mobiles sont adaptés au type du réseau RR, par exemple à large bande du type FDD W-CDMA ("Frequency Division Duplex Wideband-CDMA" en anglais) selon la troisième génération (3GPP) de réseaux du type UMTS.
La diminution de surcharge de puissance étant identique pour toutes les stations de base du réseau RR, le procédé selon l'invention est décrit en détail ci-après pour diminuer la surcharge de puissance
relative à la station de base donnée SB lorsque des mobiles Mm fonctionnent en macrodiversité avec cette dernière et au moins une station de base active SBA dans le réseau RR.
En général, on peut considérer que la station de base donnée SB est entourée de six stations de bases actives. Bien que chaque mobile Mm desservi par la station de base donnée puisse fonctionner en macrodiversité avec au moins l'une des six stations de base actives, la station de base active SBA sera considérée dans la suite de la description comme la station de base active avec laquelle un mobile Mm fonctionne en macrodiversité.
Dans un réseau CDMA, I services tels que la téléphonie (voix), la vidéophonie et la transmission d'images fixes, de messages courts SMS ou de messages multimédias MMS, sont offerts avec des débits différents. Des services sont ainsi prédéterminés avec un indice i désignant l'un des I services et compris entre 1 et I avec 1 <_ I. Une charge de puissance CP sur le lien descendant de la station de base donnée SB en macrodiversité avec une station de base active SB A dépend du nombre de mobiles fonctionnant sans macrodiversité dans la cellule couverte par la station de base, du nombre de mobiles fonctionnant en macrodiversité avec la station de base active SB A, d'un service utilisé par les mobiles et caractérisé par un rapport signal à interférence cible, d'interférences reçues par les mobiles et d'un facteur d'orthogonalité a. La charge de puissance CP peut s'écrire comme la somme d'une charge dite sans macrodiversité et d'une
charge dite avec macrodiversité, selon la relation (1) suivante . CP = L L ni,SMI3i,r(a + frM) + 2r L ni,AMKi,r(a + r i r i r Dans le premier terme de la relation précédente pour lequel 1 I et 0 r Rs, nisM est le nombre de mobiles fonctionnant sans macrodiversité et utilisant le service i à la distance r de la station de base donnée SB ; frM est un facteur d'interférence égal au rapport de la puissance d'interférence reçue par un mobile venant d'autres stations sur la puissance reçue provenant de la station de base donnée SB lorsque tous ces mobiles fonctionnent sans macrodiversité et sont situés dans un rayon r autour de la station de base donnée ; et Ri,r est un paramètre qui dépend du service i utilisé par le mobile fonctionnant sans macrodiversité et situé à une distance r de la station de base donnée.
Dans le deuxième terme de la relation précédente pour lequel 1 I et Rs r Rs, niAM est le nombre de mobiles fonctionnant en macrodiversité et utilisant le service i à la distance r de la station de base donnée SB ; fAM est un facteur d'interférence égal au rapport de la puissance d'interférence reçue par un mobile venant d'autres stations sur la puissance reçue provenant de la station de base donnée SB lorsque tous ces mobiles fonctionnent en macrodiversité et sont situés dans une couronne de rayon interne Rs et de rayon externe Rs autour de la station de base donnée ; et Ki, r est un paramètre qui dépend du service i utilisé par le mobile fonctionnant en macrodiversité et situé à une distance r de la station de base donnée.
On considère qu'un mobile fonctionne en macrodiversité avec la station de base donnée SB et une station de base active SBA. Par conséquent, le facteur "2" dans le deuxième terme de la relation (1) est dû aux puissances reçues par chaque mobile depuis la station de base donnée et la station de base active. Le facteur d'orthogonalité î est une constante estimée par simulation et comprise entre 0 et 1; le facteur î est égal à 1 s'il n'y a aucune orthogonalité entre des codes des canaux descendants depuis la station de base SB, et est égal à 0 si leur orthogonalité est parfaite. Le facteur d'orthogonalité î varie très peu d'un service à l'autre et est ainsi supposé constant pour tous les services. Dans un exemple particulier de réalisation de l'invention, î=0,7. On suppose que le trafic depuis les stations de base est uniforme et par conséquent la charge radio est répartie uniformément parmi les stations de base du réseau RR. Toutes les stations de base émettent alors avec la même puissance totale d'émission. Avec cette hypothèse, puisque la valeur du facteur d'interférence fTM ou fAM dépend de la distance r à laquelle est situé un mobile de la station de base donnée SB, on suppose également que les facteurs d'interférence frM et fAM ont une même valeur pour une même distance r fictive et sont désignés ci-après par fr. Les interférences reçues par les mobiles sont indépendantes des services, et par conséquent le facteur d'interférence fr à la distance r est indépendant des services. Les paramètres Ri,r et Ki,r sont définis selon les relations suivantes .35 (C / I)c,i,r Ri, r 1 + a(C / I)c,i,r (C / I)c,i,r 1 + S2i,r + î(C / I)c,i,r Le terme (C/I)c,i,r est un seuil cible de qualité défini pour un service donné i que le rapport signal reçu à interférence (de "Carrier-to-Interference ratio" en anglais) du mobile situé à une distance r de la station de base donnée SB doit atteindre. Le seuil cible est une limite inférieure en deçà de laquelle le mobile ne reçoit plus une puissance suffisante de la station de base donnée pour traiter convenablement un signal émis par la station de base donnée. Par choix de l'opérateur du réseau RR, le seuil cible peut être indépendant de la distance r. Le seuil cible (C/I)c,i,r d'un mobile est la somme d'un rapport signal à interférence (C/I)b,i,r reçu par le mobile pour la station de base donnée SB et d'un rapport signal à interférence (C/I)a,i, r reçu par le mobile pour la station de base active SBA, soit .
(C / I)c,i,r = (C / I)b,i,r + (C / I)a,i,r .
Le terme S2i,r dans l'expression du paramètre Ki,r dépend des rapports signal à interférence (C/I) b, i, r et (C/I) a, i, r reçus par le mobile pour la station de base donnée SB et la station de base active SBA selon la relation suivante : (C / I)a, i, r 1. (C / I)b,i,r 13 Ki = ,r 1, r Par conséquent, d'après les expressions des paramètres Pi, r et Ki, r, si un mobile desservi par la station de base donnée fonctionne sans macrodiversité, alors (C/I) a, i, r = 0 et Pi, r = Ki, r
Comme montré à la figure 2, le procédé de diminution de surcharge de puissance selon l'invention comprend des étapes initiales d'évaluation de surcharge E01 à E04 et des étapes de diminution de surcharge El à E5 exécutées dans le système de diminution de surcharge de puissance selon l'invention. Les étapes initiales d'évaluation de surcharge de puissance E01 à E04 sont exécutées par l'unité de traitement UT du dispositif de diminution de surcharge DDS. En variante, elles sont exécutées dans un ordinateur ou une station de travail ou tout autre système informatique relié au dispositif de diminution de surcharge DDS.
Comme on le verra dans la suite de la description, les étapes El à E5 sont exécutées pour chaque mobile MAM fonctionnant en macrodiversité.
Dans les étapes initiales E01 à E04, la charge de puissance CPi et une surcharge YSM définie ci-après sont évaluées relativement à un service donné i. Les étapes El à E5 sont exécutées pour tous les mobiles MAM. Par conséquent, chaque surcharge YSM sera diminuée et la surcharge de puissance avec macrodiversité de la station de base donnée sera globalement diminuée. Puisque l'on considère un seul service donné i et les mobiles MAM utilisant le service donné i, les indices i sont supprimés dans la relation (1).
A l'étape E01, le dispositif de diminution de surcharge DDS définit autour de la station de base donnée une couronne CO où sont situés des mobiles fonctionnant en macrodiversité, la couronne étant comprise entre la distance seuil RS et le rayon Rs de la cellule de la station de base donnée SB . Les mobiles situés à une distance inférieure à la distance seuil RS de la station de base donnée fonctionnent sans macrodiversité. A l'étape E02, la charge de puissance CP de la station de base donnée SB est définie comme une fonction continue, en passant d'une distribution discrète des mobiles à une densité de mobiles p utilisant le service donné i dans la cellule de la station de base donnée. La densité de mobiles p est exprimée par un nombre de mobile dans la cellule par unité de surface en chaque point sur la surface de la cellule. La densité de mobiles étant variable sur la cellule, elle peut être variable en fonction de coordonnées polaires r et 0 du point ayant pour origine la station de base donnée. Par exemple, la densité de mobiles p peut être variable par palier, égale à des constantes respectivement sur des zones prédéterminées comme des couronnes concentriques centrées sur la station de base donnée SB. Dans la suite de la description, on considère un réseau homogène avec une distribution homogène des mobiles sur la surface du réseau. La densité de mobiles p est alors simplement constante sur toute la surface de la cellule de la station de base donnée. Au lieu de sommer sur tous les services et toutes les distances relatives aux mobiles pour déterminer la charge de puissance selon la relation (1), l'étape E02 intègre, pour des mobiles fonctionnant sans macrodiversité, le produit de la densité de mobiles p, du paramètre Pr et de la somme
du facteur d'orthogonalité î et du facteur d'interférence fr, sur toutes les distances r de la station de base donnée inférieures à la distance seuil Rs, et intègre, pour des mobiles fonctionnant en macrodiversité, le produit de la densité de mobiles p, du paramètre Kr et de la somme du facteur d'orthogonalité î et du facteur d'interférence fr, sur toutes les distances r de la station de base donnée SB correspondant à la couronne définie CO, ci-dessus pour déterminer la charge de puissance CPi : CPi = f0 s ppr(î + fr) .27Lrdr + 2fRc pKr(î + fr) .27Lrdr (2). s Dans la relation (2), la charge de puissance CPi est la somme d'une charge sans macrodiversité correspondant au premier terme et d'une charge avec macrodiversité correspondant au deuxième terme. La charge de puissance CPi peut également s'écrire comme la somme d'une charge de la station de base donnée supposée fonctionner sans macrodiversité et d'une charge induite par des mobiles fonctionnant en macrodiversité avec la station de base donnée, la charge induite correspondant à une surcharge de puissance avec macrodiversité, comme montré ci-après à l'étape E03.
A l'étape E03, le dispositif de diminution de surcharge DDS détermine la surcharge de puissance avec macrodiversité en fonction de la densité de
mobiles p, du paramètre Pr, du facteur d'orthogonalité î, du facteur d'interférence fr et d'un paramètre E qui vérifie la relation suivante : E _ 1 + a(C / I)c, r <ù 1, D'après les expressions des paramètres Pr et Kr, 5 ces deux paramètres sont reliés par la relation suivante . / r 17 1 + OG(C / I)c, r 1 1 + 1 + î(C / I)c, r
soit : En remplaçant l'expression de Kr dans la relation (2), on obtient : CPi = f c PRr(a + fr) . 27trdr + fR c PPr(a + fr) . 27trdr ù s 2f Rc PPr(a + fr) . 27tr dr. Rs 1 + E On pose alors : CPi = YSM + YAM, avec : R YSM = f 0 c PE r (a + fr). 27trdr représentant la charge du lien descendant de la station de base donnée supposée fonctionner sans 20 macrodiversité dans la cellule de rayon Rc, et R YAM - f c PR r (a + fr). 27tr 1 û 2 dr Rs 1+E)
représentant la surcharge de puissance due à la macrodiversité dans la couronne CO[Rs, Rc], soit : 1+) 10 15 Rc 2 5 YAM = f R PEr (a + fr) . 27tr s (1 ù +E, dr (3). 1 ù Puisque >ù 0, la surcharge de puissance 1+ E avec macrodiversité est toujours positive ou nulle. A l'étape E04 est défini un paramètre de surcharge PS en fonction du rapport signal à interférence (C/I)b,r. Pour minimiser la surcharge avec macrodiversité YAM selon la relation (3), il apparaît que le paramètre E doit être sensiblement égal à 1.
Idéalement, on a : ù (C / I)a,r / (C / I)b, r ù 1
1 + î(C / 1)a, r + î(C / I)b, r soit . 1 + î(C / I)b, r (C / I)a, r C / I)b, r 1 ù î(C / I)b, r (4) . Lorsque l'égalité (4) est vérifiée, la surcharge avec macrodiversité YAM est minimale. Le paramètre de surcharge PS est alors idéalement défini par le deuxième membre de l'égalité (4). En variante, le rapport (C/I)b,r, et par conséquent le paramètre de surcharge PS, peuvent être définis en fonction du rapport (C/I)a,r• Le paramètre de surcharge PS est mémorisé dans une mémoire du dispositif de diminution de surcharge DDS accessible par les modules de ce dernier. Le procédé passe ensuite aux étapes El à E5 qui sont relatives à une diminution de la surcharge de puissance de la station de base donnée SB et qui sont déclenchées par exemple à chaque expiration d'une période cyclique prédéterminée, ayant par exemple une durée d'une seconde, dans le réseau de radiocommunication cellulaire opérationnel RR.
A l'étape El, une application logicielle d'estimation de puissance incluse dans le mobile MAM mesure un rapport signal à interférence (C/I)b,r reçu par le mobile pour la station de base donnée SB et un rapport signal à interférence (C/I)a,r reçu par le mobile pour la station de base active SBA.
A l'étape E2, le mobile transmet les rapports mesurés (C/I)b,r et (C/I)a,r au module de réception de puissance MRP du dispositif de diminution de surcharge DDS qui les mémorise, par exemple via la station de base donnée SB et l'interface Iub.
A l'étape E3, le module d'analyse de puissance MAP du dispositif de diminution de surcharge DDS récupère les mesures mémorisées dans le module de réception de puissance MRP et compare le rapport
signal à interférence (C/I)a,r au paramètre de surcharge PS. Par exemple, le paramètre de surcharge PS est selon la relation (4) une fonction du rapport signal à interférence (C/I)b,r reçu par le mobile pour la station de base donnée SB et du facteur d'orthogonalité î, soit : 1 + î(C / I)b,r PS = (C/I)b,r 1 ù î(C / I)b,r En variante, le module d'analyse depuissance MAP compare le rapport signal à interférence (C/I)b,r reçu par le mobile pour la station de base donnée SB à un paramètre de surcharge qui est, selon une relation analogue à la relation (4), une fonction du rapport signal à interférence (C/I)a,r reçu par le mobile pour la station de base active SBA et du facteur d'orthogonalité Oc. Si le rapport signal à interférence (C/I)a,r est égal au paramètre de surcharge PS à une tolérance prédéterminée près, le procédé se termine comme
indiqué à une étape F, la surcharge de puissance avec macrodiversité étant minimale. Si le rapport signal à interférence (C/I)a,r est différent du paramètre de surcharge PS, le module de commande MC transmet à la station de base active SBA un message de commande MES, à l'étape E4. Le message de commande MES inclut notamment la valeur du paramètre de surcharge PS que le rapport signal à interférence (C/I)a,r doit idéalement vérifier.
En variante, une application logicielle dans le mobile MAm compare le rapport (C/I)a,r au paramètre de surcharge PS et transmet le résultat de la comparaison au dispositif de diminution de surcharge DDS afin que ce dernier produise le message de commande MES. En réponse au message de commande à l'étape E5, la station de base active SBA ajuste sa puissance d'émission en fonction du paramètre de surcharge PS extrait du message MES reçu afin d'obtenir un rapport signal à interférence (C/I)a,r sensiblement égal au paramètre de surcharge. Si le rapport signal à interférence (C/I)a,r est supérieur au paramètre de surcharge PS, la station de base active SBA diminue sa puissance d'émission, et si le rapport signal à interférence (C/I)a,r est inférieur au paramètre de surcharge PS, la station de base active SBA augmente sa puissance d'émission. On remarquera qu'en pratique, l'égalité (4) est rarement vérifiée à l'étape E3. La surcharge de puissance est alors diminuée en ajustant le rapport signal à interférence (C/I)a,r au paramètre de surcharge PS. De plus, puisque les étapes El à E5 sont exécutées pour chaque mobile MAM, la surcharge de
puissance est optimisée en ajustant constamment les puissances d'émission des stations de base actives.
Simultanément à l'une des étapes El à E5, sous la commande du dispositif de diminution de surcharge DDS, la station de base donnée SB peut agir de la manière suivante sur la distance seuil RS, la densité de mobiles p, le paramètre Pr ou le facteur d'interférence fr afin de diminuer également la surcharge de puissance avec macrodiversité YAM, définie précédemment selon la relation (3). Par exemple, la surcharge de puissance YAM est d'autant plus diminuée que la surface de couronne CO est réduite, en augmentant la distance seuil R.
Puisque la densité de mobiles p est relative à un service donné i, l'opérateur peut décider que le service donné est utilisable en macrodiversité à partir d'une distance supérieure à la distance seuil R. Par conséquent, la densité de mobiles p peut être réduite pour certains services afin de diminuer la surcharge de puissance. Le paramètre Pr dépend du rapport signal à interférence cible (C/I)c,r qui a une valeur prédéterminée par l'opérateur. Par conséquent, la valeur du rapport (C/I)c,r peut être réduite pour diminuer la surcharge de puissance, mais ce qui réduit également la qualité du signal reçu par les mobiles. Le facteur d'interférence fr, qui dépend du rapport des puissances d'interférence reçue par le mobile venant des autres stations du réseau sur la puissance reçue provenant de la station de base donnée, peut être affaibli en minimisant ledit rapport pour diminuer la surcharge de puissance.35
L'invention décrite ici concerne un procédé et un dispositif informatique pour diminuer une surcharge de puissance d'une station de base donnée dans un réseau de radiocommunication du type CDMA, la surcharge de puissance étant induite par des mobiles fonctionnant en macrodiversité avec la station de base donnée et une station de base active. Selon une implémentation, les étapes du procédé de l'invention sont déterminées par les instructions d'un programme d'ordinateur incorporé dans un dispositif de traitement de données tel que le dispositif de diminution de surcharge DDS de l'invention. Le programme comporte des instructions de programme qui, lorsque ledit programme est exécuté dans un processeur du dispositif dont le fonctionnement est alors commandé par l'exécution du programme, réalisent les étapes du procédé selon l'invention. En conséquence, l'invention s'applique également à un programme d'ordinateur, notamment un programme d'ordinateur sur ou dans un support d'informations lisible par un dispositif de traitements de données, adapté à mettre en oeuvre l'invention. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable pour implémenter le procédé selon l'invention.
Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage ou support d'enregistrement sur lequel est enregistré le programme d'ordinateur selon l'invention, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou
une ROM de circuit microélectronique, ou encore une clé USB, ou un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy disc) ou un disque dur. D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type internet. Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé selon l'invention.
Claims (8)
1 - Procédé pour diminuer une surcharge de puissance d'une station de base donnée (SB) dans un réseau de radiocommunication (RR) du type CDMA, la surcharge de puissance étant induite par des mobiles fonctionnant en macrodiversité avec la station de base donnée et une station de base active (SBA), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes de : mesurer (El) dans l'un (M m) des mobiles des rapports signal à interférence relatifs à la station de base donnée et à la station de base active, comparer (E3) l'un des rapports signal à interférence mesurés à un paramètre de surcharge (PS) dépendant de l'autre des rapports signal à interférence mesurés, et si le rapport signal à interférence comparé est différent du paramètre de surcharge, ajuster (E5) la puissance d'émission de la station de base (SB, SBA) relative au rapport signal à interférence comparé en fonction du paramètre de surcharge pour diminuer la surcharge de puissance.
2 - Procédé conforme à la revendication 1, selon lequel le paramètre de surcharge (PS) est une fonction de . 1 + a(C / I) (C/I) 1 - a(C / I) où . (C/I) est ledit autre des rapports signal à interférence mesurés, et30 î est un facteur d'orthogonalité de codes de canaux descendants depuis la station de base donnée.
3 - Procédé conforme à la revendication 1 ou 2, comprenant en outre les étapes suivantes : définir (E01) autour de la station de base donnée une couronne (CO) où sont situés les mobiles fonctionnant en macrodiversité, exprimer (E02) une densité de mobiles sur la couronne, déterminer (E03) la surcharge de puissance en fonction de la densité de mobiles et des rapports signal à interférence relatifs à la station de base donnée et la station de base active, et définir (E04) le paramètre de surcharge (PS) en fonction de l'un des rapports signal à interférence de manière à minimiser la surcharge de puissance déterminée lorsque l'autre des rapports signal à interférence est sensiblement égal au paramètre de surcharge.
4 - Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, selon lequel la surcharge de puissance varie en fonction au moins de l'un des paramètres suivants des distances depuis la station de base donnée entre lesquelles le mobile fonctionne en macrodiversité, une densité de mobiles, un paramètre qui dépend d'un seuil cible qu'un rapport signal à interférence du mobile doit atteindre, un facteur d'orthogonalité de codes de canaux descendants depuis la station de base donnée, un facteur d'interférence pour le mobile fonctionnant en macrodiversité, et un paramètre qui dépend des rapports signal à interférence relatifs à la station de base donnée et à la station de base active.
5 - Dispositif (DDS) pour diminuer une surcharge de puissance d'une station de base donnée (SB) dans un réseau de radiocommunication (RR) du type CDMA, la surcharge de puissance étant induite par des mobiles fonctionnant en macrodiversité avec la station de base donnée et une station de base active (SBA), caractérisé en ce qu'il comprend : - un moyen (MRP) pour mémoriser des rapports signal à interférence relatifs à la station de base donnée et à la station de base active, lesdits rapports étant mesurés par l'un des mobiles, - un moyen (MAP) pour comparer l'un des rapports signal à interférence mesurés à un paramètre de surcharge (PS) dépendant de l'autre des rapports signal à interférence mesurés, et -un moyen (MC) pour transmettre, si le rapport signal à interférence comparé est différent du paramètre de surcharge, un message de commande (MES) depuis ledit dispositif à la station de base (SB, SBA) relative au rapport signal à interférence comparé afin que la station de base ajuste (E5) sa puissance d'émission en fonction du paramètre de surcharge pour diminuer la surcharge de puissance.
6 - Dispositif conforme à la revendication 11, selon lequel lesdits moyens sont au moins partiellement inclus dans un contrôleur (RNC) du réseau de radiocommunication (RR).35
7 - Programme d'ordinateur apte à être mis en oeuvre dans un dispositif (DDS) pour diminuer une surcharge de puissance d'une station de base donnée (SB) dans un réseau de radiocommunication (RR) du type CDMA, la surcharge de puissance étant induite par des mobiles fonctionnant en macrodiversité avec la station de base donnée et une station de base active (SBA), ledit programme étant caractérisé en ce qu'il comprend des instructions qui, lorsque le programme est chargé et exécuté dans ledit dispositif, réalisent les étapes de : mémoriser (E2) des rapports signal à interférence relatifs à la station de base donnée et à la station de base active, lesdits rapports étant mesurés par l'un des mobiles, comparer (E3) l'un des rapports signal à interférence mesurés à un paramètre de surcharge (PS) dépendant de l'autre des rapports signal à interférence mesurés, et si le rapport signal à interférence comparé est différent du paramètre de surcharge, transmettre (E4) un message de commande (MES) à la station de base (SB, SBA) relative au rapport signal à interférence comparé afin que la station de base ajuste (E5) sa puissance d'émission en fonction du paramètre de surcharge pour diminuer la surcharge de puissance.
8 - Support d'enregistrement lisible par un dispositif de traitement de données (DDS) sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comportant des instructions pour l'exécution des étapes suivantes . mémoriser (E2) des rapports signal à interférence relatifs à la station de base donnée et à la station de base active, lesdits rapports étant mesurés par l'un des mobiles, comparer (E3) dans ledit dispositif l'un des rapports signal à interférence mesurés à un paramètre de surcharge (PS) dépendant de l'autre des rapports signal à interférence mesurés, et si le rapport signal à interférence comparé est différent du paramètre de surcharge, transmettre (E4) un message de commande (MES) à la station de base (SB, SBA) relative au rapport signal à interférence comparé afin que la station de base ajuste (E5) sa puissance d'émission en fonction du paramètre de surcharge pour diminuer la surcharge de puissance.
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Applications Claiming Priority (1)
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| FR2899407A1 true FR2899407A1 (fr) | 2007-10-05 |
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Family Applications (1)
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|---|---|
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- 2006-03-31 FR FR0651138A patent/FR2899407A1/fr not_active Withdrawn
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