MXPA03005311A - Comunicaciones de transportador multiple con configuracion y conmutacion adaptable del grupo. - Google Patents

Abstract

Se describe un metodo y aparato para distribuir subportadores en un sistema de acceso multiple de division de frecuencia ortogonal (OFDMA). En una modalidad, el metodo comprende distribuir al menos un grupo de diversidad de subportadores a un primer subscriptor y distribuir al menos un grupo de coherencia a un segundo subscriptor.

Description

COMUNICACIONES DE TRANSPORTADOR MÚLTIPLE CON CONFIGURACIÓN Y CONMUTACIÓN ADAPTABLE DEL GRUPO Campo del Invento La presente invención se refiere al campo de las comunicaciones inalámbricas; más particularmente, la presente invención se refiere a sistemas inalámbricos de suscritores múltiples y células múltiples que utilizan muí t iplexión de división de frecuencia ortogonal (OFDM) .

Antacedent»a del Invento La multiplexión de división de frecuencia ortogonal (OFDM) es un esquema de modulación eficiente para la transmisión de señales en canales de selección de frecuencia. En el sistema OFDM, se divide un ancho de banda amplio en múltiples subportadores de banda angosta, los cuales se ajustan para ser ortogonales entre si. Las señales moduladas en los subportadores se transmiten en paralelo. Para más información ver la publicación de Cimini, Jr . , en "Analysis and Simulation of a Digital Mobile Channel Using Orthogonal Frecuency División Multiplexing, " (Análisis y Simulación de un Canal Digital Móvil que Utiliza Mult iplexión de División de Frecuencia Ortogonal) IEEE Trans . Común., Vol . COM-33, No. 1, Julio 1985, páginas 665 a 775; Chiang y Sollenberger , "Beyond 3G: Wideband Wireless Data Access Based on OFDM and Dynamic Packet As s ignment , " (Más allá de 3G: Acceso de Datos Inalámbricos de Banda Ancha con Base en OFDM y la Distribución de Paquete Dinámico) IEEE Revista de Comunicaciones, Vol. 38, No. 7, páginas 78 a 87, Julio del 2000. Una forma de utilizar el OFDM para soportar el acceso múltiple para múltiples suscriptores , es a través del acceso múltiple de división de tiempo ( T DMA ) , en donde cada suscriptor utiliza todos los subportadores dentro de sus ranuras de tiempo asignadas. El acceso múltiple de división de frecuencia ortogonal (OFDMA) , es otro método de acceso múltiple, que utiliza el formato básico de OFDM. En el OFDMA, múltiples suscriptores utilizan en forma simultánea, diferentes subportadores, en una forma similar al acceso múltiple de división de frecuencia (FDMA) . Para más información, ver la publicación de Sari y Karam, "Orthogonal Frecuency-División Múltiple Access and its Application to CATV Networks," (Acceso Múltiple de División de Frecuencia Ortogonal y su Aplicación en Redes CATV) , Transacciones Europeas en Telecomunicaciones, Vol . 9 (6) , páginas 507-516, Noviembre/Diciembre 1998 y la publicación de Nogueroles, Bossert, Donder, y Zyablov, "Improved Performance of a Random OFD A Mobile Communicat ion System," (Desempeño Mejorado de un Sistema de Comunicación Móvil OFDMA Aleatorio) , Actas del IEEE BTC'98, páginas 2502 a 2506. Las trayectorias múltiples causan un desvanecimiento de selección de frecuencia. Las ganancias del canal son diferentes para diferentes subportadores . Además, los canales normalmente no están cor elacionados para diferentes subscriptores. Los subportadores que están en un desvanecimiento profundo para un suscriptor, pueden proporcionar altas ganancias de canal para otro suscriptor. Por lo tanto, es conveniente en un sistema OFDMA asignar en forma adaptable los subportadores a sus cript ores , para que cada suscriptor disfrute de una ganancia de canal superior. Para más información, ver la publicación de Wong y asociados "Multiuser OFDM with Adaptive Subcarrier, Bit and Power Allocation," (OFDM de Usuarios Múltiples con Subportador, Bit y distribución de potencia Adaptable) IEEE J. Select Areas Común., Vol. 17 (10) , páginas 1747 a 1758, Octubre 1999. Dentro de una célula, los suscriptores pueden coordinarse para tener diferentes subportadores en OFDMA. Las señales de diferentes suscriptores pueden hacerse ortogonales y existe una pequeña interferencia int racelula . Sin embargo, con el plan de reutilización de frecuencia agresivo, surge el problema de interferencia intercélulas , por ejemplo, se utiliza el mismo espectro múltiple para múltiples células vecinas. Queda claro que la interferencia de intercélulas en un sistema OFDMA, también es de selección de frecuencia y es conveniente asignar en forma adaptable los subportadores para mitigar el efecto de interferencia intercélulas . Una forma de distribución de subportador de OFDMA, es una operación de optimización de unión, que no requiere únicamente el conocimiento de la actividad y canal de todos los suscriptores en todas las células, sino que también requiere la resincronización frecuente cada vez que los suscriptores existentes caen fuera de la red o se agrega un nuevo suscriptor a la red. Con frecuencia esto no es práctico en el sistema inalámbrico actual, debido principalmente al costo del ancho de banda para actualizar la información del suscriptor y el costo de computación para la optimización de la unión.

Sumario del Invento Se describe un método y aparato para asignar subportadores en un sistema de acceso múltiple de división de frecuencia ortogonal (OFD A) . En una modalidad, el método comprende asignar al menos un grupo de diversidad de subportadores a un primer suscriptor y asignar al menos un grupo de coherencia a un segundo suscriptor.

Breve Descripción de las Figuras La presente invención será comprendida más plenamente a partir de la descripción detallada gue se presenta a continuación y de los dibujos de diversas modalidades de la invención que la acompañan, los cuales, sin embargo, no deben ser tomados como limites de la presente invención a las modalidades especificas, sino únicamente para comprensión y explicación.

La figura 1A, ilustra subportadores y grupos.

La figura IB es un diagrama de flujo de una modalidad de un proceso de distribución de subportadores . La figura 2, ilustra el regulador de tiempo y frecuencia de símbolos, pilotos y grupos OFDM. La figura 3, ilustra el procesamiento de un suscriptor . La figura 4 ilustra un ejemplo de la figura 3. La figura 5, ilustra una modalidad de un formato para retroalimentación de grupo arbitrari . La figura 6, ilustra una modalidad de una división de grupos en grupos. La figura 7, ilustra una modalidad de un formato de retroalimentación para una distribución de grupo basada en grupos . La figura 8, ilustra la reutilización e inte ferencia de frecuencia en una red de sectores múltiples y células múltiples. La figura 9 ilustra diferentes formatos de grupo para grupos de coherencia y grupos de diversidad . La figura 10 ilustra grupos de diversidad con saltos del subportador.

La figura 11, ilustra una conmutación inteligente entre grupos de diversidad y grupos de coherencia dependiendo de la movilidad de los suscriptores . La figura 12, ilustra una modalidad de una reconfiguración de una clasificación de grupos. La figura 13, ilustra una modalidad de una estación base.

Descripción Detallada del Invento Se describe un método y aparato para asignar subportadore s en un sistema de acceso múltiple de división de frecuencia ortogonal (OFDMA) . En una modalidad, el método comprende asignar al menos un grupo de diversidad de subportadores a un primer suscriptor, y asignar al menos un grupo de coherencia a un segundo suscriptor. Las técnicas aquí descritas, se presentan utilizando como ejemplo el OFDMA (grupos) . Sin embargo, no se limitan a los sistemas basados en OFDMA. Las técnicas se aplican para sistemas de transportador múltiple en general, en donde, por ejemplo, un transportador puede ser un grupo en OFDMA, un código de dispersión en CDMA, un rayo de antena en SDMA (de acceso múltiple de división de espacio) , etc. En una modalidad, se lleva a cabo la distribución del subportador en cada célula por separado. Dentro de cada célula, también se realiza la distribución de suscriptores individuales (por ejemplo móviles) en forma progresiva conforme se agrega cada nuevo suscriptor al sistema en forma opuesta a la distribución de unión de suscriptores dentro de cada célula, en donde se realizan decisiones de distribución tomando en cuenta a todos los suscriptores en una célula para cada distribución.

Para canales de enlace descendente, cada suscriptor primero mide la información del canal e interferencias de todos los subportadores , y posteriormente selecciona subportadores múltiples con un buen desempeño (por ejemplo, una proporción superior de señal a interferencia más ruido (SINR) ) y retroalimenta la información que se encuentra en estos subportadores candidatos a la estación base. La retroalimentación puede comprender información del canal e inte ferencia (por ejemplo, información de la proporción de señal a inte ferencia más ruido) en todos los subportadores o sólo una parte de los subportadores . En el caso de proporcionar información únicamente en una parte de los subportadores, un suscriptor puede proporcionar una lista de subportadores ordenada comenzando con aquellos subportadores que el suscriptor desea utilizar, normalmente debido a que su desempeño es bueno o mejor que el de otros subportadores. Al recibir la información del suscriptor, la estación base selecciona en forma adicional los subportadores entre los candidatos, utilizando la información adicional disponible en la estación base, por ejemplo, la información de carga de tráfico en cada subportador, cantidad de requisiciones de tráfico solicitadas en la estación base para cada banda de frecuencia, si las bandas de frecuencia están sobre-utilizadas y/o que tanto se ha esperado un suscriptor para enviar la información. En una modalidad, la información de carga del subportador de las células vecinas, también puede ser intercambiada entre las estaciones base. Las estaciones base pueden utilizar esta información en la distribución del subportador para reducir la interferencia intercélulas . En una modalidad, la selección de canales de distribución mediante la estación base, con base en la ret roalimentación, da como resultado la selección de rangos de codificación/modulación. Tales rangos de codificación/modulación pueden ser especificados por el suscriptor cuando se especifican subportadores que se encuentran como favorables para utilizarse. Por ejemplo, si la SINR es menor a cierto valor de umbral (por ejemplo 12 dB) , se utiliza la modulación de manipulación de cambio de fase de cuadratura (QPSK) ; de lo contrario, se utiliza la modulación de amplitud de cuadratura 16 (QAM) .

Posteriormente, la estación base informa a los suscriptores con respecto a la distribución del subportador y que rangos de codificación/modulación utilizar. En una modalidad, la información de re t roalimentación para la distribución de subportador de enlace descendente, se transmite a la estación base a través de un canal de acceso de enlace ascendente, lo cual ocurre en un periodo corto de cada ranura de tiempo de transmisión, por ejemplo, 400 mi crosegundos por cada ranura de tiempo de 10 milisegundos . En una modalidad, el canal de acceso ocupa todo el ancho de banda de frecuencia. Posteriormente, la estación base puede recolectar la SINR de enlace ascendente de cada subportador directamente del canal de acceso. La SINR, así como la información de carga de tráfico en los subportadores de enlace ascendente, se utilizan para la distribución de subportador de enlace ascendente. Para cualquier dirección, la estación base toma la decisión final de distribución del subportador para cada suscriptor. En la descripción que se encuentra a continuación, también se describe un procedimiento de distribución de subportador selectivo, incluyendo métodos de detección de canal e interferencia, métodos de retroalimentación de información procedente de los suscriptores hacia la estación base y algoritmos utilizados por la estación base para selecciones del subportador. En la siguiente descripción, se establecen numerosos detalles para proporcionar una mejor comprensión de la presente invención. Sin embargo, los expertos en la técnica apreciarán que la presente invención puede practicarse sin estos detalles específicos. En otros casos, se muestran estructuras de aparatos bien conocidos en forma de diagrama de bloque en lugar de hacerlo detalladamente, con el objeto de evitar el oscurecimiento de la presente invención. Algunas partes de las descripciones detalladas que siguen a continuación, se presentan en términos de algoritmos y representaciones simbólicas de operaciones en bits de datos dentro de una memoria de computadora. Estas descripciones y representaciones algorítmicas/ son los medios utilizados por los expertos en la técnica de procesamiento de datos para transportar en la forma más efectiva la sustancia de su trabajo a otros expertos en la técnica. Aquí, un algoritmo se concibe de manera general como una secuencia de pasos autoconsistente que conduce a un resultado deseado. Los pasos son aquellos que requieren manipulaciones físicas de cantidades físicas. Normalmente, aunque no de manera necesaria, estas cantidades toman la forma de señales eléctricas o magnéticas con la capacidad de ser almacenadas, transferidas, combinadas, comparadas o manipuladas de otra manera. En ocasiones se ha mostrado como conveniente, principalmente por razones de uso común, referirse a estas señales como bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, términos, números o similares . Sin embargo, se debe tener en cuenta que todos estos términos similares serán asociados con las cantidades físicas adecuadas y son meramente etiquetas convenientes aplicadas a estas cantidades. A menos que se especifique lo contrario en la descripción que se encuentra a continuación, se apreciará que las descripciones que utilizan términos tales como "procesamiento" o "computación" o "cálculo" o "determinación" o "despliegue" o similares, se refieren a la acción y proceso de un sistema de computadora o dispositivo de computación electrónico o similar que manipula y transforma datos representados como cantidades físicas (electrónica) dentro de los registradores y memorias del sistema de computación en otros datos representados en forma similar como cantidades físicas dentro de las memorias o registradores del sistema de computación y otros dispositivos de almacenamiento, transmisión o despliegue de información . La presente invención también se refiere a un aparato para llevar a cabo las operaciones aquí descritas. Este aparato puede ser construido especialmente para los proposites requeridos, o puede comprender una computadora con uso general activada o reconf igurada en forma selectiva por un programa de computadora almacenado en la computadora. Tal programa de computadora puede ser almacenado en un medio de almacenamiento legible en computadora, tal como, pero sin limitarse a, cualquier tipo de disco incluyendo discos flexibles, discos ópticos, CD-ROMs, y discos óptico-magnéticos, memorias únicamente de lectura (ROMs), memorias de acceso aleatorio ( RAMs ) , EPROMs, EEPROMs, tarjetas magnéticas u ópticas o cualquier tipo de medio adecuado para almacenar instrucciones electrónicas, y acoplado cada uno al bus del sistema de la computadora. Los algoritmos y despliegues aquí presentados, no están relacionados de manera inherente con cualquier computadora u otro aparato en particular. Se pueden utilizar varios sistemas de uso general con programas de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, o puede ser conveniente construir aparatos más especializados para llevar a cabo los pasos requeridos del método. La estructura requerida para una variedad de estos sistemas, será apreciada a partir de la descripción que se encuentra más adelante. Además, la presente invención no se describe con referencia a un lenguaje de programación en particular. Se apreciará que se puede utilizar una variedad de lenguajes de programación para implementar las enseñanzas de la presente invención aquí descritas. Un medio legible en máquina incluye cualquier mecanismo para almacenar o transmitir información en una forma legible por una máquina (por ejemplo, una computadora) . Por ejemplo, un medio legible en máquina incluye memoria únicamente de lectura ("ROM"); memoria de acceso aleatorio ("RAM") ; medio de almacenamiento de disco magnético; medio de almacenamiento óptico; dispositivos de memoria instantánea; señales eléctricas, ópticas, acústicas u otra forma de señales propagadas (por ejemplo ondas transportadoras, señales infrarrojas, señales digitales, etc) ; etc.

Agrupación del Subportador Las técnicas aquí descritas están dirigidas a la distribución de un subportador para canales de tráfico de datos. En un sistema celular, existen normalmente otros canales, asignados previamente para el intercambio de información de control y otros propósitos. Estos canales con frecuencia incluyen canales de control de enlace descendente y ascendente, canales de acceso de enlace ascendente y canales de sincronización de tiempo y frecuenci . La figura 1A ilustra subportadores múltiples, tales como el subportador 101, y el grupo 102. Un grupo, tal como el grupo 102, se define como una unidad lógica que contiene al menos un subportador físico, tal como se muestra en la figura 1A. Un grupo puede contener subportadores consecutivos o de desunión. Se puede fijar o configurar nuevamente el mapeo entre un grupo y sus subportadores. En el último caso, la estación base informa a los suscriptores cuando se definen nuevamente los grupos. En una modalidad, el espectro de frecuencia incluye 512 subportadores y cada grupo incluye cuatro subportadores consecutivos, resultando de este modo 128 grupos.

Un Procedimiento de Ejemplo de Diatribución de Subportador/Grupo La figura IB es un diagrama de flujo de una modalidad de un proceso para asignar grupos a suscriptores . El proceso se lleva a cabo procesando una lógica que puede comprender el equipo (hardware) (por ejemplo, lógica dedicada, circuitos, etc.) , el programa (software) (tal como el que opera, por ejemplo, en un sistema de computadora con uso general o máquina dedicada) o una combinación de ambos. Haciendo referencia a la figura IB, cada estación base transmite en forma periódica símbolos OFDM piloto a cada suscriptor dentro de su célula (o sector) (bloque de procesamiento 101) . Los símbolos piloto, con frecuencia referidos como una secuencia o señal de sondeo, son conocidos tanto para la estación base como para los suscriptores. En una modalidad, cada símbolo piloto cubre todo el ancho de banda de frecuencia OFDM. Los símbolos piloto pueden ser diferentes para células diferentes (o sectores) . Los símbolos piloto pueden servir para múltiples propósitos: sincronización del tiempo y frecuencia, estimación de canal y medida de proporción de señal a interfase/ruido (SINR) para la distribución de grupo. Posteriormente, cada suscriptor monitorea en forma continua la recepción de los símbolos piloto y mide la SINR y/u otros parámetros, incluyendo interferencia intercélula y tráfico intercélula, de cada grupo (bloque de procesamientol02 ) . Con base en esta información, cada suscriptor selecciona uno o más grupos con buen desempeño (por ejemplo, SINR alta y carga de tráfico baja) relativo a cada uno de los otros y retroalimenta la información que se encuentra en estos grupos candidatos a la estación base a través de canales de acceso de enlace ascendente definidos previamente (bloque de procesamiento 103) . Por ejemplo, los valores SINR mayores a 10 dB, pueden indicar un buen desempeño. En forma similar, un factor de utilización de grupo menor al 50% puede ser indicativo de un buen desempeño. Cada suscriptor selecciona los grupos con un desempeño relativamente mejor que los otros. Los resultados de la selección en cada suscriptor que selecciona los grupos, podrían preferir ser utilizados con base en los parámetros medidos . En una modalidad, cada suscriptor mide la SINR de cada grupo subportador y reporta estas medidas SINR a la estación base a través de un canal de acceso. El valor SINR puede comprender el promedio de los valores SINR de cada uno de los subportadores en el grupo. Como alternativa, el valor SINR del grupo puede ser la peor SINR entre los valores SINR de los subportadores en el grupo. Aun en otra modalidad, se utiliza un promedio ponderado de valores SINR de los subportadores en el grupo, para generar un valor SINR del grupo. Esto puede ser particularmente útil en una diversidad de grupos, en donde la ponderación aplicada a los subportadores puede ser diferente. La retroaliment ción de información de cada suscriptor a la estación base contiene un valor SINR de cada grupo y también indica el rango de codificación/modulación que el suscriptor desea utilizar. No se necesita un índice del grupo para indicar que valores SINR en la retroalimentación corresponden a que grupo, siempre que la orden de información en la retroalimentación sea conocida para la estación base. En una modalidad alternativa, la información en la retroalimentación se ordena para el suscriptor de acuerdo con los grupos que tienen el mejor desempeño con relación a los otros. En tal caso, se necesita un índice para indicar que grupo corresponde al valor SINR que lo acompaña. Al recibir la retroalimentación de un suscriptor, la estación base selecciona de manera adicional uno o más grupos del suscriptor entre los candidatos (bloque de procesamiento 104) . La estación base puede utilizar información adicional disponible en la estación base, por ejemplo, la información de carga de tráfico en cada subportador, cantidad de solicitudes de tráfico solicitadas en la estación base para cada banda de frecuencia, si están sobreutilizadas las badas de frecuencia, y que tanto ha esperado el suscriptor para enviar la información. La información de carga del subportador de células vecinas, también puede ser intercambiada entre las estaciones base. Las estaciones base pueden utilizar esta información en la distribución de subportador para reducir la interferencia intercélula. Después de la selección de grupo, la conexión con el suscriptor ya ha sido establecida (bloque de procesamiento 105) , la estación base notifica al suscriptor con respecto a la distribución de grupo a través de un canal de control común de enlace descendente o a través de un canal de tráfico dedicado de enlace descendente. En una modalidad, la estación base también informa al suscriptor con respecto a los rangos de modulación/codificación adecuados . Una vez que se establece el enlace de comunicación básica, cada suscriptor puede continuar enviando la ret roalimentación a la estacón base utilizando un canal de tráfico dedicado (por ejemplo, uno o más canales de acceso de enlace ascendente definidos previamente ) . En una modalidad, la estación base asigna todos los grupos que serán utilizados por un suscriptor a la vez. En una modalidad alternativa, esta estación base primero asigna grupos múltiples, referidos en la presente invención como los grupos básicos, para establecer un enlace de datos entre la estación base y el suscriptor. Posteriormente la estación base asigna en forma subsecuente al suscriptor más grupos, referidos en la presente invención como los grupos auxiliares, para incrementar el ancho de banda de comunicación. Se pueden determinar prioridades superiores para la distribución de grupos básicos y prioridades inferiores para los grupos auxiliares. Por ejemplo, la estación base asegura primero la distribución de los grupos básicos a los suscriptores , y posteriormente trata de satisfacer solicitudes adicionales que se encuentran en los grupos auxiliares procedentes de los suscriptores . Como alternativa la estación base puede asignar grupos auxiliares a uno o más suscriptores antes de asignar grupos básicos a otros suscriptores. Por ejemplo, una estación base puede asignar grupos básicos y auxiliares a un suscriptor antes de asignar cualesquiera grupos a otros suscriptores. En una modalidad, la estación base asigna grupos básicos a un nuevo suscriptor y posteriormente determina si existen cualesquiera otros suscriptores que requieran de grupos. Si no, entonces la estación base asigna los grupos auxiliares a un nuevo suscriptor. De vez en cuando, la lógica del procesamiento lleva a cabo nuevamente el entrenamiento repitiendo el proceso descrito anteriormente (bloque de procesamiento 106) . El nuevo entrenamiento puede llevarse a cabo en forma periódica. Este nuevo ent enamiento compensa el movimiento del suscriptor y cualesquiera cambios en interferencia. En una modalidad, cada suscriptor reporta a la estación base su selección de grupos actualizada y sus SINRs asociadas. Posteriormente la estación base elige en forma adicional la nueva selección e informa al suscriptor con respecto a la distribución del nuevo grupo. El nuevo entrenamiento puede ser iniciado por la estación base, y en cuyo caso, la estación base requiere que un suscriptor especifico reporte su selección de grupo actualizada. El nuevo entrenamiento también puede ser iniciado por el suscriptor cuando se observa el deterioro del canal.

Modulación y Codificación de Adaptación En una modalidad, se utilizan diferentes rangos de modulación y codificación para soportar la transmisión confiable en canales con diferentes SINR. También se puede utilizar la difusión de señal en subportadores múltiples para mejorar la conflabilidad en la SINR muy baja. En la tabla 1 que se encuentra a continuación, se proporciona un tabla de codificación /modulación de ejemplo.

Tabla 1 En el ejemplo anterior, la difusión 1/8 indica que se repite un símbolo de modulación QPSK en 8 subportadores . La repetición/difusión también puede extenderse al campo de tiempo. Por ejemplo, se puede repetir un símbolo QPSK en cuatro subportadores de dos símbolos OFD dando como resultado también una difusión 1/8. El rango de codificación/modulación puede ser cambiado en forma adaptable de acuerdo con las condiciones del canal observadas en el receptor después de la distribución de grupo y selección de rango iniciales .

Medida de Símbolos Piloto y SINR En una modalidad, cada estación base transmite en forma simultánea símbolos piloto, y cada símbolo piloto ocupa todo el ancho de banda de frecuencia OFDM, tal como se muestra en las figuras 2A-C. Haciendo referencia al las figuras 2A-C, los símbolos piloto 201 se muestran atravesando todo el ancho de banda de frecuencia OFDM de las células A, B y C, respectivamente. En una modalidad, cada uno de los símbolos piloto tiene una longitud o duración de 128 microsegundos con un tiempo de protección, cuya combinación es de aproximadamente 152 microsegundos. Después de cada periodo piloto, existe un número predeterminado de periodos de datos seguido por otro grupo de símbolos piloto. En una modalidad, existen cuatro periodos de datos que se utilizan para transmitir datos después de cada piloto, y cada periodo de datos es de 152 microsegundos. Un suscriptor estima la SINR de cada grupo a partir de los símbolos piloto. En una modalidad, el suscriptor estima primero la respuesta de canal, incluyendo la amplitud y fase, como si no existiera interferencia o ruido. Una vez que se estima el canal, el suscriptor calcula la interferencia/ruido procedente de la señal recibida . Los valores SINR estimados pueden ser ordenados de las SINRs mayores a menores y se seleccionan los grupos con valores SINR grandes . En una modalidad, los grupos seleccionados tienen valores SINR que son mayores a la SINR mínima que todavía permite una transmisión confiable (aunque de rango bajo, soportada por el sistema ) . El número de grupos seleccionados puede depender del ancho de banda de retroalimentación y de la solicitud de rango de transmisión. En una modalidad, el suscriptor siempre trata de enviar la información al respecto a tantos grupos como sea posible, de los cuales hace la elección la estación base. Los valores SINR estimados también se utilizan para elegir el rango de codificación/modulación adecuado para cada grupo, tal como se describió anteriormente. Al utilizar un esquema de indexación SINR adecuado, un Indice SINR también puede indicar un rango de codificación y modulación que un suscriptor desea utilizar. Se debe observar que incluso para los mismos suscriptores , diferentes grupos pueden tener diferentes rangos de modulación/codificación. Los símbolos piloto sirven para el propósito adicional de determinar la interferencia entre las células. Ya que los pilotos de células múltiples se transmiten al mismo tiempo, se interferirán entre si (debido a que ocupan toda la banda de frecuencia) . Esta colisión de símbolos piloto puede utilizarse para determinar la cantidad de interferencias como un escenario del peor caso. Por lo tanto, en una modalidad, la estimación SINR anterior que utiliza este método, es conservadora ya que el nivel de interferencia medida es el escenario del peor caso, asumiendo que se encuentran todas las fuentes de interferencias. Por lo tanto, la estructura de símbolos pilotos es tal que ocupa toda la banda de frecuencia y origina colisiones entre diferentes células para utilizarse en la detección de SINR del peor caso en sistemas de transmisión de paquetes. Durante los periodos de tráfico de datos, los suscriptores pueden determinar el nivel de interferencia nuevamente. Se utilizan los periodos de tráfico de datos para estimar el tráfico intracélula, asi como el nivel de interferencia intercélula. De manera especifica, se puede utilizar la diferencia de potencia durante los periodos piloto y de tráfico, para detectar la carga de tráfico (intracélula) y la interferencia intercélula para seleccionar los grupos deseables . El nivel de inte ferencia en ciertos grupos puede ser inferior, debido a que estos grupos pueden no utilizarse en las células vecinas. Por ejemplo, en la célula A, con respecto al grupo A, existe menos interferencia, debido a que el grupo A no se utiliza en la célula B (aunque se utiliza en la célula C) . Simi lamiente , en la célula A el grupo B experimentará menos interferencia de la célula B, debido a que el grupo B se utiliza en la célula B pero no en la célula C. El rango de modulad ón / codi fi cación basado en esta estimación, es robusto para cambios de interferencia frecuentes que resultan de una transmisión de paquetes con ráfaga. Esto se debe a que la predicción de rangos se basa en la situación del peor caso, en la cual se transmiten todas las fuentes de interferencia. En una modalidad, un suscriptor utiliza la información disponible procedente tanto de periodos del simbolo piloto como de periodos de tráfico de datos para analizar la presencia tanto de carga de tráfico intracélula como de interferencia intercélula. La meta del suscriptor es proporcionar una indicación a la estación base de aquellos grupos que el suscriptor desea utilizar. Idealmente, el resultado de la selección por parte del suscriptor son grupos con una ganancia de canal superior, una baja interferencia procedente de otras células y una alta disponibilidad. Tal como se describe en la presente invención, el suscriptor proporciona información de retroalimentación que incluye los resultados enumerando los grupos deseados en orden o no . La figura 3 ilustra una modalidad del procesamiento del suscriptor. El procesamiento se lleva a cabo procesando la lógica que puede comprender hardware (por ejemplo, lógica dedicada, circuitos, etc.) , software (tal como en el que corre, por ejemplo, un sistema de computadora o maquina dedicada con uso general) o una combinación de ambos . Haciendo referencia a la figura 3, el bloque de procesamiento de estimación de canal/interferencia 301 lleva a cabo la estimación de canal e inte ferencia en periodos pilotos en respuesta a símbolos piloto. El bloque de procesamiento de análisis de tráfico/interferencia 302 lleva a cabo el análisis de tráfico e interferencia en períodos de datos, en respuesta a la información de señal y a la información procedente del bloque de estimación de canal/interferencia 301. El bloque de procesamiento de ordenación de grupo y predicción de rango 303, se acopla a las salidas del bloque de procesamiento de estimación de canal/interferencia 301 y al bloque de procesamiento de análisis de tráfico /interferencia 302 para llevar a cabo la ordenación de grupo y la selección junto con la predicción de rango. La salida del bloque de procesamiento de ordenación de grupo 303, entra al bloque de procesamiento de solicitudes de grupo 304, el cual solicita grupos y rangos de modulación y codi icación. Las indicaciones de estas selecciones se envían a la estación base. En una modalidad, la SINR en cada grupo se reporta a la estación base a través de un canal de acceso. La información se utiliza para la selección de grupo para evitar grupos con cargas pesadas de tráfico intracélula y/o interferencia fuerte procedentes de otras células. Esto es, un nuevo suscriptor puede no asignársele el uso de un grupo en particular si ya existe una pesada carga de tráfico intracélula con respecto al grupo. Asimismo, los grupos pueden no tener distribución si la interferencia es tan fuerte que la SINR permite únicamente una transmisión de rango bajo o una transmisión para nada confiable. La estimación de canal/interferencia a través del bloque de procesamiento 301 es bien conocida en la técnica, a través del monitoreo de la interferencia que se genera debido a que los símbolos pilotos de ancho de banda completo, están siendo transmitidos en forma simultánea en múltiples células. La información de interferencia se envía al bloque de procesamiento 302 el cual utiliza la información para solucionar la siguiente ecuación: HiSi+Ii+ni=yi en donde S± representa la señal del subportador (banda de frecuencia) i, Ii es la interferencia del subportador i, ni( es el ruido asociado con el subportador i y y¿ es la observación del subportador i. En el caso de 512 subportadores , i puede fluctuar de 0 a 511. La Ii y ni no se separan y pueden considerarse como una cantidad. La interferencia/ruido y la ganancia de canal H¿. no son conocidas. Durante los períodos piloto, se conocen las señales Si que representan los símbolos piloto, y la observación Y¡_ permitiendo de este modo la determinación de canal Hi para el caso en donde no existe interferencia o ruido. Una vez que se conoce esto, puede ser conectado nuevamente en la ecuación para determinar la interferencia/ruido durante períodos de datos ya que se conocen H , Si y ?±.

La información de interferencia procedente de los bloques de procesamiento 301 y 302 es utilizada por el suscriptor para seleccionar grupos deseables. En una modalidad, al utilizar el bloque de proce Sarniento 303, el suscriptor ordena grupos y también anticipa el rango de datos que podria estar disponible utilizando tales grupos. La información de rango de datos anticipada puede ser obtenida de una tabla de búsqueda con valores de rango de datos calculados previamente. Tal tabla de búsqueda puede almacenar los pares de cada SINR y su rango de transmisión deseable asociado. Con base en esta información, el suscriptor selecciona grupos que desea utilizar con base en los criterios de desempeño determinados previamente. Utilizando la lista de grupos ordenados, el suscriptor solicita los grupos deseados junto con rangos de codificación y modulación conocidos por el suscriptor para lograr rangos de datos deseados. La figura 4 es una modalidad de un aparato para la selección de grupos con base en la diferencia de potencia. El método utiliza información disponible durante periodos tanto de símbolos piloto, como de tráfico de datos para llevar a cabo la detección de energía. El procesamiento de la figura 4 puede ser implementado en hardware (por ejemplo, lógica dedicada, circuitos, etc.), software (tal como en el que corre, por ejemplo, un sistema de computadora o maquina dedicada con uso general), o una composición de ambos. Haciendo referencia a la figura 4, un suscriptor incluye el bloque de procesamiento de estimación SINR 401 para llevar a cabo la estimación SINR para cada grupo en periodos pilotos, el bloque de procesamiento de cálculo de potencia 402 para llevar a cabo los cálculos de potencia de cada grupo en períodos piloto, y el bloque de procesamiento de cálculo de potencia 403 para llevar a cabo los cálculos de potencia en periodos de datos para cada grupo. El substractor 404, resta los cálculos de potencia de los periodos de datos procedentes del bloque de procesamiento 403, de aquellos en los períodos piloto procedentes del bloque de procesamiento 402. La salida del substractor 404 es la entrada al bloque de procesamiento de ordenación de diferencia de potencia (y selección de grupo) 405, que llevó a cabo la ordenación y selección de grupos con base en SINR y la diferencia de potencia entre periodos piloto y períodos de datos. Una vez que se han seleccionado los grupos, el suscriptor solicita a los grupos seleccionados y los rangos de codificación/modulación con el bloque de procesamiento 406. Más específicamente, en una modalidad, la potencia de señal de cada grupo durante los períodos piloto se compara con la duración de los períodos de tráfico, de acuerdo con lo siguiente: Pp=Ps + P1 + Pn, sin señal e interferencia Ps+Pn/ únicamente con señal Pnf únicamente con interferencia Pi + Pn, tanto con señal como interferencia Ps+Pi, sin señal e interferencia Pi, únicamente con señal P3, únicamente con inte ferencia 0, tanto con señal como interferencia donde, Pp es la potencia medida que corresponde a cada grupo durante períodos piloto, PD es la potencia medida durante los períodos de tráfico, P3 es la potencia de señal, Pi es la potencia de inte ferencia y PN es la potencia de ruido. En una modalidad, el suscriptor selecciona grupos con PP/ (PP-PD) relativamente grandes (por ejemplo, mayores a un valor de umbral tal como 10 dB) , y cuando es posible evita grupos con Pp/ ( Pp-PD) bajos (por ejemplo, menores a un valor de umbral tal como 10 dB ) . Como alternativa, tal como se encuentra a continuación, la diferencia puede basarse en la diferencia de energía entre muestras observadas durante el período piloto y durante el período de tráfico de datos, por cada uno de los subportadores en un grupo: Por lo tanto, el suscriptor suma las diferencias de todos los subportadores. Dependiendo de la implementación real, un subscriptor puede utilizar la siguiente medida, una función combinada, tanto para SINR como para el Pp/PD, para seleccionar los grupos: en donde f es una función de dos entradas. En un ejemplo del f es un promedio de ponderación (es decir pesos iguales) . Alternativamente, un subscriptor selecciona un grupo basado en su SINR, y solamente utiliza la diferencia de potencia PP-PD para distinguir los grupos con SINR similares. La diferencia puede ser más pequeña que un umbral (por e emplo 1 dB) . Tanto la medición del SINR como el PP- PD pueden ser promediados con el paso del tiempo para reducir la varianza, y mejorar la exactitud. En una modalidad, se utiliza una ventana de tiempo del promedio-movimiento que es lo suficientemente larga para promediar la anormalidad estadística y lo suficientemente corta para capturar la naturaleza que varía con el tiempo del canal y la interferencia, es decir, un milisegundo.

Formato de Retroalimentación para la Distribución de Grupos de Enlace Descendente En una modalidad, para el enlace descendente, la retroalimentación contiene, tanto los índices de los grupos seleccionados como su SINR. En la figura 5 se muestra un formato de ejemplo para la retroalimentación arbitraria del grupo, haciendo referencia a la figura 5, el subscriptor proporciona el índice del grupo (ID) , para indicar el grupo y su valor de SINR asociado. Por ejemplo, en la ret roal imen aci ón , el subscriptor proporciona el ID1 del grupo (501), y el SINR para el grupo, el SINR1 (502) del grupo ID2 (503) , y el SINR para el grupo, SINR2 (504) , y el grupo ID3 (505) , y el SINR para el grupo, SINR3 (506) , etc. El SINR para el grupo puede ser creado utilizando un promedio de los SINRs de los subportadores . Por lo tanto, se pueden seleccionar grupos múltiples arbitrarios como candidatos . Como se explicó anteriormente, los grupos seleccionados también pueden ser ordenados en la retroalimentación para indicar la prioridad. En una modalidad, el subscriptor puede formar una lista de prioridades de los grupos, y volver a enviar la información del SINR en un orden de prioridad descendente. Generalmente, es suficiente un índice para el nivel de SINR, en vez de SINR mismo para indicar la modulación/codificación apropiada para el grupo. Por ejemplo, se puede utilizar un campo de 3 bits para la indexación del SINR para indicar 8 índices diferentes de codificación/modulación adaptable .

Una Estación Base de Ejemplo La estación base asigna los grupos deseables al subscriptor que hace la solicitud. En una modalidad, la disponibilidad del grupo para distribución a un subscriptor depende de la carga de tráfico total del grupo. Por lo tanto, la estación base selecciona los grupos no solamente con SINR, sino también con carga de tráfico baja. La figura 13 es un diagrama de bloque de una modalidad de una estación base. Haciendo referencia a la figura 13, la distribución del grupo y el controlador de programación de carga 1301 (distribuidor de grupos) recolecta toda la información necesaria, incluyendo el SINR de enlace descendente/enlace ascendente de los grupos especificados por cada subscriptor (por ejemplo, por medio de señales de rango de cantidad/SINR 1313 recibido del transceptor OFDM 1305) y los datos del usuario, llenado de la fila/carga de tráfico (por ejemplo, por medio de la información de la memoria intermedia de datos del usuario 1311 de la memoria intermedia de datos de usuarios múltiples 1302) . Utilizando esta información, el controlador 1301 toma la decisión sobre la 3 distribución del grupo y la programación de carga para cada usuario, y almacena la información de la decisión en una memoria (no mostrada) . El controlador 1301 informa a los subscriptores acerca de las decisiones a través de canales de señal de control (por ejemplo, señal de control/distribución del grupo 1312 por medio del transceptor u OFDM 1302) . El controlador 1301 actualiza las decisiones durante la realineación. En una modalidad, el controlador 1301 también realiza el control de admisión para el acceso de usuarios, ya que conoce la carga de tráfico del sistema. Esto se puede llevar a cabo controlando las memorias intermedias de datos del usuario 1302, utilizando señales de control de admisión 1310. Los datos de usuario de paquete 1 ~ N son almacenados en las memorias intermedias de datos del usuario 1302. Para el enlace descendente, con el control del controlador 1301, el multiplexor 1303 carga los datos del usuario a las memorias intermedias de datos del grupo (para el grupo 1 ~ M) que esperan ser transmitidos. Para el enlace ascendente, el multiplexor 1303 envía los datos en las memorias intermedias de los grupos a las memorias intermedias del usuario correspondientes. La memoria intermedia del grupo 130 4 almacena la señal que va a ser transmitida a través del transceptor OFDM 13 0 5 (para el enlace descendente), y la señal recibida del transceptor 1 30 5 . En una modalidad, cada usuario podría ocupar grupos múltiples y cada grupo podría ser compartido por usuarios múltiples (en una modalidad de multiplexión de división de tiempo).

Distribución del Grupo Basada en el Grupo En otra modalidad, para el enlace descendente, los grupos son divididos en subgrupos . Cada grupo puede incluir grupos múltiples. La figura 6 ilustra una división de ejemplo. Haciendo referencia a la figura 6 , los grupos del 1 al 4 son mostrados con las flechas que señalan los grupos que se encuentran en cada grupo como un resultado de la división. En una modalidad, los grupos que se encuentran dentro de cada grupo son separados lejos del ancho de banda completo. En una modalidad, los grupos dentro de cada grupo son separados más allá del ancho de banda de coherencia del canal, por ejemplo, el ancho de banda dentro del cual la respuesta del canal sigue siendo simplemente la misma. Un valor típico del ancho de banda de coherencia es de 100 kHz, para muchos sistemas celulares. Esto mejora la diversidad de frecuencia dentro de cada grupo, y aumenta la probabilidad de que al menos uno de los grupos de un grupo puedan proporcionar un SINR real. Los grupos pueden ser distribuidos en grupos . Las metas de la distribución de grupos basada en grupos, incluyen la reducción de los bits de datos para la indicación del grupo, reduciendo de este modo, los requerimientos de ancho de banda del canal de ret roaliment ación (información) , y el canal de control (información) para la distribución del grupo. La distribución de los grupos basada en grupos, también puede ser utilizada para reducir la interferencia intercélulas . Después de recibir la señal piloto de la estación base, un subscriptor vuelve a enviar la información del canal en uno o más grupos de grupos, simultáneamente o consecuti amente. En una modalidad, solamente la información de uno de los grupos se vuelve a enviar a la estación base. Se pueden utilizar muchos criterios para seleccionar y ordenar los grupos, basados en la información del canal, los niveles de interferencia intercélulas , y la carga de tráfico intracélulas de cada grupo . En una modalidad, un subscriptor selecciona primero el grupo con el mejor desempeño general y luego ret roalimenta la información del SINR para los grupos de ese grupo. El subscriptor puede ordenar los grupos basado en su número de grupos para los cuales el SINR es más alto que un umbral pronosticado. Transmitiendo consecutivamente el SINR de todos los grupos de un grupo, solamente el necesita ser transmitido índice del grupo, en vez de todos los índices de los grupos. Por lo tanto, la retroalimentación para cada grupo contiene generalmente dos tipos de información. El índice del grupo, y el valor SINR de cada grupo dentro de un grupo. La figura 7 ilustra un formato de ejemplo para indicar una distribución de grupos basada en grupos. Haciendo referencia a la figura 7, un grupo ID, IDl, es seguido por los valores SINR para cada uno de los grupos del grupo. Esto puede reducir de manera importante la carga de ret oalimentación . Al momento de recibir la información de retroalimentación del subscriptor, el distribuidor del grupo de la estación base selecciona los grupos múltiples de uno o más grupos, si están disponibles, entonces asigna los grupos al subscriptor. Esta selección se puede llevar a cabo mediante la distribución de una porción de control de acceso de los medios de la estación base. Además, en un ambiente de células múltiples, los grupos pueden tener prioridades diferentes asociadas con células diferentes. En una modalidad, la selección del subscriptor de un grupo está inclinada por la prioridad del grupo, lo cual significa que ciertos subscriptores tienen prioridades más altas sobre el uso de algunos grupos que los otros subscriptores. En una modalidad, no existe una asociación fija entre un subscriptor y un grupo de grupos; sin embargo, en una modalidad alternativa puede existir dicha asociación fija. En una implementación que tiene una asociación fija entre un subscriptor y uno o más grupos de grupos, el Indice del grupo puede ser omitido en la información de retroalimentación, debido a que esta información es conocida tanto para el subscriptor como para la estación base, por omisión (default) . En otra modalidad, la señal piloto enviada desde la estación base al subscriptor indica también la disponibilidad de cada grupo, por ejemplo, la señal piloto muestra cuales grupos han sido distribuidos ya para otros subscriptores, y que grupos están disponibles para una nueva distribución, por ejemplo, la estación base puede transmitir una secuencia piloto 1111 1111 en los subportadore s de un grupo para indicar que el grupo está disponible, y 1111 -1-1-1-1 para indicar que el grupo no está disponible. En el receptor, el subscriptor distingue primero las dos secuencias utilizando los métodos de procesamiento de señal que son bien conocidos en la técnica, por ejemplo, los métodos de correlación y luego calcula el canal y el nivel de interferencia. Con la combinación de esta información y las características del canal obtenidas por el subscriptor, el subscriptor puede establecer las prioridades de los grupos para lograr, tanto un SINR alto, como un buen equilibrio de carga. En una modalidad, el subscriptor protege la información de retroalimentación utilizando los códigos de corrección de error. En una modalidad, la información SINR en la retroal imentación es comprimida primero utilizando técnicas de codificación de fuente, por ejemplo, codificación diferencial, y luego son codificados por los códigos de canal. La figura 8 muestra una modalidad de un patrón de nuevo uso de frecuencia para una preparación celular de ejemplo. Cada célula tiene estructura hexagonal con seis sectores que utilizan antenas direccionales en las estaciones base. Entre las células, el factor de nuevo uso de frecuencia es uno. Dentro de cada célula, el factor de nuevo uso de frecuencia es 2, en donde los sectores utilizan alternativamente dos frecuencias. Como se ilustra en la figura 8, cada uno de los sectores sombreados muestran la mitad de los grupos OFDMA disponibles y cada sector no sombreado utiliza la otra mitad de los grupos. Sin la pérdida de generalidad, los grupos utilizados por los sectores sombreados son a los que nos referimos en la presente descripción como grupos nones, y aquellos utilizados por los sectores no sombreados es a los que nos referimos como grupos pares. Se debe considerar la señalización de enlace descendente con antenas omni-direccionales en los subscriptores. Por la figura 8, resulta claro que para el enlace descendente en los sectores sombreados, la célula A interfiere con la célula B, la cual a su vez interfiere con la célula C, la cual a su vez interfiere con la célula A, es decir, A-> B-> C-> A. Para los sectores no sombreados, la célula A interfiere con la célula C, la cual interfiere a su vez con la célula B, la cual a su vez interfiere con _a célula A, es decir, A-> C-> B-> A. El sector Al recibe la interferencia del sector Cl, pero su transmisión interfiere con el sector Bl. Es decir, su fuente de interferencia y las victimas con las cuales interfiere, no son las mismas. Esto podría causar un problema de estabilidad en un sistema de distribución de grupos distribuidos utilizando la omisión de interferencia: si un grupo de frecuencia es asignado en el sector Bl, pero no en el sector Cl, el grupo puede ser asignado en el Al debido a que se puede ver como si estuviera libre en Al. Sin embargo, la asignación de este grupo Al puede causar problemas de interferencia con la asignación existente en el Bl . En una modalidad, a prioridades diferentes se les asignan grupos de grupos diferentes para utilizarlos en células diferentes para aliviar el problema anteriormente mencionado, cuando la carga de tráfico es agregada de manera progresiva a un sector. Los órdenes de prioridad son diseñados en conjunto, de modo que un grupo puede ser asignado selectivamente para evitar la interferencia proveniente de su fuente de interferencia, mientras se reduce y minimiza potencialmente la probabilidad de ocasionar problemas de interferencia a las asignaciones existentes de las otras células . Utilizando el ejemplo anteriormente mencionado, los grupos nones ¡usados por los sectores sombreados), son divididos en 3 grupos: Grupo 1, 2, 3. Los órdenes de prioridad se encuentran en la Tabla 2. Tabla 2 : Asignación de orden de prioridad de los sectores sombreados Consideremos el sector Al. Primero, los grupos del Grupo 1, son asignados de manera selectiva. Si todavía existen más subscriptores que demandan grupos, los grupos del Grupo 2 son asignados de manera selectiva a los subscriptores, dependiendo del SINR medido (evitando los grupos que reciben interferencia fuerte del sector Cl) . Observar que los grupos asignados recientemente del Grupo 2 al sector Al no deben de causar problemas de interferencia en el sector Bl, a menos que la carga del sector Bl sea tan pesada que los grupos de ambos Grupos 3 y 1 son utilizados y que los grupos del Grupo 2, también sean utilizados. La Tabla 3 muestra el uso de los grupos cuando se utilizan menos de 2/3 de todos los grupos disponibles en el sector Al, Bl y Cl .

Tabla 3: Uso del grupo para el enlace descendente de los sectores sombreados con menos de 2/3 de la carga completa La tabla 4 muestra los ordenes de prioridad de los sectores no sombreados, los cuales son diferentes de los sectores sombreados, debido a que la relación de interferencia está invertida.

Tabla 4 : Asignación de prioridad para el enlace descendente de los sectores no sombreados Conmutación Inteligente entre los Grupos de Coherencia y Diversidad En una modalidad, existen dos categorías de grupos: los grupos de coherencia, que contienen subportadores múltiples cercanos entre ellos, y los grupos de diversidad, que contienen subportadores múltiples con al menos algunos de los subportadores difundidos lejos del espectro. La cercanía de los subportadores múltiples en los grupos de coherencia es preferentemente dentro del ancho de banda de coherencia del canal, es decir, el ancho de banda dentro del cual la respuesta del canal permanece siendo simplemente la misma, la cual es generalmente dent ro de 100 kHz, para muchos sistemas celulares. Por otra parte, la difusión de los subportadores de los grupos de diversidad de preferencia es mayor que el ancho de banda de coherencia del canal, generalmente dentro de 100 kHz, para muchos sistemas celulares. Por supuesto, a una difusión más grande, una diversidad mejor. Por lo tanto, una meta general en dichos casos es maximizar la difusión. La figura 9 ilustra los formatos de grupo de ejemplo para los grupos de coherencia y los grupos de diversidad para las células del A al C. Haciendo referencia a la figura 9, para las células del A al C, el marcado de frecuencias (subportadoras) indica si las frecuencias son parte de grupos de coherencia o de diversidad. Por ejemplo, aquellas frecuencias marcadas del 1 al 8 son grupos de diversidad, y las marcadas del 9 al 16 son grupos de coherencia. Por ejemplo, todas las frecuencias marcadas con 1 en una célula son parte de un grupo de diversidad, y todas las frecuencias marcadas con 2 en una célula son parte de otro grupo de diversidad, etc., mientras que el grupo de frecuencias marcado con el 9, es un grupo de coherencia, el grupo de frecuencias marcado con el 10 es otro grupo de coherencia, etc., los grupos de diversidad pueden ser configurados de manera diferente para células diferentes, con el objeto de reducir la causa de la interferencia-intercélulas a través del promedio de interferencia. La figura 9 muestra configuraciones del grupo de ejemplo para tres células vecinas. La interferencia de un grupo particular en una célula, es distribuida a muchos grupos de otras células, es decir, la interferencia del Grupo 1 en la Célula A, es distribuida al grupo 1, 8, 7, 6 de la Célula B. Esto reduce de manera importante la potencia de la interferencia a cualquier grupo en la Célula B. De un modo similar, la interferencia para cualquier grupo particular en una célula llega de muchos grupos diferentes de otras células. Debido a que no todos los grupos cuasan interferencias fuertes, los grupos de diversidad con codificación de canal a lo ancho de sus subportadores , proporcionan la ganancia de diversidad de la interferencia. Por lo tanto, es ventajoso asignar grupos de diversidad a los subscriptores vecinos (es decir dentro del ancho de banda coherente) a todos los limites de la célula, y están más sujetos a la interferencia intercélulas . Debido a que los subportadores de un grupo de coherencia son consecutivos o cercanos entre ellos (por ejemplo, dentro del ancho de banda coherente), es probable que ellos se encuentren dentro del ancho de banda coherente del desvanecimiento de canal. Por lo tanto, la ganancia de canal de un grupo coherente puede variar de manera importante y la selección del grupo puede mejorar en el funcionamiento también de una manera importante. Por otra parte, la ganancia promedio del canal y el grupo de diversidad tiene menos de un grado de variación debido a la diversidad de frecuencia inherente entre subportadores múltiples, los cuales se difunden en el espectro. La codificación de canal a lo ancho de los subportadores dentro del grupo, los grupos de diversidad son más robustos para la selección equivocada del grupo (por la naturaleza de la diversidad misma), mientras que produce posiblemente menos ganancia de la selección del grupo) . La codificación de canal a lo ancho de los subportadores significa que cada palabra del código contiene los bits transmitidos desde los subportadores múltiples, y más específicamente, los bits de diferencia entre las palabras de código (vector de error) son distribuidos entre subportadores múltiples. Se puede obtener más diversidad de frecuencia a través de los subportadores que saltan en el transcurso del tiempo durante el cual un subscriptor ocupa un conjunto de subportadores en una ranura de tiempo y otro conjunto diferente de subportadores en una ranura de tiempo diferente. Una unidad de codificación (cuadro) contiene múltiples de dichas ranuras, y los bits transmitidos son codificados en el cuadro completo . La figura 10 ilustra el grupo de diversidad con el salto del subportador. Haciendo referencia a la figura 10, existen cuatro grupos de diversidad en cada célula A y B, mostrados, con cada subportador en los grupos de diversidad individuales que tienen la misma marca (1, 2, 3, ó 4) . Existen cuatro ranuras de tiempo separadas mostradas y durante cada una de las ranuras de tiempo, los subportadores de cada uno de los grupos de diversidad cambian. Por ejemplo, en la célula A, el subportador 1 es parte del grupo de diversidad 1 durante la ranura del tiempo 1, es parte del grupo de diversidad 2 durante la ranura del tiempo 2, es parte del grupo de diversidad 3 durante la ranura del tiempo 3, y es parte del grupo de diversidad 4 durante la ranura del tiempo 4. Por lo tanto, se puede obtener una mayor diversidad de interferencia a través de los subportadores que saltan por el tiempo, sin la diversidad de interferencia adicional lograda utilizando patrones de saltos diferentes para diferentes células, tal y como se muestra en la figura 10. La manera en la cual el subscriptor cambia los subportadores (secuencias de salto) puede ser diferente para células diferentes con el objeto de lograr mejor el cálculo del promedio de interferencia a través de la codificación. Para los subscritores estáticos, tales como en el acceso inalámbrico fijo, los canales cambian muy poco con el paso del tiempo. La distribución selectiva de grupos utilizando los grupos de coherencia, logra un mejor funcionamiento. Por otra parte, para los subscriptores móviles, la varianza del tiempo de canal (la varianza debida a los cambios en el canal por el paso del tiempo) puede ser muy grande. Un grupo de alta ganancia en un momento, puede encontrarse en un desvanecimiento profundo en otro. Por lo tanto, la distribución de grupos necesita ser actualizada en de manera rápida, ocasionando una carga de trabajo de control importante. En este caso, los grupos de diversidad pueden ser utilizados para proporcionar una robustez extra y para aliviar la carga de trabajo de la redistribución frecuente de los grupos. En una modalidad, la distribución del grupo se lleva a cabo más rápido que el Índice de cambio de canal, el cual con frecuencia es medido por un índice Doppler de canal (en Hz), por ejemplo, cuantos ciclos por segundo cambia el canal, en donde el canal es completamente diferente después de un ciclo. Observar que la distribución selectiva de grupos puede ser llevada a cabo, tanto en los grupos de coherencia, como en los de diversidad. En una modalidad, para las células que contienen subscriptores móviles y fijos mezclados, puede ser impl ement do un detector de variación de canal /ínter ferencia en cualquiera de los subscriptores o en las estaciones base, o en ambos. Utilizando los resultados de la detección, el subscriptor y la estación base seleccionan de manera inteligente los grupos de diversidad para los subscriptores móviles o los subsc iptores 5 fijos en los límites de la célula, y los grupos de coherencia para los subscriptores fijos cerca de la estación base. El detector de variación de canal /interferencia mide la variación del canal (SINR) por cada grupo de vez en cuando. Por ejemplo, en una modalidad, el detector de canal/interferencia mide la diferencia de potencia entre los símbolos piloto de cada grupo y promedia la diferencia por una ventana en movimiento (por ejemplo, 4 ranuras de tiempo) . Una diferencia grande índica que los cambios de canal /interferencia son frecuentes, y la distribución del subportador puede no ser confiable. En dicho caso, los grupos de diversidad son más deseables para los subscriptores. La figura 11 es un diagrama de flujo de una modalidad de un proceso para la selección inteligente entre los grupos de diversidad y los grupos de coherencia dependiendo de la movilidad de los subscriptores. El proceso se lleva a cabo procesando la lógica que puede comprender el equipo (hardware) (por ejemplo, el sistema de circuito, lógica dedicada, etc.,) el programa (software) (tal como el cual opera en, por ejemplo, un sistema de cómputo para uso general o una máquina dedicada) o una combinación de ambos. Haciendo referencia a la figura 11, la lógica de procesamiento en la estación base lleva a cabo la detección de variación del canal /interferencia (bloque de procesamiento 1101) . La lógica de procesamiento entonces prueba si los resultados de la detección de la variación del canal/interferencia indican que el usuario es móvil o está en una posición fija cerca de los límites de la célula (bloque de procesamiento 1102) . Si el usuario no es móvil, o no está en una posición fija cerca de los límites de la célula, el procesamiento continúa para procesar el bloque 1103 en donde la lógica de procesamiento en la estación base selecciona los grupos de coherencia; de otro modo, el procesamiento procede al bloque de procesamiento 1104 en el cual la lógica de procesamiento de la estación base selecciona los grupos de diversidad. En una modalidad, la estación base determina si un subscriptor es móvil o está fijo detectando un índice de cambio de las señales piloto, o la variación normalizada del canal, y determinando que el índice de cambio es mayor que un umbral previamente determinado. La diferencia instantánea normalizada entre los canales puede ser representada como | Hi - Hi+il 2 en donde representa el canal e i es el índice para representar los canales individuales. El umbral depende del sistema. Por ejemplo, si el índice del cambio es mayor del 10% (aunque se podría usar cualquier porcentaje (por ejemplo 20%) ) , entonces la estación base concluye que el subscriptor es móvil. En otra modalidad, si el período constante de la señalización no es mayor que un múltiplo de una demora de tiempo de viaje redondo (por ejemplo 5 veces la demora de tiempo de viaje redondo) entonces la estación base determina que el subscriptor es móvil y distribuye los tipos de diversidad, de otro modo, la estación base distribuye los grupos de coherencia. La selección puede ser actualizada y conmutada inteligentemente durante la realineación. El proporción/distribución de los números de grupos de coherencia y diversidad en una célula depende de la proporción de la población de subscriptores móviles y fijos. Cuando la población cambia conforme evoluciona el sistema, la distribución de los grupos de coherencia y de diversidad puede ser configurada de nuevo para acomodar las nuevas necesidades del sistema. La figura 12 ilustra una configuración de una clasificación de un grupo, la cual puede soportar más subscriptores móviles que la de la figura 9 . Por lo que muchas alteraciones y modificaciones de la presente invención serán apreciadas sin duda, por un experto en la técnica, después de haber leido la descripción anterior, deberá quedar entendido que cualquier modalidad particular mostrada y descrita a modo de ilustración de ninguna manera pretende ser considerada como un limitante. Por lo tanto, la referencia de los detalles de diferentes modalidades, no pretende limitar el alcance de las reivindicaciones las cuales por ellas mismas indican solamente aquellas características consideradas como esenciales para la invención.

Claims (47)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad y por lo tanto, se reclama como propiedad, lo contenido en las siguientes:
2. REIVINDICACIONES 1. Un método para usarlo en la distribución de subportadores en un sistema OFDMA que comprende: distribuir al menos un grupo de diversidad de subportadores a un primer subscriptor; y distribuir al menos un grupo de coherencia a un segundo subscriptor. 2. El método de con ormidad con la reivindicación 1, en donde el primer subscriptor comprende un subscriptor móvil y el segundo subscriptor comprende un subscriptor fijo.
3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde el primer subscriptor comprende un subscriptor fijo localizado en un extremo de la célula.
4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 1, el cual comprende además transmitir información utilizando un grupo de diversidad mientras que se realiza un salto de frecuencia .
5. 5. El método de conformidad con la rei indicación 1, en donde el uso de un grupo de diversidad incluye la codificación de canal a lo ancho de los subportadores de un grupo de diversidad .
6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 1, el cual comprende además transmitir palabras de código en las cuales cada palabra de código contiene bits transmitidos desde subportadores múltiples y con bits de diferencia entre las palabras de código los cuales son distribuidos entre los subportadores múltiples.
7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde los subportadores de un grupo de coherencia se encuentran dentro del ancho de banda de coherencia de un canal entre una estación base y un subscriptor.
8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 1, el cual comprende además la actualización de la distribución de los grupos al subscriptor .
9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 1, el cual comprende además la re configuración de la clasificación del grupo cuando cambia la población de los subscriptores móviles y fijos en una célula.
10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde al menos un grupo de diversidad está configurado para reducir el efecto de la interferencia intercélulas .
11. 11. Un método para usarlo la distribución de subportadores en un sistema OFDMA, el cual comprende : determinar si un subscriptor es móvil o fijo; distribuir al menos un grupo de diversidad de subportadores al subscriptor si se determina que el subscriptor es móvil; y distribuir al menos un grupo de coherencia de subportadores al subscriptor si se determina que el subscriptor es fijo.
12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 11, en donde la determinación de si un subscriptor es móvil o fijo comprende la detección de un Indice de cambio de señales piloto y que se indica que el subscriptor es móvil cuando el índice de cambio es mayor que una cantidad previamente determinada.
13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 11, en donde la determinación de si el subscriptor es móvil o fijo comprende la medición periódica de la variación del canal.
14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 11, en donde la determinación de si un subscriptor es móvil o fijo comprende la medición periódica de la variación del canal por cada grupo .
15. 15. El método de conformidad con la reivindicación 11, en donde la determinación de si un subscriptor es móvil o fijo comprende la medición de los valores SINR periódicamente para cada uno de los grupos .
16. 16. El método de conformidad con la rei indicación 11, en donde la determinación de si un subscriptor es móvil o fijo comprende la medición de una diferencia de potencia entre los símbolos piloto por cada grupo, y el cálculo del promedio de la diferencia en una ventana de ranuras de tiempo .
17. 17. El método de conformidad con la reivindicación 16, en donde la ventana de ranuras del tiempo comprende una ventana de ranuras de tiempo en movimiento.
18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 17, en donde la ventana de ranuras de tiempo comprende cuatro ranuras de tiempo.
19. 19. El método de conformidad con la reivindicación 11, el cual comprende además la transmisión de información utilizando un grupo de diversidad mientras que se realiza el salto de f recuencia .
20. 20. El método de conformidad con la reivindicación 11, en donde el uso de un grupo de diversidad incluye una codificación de canal a lo ancho de los subportadores de un grupo de di ersidad .
21. 21. El método de conformidad con la reivindicación 11, el cual comprende además la transmisión de palabras de código en las cuales cada palabra de código contiene los bits transmitidos desde los subportadores múltiples y siendo distribuidos los bits de diferencia entre las palabras de código entre los subportadores múltiples .
22. 22. El método de conformidad con la reivindicación 11, en donde los subportadores de un grupo de coherencia se encuentran dentro del ancho de banda coherente de un canal entre una estación base y un subscriptor.
23. 23. El método de conformidad con la reivindicación 11, el cual comprende además la actualización de la distribución de grupos al subscriptor .
24. 24. El método de conformidad con la reivindicación 11, el cual comprende además la reconfiguración de la clasificación del grupo cuando cambia la población de los subscriptores móviles y fijos en una célula.
25. 25. El método de conformidad con la reivindicación 11, en donde al menos un grupo de diversidad está configurado para reducir un efecto de interferencia intercélulas .
26. 26. Un aparato que comprende: un subscriptor; una estación base que incluye un distribuidor de subportadores , estando conectada de manera comunicativa la estación base con el subscriptor; un detector de variación para detectar la variación de canal en donde el distribuidor del subportador distribuye, ya sea uno o más grupos de diversidad de subportadores o uno o más grupos de coherencia de subportadores al subscriptor basado en los resultados de la detección de variación de canal por parte del detector de variación.
27. 27. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, en donde el detector de variación está localizado en la estación base.
28. 28. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, en donde el detector de variación está localizado en el subscriptor.
29. 29. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, en donde el detector de variación mide periódicamente la variación de canal por cada grupo.
30. 30. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, en donde el detector de variación mide los valores SINR periódicamente por cada uno de los grupos .
31. 31. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, en donde el detector de variación mide una diferencia de potencia entre los símbolos piloto por cada grupo y promedia la diferencia por una ventana de ranuras de tiempo.
32. 32. El aparato de conformidad con la reivindicación 31, en donde las ranuras de la ventana de tiempo comprenden una ventana de ranuras de tiempo en movimiento .
33. 33. El aparato de conformidad con la reivindicación 32, en donde las ranuras de la ventana del tiempo comprenden cuatro ranuras de t i empo .
34. 34. Un aparato para utilizarlo para distribuir subportadores en un sistema OFDMA, comprendiendo e 1 aparato : medios para determinar si un subscriptor es móvil o fijo; medios para distribuir al menos un grupo de diversidad de subportadores al subscriptor si se determinó que el subscriptor es móvil; y medios para distribuir al menos un grupo de coherencia de subportadores al subscriptor si se determinó que el subscriptor es fijo.
35. 35. El aparato de conformidad con la reivindicación 34, en donde los medios para determinar si un subscriptor es móvil o fijo comprenden medios para detectar un Índice de cambio en las señales piloto y que indican que un subscriptor es móvil cuando el Índice de cambio es mayor que una cantidad previamente determinada.
36. 36. El aparato de conformidad con la reivindicación 34, en donde los medios para determinar si un subscriptor es móvil o fijo comprenden medios para medir periódicamente la variación de canal por cada grupo.
37. 37. El aparato de conformidad con la reivindicación 34, en donde los medios para determinar si un subscriptor es móvil o fijo comprenden medios para medir periódicamente los valores SINR por cada grupo.
38. 38. El aparato de conformidad con la reivindicación 34, en donde los medios para determinar si un subscriptor es móvil o fijo comprenden medios para medir una diferencia de potencia entre los símbolos piloto por cada grupo y promediar la diferencia por una ventana de ranuras de tiempo.
39. 39. El aparato de conformidad con la reivindicación 38, en donde las ranuras de ventana de tiempo comprenden una ventana de ranuras de tiempo en movimiento.
40. 40. El aparato de conformidad con la reivindicación 39, en donde las ranuras de ventana de tiempo comprenden cuatro ranuras de tiempo.
41. 41. El aparato de conformidad con la rei indicación 34, el cual comprende además medios para transmitir información utilizando un grupo de diversidad mientras que se realiza un salto de frecuenci .
42. 42. El aparato de conformidad con la reivindicación 11, en donde el uso de un grupo de diversidad incluye la codificación de canal en todos los subportadores del grupo de diversidad.
43. 43. El aparato de conformidad con la reivindicación 11, el cual comprende además medios para transmitir palabras de código en las cuales cada palabra de código contiene los bits transmitidos desde subportadores múltiples siendo distribuidos los bits de diferencia entre las palabras de código entre los subportadores múltiples .
44. 44. El aparato de conformidad con la reivindicación 34, en donde los subportadores de un grupo de coherencia se encuentran dentro del ancho de banda coherente y un canal entre una estación base y un subscriptor.
45. 45. El aparato de conformidad con la reivindicación 11, el cual comprende además medios para actualizar la distribución de grupos para el subscriptor .
46. 46. El aparato de conformidad con la reivindicación 34, el cual comprende además medios para reconfigurar la clasificación del grupo cuando cambia la población de subscriptores móviles y fijos en una célula.
47. 47. El aparato de conformidad con la