ITMI20090944A1 - Metodo e sistema di comunicazione per calcolare un valore di soglia di rise-over-thermal (rot). - Google Patents
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Description
“Metodo e sistema di comunicazione per calcolare un valore di soglia di Riseover-Thermal (RoT)â€
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un metodo ed un sistema di comunicazione per calcolare un valore di soglia di Rise-over Thermal (RoT).
Sistemi di comunicazione sono largamente impiegati per fornire servizi, quali voce, video, dati, messaging, broadcast, ecc.. Tali sistemi possono essere ad accesso multiplo e supportare una pluralità di utenti che condividono le risorse di sistema disponibili. Esempi di tali sistemi sono sistemi ad accesso multiplo a divisione di codice (CDMA), quali il sistema UMTS e le sue evoluzioni HSDPA e HSUPA o sistemi a divisione di frequenza (FDMA, OFDMA).
Un tipico sistema di comunicazione comprende una pluralità di celle, ciascuna suddivisa in una pluralità di settori. In ciascuna cella à ̈ presente un sottosistema di stazione base, BSS nei sistemi GSM o un sottosistema di rete radio, RNS nei sistemi UMTS, atto a fornire servizi di comunicazione a ciascun terminale utente (UE) posizionato in tale cella. Ciascun sottosistema di stazione base BSS/RNS comprende una pluralità di stazioni base ricetrasmittenti, BTS nei sistemi GSM e NodoB nei sistemi UMTS, ciascuna atta a comunicare in modalità wireless con i terminali utente UE posizionati nei settori della cella servita dalla BSS. Molti sistemi di comunicazione, quali il sistema GSM o UMTS con le loro evoluzioni, comprendono altresì un controllore radio di rete, BSC nei sistemi GSM e RNC nei sistemi UMTS, in comunicazione di segnale con ciascun BSS/RNS ed una pluralità di terminali utente, ciascuno in comunicazione di segnale con una o più BTS/NodoB.
Il collegamento tra i terminali utente UE e le stazioni BTS Ã ̈ individuato da una tratta downlink, dalla BTS verso i terminali utente UE, ed una tratta uplink, dai terminali utente UE alla BTS.
Occorre rilevare che i terminali utente UE possono trasmettere simultaneamente in uplink alla BTS e determinare così un'interferenza complessiva nella trasmissione da parte degli altri terminali UE verso la BTS. In particolare, la qualità del segnale ricevuto da una BTS da parte di un terminale UE dipende da vari fattori, tra i quali la potenza trasmessa dal terminale UE, le perdite sul cammino dal terminale UE alla BTS, l'interferenza prodotta dagli altri terminali UE, gli sfasamenti introdotti sul segnale stesso a causa dei cammini multipli che si creano in seguito a riflessioni e/o rifrazioni del segnale in presenza di ostacoli, ecc..
Conseguentemente, l'interferenza totale alla BTS aumenta all'aumentare della potenza trasmessa dai terminali UE e all'aumentare dei terminali UE.
Inoltre, all'aumentare dell'interferenza, il sistema comanda al singolo terminale UE di incrementare la potenza del segnale trasmesso al fine di ricevere tale segnale con una qualità minima sufficiente a decodificare correttamente la comunicazione.
D'altra parte, i terminali UE non possono aumentare la potenza trasmessa oltre la loro potenza massima nominale ed il sistema di comunicazione, al fine di preservare la possibilità per tutti i terminali UE di comunicare con la BTS, non può tollerare un aumento dell'interferenza oltre un limite predefinito. Pertanto, in presenza di una pluralità di terminali UE, la capacità del sistema risulta limitata dall'interferenza sulla tratta uplink.
Una misura dell'interferenza sulla tratta uplink à ̈ fornita dal parametro Rise-over-Thermal (RoT) definito come il rapporto del rumore totale e dell'interferenza prodotta dai terminali UE con il rumore termico in una cella.
Il parametro RoT rappresenta quindi una misura fondamentale per controllare il carico sul collegamento uplink.
L'RNS deve quindi garantire un'interferenza complessiva ricevuta dalla BTS tale da non compromettere la copertura della cella stessa, fissando un limite di massima interferenza accettabile, ossia una soglia di RoT.
Lo standard 3GPP UMTS prevede che il controllore della rete d'accesso RNC comunichi al NodoB il massimo carico di cella accettabile. Tale comunicazione avviene tramite la procedura NBAP Physical Shared Channel Reconfiguration. Specificatamente, l'RNC indica la massima potenza totale in ricezione (Maximum Target Received Total Wide Band Power) e, opzionalmente, il rumore di fondo di riferimento (Reference Received Total Wide Band Power) nel messaggio NBAP Physical Shared Channel Reconfiguration Request.
Il parametro RoT rappresenta il rapporto tra questi due valori e, come noto in letteratura, la capacità della tratta uplink à ̈ in relazione logaritmica con il valore di RoT cosicché maggiore à ̈ il valore di RoT consentito, maggiore à ̈ la capacità della cella ed il massimo throughput servibile dal NodoB.
D'altra parte, occorre rilevare che un aumento del valore di soglia di RoT determina un restringimento della copertura nella tratta uplink. Inizialmente, il restringimento della copertura a causa dell’aumento dell’interferenza dei terminali mobili viene compensato dall’innalzamento della potenza dei terminali mobili attraverso la nota funzionalità di “fast power control†.
Allorché la potenza in uso raggiunge la potenza massima trasmissiva nominale per il terminale mobile, detta compensazione non risulta più possibile e si verifica la necessità di realizzare un handover verso altri sistemi, se presenti. In assenza di tali azioni vi à ̈ il rischio di pregiudicare la qualità della comunicazione o la possibilità stessa di proseguire la comunicazione. Tale criticità si verifica tipicamente per i terminali mobili più distanti dalle antenne del NodoB.
Da quanto sopra esposto, risulta fondamentale stimare in modo preciso il valore di soglia di RoT per mantenere il carico della tratta uplink al di sotto di un predefinito livello ed evitare l'instabilità del sistema.
WO 2004/114715 descrive un metodo ed un apparato per la regolazione dinamica della soglia di RoT in un sistema di comunicazioni wireless. In particolare, la soglia di RoT viene dinamicamente aumentata o diminuita al rilevamento, da parte di un processore di soglia RoT di una stazione radio base, dell'avvenuto outage di almeno un terminale UE. La soglia di RoT viene inizialmente impostata ad un predefinito valore minimo ROT_MIN ed il processore di soglia ROT verifica la presenza di outage di uno dei terminali UE registrati con la stazione radio base, ad esempio il terminale con il più basso flusso di dati trasmessi. Se viene rilevato un outage, la soglia ROT viene diminuita di un determinato valore (ROT_DOWNSTEP) e la stazione radio base imposta un bit RA ad 1 per segnalare a tutti i terminali che comunicano con la stazione radio base di diminuire il flusso di dati trasmessi. Successivamente, il processore verifica se avviene un outage di un altro terminale e, in caso negativo, aumenta la soglia ROT di un predeterminato valore (ROT_UPSTEP) che, per esempio, può essere inferiore al decremento ROT_DOWNSTEP così da mantenere una bassa probabilità di outage.
La tecnica sopra descritta, pur consentendo di variare in modo dinamico ed ottimizzare il valore di soglia ROT presenta alcuni inconvenienti.
Occorre infatti rilevare che il valore di soglia ROT viene diminuito ogniqualvolta si verifica un outage di un terminale ossia una perdita di connessione tra la stazione radio mobile ed il terminale. In sostanza, il metodo descritto in WO 2004/114715 reagisce all'outage di un terminale ma non à ̈ in grado di prevenire tale outage.
WO 2005/112485 descrive un metodo per facilitare il trasferimento di dati in uplink da parte di un terminale utente. Il metodo prevede di determinare periodicamente il livello di RoT, trasmettere periodicamente, da un nodoB ad un terminale utente, attraverso un primo canale di controllo, un indicatore del livello di RoT, determinare periodicamente un valore aggregato medio di carico della rete e trasmettere periodicamente, dal nodoB al terminale utente, attraverso un secondo canale di controllo, un indicatore di tale valore aggregato medio di carico. Il nodoB misura il valore di RoT istantaneo ed assegna al parametro D di persistenza da inviare a ciascun terminale utente il valore -1 se il valore di RoT Ã ̈ maggiore di una prima soglia predefinita, il valore 1 se il valore di RoT Ã ̈ minore di una seconda soglia predefinita, ed il valore 0 negli altri casi. Anche tale tecnica reagisce alle variazioni di RoT modificando i parametri dei terminali utente ma non consente di prevenire outage dei terminali stessi.
Scopo della presente invenzione à ̈ di fornire un metodo per calcolare un valore di soglia di RoT che consenta di prevenire outage dei terminali utente massimizzando al contempo la capacità disponibile in uplink dei terminali utente verso la stazione base.
Tale scopo viene raggiunto da un metodo per calcolare un valore di soglia di RoT in accordo con la rivendicazione 1.
In accordo con un ulteriore aspetto, tale scopo viene raggiunto da un sistema di comunicazione per calcolare un valore di soglia di RoT in accordo con la rivendicazione 10.
Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi del metodo e del sistema di comunicazione per calcolare un valore di soglia di RoT secondo la presente invenzione risulteranno dalla descrizione di seguito riportata di un esempio preferito di realizzazione, data a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle annesse figure in cui:
- la figura 1 mostra una vista schematica di un sistema di comunicazione per calcolare un valore di soglia di RoT in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione,
- la figura 2 rappresenta un diagramma di flusso di un metodo per calcolare un valore di soglia di RoT in accordo con una prima forma di realizzazione della presente invenzione,
- la figura 3 rappresenta un diagramma di flusso di un metodo per calcolare un valore di soglia di RoT in accordo con una seconda forma di realizzazione della presente invenzione,
- la figura 4 mostra un esempio di evoluzione temporale della potenza trasmessa da un terminale mobile.
Con riferimento alla figura 1, con 10 Ã ̈ globalmente indicato un sistema di comunicazione in accordo con la presente invenzione.
Il sistema di comunicazione 10 comprende una pluralità di celle 20-26 ciascuna suddivisa in una pluralità di settori, ad esempio i settori 20a-20c nella cella 20. In ciascuna cella 20-26 à ̈ presente un sottosistema di stazione base (BSS) 30-36 atto a fornire servizi di comunicazione a ciascun terminale utente (UE), ad esempio un terminale mobile (MS), posizionato nella rispettiva cella 20-26.
Ciascun sottosistema di stazione base (BSS) 30-36 comprende una o più stazioni base ricetrasmittenti (BTS), ciascuna atta a comunicare in modalità wireless con i terminali utente posizionati nei settori della cella servita dal rispettivo BSS. Nell'esempio mostrato in figura 1, ciascun sottosistema BSS 30-36 comprende una stazione BTS.
Il sistema di comunicazione 10 comprende altresì un controllore di stazione base (BSC) 40, in comunicazione di segnale con ciascun BSS 30-36 ed una pluralità di terminali utente, nell'esempio terminali mobili MS(i), ciascuno in comunicazione di segnale con una o più BTS.
Giova rilevare che gli elementi BSS, BTS e BSC in un sistema GSM corrispondono agli elementi RNS, NodoB e RNC in un sistema UMTS.
Il collegamento tra un terminale mobile MS(i) posizionato in un cella ed una stazione BTS Ã ̈ rappresentato da una tratta downlink DL, dalla BTS verso il terminale mobile MS(i), e da una tratta uplink UL, dal terminale mobile MS(i) alla BTS.
I terminali mobili MS(i) con connessioni in corso comunicano con la rispettiva BTS trasmettendo nella tratta uplink una potenza P(i) verso la rispettiva BTS.
Il controllore di stazione base 40 comprende mezzi di elaborazione 41 atti a ricevere il valore della potenza P(i) trasmessa da ciascun terminale mobile MS(i) con connessione in corso ed il valore di potenza massima nominale trasmissiva Pmax(i) di ciascun terminale mobile MS(i) con connessione in corso. I mezzi di elaborazione 41 sono atti a calcolare, per ciascun terminale mobile MS(i) con connessione in corso, la differenza di potenza DP(i) tra la potenza massima nominale trasmissiva Pmax(i) e la potenza trasmessa P(i), cioà ̈ DP(i)=Pmax(i)-P(i).
Il controllore di stazione base 40 comprende inoltre mezzi di memorizzazione 42 accoppiati ai mezzi di elaborazione 41 ed atti a memorizzare un minimo di soglia di RoT RoT_min ed un massimo di soglia di RoT RoT_max entro i quali può variare il valore di soglia di RoT RoT_th ed un margine di RoT RoT_margin.
In accordo con una forma di realizzazione, i valori di potenza massima nominale trasmissiva Pmax(i) di ciascun terminale mobile MS(i) con connessione in corso vengono trasmessi dai rispettivi terminali mobili MS(i) in fase di instaurazione della connessione e ricevuti dal controllore di stazione base 40 e quindi mantenuti memorizzati nei mezzi di memorizzazione 42 fino al termine della connessione del rispettivo terminale mobile MS(i).
I mezzi di elaborazione 41 sono atti ad elaborare la differenza di potenza DP(i) calcolata per ciascun terminale mobile MS(i), il margine di RoT RoT_margin ed il minimo e massimo di soglia di RoT RoT_min, RoT_max per calcolare un valore soglia di RoT RoT_th e regolare così tale valore di soglia di RoT.
Giova rilevare che il valore di soglia di RoT RoT_th può essere inviato dal controllore di stazione base 40 alle BTS, attraverso il messaggio standard 3GPP NBAP Physical Shared Channel Reconfiguration Request. Tale aspetto sarà discusso in dettaglio nel seguito della descrizione.
Il calcolo del valore di soglia di RoT RoT_th può essere effettuato ad intervalli di tempo prestabiliti e configurabili dalla rete così da calcolare per ogni istante t un valore di soglia di RoT RoT_th(t).
In accordo con una forma di realizzazione, il tempo Dt intercorrente tra due istanti successivi t-1,t può essere controllato da uno specifico parametro (timeBetweenUpdate), configurabile e memorizzato nei mezzi di memorizzazione 42 del controllore di stazione base 40.
In accordo con una prima forma di realizzazione, il valore di soglia di RoT RoT_th à ̈ scelto tra il valore minimo di soglia di RoT RoT_min, il valore massimo di soglia di RoT RoT_max ed il minimo dei valori di differenza di potenza DP(i) di ciascun terminale mobile ed il margine di RoT RoT_margin.
In particolare, in accordo con una forma di realizzazione, il valore di soglia di RoT RoT_th à ̈ pari a:
- il valore minimo di soglia di RoT RoT_min se il minimo min(DP(i)-RoT_margin) dei valori di differenza tra la differenza di potenza DP(i) ed il margine RoT_margin à ̈ minore del valore minimo di soglia di RoT RoT_min,
- il valore massimo di soglia di RoT RoT_max se il minimo min(DP(i)-RoT_margin) dei valori di differenza tra la differenza di potenza DP(i) ed il margine RoT_margin à ̈ maggiore del valore massimo di soglia di RoT RoT_max,
- il minimo min(DP(i)-RoT_margin) dei valori di differenza tra la differenza di potenza DP(i) ed il margine RoT_margin se il minimo min(DP(i)-RoT_margin) dei valori di differenza tra la differenza di potenza DP(i) ed il margine RoT_margin à ̈ compreso tra il valore minimo di soglia di RoT RoT_min ed il valore massimo di soglia di RoT RoT_max.
Riassumendo:

ï£ ́ RoT_min se min(Pmax(i)-P(i)-RoT_margin) < RoT_min
i
RoT_th(dB) =ï£ ́
min(Pmax(i)-P(i)-RoT_margin ) se RoT_min<min(Pmax(i)-P(i)-RoT_margin ) < RoT_max ï£ ́ i i
ï£ ́RoT_max se min(Pmax(i)-P(i)-RoT_margin ) > RoT_max
 i
Tale forma di realizzazione à ̈ particolarmente vantaggiosa per ottenere un valore di soglia di RoT RoT_th in assenza di un valore precedente, ad esempio quando il valore di soglia di RoT RoT_th viene calcolato per la prima volta.
Giova rilevare comunque che la suddetta forma di realizzazione può essere utilizzata anche per calcolare il valore di soglia di RoT una volta calcolato tale valore per la prima volta.
In accordo con una seconda forma di realizzazione, il valore di soglia di RoT al tempo t RoT_th(t) viene regolato periodicamente incrementando o diminuendo il valore di soglia di RoT al tempo t-1 RoT_th(t-1). Tale forma di realizzazione à ̈ particolarmente vantaggiosa per regolare il valore di soglia di RoT RoT_th in presenza di valori di soglia di RoT calcolati precedentemente, quindi per regolare in modo continuativo e dinamico il valore di soglia di RoT.
In particolare, in accordo con tale forma di realizzazione, i mezzi di elaborazione 41 sono atti a determinare il minimo dei valori di differenza potenza DP(i) e confrontare il valore minimo così ottenuto con il valore di margine RoT_margin memorizzato nei mezzi di memorizzazione 42.
Se il minimo min(DP(i)) dei valori di differenza potenza DP(i) Ã ̈ maggiore del margine RoT_margin, allora la soglia di RoT RoT_th(t) al tempo t viene incrementata rispetto alla soglia di RoT RoT_th(t-1) al tempo t-1.
Se il minimo min(DP(i)) dei valori di differenza potenza DP(i) Ã ̈ minore del margine RoT_margin, la soglia di RoT RoT_th(t) al tempo t viene diminuita rispetto alla soglia di RoT RoT_th(t-1) al tempo t-1.
In particolare, in accordo con una forma di realizzazione, se il minimo min(DP(i)) dei valori di differenza potenza DP(i) à ̈ maggiore del margine RoT_margin, la soglia di RoT RoT_th(t) al tempo t à ̈ pari al minimo tra il valore massimo di soglia di RoT RoT_max ed il valore di soglia di RoT al tempo t-1 RoT_th(t-1) incrementato di un valore incrementale prestabilito (deltaStepUp), altrimenti, se il minimo min(DP(i)) dei valori di differenza potenza DP(i) à ̈ minore o uguale al margine di RoT RoT_margin, la soglia di RoT RoT_th(t) al tempo t à ̈ pari al massimo tra il valore minimo di soglia di RoT RoT_min ed il valore di soglia di RoT al tempo t-1 RoT_th(t-1) decrementanti di un valore decrementale prestabilito (deltaStepDown).
In altre parole, il controllore di stazione base 40 assegna periodicamente un nuovo valore di soglia di RoT RoT_th(t), incrementando o decrementando il valore precedente RoT_th(t-1) secondo la seguente formula:
ï£ ́min(RoT _max, (RoT_th(t- 1)+deltaStepU p se min(Pmax(i)- P(i)) > RoT _ margin RoT _th(t)( dB ) = i

ï£ ́max(RoT _min, (RoT_th(t- 1)− deltaStepDown se miin (Pmax(i)- P(i)) ≤ RoT_margin Come sopra detto, il tempo Dt intercorrente tra due istanti successivi t-1 e t può essere controllato da uno specifico parametro (timeBetweenUpdate) anche configurabile.
Secondo una forma di realizzazione, il metodo prevede di calcolare una pluralità di valori di soglia di RoT RoT_th(j) con t-1<j<t, tra il tempo t-1 ed il tempo t. La pluralità di valori di soglia di RoT RoT_th(j) possono essere elaborati, in particolare filtrati, ad esempio mediante un filtro che ne determina il valore medio.
Il valore medio così ottenuto tra il tempo t-1 ed il tempo t rappresenta il valore di soglia di RoT RoT_th(t) al tempo t.
Nei sistemi di comunicazione 3GPP UMTS, il valore di differenza potenza DP(i) tra la potenza massima nominale trasmissiva Pmax(i) e la potenza trasmessa P(i) di ciascun terminale mobile può essere calcolata in funzione di opportuni eventi di misura che consentono al controllore di stazione base 40 di ricevere dal terminale mobile il valore attuale della potenza P(i) trasmessa da ciascun terminale mobile qualora tale valore di potenza sia maggiore o minore di una soglia di potenza configurabile P_th.
In questo caso, il controllore di stazione base 40 trasmette a ciascun terminale mobile MS(i) un messaggio di controllo di misura per attivare nel terminale utente un processo di misura della potenza attuale P(i).
Occorre rilevare che il controllore di stazione base 40 ha preventivamente acquisito il valore di potenza massima nominale trasmissiva Pmax(i) di ciascun terminale mobile, ad esempio in fase di connessione del terminale mobile MS(i) alla rete 10. Si imposta inoltre il valore di soglia di potenza P_th pari alla differenza tra la potenza massima nominale trasmissiva Pmax(i) ed il margine di RoT RoT_margin, ossia P_th=Pmax(i)- RoT_margin.
Quando la potenza P(i) trasmessa da un terminale mobile MS(i) supera il valore di potenza di soglia P_th, il terminale mobile MS(i) riporta tale evento al controllore di stazione base 40 che acquisisce il valore di potenza P(i) trasmessa dal terminale mobile MS(i) e rileva che il valore di differenza di potenza DP(i) Ã ̈ minore del margine di RoT RoT_margin.
Successivamente, quando la potenza P(i) trasmessa da un terminale mobile MS(i) scende al disotto del valore di potenza di soglia P_th, il terminale mobile MS(i) riporta tale evento al controllore di stazione base 40 che acquisisce il valore di potenza P(i) trasmessa dal terminale mobile MS(i) e rileva che il valore di differenza di potenza DP(i) Ã ̈ maggiore del margine di RoT RoT_margin.
Come rappresentato in modo esemplificativo in figura 3, i valori di potenza di soglia P_th possono essere in numero maggiore di uno, nell'esempio due distinti valori P_thA, P_thB.
In questo caso, quando la potenza P(i) trasmessa da un terminale mobile MS(i) supera il primo valore di potenza di soglia P_thA, il terminale mobile MS(i) riporta tale evento al tempo t1, al controllore di stazione base 40 che acquisisce il valore di potenza P(i) trasmessa dal terminale mobile MS(i) e rileva che il valore di differenza di potenza DP(i) Ã ̈ minore del margine di RoT RoT_margin.
Successivamente, quando la potenza P(i) trasmessa da un terminale mobile MS(i) scende al disotto del secondo valore di potenza di soglia P_thB, il terminale mobile MS(i) riporta tale evento, al tempo t2, al controllore di stazione base 40 che acquisisce il valore di potenza P(i) trasmessa dal terminale mobile MS(i) e rileva che il valore di differenza di potenza DP(i) Ã ̈ maggiore del margine di RoT RoT_margin.
Il valore di soglia di RoT RoT_th calcolato viene successivamente utilizzato dalla BTS per comandare i termini mobili MS(i).
In particolare, la BTS Ã ̈ configurata per ricevere dal controllore di stazione base 40 un'informazione rappresentativa del valore di soglia di RoT calcolato RoT_th e comandare la massima potenza trasmissibile da ciascun terminale utente MS(i) in funzione di tale valore di soglia di RoT RoT_th ricevuto.
In accordo con una prima forma di realizzazione, il controllore di stazione base 40 Ã ̈ configurato per inviare alla BTS il valore di soglia di RoT calcolato RoT_th.
In accordo con una seconda forma di realizzazione, i mezzi di memorizzazione 42 sono configurati per memorizzare un valore di rumore di fondo di riferimento (Reference Received Total Wide Band Power) ed i mezzi di elaborazione 41 sono configurati per calcolare un valore di massima interferenza accettabile da detta stazione base ricetrasmittente (Maximum Target Received Total Wide Band Power) mediante la seguente relazione
Maximum Target Received Total Wide Band Power (dBm) =
= RoT_th (dB) Reference Received Total Wide Band Power (dBm),
dove
Reference Received Total Wide Band Power (dBm) rappresenta il rumore di fondo di riferimento memorizzato nei mezzi di memorizzazione 42 e RoT_th rappresenta il valore di soglia di RoT calcolato,
ed inviare alla BTS un'informazione comprendente il valore memorizzato di rumore di fondo di riferimento Reference Received Total Wide Band Power ed il valore calcolato di massima interferenza accettabile Maximum Target Received Total Wide Band Power. La BTS Ã ̈ quindi configurata per ricevere tale informazione dal controllore di stazione base 40 e calcolare il valore di soglia di RoT RoT_th mediante la suddetta relazione.
Come sopra detto, il valore di soglia di RoT RoT_th calcolato dal controllore di stazione base 40 può venire trasmesso alla BTS da parte del controllore di stazione base 40 nel messaggio NPAB Physical Shared Channel Reconfiguration utilizzando i campi standard Reference Received Total Wide Band Power e Maximum Target Received Total Wide Band Power, dove:
- Reference Received Total Wide Band Power rappresenta il valore di rumore di fondo di riferimento noto per la rete considerata, impostato staticamente oppure calcolato dinamicamente dal controllore di stazione base 40 sulla base di algoritmi noti all'esperto del settore, e
- Maximum Target Received Total Wide Band Power rappresenta la massima interferenza che la BTS può accettare ed à ̈ calcolato mediante la seguente relazione:
Maximum Target Received Total Wide Band Power (dBm) =
= RoT_th(t) (dB) Reference Received Total Wide Band Power (dBm),
che in potenza viene espressa come:
Maximum Target Received Total Wide Band Power (W) =
= RoT_th(t) * Reference Received Total Wide Band Power (W).
Sulla base di questi due valori ricevuti dal controllore di stazione base 40, la BTS può ricavare il valore di RoT_th(t) come rapporto tra i valori Maximum Target Received Total Wide Band Power e Reference Received Total Wide Band Power.
Nello standard 3GPP, il nodoB, per mezzo degli appositi canali nella tratta downlink E-AGCH ed E-RGCH, indica ai terminali mobili MS(i) con connessioni in corso HSUPA, la massima potenza che ciascuno di essi à ̈ autorizzato a trasmettere in ciascun intervallo di tempo di trasmissione (TTI), in modo tale che la somma dei contributi interferenziali delle potenze trasmesse dai terminali mobili MS(i), ricevuti dal nodoB e del rumore di fondo (Reference Received Total Wide Band Power) nella tratta uplink, sia inferiore alla massima interferenza che il nodoB può accettare (Maximum Target Received Total Wide Band Power). In altre parole il nodoB dispone di una quantità di risorse intereferenziali aggiuntive rispetto al rumore di fondo (RoT_th(t)) e distribuisce queste risorse tra i vari terminali mobili MS(i) con connessioni HSUPA.
Secondo un ulteriore aspetto, l’invenzione riguarda un prodotto informatico direttamente caricabile nella memoria di un dispositivo elaboratore numerico, comprendente porzioni di codice di programma suscettibile di realizzare il metodo dell’invenzione quando fatto girare sul dispositivo elaboratore numerico.
Come si può apprezzare da quanto descritto, il metodo ed il sistema secondo la presente invenzione consentono di superare gli inconvenienti menzionati con riferimento alla tecnica nota. Nella fattispecie, la presente consente di controllare in maniera diretta ed affidabile l’impatto dell’innalzamento del valore di RoT consentito sul restringimento della copertura per la tratta uplink. La presente invenzione consente di regolare in modo continuo il valore di soglia di RoT in modo da evitare, o controllare opportunamente, l’impatto del restringimento della copertura nella tratta uplink e, al tempo stesso, massimizzare il valore di soglia di RoT consentito al fine di massimizzare la capacità della cella.
Ovviamente, un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti al metodo ed al sistema secondo l’invenzione sopra descritta, tutte peraltro contenute nell'ambito di protezione dell'invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.
Claims (25)
- RIVEDICAZIOI 1. Metodo per calcolare un valore di soglia (RoT_th) di Rise-over-Thermal (RoT) in un sistema di comunicazione (10) in cui una pluralità di terminali utente (MS(i)) comunicano con una stazione base ricetrasmittente, detto metodo comprendendo le fasi di: a) fornire un minimo di soglia RoT (RoT_min) ed un massimo di soglia di RoT (RoT_max), b) fornire un margine di RoT (RoT_margin), c) acquisire la potenza massima nominale trasmissiva (Pmax(i)) di ciascun terminale utente (MS(i)) di detta pluralità di terminali utente, d) rilevare la potenza (P(i)) trasmessa da ciascuno terminale utente (MS(i)), e) calcolare, per ciascun terminale utente (MS(i)), la differenza di potenza (DP(i)) tra la potenza massima nominale trasmissiva (Pmax(i)) e la potenza trasmessa (P(i)), f) elaborare la differenza di potenza calcolata (DP(i)) per ciascun terminale utente (MS(i)), il margine di RoT (RoT_margin) ed il minimo e massimo di soglia di RoT (RoT_min, RoT_max) per calcolare un valore di soglia di RoT (RoT_th).
- 2. Metodo in accordo con la rivendicazione 1, in cui detta fase f) comprende le fasi di : - determinare il minimo dei valori di differenza (min(DP(i)-RoT_margin)) tra la differenza di potenza calcolata (DP(i)) per ciascun terminale mobile (MS(i)) ed il margine di RoT (RoT_margin), - confrontare detto minimo dei valori di differenza (min(DP(i)-RoT_margin)), il minimo di soglia di RoT (RoT_min) ed il massimo di soglia di RoT (RoT_max), - assegnare al valore di soglia di RoT (RoT_th) il minimo di soglia di RoT (RoT_min), se detto minimo dei valori di differenza (min(DP(i)-RoT_margin)) Ã ̈ minore del minimo di soglia di RoT (RoT_min), il massimo di soglia di RoT (RoT_max), se detto minimo dei valori di differenza (min(DP(i)-RoT_margin)) Ã ̈ maggiore del massimo di soglia di RoT (RoT_max), detto minimo dei valori di differenza (min(DP(i)-RoT_margin)), se detto minimo dei valori di differenza (min(DP(i)-RoT_margin)) Ã ̈ compreso tra il minimo di soglia di RoT (RoT_min) ed il massimo di soglia di RoT (RoT_max).
- 3. Metodo in accordo con la rivendicazione 1, in cui detta fase f) comprende le fasi di incrementare o diminuire periodicamente il valore di soglia di RoT (RoT_th(t)) al tempo t rispetto al valore di soglia di RoT (RoT_th(t-1)) al tempo t-1 di un valore prestabilito rispettivamente incrementale o decrementale (deltaStepUp, deltaStepDown).
- 4. Metodo in accordo con la rivendicazione 3, in cui detta fase f) comprende le fasi di: - determinare il minimo (min(DP(i))) dei valori di differenza potenza calcolata (DP(i)), - confrontare detto valore minimo determinato (min(DP(i))) con il margine di RoT (RoT_margin), - incrementare il valore di soglia di RoT (RoT_th(t)) al tempo t rispetto al valore di soglia di RoT (RoT_th(t-1)) al tempo t-1, se detto valore minimo determinato (min(DP(i))) Ã ̈ maggiore del margine di RoT (RoT_margin), oppure - diminuire il valore di soglia di RoT (RoT_th(t)) al tempo t rispetto al valore di soglia di RoT (RoT_th(t-1)) al tempo t-1, se detto valore minimo determinato (min(DP(i))) Ã ̈ minore del margine di RoT (RoT_margin).
- 5. Metodo in accordo con la rivendicazione 3 o 4, in cui detta fase f) comprende le fasi di: - assegnare al valore di soglia di RoT (RoT_th(t)) al tempo t; il minimo tra il massimo di soglia di RoT (RoT_max) ed il valore di soglia di RoT al tempo t-1 (RoT_th(t-1)) incrementato di un valore incrementale prestabilito (deltaStepUp), se il minimo (min(DP(i))) dei valori di differenza potenza (DP(i)) Ã ̈ maggiore del margine di RoT (RoT_margin), il massimo tra il minimo di soglia di RoT (RoT_min) ed il valore di soglia di RoT al tempo t-1 (RoT_th(t-1)) decrementanto di un valore decrementale prestabilito (deltaStepDown), se il minimo min(DP(i)) dei valori di differenza potenza (DP(i)) Ã ̈ minore o uguale al margine di RoT (RoT_margin).
- 6. Metodo in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui dette fasi d), e) ed f) sono ripetute ad intervalli di tempo prestabiliti per calcolare, per ogni istante di tempo, un valore di soglia di RoT (RoT_th(t)).
- 7. Metodo in accordo con la rivendicazione 6, in cui detta fase f) comprende le fasi di: - calcolare una pluralità di valori di soglia di RoT tra il tempo t-1 ed il tempo t, - elaborare detta pluralità di valori di soglia di RoT tra il tempo t-1 ed il tempo t per calcolare il valore di soglia di RoT (RoT_th(t)) al tempo t.
- 8. Metodo in accordo con la rivendicazione 7, in cui detta fase di elaborare detta pluralità di valori di soglia di RoT tra il tempo t-1 ed il tempo t comprende la fase calcolare il valore medio della pluralità di valori di soglia di RoT tra il tempo t-1 ed il tempo t, detto valore medio rappresentando il valore di soglia di RoT (RoT_th(t)) al tempo t.
- 9. Metodo per controllare un sistema di comunicazione (10) in cui una pluralità di terminali utente (MS(i)) comunicano con una stazione base ricetrasmittente in comunicazione con un controllore di stazione base (40), detto metodo comprendendo le fasi di: - calcolare, in detto controllore di stazione base (40), un valore di soglia (RoT_th) di Rise-over-Thermal (RoT) in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 8, g) ricevere, in detta stazione base ricetrasmittente, un'informazione rappresentativa di detto valore di soglia di RoT calcolato (RoT_th), h) comandare la massima potenza trasmissibile da ciascun terminale utente (MS(i)) in funzione di detto valore di soglia di RoT (RoT_th) ricevuto in detta stazione base ricetrasmittente.
- 10. Metodo in accordo con la rivendicazione 9, in cui detta fase g) comprende la fase di inviare detto valore di soglia di RoT calcolato (RoT_th) da detto controllore di stazione base (40) a detta stazione base ricetrasmittente.
- 11. Metodo in accordo con la rivendicazione 9, in cui detta fase g) comprende le fasi di: - fornire, in detto controllore di stazione base (40), un valore di rumore di fondo di riferimento (Reference Received Total Wide Band Power), - calcolare, in detto controllore di stazione base (40), un valore di massima interferenza accettabile da detta stazione base ricetrasmittente (Maximum Target Received Total Wide Band Power) mediante la seguente relazione: Maximum Target Received Total Wide Band Power (dBm) = = RoT_th (dB) Reference Received Total Wide Band Power (dBm), dove Reference Received Total Wide Band Power (dBm) rappresenta il rumore di fondo di riferimento fornito, RoT_th rappresenta il valore di soglia di RoT calcolato, - inviare, da detto controllore di stazione base (40) a detta stazione base ricetrasmittente, un'informazione comprendente detto valore fornito di rumore di fondo di riferimento (Reference Received Total Wide Band Power) e detto valore calcolato di massima interferenza accettabile (Maximum Target Received Total Wide Band Power), - calcolare, in detta stazione base ricetrasmittente, il valore di soglia di RoT (RoT_th) mediante la suddetta relazione.
- 12. Metodo in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 9 a 11, in cui detta fase h) comprende la fase di comandare la massima potenza trasmissibile da ciascun terminale utente (MS(i)) in ciascun intervallo di tempo di trasmissione (TTI) in modo tale che la somma delle potenze trasmesse (P(i)) dai terminali mobili (MS(i)) e del rumore di fondo (Reference Received Total Wide Band Power) sia inferiore alla massima interferenza accettabile (Maximum Target Received Total Wide Band Power).
- 13. Prodotto informatico direttamente caricabile nella memoria di un dispositivo elaboratore numerico, comprendente porzioni di codice di programma suscettibile di realizzare il metodo in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 12 quando fatto girare su detto dispositivo elaboratore numerico.
- 14. Sistema di comunicazione (10) per calcolare un valore di soglia (RoT_th) di Rise-over-Thermal (RoT), comprendente: - una pluralità di terminali utente (MS(i)), - una pluralità di celle (20-26), ciascuna comprendente un sottosistema di stazione base (30-36) atto a fornire servizi di comunicazione a ciascun terminale utente (MS(i)) posizionato nella corrispondente cella, ciascun sottosistema di stazione base comprendendo una o più stazioni base ricetrasmittenti, - un controllore di stazione base (40) in comunicazione di segnale con ciascun sottosistema di stazione base (30-36), in cui detto controllore di stazione base (40) comprende: - mezzi di memorizzazione (42) configurati per memorizzare un minimo di soglia di RoT (RoT_min), un massimo di soglia di RoT (RoT_max) ed un margine di RoT (RoT_margin) e la potenza massima nominale trasmissiva (Pmax(i)) di ciascun terminale utente (MS(i)), e - mezzi di elaborazione (41) configurati per: - rilevare la potenza (P(i)) trasmessa da ciascuno terminale utente (MS(i)), - calcolare, per ciascun terminale utente (MS(i)), la differenza di potenza (DP(i)) tra la potenza massima nominale trasmissiva (Pmax(i)) e la potenza trasmessa (P(i)), - elaborare la differenza di potenza calcolata (DP(i)) per ciascun terminale utente (MS(i)), il margine di RoT (RoT_margin) ed il minimo e massimo di soglia di RoT (RoT_min, RoT_max) per calcolare un valore di soglia di RoT (RoT_th).
- 15. Sistema di comunicazione (10) in accordo con la rivendicazione 14, in cui detti mezzi di elaborazione (41) sono configurati per: - determinare il minimo dei valori di differenza (min(DP(i)-RoT_margin)) tra la differenza di potenza calcolata (DP(i)) per ciascun terminale mobile (MS(i)) ed il margine di RoT (RoT_margin), - confrontare detto minimo dei valori di differenza (min(DP(i)-RoT_margin)), il minimo di soglia di RoT (RoT_min) ed il massimo di soglia di RoT (RoT_max), - assegnare al valore di soglia di RoT (RoT_th) il minimo di soglia di RoT (RoT_min), se detto minimo dei valori di differenza (min(DP(i)-RoT_margin)) Ã ̈ minore del minimo di soglia di RoT (RoT_min), il massimo di soglia di RoT (RoT_max), se detto minimo dei valori di differenza (min(DP(i)-RoT_margin)) Ã ̈ maggiore del massimo di soglia di RoT (RoT_max), detto minimo dei valori di differenza (min(DP(i)-RoT_margin)), se detto minimo dei valori di differenza (min(DP(i)-RoT_margin)) Ã ̈ compreso tra il minimo di soglia di RoT (RoT_min) ed il massimo di soglia di RoT (RoT_max).
- 16. Sistema di comunicazione (10) in accordo con la rivendicazione 14, in cui detti mezzi di elaborazione (41) sono configurati per incrementare o diminuire periodicamente il valore di soglia di RoT (RoT_th(t)) al tempo t rispetto al valore di soglia di RoT (RoT_th(t-1)) al tempo t-1 di un valore prestabilito rispettivamente incrementale o decrementale (deltaStepUp, deltaStepDown).
- 17. Sistema di comunicazione (10) in accordo con la rivendicazione 16, in cui detti mezzi di elaborazione (41) sono configurati per: - determinare il minimo (min(DP(i))) dei valori di differenza potenza calcolata (DP(i)), - confrontare detto valore minimo determinato (min(DP(i))) con il margine di RoT (RoT_margin), - incrementare il valore di soglia di RoT (RoT_th(t)) al tempo t rispetto al valore di soglia di RoT (RoT_th(t-1)) al tempo t-1, se detto valore minimo determinato (min(DP(i))) Ã ̈ maggiore del margine di RoT (RoT_margin), oppure - diminuire il valore di soglia di RoT (RoT_th(t)) al tempo t rispetto al valore di soglia di RoT (RoT_th(t-1)) al tempo t-1, se detto valore minimo determinato (min(DP(i))) Ã ̈ minore del margine di RoT (RoT_margin).
- 18. Sistema di comunicazione (10) in accordo con la rivendicazione 16 o 17, in cui detti mezzi di elaborazione (41) sono configurati per: - assegnare al valore di soglia di RoT (RoT_th(t)) al tempo t; il minimo tra il massimo di soglia di RoT (RoT_max) ed il valore di soglia di RoT al tempo t-1 (RoT_th(t-1)) incrementato di un valore incrementale prestabilito (deltaStepUp), se il minimo (min(DP(i))) dei valori di differenza potenza (DP(i)) Ã ̈ maggiore del margine di RoT (RoT_margin), il massimo tra il minimo di soglia di RoT (RoT_min) ed il valore di soglia di RoT al tempo t-1 (RoT_th(t-1)) decrementanto di un valore decrementale prestabilito (deltaStepDown), se il minimo min(DP(i)) dei valori di differenza potenza (DP(i)) Ã ̈ minore o uguale al margine di RoT (RoT_margin).
- 19. Sistema di comunicazione (10) in accordo qualunque delle rivendicazioni da 14 a 18, in cui detti mezzi di elaborazione (41) sono configurati per calcolare, ad intervalli di tempo prestabiliti, un valore di soglia di RoT (RoT_th(t)).
- 20. Sistema di comunicazione (10) in accordo con la rivendicazione 19, in cui detti mezzi di elaborazione (41) sono configurati per: - calcolare una pluralità di valori di soglia di RoT tra il tempo t-1 ed il tempo t, - elaborare detta pluralità di valori di soglia di RoT tra il tempo t-1 ed il tempo t per calcolare il valore di soglia di RoT (RoT_th(t)) al tempo t.
- 21. Sistema di comunicazione (10) in accordo con la rivendicazione 20, in cui detti mezzi di elaborazione (41) sono configurati per calcolare il valore medio della pluralità di valori di soglia di RoT tra il tempo t-1 ed il tempo t, detto valore medio rappresentando il valore di soglia di RoT (RoT_th(t)) al tempo t.
- 22. Sistema di comunicazione (10) in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 14 a 21, in cui detta stazione base ricetrasmittente à ̈ configurata per: - ricevere, da detto controllore di stazione base (40), un'informazione rappresentativa di detto valore di soglia di RoT calcolato (RoT_th) dai mezzi di elaborazione (41) del controllore di stazione base (40), - comandare la massima potenza trasmissibile da ciascun terminale utente (MS(i)) in funzione di detto valore di soglia di RoT (RoT_th) ricevuto.
- 23. Sistema di comunicazione (10) in accordo con la rivendicazione 22, in cui detto controllore di stazione base (40) Ã ̈ configurato per inviare detto valore di soglia di RoT calcolato (RoT_th) a detta stazione base ricetrasmittente.
- 24. Sistema di comunicazione (10) in accordo con la rivendicazione 22, in cui - detti mezzi di memorizzazione (42) sono configurati per memorizzare un valore di rumore di fondo di riferimento (Reference Received Total Wide Band Power), - detti mezzi di elaborazione (41) sono configurati per: - calcolare un valore di massima interferenza accettabile da detta stazione base ricetrasmittente (Maximum Target Received Total Wide Band Power) mediante la seguente relazione: Maximum Target Received Total Wide Band Power (dBm) = = RoT_th (dB) Reference Received Total Wide Band Power (dBm), dove Reference Received Total Wide Band Power (dBm) rappresenta il rumore di fondo di riferimento memorizzato nei mezzi di memorizzazione (42), RoT_th rappresenta il valore di soglia di RoT calcolato, - inviare a detta stazione base ricetrasmittente, un'informazione comprendente detto valore memorizzato di rumore di fondo di riferimento (Reference Received Total Wide Band Power) e detto valore calcolato di massima interferenza accettabile (Maximum Target Received Total Wide Band Power), - detta stazione base ricetrasmittente à ̈ configurata per: - ricevere detta informazione da detto controllore di stazione base (40) e - calcolare il valore di soglia di RoT (RoT_th) mediante la suddetta relazione.
- 25. Sistema di comunicazione (10) in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 22 a 24, in cui detta stazione base ricetrasmittente à ̈ configurata per comandare la massima potenza trasmissibile da ciascun terminale utente (MS(i)) in ciascun intervallo di tempo di trasmissione (TTI) in modo tale che la somma delle potenze trasmesse (P(i)) dai terminali mobili (MS(i)) e del rumore di fondo (Reference Received Total Wide Band Power) sia inferiore alla massima interferenza accettabile (Maximum Target Received Total Wide Band Power).
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