ES2295592T3 - Metodo y sistema para evitar salidas de margen (perdidas transitorias) de potencia en la estacion base en sistemas celulares que utilizan transmision con velocidad (tasa de transferencia) variable. - Google Patents
Metodo y sistema para evitar salidas de margen (perdidas transitorias) de potencia en la estacion base en sistemas celulares que utilizan transmision con velocidad (tasa de transferencia) variable. Download PDFInfo
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Abstract
Un método (10) para evitar salidas de margen (pérdidas transitorias) de potencia en una estación base (114) en sistemas celulares que utilizan transmisión con velocidad (tasa de transferencia) variable, caracterizado por: a) calcular (12) un requerimiento (Ps;n) de potencia de transmisión como estimación para cada intervalo selector al menos en un cuadro futuro; b) identificar intervalos selectores (12) que tienen un requerimiento (Ps;n) de potencia de transmisión como estimación por encima de un valor (Pthr) de umbral predeterminado; y c) optimizar la estimación (Ps;n) de requerimiento de potencia de transmisión en relación con el valor (Pthr) de umbral predeterminado en cada uno de los intervalos selectores identificados.
Description
Método y sistema para evitar salidas de margen
(pérdidas transitorias) de potencia en la estación base en sistemas
celulares que utilizan transmisión con velocidad (tasa de
transferencia) variable.
El presente invento se refiere al campo de las
comunicaciones inalámbricas. Más específicamente, el presente
invento se refiere a sistemas celulares de tercera generación que
utilizan transmisión con velocidad (tasa de transferencia) variable
en el enlace descendente.
Un sistema celular de tercera generación utiliza
controladores de red de radiofrecuencia (RNC) y estaciones base
(BS). El tráfico procedente de la red de núcleo hacia el usuario
(enlace descendente) es dirigido por el controlador de red de
radiofrecuencia a la estación base mejor preparada para dar servicio
a un usuario dado. Los datos enviados por el controlador de red de
radiofrecuencia a la estación base para un usuario dado se segregan
en canales de transporte (DCHs), cada uno de los cuales tiene sus
propias características en lo que se refiere a tipo de
codificación, velocidad (tasa de transferencia) e intercalación. La
estación base recoge periódicamente los datos en la forma de
bloques de transporte procedentes del controladores de red de
radiofrecuencia, aplica la codificación e intercalación adecuadas
para cada canal de transporte, multiplexa los datos procedentes de
estos canales de transporte diferentes, y los transmite a través del
canal o canales físicos adecuados (DPCH). Los canales físicos de
definen en términos de código de dispersión y, en el caso de
transmisión discontinua (TDD), en términos de intervalos
selectores.
La potencia a la cual se transmiten las señales
a través de un canal físico dado para un usuario dado depende de
varios factores, tales como las pérdidas de transmisión entre el
usuario y la estación base, el nivel de interferencias percibido
por el usuario, y la relación señal a interferencia (SIR) requerida
para una transmisión satisfactoria. La relación señal a
interferencia requerida para un usuario dado en un canal físico dado
puede depender de la cantidad de datos a transmitir desde los
diferentes canales de transporte durante un período de tiempo
específico (cuadro). Puede hacerse referencia a esta cantidad de
datos como combinación de formato de transporte (TFC).
El usuario solicita periódicamente a la estación
base el ajuste de su potencia hacia arriba o hacia abajo utilizando
un canal de enlace ascendente a medida que la relación señal a
interferencia que experimenta varía hacia abajo o hacia arriba. La
estación base puede decidir satisfacer o no la solicitud del
usuario. En un intervalo selector dado, la potencia total utilizada
para transmitir todos los canales físicos no puede superar un
cierto umbral. Si la estación base se encuentra en una situación en
la que se viola el umbral, tiene que reducir la potencia de todos
los canales físicos (en la misma cantidad relativa) para evitar que
se supere el umbral. Se hace referencia a esta situación como
salida de margen (pérdida transitoria) de potencia.
El término "congestión" es un término
general que sirve para denominar cualquier situación en la que la
estación base no es capaz de transmitir satisfactoriamente todos
los datos enviados por el controlador de red de radiofrecuencia a
los diversos usuarios o equipo de usuario (UE) conectado a la
estación base. Esto puede ser debido a una falta de recursos
físicos, potencia de procesamiento o potencia de transmisión. Con el
fin de crear un mecanismo para que la estación base establezca
prioridades entre canales de transporte en caso de congestión, el
controlador de red de radiofrecuencia asigna una prioridad a cada
canal de transporte: la prioridad de tratamiento de cuadro (FHP).
La prioridad de tratamiento de cuadro es asignada por el controlador
de red de radiofrecuencia y transmitida a la estación base, de modo
que se obtienen los datos más importantes en caso de congestión.
Esta solución, sin embargo, falla en indicar
cuantos datos de baja prioridad han de eliminarse para evitar con
seguridad una salida de margen (pérdida transitoria) de potencia
importante. Se necesitan, por consiguiente, un método y un sistema
para eliminar la cantidad óptima de datos en caso de congestión,
teniendo en cuenta los requerimientos de potencia y la prioridad de
tratamiento de cuadro de los datos.
El documento US 6,272,325 describe un método
para establecer una conexión inalámbrica con un terminal de usuario.
El método determina si una densidad de potencia media transmitida
asociada con una antena del terminal de usuario igualará o superará
un nivel de umbral predeterminado. Se toman entonces medidas para
reducir o eliminar la potencia transmitida en un instante anterior
o coincidente al que corresponde a cuando el nivel de densidad de
potencia transmitida iguala o supera el nivel de umbral. La
reducción de la potencia transmitida se realiza indistintamente
asignando el terminal de usuario a otro canal de frecuencia,
asignando el terminal de usuario a otro intervalo selector,
cambiando el número de satélites a través de los cuales está
estableciendo comunicación el terminal de usuario, o cambiando una
velocidad (tasa de transferencia) de datos a la cual está
transmitiendo el terminal de usuario.
El invento consiste en un método y un sistema
para evitar salidas de margen (pérdidas transitorias) de potencia
en la estación base en sistemas celulares que utilizan transmisión
con velocidad (tasa de transferencia) variable. Cuando se produce
una situación de congestión, el invento elimina la cantidad óptima
de datos mientras tiene en cuenta los requerimientos de potencia y
la prioridad de tratamiento de cuadro de los datos.
La figura 1 es un diagrama de flujo que muestra
un método para evitar salidas de margen (pérdidas transitorias) de
potencia en la estación base de acuerdo con una realización del
presente invento.
La figura 2 es un sistema en el que se elimina
la cantidad óptima de datos cuando se encuentra una congestión de
acuerdo con una realización del presente invento.
El presente invento utiliza información de
estación base relativa a la potencia transmitida durante el último
cuadro, junto con información relativa a la cantidad total de datos
que ha de transmitir la estación base durante cuadros futuros, para
tomar decisiones sobre el tipo y la cantidad de datos que deberán
eliminarse para evitar una salida de margen (pérdida transitoria)
de potencia importante en los cuadros futuros. Esto permite a la
estación base determinar no solamente que datos deberán eliminarse,
sino también cuantos. La estación base considera también la
prioridad de tratamiento de cuadro de los datos en su toma de
decisión. En situaciones en las que es necesario eliminar datos, el
invento elimina datos por orden de prioridad y hace mínima la
cantidad de datos que se eliminan con el fin de evitar una pérdida
transitoria de potencia.
Como se ha mencionado, los datos enviados desde
el controlador de red de radiofrecuencia hasta la estación base
para un usuario particular se segregan en canales de transporte. Los
datos procedentes de un conjunto de canales de transporte se
multiplexan en un canal de transporte compuesto codificado (CCTrCH).
Un canal de transporte compuesto codificado es transmitido a través
de un cierto número de canales físicos que están asignados al canal
de transporte compuesto codificado. El número de canales físicos que
son utilizados por un canal de transporte compuesto codificado en
un cuadro dado depende de la cantidad de datos que han de
transmitirse durante ese cuadro.
Cuando se descartan datos procedentes de un
canal de transporte, el número de canales físicos requeridos para
soportar la transmisión de datos para este usuario puede reducirse.
Si algunos de los canales físicos que ya no son necesarios están en
un intervalo selector seleccionado, se reducirá también el
requerimiento de potencia de transmisión (P_{s;n}) para ese
intervalo selector. El presente invento evalúa, por consiguiente,
el efecto que tiene la marcación (el etiquetado) de diferentes
combinaciones de canales de transporte para descarte de datos sobre
el P_{s;n} de un intervalo selector seleccionado. El requerimiento
P_{s;n} de potencia de transmisión de un intervalo selector
seleccionado puede ser recalculado y comparado con un umbral
(P_{thr}), que es indicativo de la potencia máxima de transmisión
permitida, suponiendo que existe alternancia entre los datos de
diversos canales de transporte entre transmisión y eliminación. Esto
permite que la estación base seleccione para
transmisión/eliminación una combinación de canales de transporte de
un intervalo selector seleccionado que da lugar a una cantidad
óptima de datos que se descartan mientras asegura que el
requerimiento P_{s;n} de potencia de transmisión de un intervalo
selector seleccionado no supera el umbral P_{thr}.
Antes de que la estación base pueda procesar (es
decir, codificar, intercalar y multiplexar) y enviar los datos para
un canal de transporte particular, debe haber recibido datos del
controlador de red de radiofrecuencia y memorizado transitoriamente
los datos que transmitirá durante los siguientes n cuadros,
donde n es el número de cuadros en los cuales se intercala
este canal de transporte. Se hace referencia usualmente a la
duración correspondiente como intervalo de tiempo de transmisión
(TTI) que varía de un canal de transporte a otro dependiendo de la
naturaleza de los datos transportados. De este modo, los datos para
un canal de transporte dado son memorizados transitoriamente y
enviados cada n cuadros.
En cada cuadro, la estación base puede estimar
el requerimiento P_{s;n} de potencia de transmisión de cada
intervalo selector para el cuadro siguiente, o si se desea para
varios cuadros siguientes, en base a los datos que serán
transmitidos para los diferentes canales de transporte y a las
potencias de transmisión utilizadas en cada momento. Si la estación
base determina (comparando (P_{s;n}) con P_{thr}) que el riesgo
de pérdida transitoria de potencia es importante para un intervalo
selector particular en un cuadro a recibir, ese intervalo selector
se selecciona para evaluación adicional. Es decir, la estación base
buscará en los datos memorizados transitoriamente programados para
transmisión en el siguiente cuadro o cuadros, y descartará los datos
de algunos canales de transporte de modo que el requerimiento
P_{s;n} de potencia de transmisión en el intervalo selector y en
el cuadro o cuadros afectados no supera el umbral P_{thr}. El
umbral P_{thr} puede ajustarse para hacer el método más o menos
agresivo.
Con el fin de calcular un requerimiento
P_{s;n} de potencia de transmisión para un cuadro futuro, la
siguiente información se supone o se conoce:
- \bullet
- La potencia de transmisión de cada canal físico dado de cada canal de transporte compuesto codificado para el cuadro o cuadros futuros.
- \bullet
- La combinación (TFC) de formato de transporte para cada canal de transporte compuesto codificado durante el cuadro o cuadros futuros, dado que dicha combinación determina el número de canales físicos que se utilizan.
- \bullet
- Para cada canal de transporte compuesto codificado que no tiene datos durante el cuadro futuro, si se espera o no el envío de una ráfaga de datos especial.
Las potencias de transmisión de cada canal
físico dado utilizado, sin embargo, no se conocen exactamente ni
siquiera para el cuadro siguiente. Por consiguiente, el método del
presente invento utiliza simplemente las últimas potencias de
transmisión reportadas por el control de la Capa 1 (es decir, la
Capa 1 de la estación base) para calcular valores estimados del
requerimiento P_{s;n} de potencia de transmisión para cualquier
cuadro futuro. Las últimas potencias de transmisión reportadas por
el control de la Capa 1 son preferiblemente las que se utilizaron
en el cuadro actual, o la anterior si no se puede disponer de la
información a tiempo.
El requerimiento P_{s;n} de potencia de
transmisión en el intervalo selector s puede calcularse, por
ejemplo, de acuerdo con la ecuación:
donde g(k, s; n) es
la potencia de transmisión supuesta, en el cuadro n, de un
canal físico dado utilizado por el canal de transporte compuesto
codificado de orden k en el intervalo s;
n_{k} es el número de usuarios; c_{k} (n) es la
combinación de formato de transporte esperada del canal de
transporte compuesto codificado k en el cuadro n;
d_{k} (n) indica si se espera una ráfaga especial de datos
a enviar en el cuadro n (nota: si se espera una ráfaga
especial, esto implica que no existen datos en la combinación de
formato de transporte); y u_{k} (s, c, d) es el número de
canales físicos utilizados por el canal de transporte compuesto
codificado de orden k en el intervalo selector s si se
envía la combinación de formato de transporte de orden c o
si se envía una ráfaga especial (donde d = 1 indica que se
espera el envío de una ráfaga
especial).
Una vez que se han calculado los valores de
requerimiento P_{s;n} de potencia de transmisión para cada
intervalo selector en los n cuadros futuros siguientes, se
comparan con el umbral P_{thr}. Si el método calcula que el valor
del requerimiento P_{s;n} de potencia de transmisión supera al
umbral P_{thr} en al menos un intervalo selector y un cuadro, ese
intervalo selector es evaluado para descarte de datos. Si hay más de
un intervalo selector en el que P_{s;n} es mayor que el umbral
P_{thr}, el intervalo selector que tiene el valor P_{s;n} se
selecciona en primer lugar y es evaluado para descarte de datos. Los
intervalos selectores restantes serán evaluados con el fin de
disminuir el valor de P_{s;n}. Si, por el contrario, no existen
intervalos selectores que tienen un valor P_{s;n} que supera el
umbral P_{thr}, el método no realiza ninguna operación para este
cuadro o cuadros y envía todos los datos.
Los canales de transporte de un intervalo
selector seleccionado para ser considerado para descarte de datos
se denominan canales de transporte "concernidos" (DCHs). Los
canales de transporte concernidos son considerados por el presente
invento para ser definidos del modo siguiente:
\bullet Existen datos a entregar para este
canal de transporte en el cuadro siguiente.
\bullet El canal de transporte es parte de
un canal de transporte compuesto codificado que está
"implicado" en un intervalo selector problemático, es decir un
intervalo selector que tiene un valor de P_{s;n} que supera al
umbral P_{thr}. Se dice que un canal de transporte compuesto
codificado está "implicado" en un intervalo selector
problemático si al menos uno de los canales físicos sobre los cuales
está mapeado está en ese intervalo selector como se ha mencionado
anteriormente.
Los canales de transporte concernidos se
almacenan de acuerdo con un criterio predeterminado.
Preferiblemente, los canales de transporte se clasifican primero
por prioridad de tratamiento de cuadro del canal de transporte (la
prioridad de tratamiento de cuadro de orden inferior se pone en
primer lugar) y en segundo lugar por potencia de transmisión
"relacionada" del canal de transporte (las potencias altas en
primer lugar). La potencia de transmisión "relacionada" de un
canal de transporte se define como la potencia de transmisión del
canal de transporte compuesto codificado al que pertenece el canal
de transporte. De este modo, dentro de un valor de prioridad de
tratamiento de cuadro particular, el método afectará primero a los
canales de transporte que constituyen canales de transporte
compuestos codificados que tienen los requerimientos de potencia más
altos. Estos canales de transporte compuestos codificados podrían
pertenecer a usuarios que tengan altas pérdidas de vía de
transmisión debido a sus posiciones desfavorables con respecto a la
estación base en servicio.
El método pone a continuación una
"etiqueta" en el primer canal de transporte de la lista y
recalcula el valor P_{s;n} para el intervalo selector y cuadro
problemático seleccionados como se ha descrito anteriormente, pero
suponiendo ahora que el canal de transporte marcado no enviará
datos. Si P_{s;n} es aun mayor que el umbral P_{thr}, el método
procederá con el siguiente canal de transporte de la lista, y
continuará hasta que P_{s;n} sea inferior al umbral P_{thr} o
hasta que no existan canales de transporte en la lista.
En este punto, el método continúa a pesar del
hecho de que P_{s;n} pueda ser inferior a P_{thr} porque es
posible que algunos canales de transporte que han sido marcados para
descarte podrían ser desmarcados. Es decir, es posible en este
punto que ciertos canales de transporte puedan ser restaurados sin
hacer que P_{s;n} suba por encima de P_{th.} Estos canales de
transporte deberán escatimarese. Por consiguiente, el método se
aplicará en sentido inverso de la lista de canales de transporte y
recalculará el valor P_{s;n} eliminando tentativamente la
etiqueta de todos los canales de transporte sucesivamente y
comprobando si P_{s;n} aumentaría y volvería a estar por encima
del valor de umbral. Si la eliminación de la etiqueta de un canal
de transporte particular no da lugar a que P_{s;n} supere a
P_{thr}, se elimina al etiqueta de ese canal de transporte. Si,
por el contrario, la eliminación de una etiqueta de canal de
transporte hace que P_{s;n} supere a P_{thr}, ese canal de
transporte es reetiquetado y no se enviarán los datos
correspondientes al mismo. El proceso finaliza después de haberse
recomprobado todos los canales de transporte marcados.
Después de haberse completado el procedimiento
de descarte para el primer intervalo selector con problemas (es
decir, el peor), el método puede iniciarse nuevamente, si se desea.
En ese caso, se recalcula el P_{s;n} para todos los demás
intervalos selectores y el método se inicia con el nuevo intervalo
selector "peor" con problemas, si es este el caso (y sin
incluir un intervalo selector para el cual el procedimiento de
descarte ha tenido ya lugar). La razón por la cual P_{s;n} debe
ser recalculado para los demás intervalos selectores es que es
posible que P_{s;n} haya disminuido en los otros intervalos
selectores después de descargar los datos de algunos canales de
transporte para aliviar la congestión en otro intervalo selector.
Esto puede ocurrir si un canal de transporte compuesto codificado
utiliza canales físicos en diferentes intervalos selectores.
El método termina después de haberse procesado
todos los intervalos selectores problemáticos. A continuación, los
datos se transfieren al control de Capa 1, sin que se transmitan
datos a través de los canales de transporte "etiquetados". En
teoría, podría ocurrir que la reducción del formato de transporte de
algunos canales de transporte hasta ausencia de datos podría dar
lugar a una combinación de formato de transporte no válida en algún
cuadro. Si después de ejecutar el procedimiento de descarte el
método encuentra que se producirá esta situación, el método podría
reducir el formato de transporte de los canales de transporte cuyos
datos son enviados al mismo tiempo hasta que se encuentra una
combinación de formato de transporte válida. Si esto no es posible
(por ejemplo, porque se han enviado anteriormente los datos de otros
canales de transporte), el método podría entonces volver a los
formatos de transporte ofrecidos a la estación base por el
controlador de red de radiofrecuencia.
Las operaciones realizadas para implementar el
método del presente invento se muestran en la figura 1 y se indican
en general con el número 10 de referencia. En todo el método,
solamente se considerarán para descarte los datos procedentes de
canales de transporte que pertenecen a un usuario que está asignado
a un canal físico dado en un intervalo selector seleccionado.
El método se inicia en la operación 12
identificando los intervalos selectores problemáticos en los que se
considerarán datos para descarte. Para identificar intervalos
selectores problemáticos, se calcula un valor estimado de P_{s;n}
para cada intervalo selector s en los n cuadros que se
van a recibir. Los intervalos selectores que tienen un valor
P_{s;n} superior a un umbral P_{thr} de potencia se identifican
como intervalos selectores problemáticos.
El valor P_{thr} es un valor ajustable
predeterminado basado en la potencia máxima permitida de la estación
base. El valor de P_{thr} puede ser utilizado para controlar el
grado de agresividad con que se descartan los datos. Más
específicamente, cuanto mayor es el valor de P_{thr} más
conservador será el método en el descarte de datos. Es decir, un
valor P_{thr} más alto dará lugar a que se identifiquen menos
intervalos selectores como intervalos selectores problemáticos,
reduciéndose así la cantidad de canales de transporte considerados
para descarte de datos.
En la operación 14 el método determina si fueron
en realidad identificados en la operación 12 los intervalos
selectores problemáticos. Si no existen intervalos selectores
problemáticos, el método finaliza en la operación 15 y puede
reiniciarse como se desee. Alternativamente, si existen intervalos
selectores problemáticos, el método continúa a la operación 16 en
la que se selecciona el intervalo selector problemático que tiene el
valor P_{s;n} más alto. En la operación 18, se identifican los
canales de transporte concernidos. Como se ha explicado
anteriormente, los datos enviados por el controlador de red de
radiofrecuencia a la estación base para un usuario dado se segregan
en un conjunto de canales de transporte que son multiplexados en un
canal de transporte compuesto codificado y mapeados en canales
físicos para entregar al usuario. Los canales de transporte que
utilizan canales físicos en el intervalo selector problemático
seleccionado en curso se identifican como canales de transporte
"concernidos".
En la operación 20, los canales de transporte
concernidos se almacenan por orden de prioridad de tratamiento de
cuadro creciente y potencia de transmisión relacionada decreciente.
La potencia de transmisión relacionada de un canal de transporte
particular es la potencia de transmisión del canal de transporte
compuesto codificado al cual pertenece el canal de transporte. En
la operación 22, se define el parámetro D_{max} como número de
canales de transporte concernidos. En la operación 24, el método
determina si D_{max} es igual a 0. Si D_{max} es igual a 0,
ello significa que no existen canales de transporte concernidos en
este intervalo selector y el método retorna a la operación 16 para
seleccionar el intervalo selector que tiene el siguiente valor
P_{s;n} más alto. Si D_{max} no es igual a 0, el método continúa
hasta la operación 26 en la que se define D como canal de
transporte concernido particular fuera del grupo de canales de
transporte concernidos que se está considerando y se pone en el
valor lógico (1). Esto asegura que el primer canal de transporte
concernido de la lista se considera en primer lugar, permitiendo así
que sea evaluado primero el canal de transporte concernido que
tiene el nivel de prioridad más bajo y la potencia de transmisión
más alta.
En la operación 28, es etiquetado para descarte
el canal de transporte concernido de orden D (es decir, el primero,
segundo, tercero, etc). Es decir si D es igual a (1), el primer
canal de transporte concernido sería marcado para descarte. A
continuación, en la operación 30, se recalcula el valor P_{s;n}
para el intervalo selector seleccionado suponiendo que no serán
enviados los datos contenidos en el canal de transporte concernido
de orden D. A continuación, en la operación 32, el método determina
si P_{s;n} es menor que P_{thr}. Si P_{s;n} es menor que
P_{thr}, el método continúa hasta la operación 36 en la que se
desmarca el canal de transporte concernido de orden D, de modo que
el método puede confirmar si el canal de transporte necesita ser
descartado. Si P_{s;n} no es menor que P_{thr}, el método
determina en la operación 34 si D es igual a D_{max}, es decir si
todos los canales de transporte concernidos han sido considerados.
Si D no es igual a D_{max}, ello significa que todos los canales
de transporte concernidos no han sido considerados y el método
prosigue hasta la operación 35. En la operación 35, D es aumentado
en una unidad de modo que el siguiente canal de transporte
concernido de la lista puede ser etiquetado y considerado para
descarte, como se ha explicado anteriormente.
Una vez que se han completado las operaciones 28
a 35, según sea necesario, para cada uno de los canales de
transporte concernidos, los datos requeridos para reducir P_{s;n}
a un valor inferior a P_{thr} han sido etiquetados para descarte.
Sin embargo, existe el riesgo de que se hayan marcado para descarte
demasiados datos. El método, por consiguiente, continúa evaluando
el efecto de marcar para descarte diferentes combinaciones de
canales de transporte concernidos. Esto se hace para asegurar que se
está descartando la cantidad óptima de datos, de tal modo que no se
descartan necesariamente demasiados datos al tiempo que se reduce el
valor P_{s;n} de un intervalo selector seleccionado.
Como se ha mencionado anteriormente, el canal de
transporte concernido de orden D se desetiqueta en la operación 36.
A continuación, en la operación 38, se calcula una estimación
transitoria del requerimiento de potencia de transmisión
(P'_{s;n}). El valor P'_{s;n} se calcula teniendo en cuenta el
estado en curso (es decir, marcado o no marcado) de los canales de
transporte concernidos.
En la operación 40, el método evalúa P'_{s;n}
en relación con P_{s;n} y P_{thr}. Específicamente, en la
operación 40, el método determina si P'_{s;n} es mayor que
P_{s;n} y P_{thr}. Si P'_{s;n} es mayor que ambos valores
P_{s;n} y P_{thr}, esto significa que el valor P_{s;n} para el
intervalo selector seleccionado no puede ser reducido
suficientemente con los datos que se están transmitiendo en el canal
de transporte concernido de orden D. Por consiguiente, si el
desetiquetado de un canal de transporte concernido da lugar a un
valor P'_{s;n} que es mayor que P_{s;n} y P_{thr,} ese canal
de transporte concernido se desetiqueta en la operación 42 dando
lugar a que se descarten los datos correspondientes a ese canal de
transporte concernido. Si, por el contrario, el método determina en
la operación 40 que P'_{s;n} no es mayor que P_{s;n} y
P_{thr}, esto significa que P_{s;n} para el intervalo selector
seleccionado puede ser reducido suficientemente mientras se
transmiten los datos contenidos en el canal de transporte concernido
de orden D. En ese caso, el canal de transporte concernido de orden
D permanece desetiquetado y el método prosigue hasta la operación
14 en la que P_{s;n} se ajusta a un valor igual a P'_{s;n}.
Independientemente de si se desetiqueta o no el
canal de transporte concernido de orden D, el método continúa hasta
la operación 44. En la operación 44 el método determina si el canal
de transporte concernido de orden D es el primer canal de
transporte concernido, asegurando así que todos los canales de
transporte concernidos que fueron considerados anteriormente para
recibir una etiqueta se reconsideran de un modo similar, en orden
inverso, para ser desetiquetados. Esto permite etiquetar la
combinación correcta de canales de transporte concernidos para
descarte de datos optimizando así el requerimiento P_{s;n} en
relación con P_{thr} (es decir, seleccionar la combinación
correcta de canales de transporte concernidos para descarte de
datos, de modo que se descarta la cantidad mínima de datos al
tiempo que se asegura que P_{s;n} no supera a P_{thr}). Es
importante observar que optimizando P_{s;n} en relación con
P_{thr}, el método hace también que P_{s;n} esté lo más próximo
posible a P_{thr}, por supuesto sin superar a este último
valor.
Si el canal de transporte concernido de orden D
es el primero (es decir, si D es igual a 1), el método proseguirá
hasta la operación 46. Si no es así, sin embargo, el método continúa
con la operación 45 en la que el valor de D se decrementa en una
unidad, de tal modo que el siguiente canal de transporte concernido
puede ser considerado para ser desetiquetado.
Una vez que todos los canales de transporte
concernidos han sido considerados (operaciones 28 a 35) y
reconsiderados (operaciones 36 a 45) para descarte de datos, el
método determinará en la operación 46 si existen intervalos
selectores adicionales cualesquiera que fueron identificados
anteriormente como intervalos selectores problemáticos en la
operación 12. Si existen intervalos selectores adicionales, el
método prosigue hasta la operación 48 en la que se recalcula
P_{s;n}. Una vez que ha sido recalculado P_{s;n} para todos los
intervalos selectores restantes, se selecciona en la operación 16
el intervalo selector que tiene ahora el valor P_{s;n} más alto,
y el método continúa a partir de ese punto como se ha descrito
anteriormente. Alternativamente, si no existen intervalos
selectores problemáticos adicionales, el método finaliza (operación
50) y los datos marcados no se envían.
Con el fin de proponer un ejemplo de cómo puede
implementarse el método del presente invento, supóngase que existen
tres canales de transporte concernidos (D1, D2 y D3), donde D3 tiene
el nivel de prioridad de tratamiento de cuadro más alto y D1 y D2
tienen la misma prioridad de tratamiento de cuadro. Supóngase además
que P_{thr} es igual a 1,0 W y que los canales de transporte D1,
D2 y D3 tienen potencias de transmisión individuales relacionadas de
0,1 W, 0,1 W y 1,1 W, respectivamente.
Dadas la prioridad de tratamiento de cuadro y la
potencia de transmisión relacionada de los canales de transporte,
se clasificarían como D1, D2 y D3 en la operación 20 (es decir,
aumentando primero la prioridad de tratamiento de cuadro y
disminuyendo a continuación la potencia de transmisión relacionada).
Por consiguiente, para D1, D2 y D3, el parámetro D es igual a 1, 2
y 3, respectivamente. Adicionalmente, supóngase que los valores
P_{s;n} cuando algunos o todos los datos de estos canales son los
siguientes:
- D1+D2+D3:
- 1,3 W
- D2+D3 solamente:
- 1,2 W
- D3 solamente:
- 1,1 W
- D2 solamente:
- 0.1 W
- D1+D2 solamente:
- 0,2 W
Como puede verse anteriormente, transmitiendo
los tres canales de transporte se obtiene un valor de P_{s;n} de
1,3 W que supera a P_{thr} en 0,3 W. Por consiguiente, los datos
necesitarán ser descartados con el fin de evitar un valor P_{thr}
excesivo.
En este ejemplo, los canales D1 y D2 de baja
prioridad serían marcados inicialmente para descarte. D1 y D2 son
los primeros canales de transporte marcados para descarte porque,
como se ha mencionado, los canales de transporte concernidos se
clasifican primero de acuerdo con valores crecientes de prioridad de
tratamiento de cuadro y a continuación de acuerdo con su potencia
de transmisión relacionada. La marcación de D1 y D2 para descarte,
sin embargo, no es suficiente para reducir P_{s;n} hasta el valor
de P_{thr}. Es decir, el descarte de los datos en los canales de
transporte D1 y D2 hace que P_{s;n} caiga de 1,3 W a 1,1 W, valor
que es aún superior al supuesto para P_{thr} de 1,0 W. Por
consiguiente, el canal D3 será también etiquetado para descarte
haciendo así que P_{s;n} quede por debajo de P_{thr}. Sin
embargo, desafortunadamente el etiquetado D3 para descarte hace que
P_{s;n} caiga hasta 0,0 W haciendo que no se envíe ningún dato.
Sin embargo, esto es excesivo porque P_{s;n} podría haber sido
llevado a coincidir con P_{thr} simplemente descartando los datos
en D3 y permitiendo que se transmitan a pesar de todo los datos en
los canales de transporte D1 y D2, aunque tengan una prioridad de
tratamiento de cuadro inferior a la del canal D3.
Han de tomarse precauciones con este tipo de
situación en la fase de desetiquetado del método (operaciones
36-45). El método desetiquetaría en primer lugar el
canal D3. La etiqueta de este canal, sin embargo, abría de ser
reaplicada en la operación 42, porque en la operación 40 el valor
P'_{s;n} sería mayor que los valores de P_{s;n} y P_{thr} (es
decir, P'_{s;n} sería igual a 1,1 W, P_{s;n} sería igual a 0,0
W y P_{thr} sería igual a 1,0 W). Es importante observar que el
valor P_{s;n} utilizado en la operación 42 es el valor P_{s;n}
afectado por las etiquetas preliminares que se colocan en las
operaciones 26 a 35. Es decir, en este ejemplo D1, D2 y D3 fueron
marcados, obteniéndose como resultado un valor P_{s;n} de 0,0 W
que se calcula en la operación 30. Por consiguiente, es este valor
P_{s;n} el que se compara con P'_{s;n} en la operación 40. Sin
embargo, si P_{s;n} se hace igual a P'_{s;n} en la operación 41,
ese valor de P_{s;n} será utilizado en la operación 40 si el
método en la operación 44 prosigue hasta la operación 45, etc.
Hablando en general, siempre que P_{s;n} se compare con otro
parámetro, se utiliza el último valor de P_{s;n} calculado.
Volviendo al ejemplo, una vez que la etiqueta
del canal D3 se reaplica en la operación 42, el método prosigue
hasta la operación 44 en la que determina si D es igual a 1 (es
decir, si el canal de transporte concernido que se está
considerando en curso es el primer canal de transporte concernido).
Puesto que D3 es el tercer canal de transporte concernido y no el
primero, el método continúa porque han de considerarse aun todos los
canales de transporte considerados anteriormente. Por consiguiente,
D será decrementado en una unidad en la operación 45 haciendo así
que el canal D2 sea desetiquetado en la operación 36. En la
operación 37, ahora que los canales D3 y D1 están marcados, pero el
canal D2 ha sido desetiquetado, la potencia P'_{s;n} tomará el
valor de 0,1 W (1,3 W - 1,1 W - 0,1 W = 0,1 W) en la operación 38.
Por consiguiente, P'_{s;n} no será mayor que cualquiera de los
valores P_{s;n} y P_{thr}. Es decir, P'_{s;n} será mayor que
P_{s;n}, pero no mayor que P_{thr} [es decir, 0,1 W
(P'_{s;n}) en comparación con 0,0 W (P_{s;n}) y 1,0 W
(P_{thr})]. Puesto que P'_{s;n} es aun inferior a P_{thr} a
pesar del hecho de que los datos en el canal de transporte D2 han
sido desetiquetados, la etiqueta del canal D2 se elimina
permanentemente. Lo mismo ocurre para el canal D1. Por
consiguiente, para la situación indicada anteriormente, los datos
del canal D3 serían descartados mientras se transmiten los datos en
los canales D1 y D2.
Con referencia ahora a la figura 2, se muestra
un sistema 100 para evitar salidas de margen (pérdidas transitorias)
de potencia en la estación base en sistemas celulares que utilizan
transmisión con velocidad (tasa de transferencia) variable. El
sistema 100 incluye un controlador 112 de red de radiofrecuencia,
una estación base 114 y un equipo 116 de usuario.
Los datos enviados por el controlador 112 de red
de radiofrecuencia a la estación base 114 para un usuario dado se
segregan en canales de transporte. La estación base 114 multiplexa
los datos de los canales de transporte y los distribuye
relacionalmente en los canales físicos adecuados. La estación base
114 puede estimar el valor P_{s;n} de cada intervalo selector
para el cuadro siguiente, o si se desea para varios cuadros
siguientes, en base a los datos que se transmitirán para los
diferentes canales de transporte y las potencias de transmisión
utilizadas en cada momento. Los intervalos selectores identificados
como intervalos selectores problemáticos (es decir, los que tienen
un valor P_{s;n} superior al de P_{thr}) se evalúan para
descarte de datos.
Los datos contenidos en los canales de
transporte de los intervalos selectores problemáticos pueden ser
evaluados con el fin de identificar la combinación óptima de
canales de transporte para la cual pueden transmitirse/descartarse
datos. Una vez que se descartan e identifican los canales de
transporte que da lugar a una cantidad óptima de datos, los datos
en estos canales de transporte no son enviados por la estación base
114. La estación base 114 puede enviar una señal al controlador 112
de red de radiofrecuencia que indica los datos que no se
transmiten.
Aunque el presente invento ha sido descrito con
detalle, ha de entenderse que el invento no está limitado a lo
expuesto, y que pueden realizarse diversos cambios en el mismo sin
apartarse del ámbito del invento definido por las reivindicaciones
anexas.
Claims (21)
1. Un método (10) para evitar salidas de margen
(pérdidas transitorias) de potencia en una estación base (114) en
sistemas celulares que utilizan transmisión con velocidad (tasa de
transferencia) variable, caracterizado por: a) calcular (12)
un requerimiento (P_{s;n}) de potencia de transmisión como
estimación para cada intervalo selector al menos en un cuadro
futuro; b) identificar intervalos selectores (12) que tienen un
requerimiento (P_{s;n}) de potencia de transmisión como
estimación por encima de un valor (P_{thr}) de umbral
predeterminado; y c) optimizar la estimación (P_{s;n}) de
requerimiento de potencia de transmisión en relación con el valor
(P_{thr}) de umbral predeterminado en cada uno de los intervalos
selectores identificados.
2. Un método (10) de acuerdo con la
reivindicación 1ª, en el que la operación de optimizar la estimación
(P_{s;n}) de requerimiento de potencia de transmisión en relación
con el valor (P_{thr}) de umbral predeterminado en cada uno de
los intervalos selectores identificados comprende las operaciones
de: a) identificar (12) la prioridad de tratamiento de cuadro y la
potencia de transmisión relacionada de los canales de transporte que
tienen datos que serán transmitidos en un canal físico en los
intervalos selectores identificados; y b) descartar (28) los
canales de transporte tomando como base en primer lugar la prioridad
de tratamiento de cuadro y en segundo lugar la potencia de
transmisión relacionada de los canales de transporte.
3. Un método (10) de acuerdo con la
reivindicación 1ª, en el que la operación de optimizar la estimación
(P_{s;n}) de requerimiento de potencia de transmisión en relación
con el valor (P_{thr}) de umbral predeterminado para cada uno de
los intervalos selectores identificados comprende las operaciones
de: a) identificar (12) la prioridad de tratamiento de cuadro y la
potencia de transmisión relacionada de los canales de transporte
que tienen datos que serán transmitidos a través de un canal físico
en los intervalos selectores identificados; b) aplicar (28) una
etiqueta a diversas combinaciones de los canales de transporte que
indica tentativamente que serán descartados los datos dentro del
canal de transporte al cual se aplica la etiqueta, y c) seleccionar
para descarte (28) los datos incluidos en los canales de transporte
que componen una combinación de canales de transporte que optimiza
la estimación (P_{s;n}) de requerimiento de potencia de
transmisión en relación con el valor (P_{thr}) de umbral
predeterminado para cada uno de los intervalos selectores
identificados.
4. Un método (10) de acuerdo con la
reivindicación 1ª, en el que la estimación (P_{s;n}) de
requerimiento de potencia de transmisión para cada intervalo
selector se calcula utilizando información de un cuadro en
curso.
5. Un método (10) de acuerdo con la
reivindicación 1ª, en el que la estimación (P_{s;n}) de
requerimiento de potencia de transmisión para cada intervalo
selector se calcula en base a las potencias de transmisión
utilizadas durante el cuadro en curso.
6. Un método (10) de acuerdo con la
reivindicación 1ª, en el que el umbral predeterminado se basa en la
potencia máxima permitida de la estación base (114).
7. Un método (10) de acuerdo con la
reivindicación 6ª, en el que el umbral predeterminado es múltiplo de
la potencia máxima permitida de la estación base (114).
8. Un método (10) de acuerdo con la
reivindicación 1ª, en el que la optimización de la estimación
(P_{s;n}) de requerimiento de potencia de transmisión comprende
las operaciones de: a) seleccionar (16) el intervalo selector que
tiene el requerimiento (P_{s;n}) de potencia de transmisión más
alto; b) identificar (16) los canales de transporte dentro del
intervalo selector seleccionado; c) clasificar (20) los canales de
transporte identificados aumentando en primer lugar la prioridad de
tratamiento de cuadro y disminuyendo en segundo lugar la potencia
de transmisión relacionada; d) aplicar (28) una etiqueta que indica
tentativamente que se descartarán los datos incluidos en un canal
de transporte al cual se aplica la etiqueta, y recalcular la
estimación (P_{s;n}) de requerimiento de potencia de transmisión
del intervalo selector seleccionado para cada canal de transporte
identificado en el orden en que dichos canales de transporte fueron
clasificados hasta que la estimación (P_{s;n}) de requerimiento
de potencia de transmisión es igual o inferior al valor (P_{thr})
de umbral predeterminado; e) proceder en orden inverso (44) al de
clasificación de los canales de transporte y eliminar tentativamente
la etiqueta de cada canal de transporte etiquetado anteriormente
mientras se recalcula nuevamente la estimación (P_{s;n}) de
requerimiento de potencia de transmisión después de haberse
eliminado cada etiqueta sucesiva para determinar si la eliminación
de cualquiera de las etiquetas hace que la estimación (P_{s;n}) de
requerimiento de potencia de transmisión supere el valor
(P_{thr}) de umbral predeterminado; y f) restringir el envío de
los datos para cada uno de los canales de transporte cuya
eliminación de etiqueta hace que la estimación (P_{s;n}) de
requerimiento de potencia de transmisión supere el valor (P_{thr})
de umbral predeterminado.
9. Un método (10) de acuerdo con la
reivindicación 8ª, en el que la estimación (P_{s;n}) de
requerimiento de potencia de transmisión para cada intervalo
selector se calcula utilizando información de un cuadro en
curso.
10. Un método (10) de acuerdo con la
reivindicación 9ª, en el que la estimación (P_{s;n}) de
requerimiento de potencia de transmisión para cada intervalo
selector se calcula en base a las potencias de transmisión
utilizadas durante el cuadro en curso.
\newpage
11. Un método (10) de acuerdo con la
reivindicación 8ª, en el que el umbral predeterminado se basa en la
potencia máxima permitida de la estación base (114).
12. Un método (10) de acuerdo con la
reivindicación 11ª, en el que el umbral predeterminado es múltiplo
de la potencia máxima permitida de la estación base (114).
13. Un sistema (100) para evitar salidas de
margen (pérdidas transitorias) de potencia en sistemas celulares
que utilizan transmisión con velocidad (tasa de transferencia
variable), cuyo sistema comprende a) un controlador (112) de red de
radiofrecuencia en el que se envían datos a una estación base (114)
para al menos un usuario; b) en el que los datos enviados desde el
controlador (112) de red de radiofrecuencia a la estación base (114)
tienen asignada una prioridad de tratamiento de cuadro y se
segregan en canales de transporte que tienen una relación de
correspondencia con canales físicos para ser suministrados al
usuario (al menos uno), caracterizado porque: c) la estación
base (114) está destinada a identificar intervalos selectores de al
menos un cuadro futuro que tiene una estimación (P_{s;n}) de
requerimiento de potencia de transmisión superior a un valor
(P_{thr}) de umbral predeterminado para optimizar la estimación
(P_{s;n}) de requerimiento de potencia de transmisión en relación
con el valor (P_{thr}) de umbral predeterminado para cada uno de
los intervalos selectores identificados.
14. Un sistema (100) de acuerdo con la
reivindicación 13ª, en el que la estación base (114) identifica
intervalos selectores al menos en un cuadro futuro que tiene una
estimación de requerimiento (P_{s;n}) de potencia de transmisión
superior a un valor (P_{thr}) de umbral predeterminado calculando
una estimación de requerimiento (P_{s;n}) de potencia de
transmisión para cada intervalo selector en al menos un cuadro
futuro y determinando si cualquiera de las estimaciones supera un
valor (P_{thr}) de umbral predeterminado para alguno de los
intervalos selectores.
15. Un sistema (100) de acuerdo con la
reivindicación 14ª, en el que la estación base (114) calcula la
estimación de requerimiento (P_{s;n}) de potencia de transmisión
para cada intervalo selector utilizando información disponible en
la estación base (114) en un cuadro en curso.
16. Un sistema (100) de acuerdo con la
reivindicación 15ª, en el que la estación base (114) calcula la
estimación de requerimiento (P_{s;n}) de potencia de transmisión
en base a las potencias transmitidas utilizadas durante el cuadro en
curso.
17. Un sistema (100) de acuerdo con la
reivindicación 14ª, en el que el valor (P_{thr}) de umbral
predeterminado se basa en la potencia máxima admitida de la
estación base (114).
18. Un sistema (100) de acuerdo con la
reivindicación 17ª, en el que el valor (P_{thr}) de umbral
predeterminado es múltiplo de la potencia máxima admitida de la
estación base (114).
19. Un sistema (100) de acuerdo con la
reivindicación 18ª, en el que la estación base (114) optimiza la
estimación de requerimiento (P_{s;n}) de potencia de transmisión
descartando datos en los canales de transporte en base, en primer
lugar, a la prioridad de tratamiento de cuadro, y en segundo lugar a
la potencia de transmisión relacionada de los canales de
transporte.
20. Un sistema (100) de acuerdo con la
reivindicación 19ª, en el que la estación base (114) determina los
datos que serán descartados: a) aplicando (28) una etiqueta a
diversas combinaciones de los canales de transporte que indica
tentativamente que serán descartados los datos contenidos en el
canal de transporte al cual se ha aplicado la etiqueta; y b)
seleccionando para descarte (28) los datos en los canales de
transporte que componen una combinación de canales de transporte
que optimiza la estimación de requerimiento (P_{s;n}) de potencia
de transmisión en relación con el umbral predeterminado para cada
uno de los intervalos selectores identificados.
21. Un sistema (100) de acuerdo con la
reivindicación 19ª, en el que la estación base (114) optimiza la
estimación de requerimiento (P_{s;n}) de potencia de transmisión:
a)identificando (16) los canales de transporte dentro de al
menos uno de los intervalos selectores identificados; b)
clasificando (20) los canales de transporte identificados en primer
lugar por prioridad de tratamiento de cuadro creciente, y en segundo
lugar por potencia de transmisión relacionada decreciente; c)
aplicando (28) una etiqueta que indica tentativamente que serán
descartados los datos contenidos en un canal de transporte al cual
se ha aplicado la etiqueta, y recalculando la estimación de
requerimiento (P_{s;n}) de potencia de transmisión del intervalo
selector seleccionado para cada canal de transporte identificado en
el orden en que fueron clasificados dichos canales de transporte
hasta que la estimación de requerimiento (P_{s;n}) de potencia de
transmisión es igual o menor que un valor (P_{thr}) de umbral
predeterminado; d) proceder en orden inversa (44) al orden en que
fueron clasificados los canales de transporte y eliminando
tentativamente la etiqueta de cada canal de transporte etiquetado
anteriormente mientras se recalcula nuevamente la estimación de
requerimiento (P_{s;n}) de potencia de transmisión después de
eliminarse cada etiqueta sucesiva para determinar si cualquiera de
las etiquetas hace que la estimación de requerimiento (P_{s;n})
de potencia de transmisión supere al valor (P_{thr}) de umbral
predeterminado; y e) restringir el envío de los datos para
cualquiera de los canales de transporte cuya eliminación de etiqueta
hace que la estimación de requerimiento (P_{s;n}) de potencia de
transmisión sea superior al umbral predeterminado.
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