METODO DE TRANSMISION DE CANALES Y ESTACION BASE
CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere generalmente al campo de comunicación móvil. Más particularmente, la presente invención se refiere a un método de transmisión por canales y a una estación base que hacen posible "recepción de combinación suave" en estaciones móviles.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION En los esquemas de transmisión de varias portadoras tales como multiplexión por división de frecuencias ortogonales (OFDM) , un extremo transmisor modula una señal de información usando varias sub-portadoras que son ortogonales entre si y transmite las señales moduladas en paralelo. En este esquema de transmisión de multiportadoras , un intervalo de guarda es insertado entre símbolos de señales de transmisión para reducir la distorsión de forma de onda causada por ondas retrasadas de varias trayectorias. Mientras tanto, se usa un método de sectorización para dividir un área de cobertura de una estación base en varios sectores y asignar diferentes frecuencias o códigos a los sectores respectivos para incrementar el número de usuarios de acceso (capacidad) . Asignar diferentes frecuencias o códigos a los sectores hace posible reducir la interferencia
REF. : 195350 entre los sectores. No obstante, aún la calidad de recepción de un usuario localizado en un limite de célula o un limite de sector podría reducirse debido a la interferencia entre células o sectores. Generalmente, en diferentes sectores, las señales con diferentes patrones o diferente información se transmiten por medio de enlaces descendentes incluso en la misma área de cobertura de una estación base. Por otro lado, una señal de localización que informe a estaciones móviles en un área de una llamada entrante es transmitida a todos los sectores en el área. Asimismo, en el servicio de transmisión/multidifusión de multimedia (MBMS) en donde datos de multimedia se transmiten a varios usuarios no especificados o especificados dentro de un área y el cual va a ser empleado en UTRA Evolucionado (acceso por radio terrestre universal) destinado para evolucionar normas de tercera generación, la misma señal es transmitida a varias células o sectores dentro del área.
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Un objetivo de la presente invención es proporcionar una tecnología que mejore la calidad de recepción en un sistema de comunicación móvil dividido en sectores al utilizar características de transmisión OFDM. En un esquema de acceso de radio de enlace descendente usando OFDM, la calidad de recepción puede ser mejorada al combinar varias instancias de la misma señal recibida mediante varias trayectorias, es decir, por diversidad de retraso, si el retraso está dentro de un intervalo de guarda. Este enfoque puede ser aplicado a canales, tales como un servicio de transmisión/multidifusión de multimedia (MBMS) y un canal de localización, que transmiten los mismos datos a usuarios en un área. En otras palabras, la calidad de recepción de estos canales puede ser mejorada al combinar varias instancias de la misma señal que llegue de diferentes sectores por medio de varias trayectorias dentro de un intervalo de guarda. Recibir y combinar varias instancias de una señal dentro de un intervalo de guarda en transmisión OFDM es en adelante llamado "recepción de combinación suave". La recepción de combinación suave puede aplicarse no sólo a MBMS y canales de localización sino también a canales que pueden usarse para transmitir la misma señal por medio de sectores diferentes. Modalidades de la presente invención proporcionan una estación base y un método para transmitir un canal que será combinado suave y una señal piloto para desmodular el canal que se usa en un sistema de comunicación empleando multiplexión por división de frecuencias ortogonales (OFDM) . De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, un método de transmisión de canales incluye las etapas de: a) seleccionar sectores en los que se vaya a llevar a cabo combinación suave con base en información de ubicación de una estación móvil y/o el tipo de un canal que será transmitido; b) generar señales de transmisión que cada una incluya una señal piloto para desmodulación y datos del canal que será combinado suave y transmitir las señales de transmisión generadas a sectores seleccionados respectivos y c) causar que la estación móvil reciba y combine las señales de transmisión que llegan de los sectores seleccionados dentro de un intervalo de guarda. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, el canal que será combinado suave es un canal de datos durante transacción, un canal de localización común para los sectores seleccionados, un canal de transmisión que incluye un canal de transmisión común para los sectores seleccionados o un canal de servicio de transmisión/multidifusión de multimedia (MBMS) . Como un primer ejemplo, el método de transmisión de canales incluye además las etapas de generar instancias de la misma señal piloto para los sectores seleccionados respectivos; y generar instancias del mismo canal que será combinado suave para los sectores seleccionados respectivos. Como un segundo ejemplo, el método de transmisión de canales incluye además las etapas de generar diferentes versiones de la señal piloto para los sectores seleccionados respectivos al multiplicar la señal piloto por secuencias ortogonales entre si y generar instancias del mismo canal que serán combinadas suave para los sectores seleccionados respectivos . Como un tercer ejemplo, el método de transmisión de canales incluye además las etapas de generar diferentes versiones de la señal piloto para los sectores seleccionados respectivos al multiplicar la señal piloto por secuencias ortogonales entre si y generar diferentes versiones del canal que será combinado suave para los sectores seleccionados respectivos al multiplicar el canal por las mismas secuencias ortogonales que aquellas usadas para la señal piloto. Como un cuarto ejemplo, el método de transmisión de canales incluye además las etapas de asignar diferentes segmentos de tiempo o bandas de frecuencia a instancias de la señal piloto que van a ser transmitidas a los sectores seleccionados respectivos y generar instancias del mismo canal que serán combinadas suave para los sectores respectivos. Como un quinto ejemplo, el método de transmisión de canales incluye además las etapas de generar diferentes versiones de la señal piloto para los sectores seleccionados respectivos al multiplicar la señal piloto por secuencias diferentes entre si y generar diferentes versiones del canal que será combinado suave para los sectores seleccionados respectivos al multiplicar el canal por secuencias que estén altamente correlacionadas con aquellas usadas para la señal piloto . Un segundo aspecto de la presente invención proporciona una estación base usada en un sistema de comunicación que emplea multiplexión por división de frecuencias ortogonales (OFDM) . La estación base incluye: a) unidades generadoras de señales proporcionadas para sectores respectivos cubiertos por la estación base; b) una unidad de control configurada para seleccionar dos o más de los sectores cuando la combinación suave vaya a llevarse a cabo con base en información de ubicación de una estación móvil y/o el tipo de un canal que será transmitido y para causar que las unidades de generación de señales que correspondan a los sectores seleccionados generen señales de transmisión que cada una incluya una señal piloto para desmodulación y datos del canal que será combinado suave y c) una unidad de transmisión configurada para transmitir las señales de transmisión a los sectores seleccionados respectivos para permitir que la estación móvil reciba y combine las señales de transmisión que lleguen de los sectores seleccionados dentro de un intervalo de guarda. De acuerdo con una modalidad, la unidad de control está configurada para seleccionar las unidades generadoras de señales que corresponden a los sectores en donde tiene lugar un traspaso con base en información de ubicación de la estación móvil y cada una de las unidades generadoras de las unidades seleccionadas está configurada para generar un canal de datos durante el traspaso como el canal que será combinado suave . De acuerdo con otra modalidad, la unidad de control está configurada para seleccionar todas las unidades generadoras de señales que correspondan a los sectores cubiertos por la estación base si el canal que será transmitido es un canal de localización, un canal de transmisión incluyendo información de transmisión común para los sectores, o un canal de servicio de transmisión de multimedia/multidifusión (MBMS) y cada una de las unidades generadoras de señales seleccionadas está configurada para generar el canal de localización, el canal de transmisión o el canal MBMS como el canal que será combinado suave. En un sistema en donde el mismo canal puede transmitirse a varios sectores, un método de transmisión de canales y una estación base de acuerdo con modalidades de la presente invención hacen posible que una estación móvil reciba y combine varias instancias de la misma señal que llegue de varios sectores en sincronización unas con otras dentro de un intervalo de guarda.
En consecuencia, modalidades de la presente invención hacen posible mejorar más la calidad de recepción de un usuario ubicado en un limite de celda o un limite de sector.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Las figuras 1A a ID son figuras que ilustran ejemplos de canales y áreas a las cuales pueda aplicarse combinación suave. La figura 2 ilustra un método de transmisión (1) para implementar combinación suave. La figura 3 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra un ejemplo de configuración 1 de una estación móvil . La figura 4 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra una configuración ejemplar de una estación base. La figura 5 ilustra un método de transmisión (2) para implementar combinación suave. La figura 6 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra un ejemplo de figuración 2 de una estación móvil. La figura 7 ilustra un método de transmisión (3) para implementar combinación suave. La figura 8 ilustra un método de transmisión (4) para implementar combinación suave y La figura 9 ilustra un método de transmisión (5) para implementar combinación suave.
Breve explicación de las referencias 10, 10A, 10B Estación móvil (UE) 11 Unidad de extracción de canales piloto 12A, 12B Unidad de cálculo de canales 13 Unidad de compensación de variación de canales 14 Sumador 20, 20A, 20B Estación base (eNB) 21 Unidad de control 22-1, 22-2, 22-3 Unidad generadora de señales 23-1, 23-2, 23-3 Unidad generadora de datos para generar un canal que será combinado suave 31 Canal piloto 32 Canal que será combinado suave
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION El mejor modo para llevar a cabo la invención se describe con base en las siguientes modalidades con referencia a las figuras acompañantes. Las figuras 1A a ID son dibujos que ilustran canales ejemplares a los cuales puede aplicarse combinación suave y áreas geográficas ejemplares en donde se lleva a cabo combinación suave. La figura 1A muestra un canal de datos que es transmitido a varios sectores durante un traspaso. Aquí, se asume que una estación móvil (UE) 10 se está moviendo del sector 1 al sector 2 o del sector 2 al sector 1 cubierto con una estación base (eNB) 20. En este ejemplo, se lleva a cabo combinación suave en un área que incluye sectores 1 y 2 en donde tiene lugar el traspaso. La estación base 20 transmite el mismo canal de datos a sectores 1 y 2. La estación móvil 10 recibe y combina suave instancias del canal de datos que llega de sectores 1 y 2 dentro de un intervalo de guarda. Asi, la calidad de recepción de un canal de enlace descendente usando OFDM puede mejorarse incluso cuando un usuario esté en un limite de sector al sincronizar las sincronizaciones de transmisión del canal por medio de los sectores 1 y 2 y al recibir y combinar instancias del canal dentro de un intervalo de guarda (recepción de sincronización y combinación o recepción de combinación suave) . La figura IB muestra un canal de localización o un canal de transmisión que es común para y transmitido a varios sectores. En este ejemplo, se lleva a cabo combinación suave en un área que incluye todos los sectores 1 a 3 cubiertos por la estación base 20. Normalmente, se usan canales de transmisión para transmitir diferentes conjuntos de información de transmisión a los sectores respectivos. Sin embargo, si esta información de transmisión es común para varios sectores. Esta información de transmisión común incluye, por ejemplo, información de sistema e información de configuración de canales enviada desde la red central a estaciones móviles. Cuando la información de transmisión es común para todos los sectores, la estación base 20 transmite el mismo canal de transmisión a sectores 1 a 3. La estación móvil 10 recibe varias instancias del mismo canal de transmisión de los sectores 1, 2 y 3, y combina solamente las instancias del mismo canal de transmisión dentro de un intervalo de guarda. La figura 1C muestra un canal de localización, un canal de transmisión o un canal MBMS que es común en un área especifica y transmitido a varios sectores en el área. En este ejemplo, se lleva a cabo combinación suave en un área que incluye los sectores 1A y 2A cubiertos por una estación base 20A y los sectores IB y 3B cubiertos por una estación base adyacente 20B. La estación móvil 10 ubicada cerca de un limite de célula entre la estación base 20A y la estación base 20B recibe y combina suave varias instancias del mismo canal transmitido desde las estaciones base 20A y 20B por medio de los sectores 1A, 2A, IB y 3B. La figura ID muestra un canal MBMS transmitido dentro de un área de servicios que incluye varios sectores. En este ejemplo, se lleva a cabo combinación suave en un área que incluye todos los sectores 1A a 3A y IB a 3B cubiertos por las estaciones base 20A y 20B. A continuación se describe con referencia a las figuras 2 a 9 los métodos de transmisión para implementar combinación suave. La figura 2 ilustra un método de transmisión (1) para implementar combinación suave. En el método de transmisión (1), la estación base 20 transmite la misma señal de transmisión incluyendo una señal piloto 31 para desmodulación y un canal 32 que será combinado suave a los sectores 1 a 3 respectivos en donde se lleva a cabo combinación suave. Ejemplos de canales que serán combinados suave incluyen un canal de datos como el mostrado en la figura 1A, un canal de localización y un canal de transmisión como el mostrado en la figura IB, y un canal MBMS como el mostrado en la figura IB. El extremo receptor recibe y combina señales de transmisión 1, 2 y 3 que llegan de los sectores respectivos. Después, una respuesta de trayectoria de propagación de las señales de transmisión 1, 2 y 2 combinadas se obtiene con base en las señales piloto, y la respuesta de trayectoria de propagación obtenida se usa para desmodular el canal combinado suave. La figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración 1 de la estación móvil (UE) 10. Una estación móvil 10A mostrada en la figura 3 incluye una unidad de extracción de canales piloto 11 para extraer los canales piloto 31 de una señal de recepción combinada suave, una unidad de cálculo de canales 12A para obtener un cálculo de canales con base en los canales piloto extraídos y una unidad de compensación de variación de canales 13 para compensar la variación del canal 32 separado de los canales piloto 31 con base en el cálculo de canal. Después de que se compensa la variación, el canal 32 es enviado a una unidad de modulación/desmodulación (no mostrada). La figura 4 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra una configuración ejemplar de la estación base (eNB) 20. Para implementar recepción de combinación suave por la estación móvil 10, la estación base 20 incluye unidades generadoras de señales 22-1 a 22-3 que corresponden a sectores 1 a 3 y una unidad de control 21 para seleccionar las unidades generadoras de señales 22 que corresponden a sectores en donde se va a llevar a cabo combinación suave. La unidad de control 21 selecciona las unidades generadoras de señales 22 con base en un tipo de canal y/o información de ubicación de estaciones móviles y causa que las unidades generadoras de señales seleccionadas 22 generen instancias del mismo canal que será combinado suave para los sectores correspondientes. Cada una de las unidades generadoras de señales 22 incluye una unidad generadora de señales piloto 23 para generar la señal piloto 31 que será transmitida al sector correspondiente y una unidad de generación de datos 24 para generar el canal 32 que será combinado suave.
En el ejemplo mostrado en la figura 1A, la combinación suave se lleva a cabo en sectores 1 y 2 para la estación móvil 10 que esté siendo transferida. La unidad de control 21 de la estación base 20 detecta que la estación móvil 10 está siendo transferida del sector 1 al sector 2 o viceversa con base en la información de ubicación de la estación móvil 10. Después, la unidad de control 21 selecciona las unidades generadoras de señales 21-1 y 22-2 que corresponden a sectores 1 y 2 y causa que las unidades generadoras de señales piloto 23-1 y 23-2 de las unidades generadoras de señales seleccionadas 22 generen instancias de la misma señal piloto 31. Asimismo, la unidad de control 21 causa que las unidades generadoras de datos 24 de las unidades generadoras de señales 22 seleccionadas generen instancias del mismo canal 32 que será combinado suave. En el ejemplo mostrado en la figura IB, la unidad de control 21 selecciona todas las unidades generadoras de señales 22-1 a 22-3 que corresponden a los sectores 1 a 3 con base en un tipo de canal tal como un canal de localización o un canal de transmisión para transmitir información común. Las unidades generadoras de señales 22-1 a 22-3 generan instancias de la misma señal piloto 31 e instancias del mismo canal de localización o canal de transmisión que el canal 32 que será combinado suave. Luego, cada una de las unidades generadoras de señales 22-1 a 22-3 genera una señal de transmisión al combinar la señal piloto 31 y el canal 32 y transmite la señal generada desde un transmisor (no mostrado) al sector correspondiente . Asi, la estación base 20 selecciona las unidades generadoras de señales 22 que corresponden a sectores en los que la combinación suave se llevará a cabo con base, por ejemplo, en el estado de la estación móvil 10 y el tipo de un canal que será transmitido, y de esta manera genera instancias de la misma señal piloto 31 y el mismo canal 32 para los sectores. Esta configuración hace posible habilitar un extremo receptor para recibir y combinar suave señales que lleguen de varios sectores y de esta manera mejorar la calidad de recepción . La figura 5 ilustra un método de transmisión (2) para implementar combinación suave. En el método de transmisión (2), la señal piloto 31 usada para la desmodulación es multiplicada por secuencias (códigos) ortogonales entre si, y las versiones multiplicadas de la señal piloto 31 y varias instancias del mismo canal que serán combinadas suave son transmitidas. El extremo receptor obtiene respuestas de trayectoria de propagación de las señales de transmisión respectivas con base en las señales piloto ortogonales, combinan las respuestas de trayectoria de propagación y desmodula el canal combinado suave con base en el cálculo de canal combinado (respuesta de trayectoria de propagación) . En el ejemplo anterior, las señales de transmisión 1 a 3 que contienen instancias del mismo canal son transmitidas a los sectores 1 a 3 correspondientes. En el caso de la figura 1A cuando se lleva a cabo combinación suave en dos sectores, la estación base 20 genera las señales de transmisión 1 y 2 al multiplicar las señales piloto por códigos ortogonales. Asimismo, en el caso de la figura ID cuando el mismo canal es transmitido a todos los sectores cubiertos por las estaciones base 20A y 20A adyacentes, cada una de las estaciones base 20A y 20B transmite las señales de transmisión 1 a 3 como se muestra en la figura 5. La figura 6 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra un ejemplo de configuración 2 de la estación móvil (UE) 10. Una estación móvil 10B mostrada en la figura 6 es adecuada para el método de transmisión (2). Una unidad de extracción de canales pilotos 11 separa señales piloto y otros canales en una señal combinada suave y de esta manera extrae las señales piloto. Una unidad de cálculo de canales 12B incluye unidades de cálculo de canales 12-1, 12-2 y 12-3 que corresponden a las señales piloto respectivas y un sumador 14. Las unidades de cálculo de canales 12-1, 2-2 y 12-3 calculan cálculos de canal, y el sumador 14 combina los cálculos de canal y envía un estimado de canal combinado. Una unidad de compensación de variación de canales 13 compensa la variación de los canales que permanezcan después de que las señales piloto sean removidas con base en el cálculo de canal combinado (respuesta de trayectoria de propagación) , y envía los canales a una unidad de modulación/desmodulación (no mostrada) . Con el método de transmisión (2) y la configuración anterior de la estación móvil 10B, la estación base 20 no tiene que hacer uniformes los patrones de señales piloto que serán transmitidas a los sectores respectivos cada vez que se lleve a cabo combinación suave. En otras palabras, la unidad de control 21 puede generar señales piloto que serán enviadas a sectores cuando la combinación suave vaya a llevarse a cabo sólo al multiplicar una señal piloto normal, la cual es transmitida normalmente en diferentes patrones a los sectores respectivos, por secuencias (códigos) ortogonales entre sí. La figura 7 ilustra un método de transmisión 3 para implementar combinación suave. En el método de transmisión (3), la señal piloto 31 usada para desmodulación es multiplicada por secuencias (códigos) ortogonales entre sí, un canal que será combinado suave también es multiplicado por las mismas secuencias ortogonales que aquellas usadas para la señal piloto 31, y las versiones multiplicadas de la señal piloto 31 y el canal son transmitidas. Por lo tanto, en este caso, patrones de la señal piloto y el canal que será combinado suave en cada una de las señales de transmisión 1, 2 y son idénticos. El extremo receptor combina las señales de transmisión, obtiene una respuesta de trayectoria de propagación de las señales de transmisión combinadas con base en las señales piloto ortogonales, y desmodula el canal combinado suave con base en la respuesta de trayectoria de propagación obtenida. En este caso, la estación móvil 10A configurada como se muestra en la figura 3 puede usarse. En forma similar al método de transmisión (2), el método de transmisión (3) también hace posible usar una señal piloto normal transmitida en diferentes patrones a los sectores respectivos para generar señales pilotos usadas para combinación suave. La figura 8 ilustra un método de transmisión (4) para implementar combinación suave. En el método de transmisión (4), instancias de la señal piloto 31 usadas para desmodulación son asignadas diferentes segmentos de tiempo o bandas de frecuencia en las señales de transmisión 1 a 3 respectivas que serán transmitidas a los sectores correspondientes. Instancias del mismo canal que serán combinadas suave se transmiten sustancialmente de la misma manera que en los métodos anteriores. Por ejemplo, la señal piloto 31 de la señal de transmisión 1 es transmitida usando el símbolo 1 o sub-portadora 1; la señal piloto 31 de la señal de transmisión 2 es transmitida usando el símbolo 2 o sub-portadora 2 y la señal piloto 31 de la señal de transmisión 3 es transmitida usando el símbolo 3 o sub-portadora 3. El extremo receptor obtiene respuestas de trayectoria de propagación de las señales de transmisión respectivas con base en las señales piloto recibidas en diferentes segmentos de tiempo o bandas de frecuencia, combina las respuestas de trayectoria de propagación y lleva a cabo compensación y desmodulación del canal combinado suave con base en el cálculo de canales combinados (respuesta de trayectoria de propagación) . En este caso, la estación móvil 10B configurada como se muestra en la figura 6 puede ser usada . La figura 9 ilustra un método de transmisión (5) para implementar combinación suave. En el método de transmisión (5), la señal piloto 31 usada para desmodulaciones multiplicada por secuencias (códigos) diferentes entre sí, un canal que será combinado suave también es multiplicado por secuencias que son altamente correlacionadas con aquellas usadas para la señal piloto 31, y las versiones multiplicadas de la señal piloto 31 y el canal son transmitidas. El extremo receptor combina las señales de transmisión, obtiene una respuesta de trayectoria de propagación de las señales de transmisión combinadas con base en las señales piloto multiplicadas por diferentes secuencias, lleva a cabo compensación y desmodulación del canal combinado suave con base en la respuesta de trayectoria de propagación obtenida. En este caso, se puede usar la estación móvil 10A configurada como se muestra en la figura 3. Los métodos de transmisión (3) y (5) son similares entre si. Sin embargo, con el método de transmisión (3) en donde el canal piloto es multiplicado por secuencias ortogonales, el área o el número de sectores a los cuales se pueden asignar canales piloto ortogonales es limitada toda vez que el número de las secuencias ortogonales es limitado. Por otro lado, con el método de transmisión (5) en donde el canal piloto es multiplicado por secuencias (códigos) diferentes entre si, el número de secuencias (códigos) diferentes es grande en comparación con el número de secuencias ortogonales. Por lo tanto, el método de transmisión 5 es preferible en un caso en donde un canal que será combinado suave se transmite a un gran número de sectores. Por ejemplo, el método de transmisión 5 es preferible cuando se aplica combinación suave a un canal MBMS que es transmitido a través de un área comparativamente grande. En cualquiera de los métodos anteriores, la unidad de control 21 de la estación base 10 selecciona sectores en los que se va a llevar a cabo combinación suave con base en información de ubicación de estaciones móviles y/o un tipo de canal, y causa que las unidades generadoras de señales que correspondan a los sectores seleccionado generen instancias de la misma señal piloto o generen señales piloto al multiplicar una señal piloto normal por códigos o secuencias ortogonales diferentes entre si. La unidad de control 21 también causa que las unidades generadoras de señales generen instancias del mismo canal que será combinado suave para los sectores respectivos, o generen versiones diferentes del canal que será combinado suave al multiplicar el canal por los mismos códigos ortogonales que aquellos usados para la señal piloto o por secuencias altamente correlacionadas con aquellos usados para la señal piloto. Asi, la estación base 10 hace posible recepción por combinación suave por la estación móvil 10. La presente solicitud internacional reclama prioridad de la solicitud de patente japonesa No. 2006-031744 presentada el 8 de febrero de 2006, los contenidos completos de la cual se incorporan en la presente a manera de referencia . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.