BRPI0721210A2

BRPI0721210A2 - bomba misturadora

Info

Publication number: BRPI0721210A2
Application number: BRPI0721210-0A
Authority: BR
Inventors: Sergio Barberis; Paola Priotti
Original assignee: Telecom Italia Spa
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2013-01-01
Also published as: WO2008096383A1; US20100097948A1; JP2010518723A; CN101647305B; US8462646B2; EP2115893A1; JP2010518714A; BRPI0721303A2; JP5216023B2; KR20090123880A; WO2008095543A1; BRPI0721210B1; KR101427143B1; EP2115893B1; US8843170B2; KR101301756B1; JP5295977B2; US20100159841A1; CN101647305A; CN101641877A

Abstract

MéTODO PARA CARACTERIZAR INTERFERENCIA EM UM SISTEMA DE RADIOCOMUNICAçãO, SISTEMA DE RADIOCOMUNICAçãO, PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, E, METODO PARA ATENUAR INTERFERENCIA EM UM SISTEMA DE RADIOCOMUNICAçãO Aqui é divulgado um método para caracterizar interferência em um sistema de radiocomunicação incluindo uma pluralidade de estações de radiotransceptores configurada para se comunicar com equipamentos de usuário, o método incluindo: medir, por um equipamento de usuário em radiocomunicação com uma estações transceptoras de serviço, quantidades indicativas de interferência das estações transceptoras de interferência; enviar as quantidades medidas para as estações transceptoras de serviço; associar pelo menos, um livro de códigos com as estações transceptoras de serviço, o livro de códigos incluindo um número de palavras de código cada uma representando uma respectiva situação de interferência quantizada em uma área coberta pela estações transceptoras de serviço; e identificar no livro de códigos uma palavra de código representativa da quantidades medida pelo equipamento de usuário.

Description

"MÉTODO PARA CARACTERIZAR INTERFERÊNCIA EM UM SISTEMA DE RADIOCOMUNICAÇÃO, SISTEMA DE RADIOCOMUNICAÇÃO, PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, E, MÉTODO PARA ATENUAR INTERFERÊNCIA EM UM SISTEMA DE RADIOCOMUNICAÇÃO"

CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO A presente invenção se refere em geral a sistemas de comunicação sem fio, e mais especificamente à caracterização de interferência de co-canal, redução de realimentação e atenuação de interferência nos sistemas de radiocomunicação celular ou não celular.

Em particular, os sistemas de radiocomunicação celulares onde a presente invenção pode encontra vantajosa, mas não limitada aplicação, são por exemplo os assim chamados sistemas de radiocomunicação celulares de além de 3G (3a Geração), i. e. nova geração de sistemas de radiocomunicação celulares tendo uma mais ampla largura de banda de transmissão do que sistemas de radiocomunicação celulares de 3G, tal como por exemplo aqueles conhecidos como sistemas de radiocomunicação celulares de Evolução a longo Prazo de Projeto de Parceria de Terceira Geração (3GPP LTE).

Sistemas de radiocomunicação não celulares onde a presente invenção pode encontrar vantajosa, mas não limitada aplicação são por exemplo Redes de Areai local Sem fio (WLANs), e em particular WiMAX, que é definida como Worldwide Interoperability para Microwave Access pelo WiMAX Fórum, formado para promover conformidade de interoperabilidade do padrão do IEEE 802.16, oficialmente conhecido como WirelessMAN, e que é descrita pelo Forum como "uma tecnologia baseada em padrão possibilitando a entrega do acesso de banda larga sem fio da última milha como uma alternativa para cabo e DSL".

FUNDAMENTO DA TÉCNICA Sistemas de telefones celulares e equipamentos portáteis/de comunicação móvel de usuários/terminais com base em radiocomunicação celular têm evoluído nos últimos anos de analógico, transmissão de Acesso Múltiplo por Divisão de Freqüência de banda estreita (FDMA) (sistemas de radiocomunicação celulares de Ia geração (IG)), primeiro para digital, transmissão de Acesso Múltiplo por Divisão de Freqüência e Tempo de banda estreita (FDMA/TDMA) (sistemas de radiocomunicação celulares de 2a geração (2G)), e mais tarde para digital, transmissão de Acesso Múltiplo por Divisão de Código de banda larga (CDMA) (sistemas de radiocomunicação celulares de 3a geração (3G)). Agora, re-pesquisa está se movendo em direção as novas

gerações de sistemas de radiocomunicação celulares tendo um mais ampla largura de banda de transmissão do que sistemas de radiocomunicação celulares de 3G, tal como por exemplo aqueles conhecidos como sistemas de radiocomunicação celulares de 3GPP LTE. Quando largura de banda de transmissão aumenta, transceptores tipicamente mostram um aumento em sua complexidade de circuito, dependendo do tipo de modulação e multiplexação usada. Quando a largura de banda dos sistemas de transmissão se torna maior do que uns poucos MHz (cerca de 10 MHz), uma modulação de múltiplas portadoras é freqüentemente mais adequada para conservar a complexidade de circuito dos transceptores tão baixa quanto possível.

Em particular, Multiplexação por Divisão de Freqüência Ortogonal (OFDM) provou ser particularmente adequada ao uso com transceptores de custo eficientes que processam sinais no domínio da freqüência em ambos os lados de transmissão e de recepção. Mais em detalhes, OFDM é baseada no princípio da multiplexação por divisão de freqüência (FDM)5 mas é implementada como um esquema de modulação digital. Especificamente, a seqüência de bit a ser transmitida é dividia em várias seqüências de bit paralelas, tipicamente de dúzias à milhares. O espectro de freqüência disponível é dividido em vários sub-canais, e cada seqüência de bit de taxa baixa é transmitida sobre um sub-canal modulando uma sub-portadora usando um esquema de modulação padrão, por exemplo PSK, QAM, etc. As freqüências de sub-portadoras são escolhidas tal que as seqüências de dados modulados são ortogonais cada uma a outra, significando que conversação cruzada entre os sub-canais é eliminada. Esta ortogonalidade ocorre quando as sub-portadoras são igualmente espaçadas pela taxa de símbolo de uma sub-portadora. A vantagem primária de OFDM é sua capacidade de competir com várias condições de canal — por exemplo, múltiplos caminhos e interferência de banda estreita de banda estreita — sem filtros de equalização complexos. Equalização de canal é simplificada usando sinais de banda estreita muito lentamente modulados em vez de um sinal de banda larga rapidamente modulado. Sistemas de radiocomunicação celulares de 3 GPP LTE adotam uma camada física com base em OFDM. Em particular, primeiro é esperado ter um enlace descendente com base em OFDM e um enlace ascendente com base em Acesso Múltiplo por Divisão de Freqüência de Portadora Única (SC-FDMA).

Além dos sistemas de radiocomunicação celulares, transceptores têm evoluído mais cedo em direção à grandes larguras de bandas. Por exemplo WLANs condizentes com o padrão da família do IEEE802.il usam um canal de 20 MHz, e transmitem com uma modulação de OFDM com 64 sub-portadoras. Mais especificamente, nas WLANs5 transmissão é governada por um protocolo de Controle de Acesso ao Meio (MAC), chamado Acesso Múltiplo de detecção de portadora com evitação de colisão - Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance - (CSMA- CA), que evita transmissão quando uma determinado canal de freqüência canal já está em uso. Por esta razão, dentro de uma determinada célula de WLAN, não há usualmente nenhuma interferência de co-canal direta entre diferentes transceptores. Mais ainda, em um tipo concentração de área de cobertura de território, WLAN células são usualmente fisicamente separadas, ta que interferência de outra célula é enormemente limitada na maioria dos casos. Contudo, um sistemas de radiocomunicação celulares de 3GPP LTE, OFDM é esperado trabalhar em muitos diferentes ambientes comparado com as WLANs. De fato em um sistema de radiocomunicação celular, onde uma contínua cobertura via rádio é requerida, o sinal transmitido por uma estação transceptora no enlace descendente (DL) ou por um terminal ou equipamento de sinal (UE) no enlace ascendente (UL) pode sobrepor a área de serviços de células vizinhas. Demandas para eficiência espectral alta, por outro lado, praticamente evita a adoção de re-uso de alta freqüência como nos sistemas de radiocomunicação celulares de 2G, tal que é esperado que, por exemplo, em um sistemas de radiocomunicação de LTE, o fator de re-uso de freqüência será baixo, se não unitário. Em sistemas de radiocomunicação de LTE é provável que especialmente na fronteira da célula, interferência de co-canal intra-sistemas muito forte estará presente, substancialmente abaixando o desempenho do usuário, se não apropriadamente atenuado. Interferência intercélula pode ser atenuada usando, por exemplo, mecanismos de gerenciamento de recursos de rádio (RRM) (i. e. coordenação de interferência) ou mecanismos de camada-1, tal como supressão espacial por meio de múltiplas antenas e cancelamento com base na detecção/subtração da interferência intercélula. Uma classificação desses mecanismos pode ser encontrado por exemplo em 3GPP TR 25.814 "Physical Layer Aspect for Evolved Universal Terrestrial Radio Access (UTRA)" sec. 7.1.2.6.

OBJETO E SUMÁRIO DA INVENÇÃO Notou-se que mecanismos de RRM mecanismos objetivando controle e mitigação de interferência pode ter alguns inconvenientes. Em particular, com referência a uma transmissão de enlace descendente transmissão (as mesmas conclusões se aplicam a uma transmissão de enlace ascendente transmissão):

• em caso de controle de interferência ser baseado no conhecimento da situação de interferência dentro da célula, isto implica que conjuntos de medições de interferência devem ser efetuados (presumivelmente pelos equipamentos de usuário). Como o espectro de OFDM como um todo é dividido em blocos de sub-portadora, ou mais especificamente, subconjuntos de uma ou mais sub-portadoras para uma ou mais símbolos de OFDM consecutivos, geralmente referidas como Blocos de Recursos Físicos (PRBs), o equipamentos de usuário pode efetuar esses conjuntos de medições para cada PRB ou pode efetuar um número de conjuntos de medições mais baixo do que o número de PRBs. A capacidade para distinguir de qual das células vizinhas a interferência vem implica que cada equipamento de usuário deve ter conhecimento de seqüências de treinamento específico de células ( seqüências de sinal de piloto), e o passo anterior inevitavelmente conduz ao uso de espaço de memória, recursos de computação e conseqüente consumo de potência no equipamento de usuário; · medições de interferência deve ser alimentados de volta para

as estações transceptoras de serviço, que implica utilização de largura de banda de enlace ascendente;

• algoritmos de RRM atingindo otimização global do desempenho do sistema através de controle de interferência vão além da capacidade de sinalização e computação do sistema (por causa carga computacional e/ou de sinalização excessiva).

O objetivo da presente invenção é, por conseguinte, fornecer uma metodologia que pode aliviar pelo menos, alguns dos inconvenientes citados acima, e em particular que permite mitigação de interferência a ser efetuada com algoritmos simples e carga computacional leve. Também permite redução na largura de banda de sinalização no enlace ascendente sinalização.

Este objetivo é alcançado pela presente invenção no que se refere à um método para caracterizar interferência em um sistema de radiocomunicação, um método para atenuar interferência em um sistema de radiocomunicação, e um sistema e um produto de programa de computador configurado para implementar este método de caracterização de interferência, como definido nas reivindicações anexas.

A presente invenção concretiza o supracitada objetivo para mapear e caracterizar a situação de interferência dentro de uma célula do sistema de radiocomunicação celular usando quantização de vetor e sem usar qualquer informação sobre a posição do equipamentos de usuário. Especificamente, a presente invenção propõe utilizar, em cada ou um grupo das estações de transceptor, geralmente referido como nó B, do sistema de radiocomunicação celular, um livro de códigos composto de palavras de código definidas por respectivos vetores representativos que representam e caracterizam, através de quantização de vetor, qualquer situação de interferência presente na célula servidor através da estação transceptora. cada palavra de código no livro de códigos é composto de um determinado número de componentes (ou dimensões), cada um representando a potência de interferência de uma determinada estação transceptora de interferência, e os valores assumidos pelo número dos componentes da palavra de código em um determinado instante de tempo representam um ponto em um espaço de vetor cujas dimensões são as potências de interferência.

Em um aspecto da presente invenção, o número de componentes de cada palavra de código é escolhido tal que todas as principais estações transceptoras de interferência pode ser levado em conta.

Especificamente, o equipamentos de usuário em uma determinada célula envia mensagens de realimentação para a estação transceptora supervisionando a célula, as mensagens de realimentação contendo a potência de interferência que o equipamentos de usuário na célula recebe de cada uma das principais estações transceptoras de interferência. Baseados nessas mensagens de realimentação, o livro de códigos pode evoluir dinamicamente no tempo a fim de assegurar que, em todo momento, a situação de interferência da célula é representada dentro de um erro de quantização aceitável.

Preferencialmente, um subconjunto de palavras de código pode ser mantido não variante no tempo para minimizar o erro de quantização quando novos equipamentos de usuário entram na célula.

A estação transceptora pode escolher uma palavra de código para representar cada um dos equipamentos de usuário na célula, e a palavra de código pode também representar mais do que um equipamento de usuário.

A presente invenção pode ser usada vantajosamente para desenvolver algoritmos de redução e controle de interferência com base em um bom conhecimento da influência que cada estação transceptora de interferência produz em suas células vizinhas. Esses algoritmos deve também ser concebido para permitir mensagens entre diferente estações de transceptor a serem trocadas para negociar uma possível redução da potência de interferência irrradiada sobre qualquer PRBs quando necessário. A presente invenção também pode ser adotada para eficazmente reduzir as mensagens de realimentação do enlace ascendente. Em particular, quantização de vetor pode ser usada para efetuar o assim chamado agrupamento de equipamento de usuário. Especificamente, quando diferentes equipamentos de usuário enviam para a respectiva estação transceptora, mensagens de realimentação que são representadas pela mesma palavra de código, então esses equipamentos de usuário pode ser agrupadas junto. De forma subseqüente, e para um pré- determinado intervalo de tempo, a estação transceptora pode solicitar mensagens de realimentação de medição de somente um ou uns poucos desses equipamentos de usuário agindo como uma representativa amostra do grupo, em vez do grupo completo. O equipamentos de usuário pertencendo a um determinado grupo pode também enviar mensagens de realimentação em um modo circular até que as estações transceptoras de serviço estimem que a situação de interferência mantida pelos membros do grupo diverge DESCRIÇÃO BREVE DOS DESENHOS

Para um melhor entendimento da presente invenção, modalidades preferidas, que são pretendidas puramente à título de exemplo e não para serem interpretadas como limitantes, serão agora descritas com referência aos desenhos anexos, onde:

• Figuras Ia e Ib mostram, de forma esquemática, um caso de transmissão FDD-DL e de FDD-UL respectivamente, entre dois nós Bs de um sistema de radiocomunicação celular e dois equipamentos de usuário cada um servido por um respectivo nó B; e

• Figura 2 mostra um livro de códigos associado com um nó B do sistema de radiocomunicação celular da Figura 1;

• Figura 3 mostra, de forma esquemática, um cenário de interferência envolvendo um nó B de interferência e três equipamentos de usuário enviando para o nó B, mensagens de realimentação tendo a mesma representativa palavra de código;

• Figura 4 mostra, de forma esquemática, sinalização de rede inter-Nó B e sinalização de interface de rádio de enlace ascendente entre um nó B de serviço e nó Bs de interferência e um equipamento de usuário; e

• Figura 5 mostra um diagrama em bloco do princípio de operação da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES PREFERIDAS DA

INVENÇÃO

A seguinte descrição é apresentada para possibilitar uma pessoa com qualificação na técnica fazer e use a invenção. Varias modificações para as modalidades serão prontamente aparentes para aqueles com qualificação na técnica, e os princípios genéricos aqui expostos podem ser aplicados a outras modalidades e aplicações sem fugir do escopo da presente invenção. Assim sendo, a presente invenção não é pretendida para ser limitada para as modalidades mostradas, mas é para ser acordado o escopo mais amplo consistente com os princípios e recursos aqui divulgados e definidos na descrição e reivindicações anexas.

Adicionalmente, no seguinte, sem perder generalidade, referência específica será feita a um sistema de radiocomunicação celular de 3GPP LTE, ficando claro que a presente invenção também pode ser aplicada a outro tipo de sistemas celular ou não celular tal como WiMAX ou WLANs. Por esta razão, quando referindo a uma estação transceptora sendo parte da infraestrutura de rede, a terminologia "Nó B", que é a terminologia comumente adotada em sistemas de radiocomunicação celulares de 3GPP, será usada.

Como um exemplo, Figuras Ia e Ib mostram, de forma esquemática, dois nós Bs, designados por nó Bl e nó B2, de um sistema de radiocomunicação celular de 3 GPP LTE e dois equipamentos de usuário, designados por UEl e UE2, cada um servido por um respectivo nó B. Em particular, Figura Ia mostra um caso de transmissão de FDD-DL (Frequence Division Duplexing- Downlink), enquanto Figura Ib mostra um caso de transmissão de FDD-UL (Duplexação por Divisão de Freqüência - Enlace Ascendente). Adicionalmente, em ambas Figuras Ia e Ib as linhas sólidas representam sinais úteis, enquanto as linhas tracejadas representam sinais de interferência intercélulas.

No sistema de comunicação sob consideração, uma suposição é feita que um enlace descendente (DL) com base em OFDMA é adotado e que cada nó B no sistema de comunicação é associada com um Livro de códigos (CB) definido através de uma coleção de M palavras de código (CW), cada uma composta de Q componentes. As palavras de código formando o livro de códigos são mostrados na figura 2.

A palavra de código pode ser expressa como as seguir:

Ç, = (Cu,...,C/<í2i í = l...Af (1)

enquanto um livro de códigos pode ser expresso como a seguir: % j · · · j } (2)

Por questão de simplicidade, um único bloco de recursos físicos (PRB) será considerado e uma suposição será feita que o livro de códigos se refere àquele específico bloco de recursos físicos. Em uma implementação real, um livro de códigos para cada bloco de recursos físicos poderia ser necessário.

Cada um dos Q componentes em uma palavra de código representa a potência de interferência de um específico nó B de interferência com o nó B de serviço sob consideração.

Na presente invenção para "nós Bs de interferência do nó B de serviço" nos queremos dizer aqueles nós Bs que poderiam usar o mesmo conjunto ou subconjunto de recursos de freqüência do nó B de serviço.

Em uma implementação real, os componentes de cada palavra de código são números representando potência de interferência quantizada.

Vamos adicionalmente supor que cada equipamento de usuário na célula mede a potência de interferência vindo de Q diferentes fontes de interferência. O k-ésimo equipamento de usuário periodicamente alimenta de volta ao nó B de serviço, um vetor de Q valores ordenados, que pode ser representado como a seguir:

= (3)

onde η é um instante de tempo e a dependência {pi,... pQ } de η e k foi baixada por questão de simplicidade de notação.

Quantização de vetor é então usada para encontrar uma representativa (palavra de código) da realimentação realimentação (pnk no livro de códigos. Se uma quantização baseada na norma Euclideana é adotada, então a palavra de código representativa pode ser expressa como a seguir:

f Q ^

VQfank ) = Qi Ci=Btgmm

1 <i<M

ij

Km )

(4) Outros tipos de norma são também aplicáveis à invenção, como um exemplo, um diferente tipo de norma é também proposto, onde é possível distinguir dois grupos de geradores de interferência, tendo diferentes pesos α e β.

* j-í Y

« £ =argmin

ISféltf

a

ν

(4')

As dimensões (componentes) relativas para o primeiro grupo

de nó Bs de interferência são {pi,... pQi}, enquanto aqueles relativos ao segundo grupo são {pQi +1>... pQ }.

O número de componentes Q em cada palavra de código é determinado em um estágio projeto e pode variar dependendo das necessidades específicas, mas convenientemente deve ser pelo menos, tão grande como o número de células na primeira camada de células de interferência em torno do nó B de serviço. Um projeto mais preciso poderia levar em conta também uma segunda camada de células de interferência em torno do nó B de serviço. Por exemplo, em caso de layout de célula hexagonal, há seis células imediatamente em torno de um nó B de serviço, assim Q = 6. Se a segunda camada de células de interferência é levada em conta, então Q = 18. Também diferentes valores de β poderiam ser adotados em implementações práticas. Por exemplo, em implementações mais simples somente um subconjunto da primeira camada ou a primeira e segunda camada de geradores de interferência pode ser levados em conta. Implementadores podem escolher selecionar somente os nós Bs de interferência da célula de serviço que em média têm a mais forte influência na célula de serviço.

Os valores assumidos pelos componentes de uma palavra de código em um determinado instante de tempo representam um ponto no espaço vetor cujas dimensões são potências de interferência. É importante enfatizar que as palavras de código não contêm qualquer informação sobre posicionamento geográfico de um específico equipamento de usuário, mas somente informação sobre a potência de interferência mantida pelo equipamento de usuário. Em um determinado instante de tempo n, há uma correspondência entre posições geográficas do equipamentos de usuário dentro da célula e das palavras código, mas isto não é em geral, uma correspondência bi-unívoca. Este conceito é ilustrado na figura 3, onde é assumido ter um único nó B de interferência que tem o mesmo caminho de perda em direção à três diferentes equipamentos de usuário. Neste caso, os três equipamentos de usuário, embora geograficamente localizados em diferentes pontos da célula, são mantidos na mesma potência de interferência e então envia para o no B, mensagens de realimentação tendo a mesma representativa palavra de código. Em geral, a situação de interferência vista por dois equipamentos de usuário representados pela mesma palavra de código não necessitam estar muito próximo cada um do outro, mas podem ser um pouco diferente, significando que os dois vetores de realimentação têm um determinada respectiva distância.

pode ser fixo ou variável no tempo, uma maior M em geral conduz a um erro de quantização médio menor. Especificamente, M deve ser designado em tal uma maneira que o erro de quantização médio para cada situação de interferência (pretendido como vetor de potência) mantida pelos equipamentos de usuário na célula está abaixo de um determinado limite, onde o erro de quantização pode ser definido como a seguir:

Quando um nó B é primeiro ativado, o respectivo livro de códigos é pré-configurado para valores padrão. No seguinte, alguns exemplos de iniciação convenientes são dados:

• uma coleção de muitas medições de potência de interferência de diferentes células de interferência pode ser usada como espaço de vetor a

O número de palavras de código M em um livro de códigos

(5) ser dividido em subconjuntos (como bem conhecido da teoria de quantização de vetor), e o centróide das partições (subconjuntos) então constituem o livro de códigos para iniciação. O livro de códigos obtidos desta maneira poderia provavelmente depende da forma da célula e como tal, pelo menos, um livro de códigos deve estar disponível para cada forma. Se as medições são relativas à célula específica, o livro de códigos será usada nela, então isto significa que a rede adota uma política incluindo uma fase de treinamento específico da célula. Por outro lado em geral, como oposto ao livro de códigos específica da célula, será usado;

• o livro de códigos inicial poderia ser determinado de modo a representar situações de interferência muito forte, por exemplo, a interferência experimentada pelos equipamentos de usuário quando a perda do caminho dos nós Bs de interferência é bem baixa. Dependendo do tio de algoritmo de controle de interferência, este tipo de livro de códigos poderia fazer o nó B inicialmente adotar um fator de re-uso grande de freqüência, pelo menos, na célula periférica;

• o livro de códigos inicial poderia ser pseudoaleatoriamente

gerado;

• o livro de códigos inicial poderia ser tal de modo a representar igual potência de interferência de todos os nós Bs de interferência. Por exemplo, um determinado número de palavras de código poderia ter o mesmo valor em todas de suas linhas ou parte das linhas, que deve corresponder à primeira camada de nós B de interferência. Por outro lado, cada palavra de código poderia ter somente uma linha diferente de zero (como para representar contribuições de interferência de somente um específico B somente);

• o livro de códigos inicial poderia ser tal de modo a representar uma faixa dinâmica mais ampla nos valores descrevendo as potências de interferência dos mais fortes nós Bs de interferência, que poderiam coincidir com os nós Bs que são geograficamente mais próximos. Uma faixa dinâmica menor pode ser colocada nos valores descrevendo o nó Bs mais longe, e. g. aqueles na segunda camada de nós Bs de interferência. Este arranjo pode ser entendido pensando que o movimento de um equipamento de usuário dentro de uma célula significa uma maior variação relativa em distância para os nós Bs de interferência próximos à célula. A variação da potência de interferência recebida é de modo tal em geral grande para um nó B de interferência em proximidade da borda da célula. A variação é por outro lado menor para um nó B de interferência mais longe da borda da célula;

• dividindo uma célula em um determinado número de áreas (e. g. dividir uma célula hexagonal em seis áreas simétricas triangulares com uma vértice no centro) e então uniformemente distribuindo as palavras de código em cada área assumindo que cada nó B de interferência transmite uma quantidade igual de potência média.

Após configuração inicial, o nó B então atualiza o livro de códigos com base nas mensagens de realimentação dos equipamentos de usuário na célula supervisionda pelo nó B. Mensagens de realimentação contêm a potência de interferência que os equipamentos de usuário na célula recebem de cada um dos principais nós Bs de interferência. Como a interferência mantida pelos equipamentos de usuário na célula pode mudar, o livro de códigos pode ser modificado a fim de limitar o erro de quantização de vetor médio. Algoritmos para dinamicamente atualizar um livro de códigos foram usados no passado, e. g. no campo de reconhecimento de voz e estão descritos na literatura (e. g. em Allen Gersho, Robert M. Gray, Vector Quantization and Signal Compression, Kluwer Academic Publishers, página 602, página 620). A velocidade na qual o livro de códigos converge para as medições observadas depende do tipo de algoritmo que é usado para controle de interferência e da organização como um todo da cadeia de realimentação. Por exemplo, se agrupamento de equipamento de usuário é efetuado, convergência do livro de códigos não pode ser bastante rápida, por outro lado isto causaria instabilidade no próprio agrupamento de equipamento de usuário (porque convergência rápida implica em grandes gradientes nas palavras de código com relação às quais agrupamento é efetuado). Contudo, o efeito global da evolução dinâmica do livro de códigos é que um maior número de palavras de código converge em direção àquelas regiões do espaço vetor onde a densidade de medição é maior.

Opcionalmente, um subconjunto das palavras de código no livro de códigos pode ser conservado fixo, i. e. elas não fazem parte da evolução dinâmica do livro de códigos, ou elas poderia não ser estritamente invariável mas mais propriamente poderiam ter um intervalo limitado de variabilidade. Adicionalmente, de modo a minimizar o erro de quantização quando novos equipamentos de usuário começa a ser servidos por aquela célula, essas palavras de código invariáveis ou quase invariáveis podem ser inicialmente distribuídas em todas as regiões da célula (porque elas devem estar relativamente próximas de qualquer equipamento de usuário que liga em qualquer localização dentro da célula ou entra na célula). Sua função é especialmente importante na fase transitória até o livro de códigos convergir em direção a elas.

A descrição anterior é baseada na suposição que os equipamentos de usuário podem medir a potência de interferência vindo de todos os principais nós Bs de interferência, i. e. a potência de interferência média à longo prazo que não é afetada pelas variações rápidas do rápido desvanecimento. As medições de potência de interferência são tornadas possíveis pelo conhecimento nos equipamentos de usuário de sinais de piloto específico de célula, que são separáveis com base em ortogonalidade (e. g. código, ortogonalidade de freqüência ou tempo). Em um diferente aspecto, os nó Bs poderiam ser organizados em um esquema de transmissão de "padrão de tabuleiro de xadrez" (um esquema de transmissão onde específicos instantes de tempo existem quando interferência intercélula é limitada à segunda camada de geradores de interferência ou menos) para garantir que a potência de interferência de cada nó B de interferência pode ser medida. Como PRBs já são separados em freqüência, em princípio não é necessário que os sinais de piloto seja específicos do PRB.

Após um determinado tempo de transição, um nó B entra em um modo de monitoramento, onde deve ser capaz de constantemente representar todas as situações de interferência dos equipamentos de usuário que estás servindo dentro de uma erro de quantização limitado. No modo de monitoramento, o sistema é suposto trabalhar como a seguir:

• cada equipamento de usuário que está programado para realimentação envia para o nó B um conjunto de valores medido, relativo ao período de medição mais recente;

• o nó B efetua uma quantização de vetor da mensagem de realimentação para encontrar a palavra de código representativa para a mensagem de realimentação;

• o nó B armazena em um banco de dados de interferência, representando todos os equipamentos de usuário servidos, somente índices para as palavras de código identificadas após quantização de vetor, os índices armazenados representando a posição das palavras de código identificadas no livro de códigos, assim sendo requerendo uma quantidade limitada de memória;

• o nó B dinamicamente atualiza o livro de códigos de acordo com um pré-determinado critério descrito, por exemplo em Allen Gersho, Robert M. Gray, Vector Quantization and Signal Compression, Kluwer Academic Publishers, página 602, página 620.

Várias estratégias possíveis são aqui embaixo descritos para a redução do número de mensagens de realimentação enviadas pelos equipamentos de usuário:

• se analisar as mensagens de realimentação enviadas pelos equipamentos de usuário, aparece que mais do que um equipamento de usuário é mantido com uma potência de interferência representada pela mesma palavra de código, ou por diferentes palavras de código cuja diferença tem uma norma abaixo de um determinado limite, o nó B pode decidir agrupar aqueles equipamentos de usuário. O nó B pode então solicitar uma mensagem de realimentação não para todos os equipamentos de usuário em um grupo, mas somente para um ou poucos equipamentos de usuário representativos. De qualquer maneira, após um intervalo de tempo máximo ter expirado, atualização de mensagens de realimentação são então solicitadas a todos os equipamentos de usuário;

• o método descrito no ponto anterior pode ser ainda melhorado solicitando mensagens de realimentação dos equipamentos de usuário em um grupo em um modo circular. O grupo é modificado quando um ou mais equipamentos de usuário começam a divergir da situação de interferência média do grupo;

• o método detalhado nos pontos anteriores pode ser opcionalmente restrito àqueles equipamentos de usuário tendo baixa mobibilidade. Uma estimativa da mobibilidade de um equipamento de usuário pode ser efetuada com base no deslocamento de Doppler dos sinais de piloto enviado pelo equipamento de usuário. Contudo isto é baseado na suposição que cada equipamento de usuário tem uma referência de freqüência de portadora precisa. Por outro lado, uma estimativa grosseira de mobibilidade pode ser realizada com base na palavra de código representativa para cada equipamento de usuário: de fato, se a palavra de código representativa muda Vagarosamente5 uma mobibilidade limitada pode ser assumida.

O banco de dados de interferência é a base para o nó B decidir que ações tentar com o propósito de limitar/controlar interferência. Quando aquelas ações são executadas, por exemplo, usando um algoritmo operando no nível de RRM, após um determinado retardo os equipamentos de usuário enviam para o nó B, novas mensagens de realimentação contendo as mais recentes medições de interferência observadas e o livro de códigos começa a convergir em direção as novas observações.

Em uma implementação real, um livro de códigos poderia existir para cada PRB ou grupo de PRBs.

O inteiro processo de caracterização de interferência co-canal pode ser, de forma esquemática, mostrado na figura 4, onde o bloco 40 representa a quantização de vetor realizada com base em um livro de códigos inicial (bloco 10) obtido após um passo de treinamento (bloco 20) ou com base em uma alternativo livro de códigos inicial independente da célula (bloco 30), bloco 50 representa o livro de códigos atualizado, bloco 60 representa o banco de dados atualizado para a descrição da situação de interferência, bloco 70 representa a execução de um algoritmo de mitigação/controle de interferência e a correspondente sinalização de rede (solicitações de nós Bs vizinhos e saídas em direção aos nós Bs vizinhos), bloco 80 representa a execução de ações para mitigação de interferência, e bloco 90 representa a sinalização do enlace ascendente, a saber as mensagens de realimentação enviadas pelos equipamentos de usuário para os nós Bs.

Aqui embaixo, quatro modalidades específicas da presente invenção são descritas, das quais ocasionam o uso de um único livro de códigos para a largura de banda de transmissão total das estações transceptoras de serviço, i. e. um livro de códigos que não é específico para um determinado PRB ou um grupo de PRBs.

Em uma primeira modalidade, mostrada na figura 5, o equipamento de usuário não mede a potência de interferência em um específico PRB para cada nó B de interferência. Em seu lugar mede somente a potência de interferência em um canal de piloto (transmissão ) comum que transmite sinais de piloto específicos da célula. O equipamento de usuário então envia mensagens de realimentação tendo Q campos somente, e não mensagens de realimentação específicas do PRB. É assumido que cada nó B de interferência informa aos nós Bs vizinhos sobre quais PRBs ele está ativamente usando e possivelmente que potência está transmitindo em cada PRB. Desta maneira, o nó B de serviço é capaz de estimar que potência de interferência é mantida para cada equipamento de usuário em sua célula, para cada PRB. A potência de interferência para um específico PRB é a soma das contribuições de todos os geradores de interferência. A contribuição de um gerador de interferência é a potência transmitida para um PRB específico, menos a atenuação medida para aquele gerador de interferência pelo específico equipamento de usuário. Mais especificamente, esses podem ser expressos como a seguir.

Vamos assumir que com uma determinada periodicidade no tempo cada nó B transmite uma seqüência de piloto específica da célula T1 = {9j,...,0T}, onde τ é o comprimento da seqüência. Vamos então assumir que o equipamento de usuário considerado tem conhecimento das Q seqüências de piloto dos principais nós Bs de interferência. O equipamento de usuário é então capaz de medir periodicamente a potência recebida para cada uma das Q seqüências de piloto conhecidas. O vetor de potência recebida medida vai tomar exatamente a forma da equação (3) anterior.

Se suposição é feita que todos os nós Bs transmitem a mesma potência de sinal de piloto, o vetor de potências medidas é inversamente proporcional à atenuação média a longo prazo vista por cada gerador de interferência. Em unidades logarítimicas (i. e. decibel), inversão se torna uma mudança de sinal:

Ak = bρ +η - Pv- +η - ρ J= {α^,..c β >

onde o escalar πρ representa a potência de sinal de piloto na antena de transmissão, e η é um termo ótimo, usado para a normalização de potência no sistema, que deve também levar em contraste um possível mecanismo de controle de potência no sinal de piloto.

O k-ésimo equipamento de usuário periodicamente alimenta de volta o vetor Ank para seu nó B de serviço. Cada um dos nós Bs vizinhos então sinaliza para o nó B de serviço, o vetor Pi = {KU,...,niN}, onde i é o índice do nó Β, N é o número total de PRBs, e 7cy é uma versão quantizada da potência que o i-ésimo nó B transmite no j-ésimo PRB (dependendo das convenções de sinalização, o valor 7üy = 0 poderia ser usado para indicar que o i-ésimo nó B não usa o j-ésimo PRB).

Para cada instante de tempo n, a potência de interferência mantida pelo k-ésimo equipamento de usuário no m-ésimo PRB pode ser estimado pelo nó B de serviço como (em unidades logarítmicas):

f^ia-^lí

(7)

onde a dependência do tempo foi intencionalmente baixada em todos os termos (índice n).

Também é possível computar a contribuições para a potência de interferência por PRB, específico para um determinado nó B de interferência. A potência de interferência mantida pelo k-ésimo equipamento de usuário no m-ésimo PRB e originado pelo i-ésimo nó B pode ser estimado pelo nó B de serviço como (em unidades logarítmicas) :

i<i<Q (8)

Esta modalidade permite uma redução na realimentação de enlace ascendente por um fator N sem uma perda significante de desempenho, a razão sendo que enquanto atenuação de devanescimento rápido depende do PRB, atenuação a longo prazo é essencialmente constante sobre toda a largura de banda. Mais ainda, esta modalidade permite uma simplificação do hardware dos equipamentos de usuário e consumo de energia reduzido.

Uma segunda modalidade é com base em uma estimativa pessimista de potência de interferência e permite uma redução significante da sinalização como um todo entre nós Bs, a ser obtida. Em particular, nesta segunda modalidade, que pode ser considerada como uma simplificação da primeira modalidade, uma suposição é feita que os nós Bs vizinhos não sinalizam o vetor Pi ou que somente os mais próximos (primeira camada de geradores de interferência) sinalizam. Neste caso, a equação (7) pode ser substituída pela seguinte expressão:

σ^= IOloglo£!0^, — <9)

i=i L^ixhk se ^im Roo conhecido para servir tio B

onde Timax é o valor de potência máxima que pode ser transmitido em um PRB. Também é possível definir contribuições de potência de

interferência específicas para um nó B de interferência. A potência de interferência mantida pelo k-ésimo equipamento de usuário no m-ésimo PRB e originado pelo i-ésimo nó B pode ser estimado pelo nó B de serviço como (em unidades logarítmicas) :

(%, se conhecido

, o > i<i<Q (10)

^ uax se ^fm não conhecido para servir no a

Em uma terceira modalidade, que pode ser considerada como

uma extensão da primeira modalidade, medição e realimentação são efetuadas como na primeira modalidade, com um livro de códigos usado para quantizar em vetor as medições, e os resultados da quantização de vetor pode por sua vez ser usados para agrupar os equipamentos de usuário e outro propósitos (como avaliar se em geral um nó B de interferência tem uma influência insignificante em um determinado equipamento de usuário). Então livros de códigos adicionais existem, na quantidade de um por PRB, que são usados para quantizar em vetor os vetores cujos componentes são definidos na equação (8). Os resultados da quantização de vetor são úteis no processo de mitigação de interferência. Adicionalmente ou alternativamente a esses livros de códigos adicionais, um único livro de códigos poderia existir para quantizar em vetor os vetores cujos componentes são definidos na equação (7). Os resultados da quantização de vetor são úteis no processo de mitigação de interferência. O que é importante notar é que esta terceira modalidade retém totalmente as vantagens de redução da largura de banda de realimentação de enlace ascendente e redução da complexidade do hardware e do consumo de energia no equipamento de usuário. O número maior de livros de códigos presentes no nó B somente significa complexidade de hardware aumentada para o nó B.

Em uma quarta modalidade, que pode ser considerada como uma extensão da segunda modalidade, um livro de códigos é usado para quantizar em vetor as medições, e os resultados da quantização de vetor podem por sua vez ser usados para agrupar os equipamentos de usuário e outros propósitos. Então, livros de códigos adicionais existem para cada PRB e são usados para quantizar em vetor os vetores cujos componentes são definidos na equação (10). Adicionalmente ou alternativamente, um único livro de códigos poderia existir par quantizar em vetor os vetores cujos componentes são definidos na equação (9). Como o caso anterior, também esta quarta modalidade totalmente retém as vantagens em termo de realimentação de enlace ascendente e complexidade de hardware reduzidos nos equipamentos de usuário.

Claims

1. Método para caracterizar interferência em um sistema de radiocomunicação incluindo uma pluralidade de estações de radiotransceptores configurada para se comunicar com equipamentos de usuário, caracterizado pelo fato de compreender: • medir, através de um equipamento de usuário em radiocomunicação com as estações transceptoras de serviço, quantidades indicativas de interferência das estações transceptoras de interferência; • enviar as quantidades medidas para as estações transceptoras de serviço; • associar pelo menos, um livro de códigos com as estações transceptoras de serviço, o livro de códigos incluindo um número de palavras de código cada uma representando uma respectiva situação de interferência quantizada em uma área coberta pelas estações transceptoras de serviço; e • identificar no livro de códigos uma palavra de código representativa das quantidades medidas pelo equipamento de usuário.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que identificar no livro de códigos uma palavra de código representativa das quantidades medidas pelo equipamento de usuário inclui: • identificar no livro de códigos a palavra de código mais próxima às quantidades medidas pelo equipamento de usuário com base em uma norma selecionada.

3. Método de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que identificar no livro de códigos a palavra de código representativa das quantidades medidas pelo equipamento de usuário inclui: • identificar diferentes palavras de código para diferentes equipamentos de usuário recebendo a mesma interferência proveniente das estações transceptoras de interferência.

4. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que identificar no livro de códigos a palavra de código representativa das quantidades medidas pelo equipamento de usuário inclui: • identificar a mesma palavra de código para diferentes equipamentos de usuário recebendo a mesma interferência proveniente das estações transceptoras de interferência.

5. Método de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que as estações transceptoras de serviço são configuradas para se comunicarem com os equipamentos de usuário em uma banda de freqüência que é organizada em um número de blocos de recursos físicos, e onde associar pelo menos, um livro de códigos com as estações transceptoras de serviço inclui: • associar um livro de códigos com cada bloco de recursos físicos.

6. Método de acordo com qualquer reivindicação precedente 1 a 4, caracterizado pelo fato de que as estações transceptoras de serviço são configuradas para se comunicarem com os equipamentos de usuário em uma banda de freqüência que é organizada em um número de blocos de recursos físicos, e onde associar pelo menos, um livro de códigos com as estações transceptoras de serviço inclui: • associar o mesmo livro de códigos com vários blocos de recursos físicos.

7. Método de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que o número de palavras de código no livro de códigos é fixo.

8. Método de acordo com qualquer reivindicação precedente 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o número de palavras de código no livro de códigos é variável a fim de manter a norma da diferença entre quantidades medidas em sucessão pelo mesmo equipamento de usuário ou por diferentes equipamentos de usuário e as representativas palavras de código no livro de códigos abaixo de um determinado limite.

9. Método de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que associar pelo menos, um livro de códigos com as estações transceptoras de serviço inclui: • fornecer um livro de códigos inicial; e • atualizar o livro de códigos.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o livro de códigos é atualizado a fim de manter a norma da diferença entre quantidades medidas em sucessão pelo mesmo equipamento de usuário ou por diferentes equipamentos de usuário e as representativas palavras de código no livro de códigos abaixo de determinado limite.

11. Método de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que atualizar o livro de códigos inclui: · manter um subconjunto das palavras de código no livro de códigos não variante para minimizar, quando novos equipamentos de usuário começam a ser servidos pelas estações transceptoras de serviço, a norma da diferença entre as quantidades medidas pelo equipamentos de usuário e a respectiva representativa palavra de código no livro de códigos.

12. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que fornecer um livro de códigos inicial inclui: • coletar um ou mais conjuntos de quantidades medidas; • dividir o conjunto em subconjuntos; e • computar centróides dos subconjuntos; e · formar o livro de códigos com os centróides computados.

13. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que fornecer um livro de códigos inicial inclui: • gerar pseudoaleatoriamente o livro de códigos inicial.

14. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que fornecer um livro de códigos inicial inclui: • gerar um livro de códigos inicial representando igual potência de interferência de todas as estações transceptoras de interferência.

15. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que fornecer um livro de códigos inicial inclui: • gerar um livro de códigos inicial representando situações de potência de interferência muito fortes.

16. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que fornecer um livro de códigos inicial inclui: • gerar um livro de códigos inicial representando uma faixa dinâmica ampla nas potências de interferência da estações transceptoras de interferência mais forte e uma faixa dinâmica pequena nas potências de interferência das estações transceptoras de interferência mais fracas.

17. Método de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que o equipamento de usuário é configurado para medir quantidades indicativas de interferência de pelo menos, um subconjunto de estações transceptoras de interferência.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um mencionado subconjunto, compreende a primeira camada de estações transceptoras de interferência em torno das estações transceptoras de serviço.

19. Método de acordo com as reivindicações 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que o pelo menos, um mencionado subconjunto compreende a primeira e a segunda mencionada camada das estações transceptoras de interferência em torno das estações transceptoras de serviço.

20. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de incluir ainda: • armazenar um índice para cada palavra de código identificada, cada índice sendo indicativo da posição da palavra de código no livro de códigos.

21. Método de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de incluir ainda: • agrupar, através das estações transceptoras de serviço, os equipamentos de usuário servido por meio do mesmo, baseado nos índices armazenados.

22. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de incluir ainda: • identificar, através das estações transceptoras de serviço, pelo menos, um representativo equipamento de usuário no grupo de equipamentos de usuário; e • solicitar, através das estações transceptoras de serviço, o representativo equipamento de usuário para medir e enviar as quantidades indicativas de interferência provenientes das estações transceptoras de interferência.

23. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de incluir ainda: • solicitar, através das estações transceptoras de serviço, aos equipamentos de usuário no grupo para medir e enviar as quantidades indicativas de interferência provenientes das estações transceptoras de interferência em um modo circular.

24. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de incluir ainda: • solicitar, através das estações transceptoras de serviço, o equipamento de usuário no grupo e tendo baixa mobibilidade dentro de uma área coberta através das estações transceptoras de serviço, para medir as quantidades indicativas de interferência provenientes das estações transceptoras de interferência.

25. Método de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que cada estação de transceptor é configurada para se comunicar com equipamentos de usuário em uma banda de freqüência que é organizada em um número de blocos de recursos físicos, e onde medir, através de um equipamento de usuário, quantidades indicativas de interferência provenientes das estações transceptoras de interferência, inclui : • medir, através do equipamento de usuário, potências dos sinais de piloto transmitidos pelas estações transceptoras de interferência em respectivos canais de piloto.

26. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de incluir ainda: • comunicar para as estações transceptoras de serviço, as potências de transmissão usadas pelas estações transceptoras de interferência em seus blocos de recursos físicos; e • determinar, através das estações transceptoras de serviço, potências de interferência recebidas pelo equipamento de usuário em seus blocos de recursos físicos com base nas potências dos sinais de piloto medidas pelo equipamento de usuário e nas potências de transmissão usadas pelas estações transceptoras de interferência em seus blocos de recursos físicos.

27. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de incluir ainda: • determinar, através das estações transceptoras de serviço, as potências de interferência recebidas pelo equipamento de usuário em seus blocos de recursos físicos com base nas potências dos sinais de piloto medidas pelo equipamento de usuário e nas potências de transmissão máximas que podem ser usadas pelas estações transceptoras de interferência em seus blocos de recursos físicos.

28. Sistema de radiocomunicação, caracterizado pelo fato de incluir uma pluralidade de estações de radiotransceptores configurada para se comunicar com equipamentos de usuário e para implementar um método de caracterização de interferência de acordo com qualquer reivindicação precedente.

29. Produto de programa de computador, caracterizado pelo fato de ser carregável em uma memória de um processador de uma estação radiotransceptora em um sistema de radiocomunicação e compreendendo porções de código de software para implementar, quando o produto de programa de computador é executado no sistema de processamento, o método de caracterização de interferência como definido em qualquer precedente reivindicação 1 a 27.

30. Método para atenuar interferência em um sistema de radiocomunicação, caracterizado pelo fato de compreender • caracterizar interferência como definida em qualquer das reivindicações 1 a 27; • atenuar interferência operando em um nível de gerenciamento de recursos de rádio (RRM).