ES2334587T3 - Procedimiento y aparato asociado para mejorar un procedimiento de mimo en un sistema de comunicaciones inalambricas. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para mejorar un procedimiento de múltiples entradas y múltiples salidas, denominado en lo sucesivo MIMO, para un terminal de red de un sistema de comunicaciones inalámbricas, con un acceso a descarga de paquetes a alta velocidad de tercera generación, comprendiendo el procedimiento: indicar a un equipo de usuario, denominado en lo sucesivo EU, que detenga la operación MIMO no incluyendo un elemento de información del parámetro MIMO, denominado en lo sucesivo IE, en un mensaje de control de recursos de radio, denominado en lo sucesivo RRC, enviado al EU (304); y caracterizado por el hecho de que se utilizan solamente dos valores de parámetros para un Ei de operaciones de MIMO del Ei de parámetros de MIMO para indicar al EU que active o continúe la operación MIMO (302).
Description
Procedimiento y aparato asociado para mejorar un
procedimiento de MIMO en un sistema de comunicaciones
inalámbricas.
Esta solicitud reivindica el beneficio de la
solicitud provisional americana 60/885.921, presentada el 22 de
Enero de 2007 y titulada "Method and apparatus for improving
MIMO Procedures in a Wireless Communication System".
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un aparato para mejorar un procedimiento de
múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO) para un sistema de
comunicaciones inalámbricas según la parte precaracterizadora de
las reivindicaciones 1, 6, 11 y 14.
QUALCOMM EUROPE, PHILIPS: "Proposed Crs to
TS25.331 on introducing MIMO in RRC specification,
R2-070241", 3GPP TSG_RAN WG2
#56-BIS, 15 de Enero de 2007, XP002482051 describe
un procedimiento para proceder múltiples entradas y múltiples
salidas en una red, de acuerdo con la parte del preámbulo de las
reivindicaciones independientes.
El sistema de comunicaciones móviles de tercera
generación (3G) ha adoptado un método de acceso de interfaz aérea
de acceso múltiple por división de código de banda ancha (WCDMA)
para una red celular. El WCDMA proporciona aprovechamiento del
espectro de alta frecuencia, cobertura universal y transmisión de
datos multimedia de alta velocidad y alta calidad. El método WCDMA
también cumple todos los tipos de requisitos QoS simultáneamente,
proporcionando distintos servicios de transmisión de dos vías
flexible y una mejor calidad de comunicación para reducir los
índices de interrupción de la transmisión. A través del sistema de
comunicaciones móviles de tercera generación (3G), un usuario puede
utilizar un dispositivo de comunicaciones inalámbricas, tal como un
teléfono móvil, para realizar comunicaciones de vídeo en tiempo
real, conferencias, juegos en tiempo real, programas musicales en
línea, y enviar/recibir correo electrónico. Sin embargo, estas
funciones se basan en una transmisión rápida e instantánea. De este
modo, enfocándose a la tecnología de telecomunicación móvil de
tercera generación, el proyecto de asociación para la tercera
generación (3GPP) proporciona tecnología de acceso a paquetes a
alta velocidad (HSPA), que incluye el acceso a descarga de paquetes
a alta velocidad (HSDPA) y el acceso a subida de paquetes a alta
velocidad (HSUPA), para aumentar el margen de utilidad del ancho de
banda y la eficacia del procesamiento de paquetes de datos para
mejorar la velocidad de transmisión de enlace de subida/enlace
de
bajada.
bajada.
Para aumentar adicionalmente la velocidad de
transmisión del enlace de bajada, el 3GPP introduce una tecnología
de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO) con la cual el
equipo de un usuario (EU) y una estación de base, conocida como
nodo B, utilizan múltiples antenas para transmitir/recibir señales
de radio. Además, la tecnología MIMO puede comprender
adicionalmente tecnologías de multiplexación espacial, formación de
haces y de diversidad espacial para reducir la interferencia de la
señal y aumentar la capacidad del canal. En la técnica anterior, la
operación MIMO se emplea principalmente para el sistema HSDPA,
doblando la velocidad máxima del canal compartido de enlace
descendente de alta velocidad (HS-DSCH). Respecto a
los estados de control de recursos de radio (RRC) del EU, la
operación MIMO solamente es aplicable para el EU en el estado
CELL_DCH.
Para controlar la operación MIMO del EU, una red
de acceso de radio terrestre universal (UTRAN) puede establecer una
configuración de la operación MIMO en mensajes de RRC con elementos
de información (Eis) y enviar los mensajes de RRC al EU con
procedimientos de RRC correspondientes. De acuerdo con una
especificación de protocolo de RRC de 3GPP, un Ei de parámetros de
MIMO incluye un Ei de operaciones de MIMO, un Ei de relación MIMO
N/M y un Ei de configuración del piloto de MIMO. El Ei de relación
MIMO N/M incluye información sobre los números de antena del EU y
el Nodo B. El Ei de configuración del piloto de MIMO incluye
información sobre diversidad, código de canalización, etc. El Ei de
operaciones de MIMO se utiliza para indicar al EU que active,
continúe o detenga la operación MIMO, e incluye de la misma manera
tres valores de parámetros posibles, que representan "inicio",
"continuar" y "detener", respectivamente.
La UTRAN puede utilizar un mensaje ACTIVE SET
UPDATE, CELL UPDATE CONFIRM, o cualquier mensaje de
reconfiguración para incluir el Ei de parámetros de MIMO y enviar
después estos mensajes al EU. Por otra parte, el EU contiene una
variable MIMO_STATUS para almacenar los datos de
configuración MIMO incluidos en el Ei de parámetros de MIMO, es
decir, valores de parámetros correspondientes a la relación MIMO N/M
y configuración del piloto de MIMO.
Cuando el EU recibe cualquier mensaje de RRC
mencionado anteriormente, el EU borra la variable MIMO_
STATUS si no se incluye ningún Ei de parámetros de MIMO en el
mensaje de RRC. Si en el mensaje de RRC se incluye el Ei de
parámetros de MIMO y el Ei de operaciones de MIMO se establece como
"detenida", el EU borra la variable MIMO_STATUS también
y además dispara capas inferiores para detener cualquier operación
sobre MIMO. Si el EU es notificado de que el Ei de operaciones de
MIMO se establece en "inicio", el EU almacena los valores de
parámetros recibidos en la variable MIMO_STATUS, y después
dispara capas inferiores para iniciar la operación MIMO si se
establecen todos los parámetros correspondiente. Si el Ei de
operaciones de MIMO se establece en "continuar", el EU
almacena los valores de parámetros recibidos en la variable
MIMO_STATUS.
\newpage
A partir de lo anterior, la especificación de la
técnica anterior define dos modos en los que la UTRAN detiene la
operación MIMO del EU. Un modo es no incluir el Ei de parámetros de
MIMO en el mensaje de RRC; el otro es establecer el Ei de
operaciones de MIMO en "detener". En la práctica del primer
modo, la UTRAN no requiere bits de información; en la práctica del
último modo, como el anterior, el Ei de operaciones de MIMO requiere
dos bits de información para tres valores de parámetros asociados a
las operaciones "inicio", "continuar" y "detener".
De este modo, el último modo resulta en la transmisión de bits
adicionales en los mensajes de RRC para la configuración MIMO.
Teniendo esto en cuenta, la presente invención
tiene como objetivo disponer un procedimiento y un aparato para
mejorar el procedimiento MIMO para un terminal de red y un EU de un
sistema de comunicaciones inalámbricas para ahorrar recursos de
radio.
Esto se consigue mediante un procedimiento y un
aparato para mejorar el procedimiento MIMO para un terminal de red
y un EU de un sistema de comunicaciones inalámbricas de acuerdo con
la parte precaracterizadora de las reivindicaciones 1, 6, 11 y 14.
Las reivindicaciones dependientes pertenecen a otros desarrollos y
mejoras correspondientes.
Tal como se verá de manera mucho más clara a
continuación a partir de la siguiente descripción detallada, el
procedimiento reivindicado para utilizar solamente dos valores de
parámetros para un elemento de información de la operación MIMO, en
lo sucesivo denominado Ei, de un Ei de parámetros de MIMO para
indicar el equipo de un usuario, en lo sucesivo denominado EU, para
activar o para continuar la operación MIMO, e indicar al EU que
detenga la operación MIMO sin incluir el Ei de parámetros de MIMO en
un mensaje de control de recursos de radio, en lo sucesivo
denominado RRC, enviado al EU.
A continuación la invención se ilustra
adicionalmente a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos
que se acompañan, en los cuales:
La figura 1 es un diagrama de bloques funcional
de un dispositivo de comunicaciones.
La figura 2 es un diagrama del código del
programa mostrado en la figura 1.
La figura 3 es un diagrama de flujo de un
proceso de acuerdo con una realización de la presente invención.
La figura 4 es un diagrama de flujo de un
proceso de acuerdo con una realización de la presente invención.
Se hace referencia a la figura 1, que es un
diagrama de bloques funcional de un dispositivo de comunicaciones
100. Por motivos de brevedad, la figura 1 solamente muestra un
dispositivo de entrada 102, un dispositivo de salida 104, un
circuito de control 106, una unidad central de proceso (CPU) 108,
una memoria 110, un código de programa 112, y un transceptor 114
del dispositivo de comunicaciones 100. En el dispositivo de
comunicaciones 100, el circuito de control 106 ejecuta el código
del programa 112 en la memoria 110 a través de la CPU 108,
controlando así una operación del dispositivo de comunicaciones 100.
El dispositivo de comunicaciones 100 puede recibir la entrada de
señales de un usuario a través del dispositivo de entrada 102, tal
como un teclado, y puede emitir imágenes y sonidos a través del
dispositivo de salida 104, tales como un monitor o altavoces. El
transceptor 114 se utiliza para recibir y transmitir señales
inalámbricas, enviando las señales recibidas al circuito de control
106, y enviando señales generadas por el circuito de control 106 de
manea inalámbrica. Desde una perspectiva de una estructura de
protocolo de comunicaciones, el transceptor 114 puede verse como
una parte de Capa 1, y el circuito de control 106 puede utilizarse
para realizar funciones de Capa 2 y Capa 3. Preferiblemente, el
dispositivo de comunicaciones 100 se utiliza en un sistema de acceso
a paquetes a alta velocidad (HSPA) del sistema de comunicaciones
móviles de tercera generación (3G) que soporta la operación
MIMO.
Se sigue haciendo referencia a la figura 2. La
figura 2 es un diagrama del código de programa 112 mostrado en
figura. 1. El código de programa 112 incluye una capa de aplicación
200, una Capa 3 202, y una Capa 2 206, y se conecta a una Capa 1
218. La Capa 3 202 incluye una entidad 222 de control de recursos de
radio (RRC), que se utiliza para controlar la Capa 1 218 y la Capa
2 206 y para realizar la comunicación de RRC punto a punto con
otros dispositivos de comunicaciones. Además, la entidad 222 de RRC
puede generar mensajes de RRC y elementos de información (EIs) para
controlar la Capa 1 218 y la Capa 2 206 o intercambiar la
configuración del RRC con otros dispositivos de comunicaciones.
Si el dispositivo de comunicaciones 100 se
emplea en la red de acceso de radio terrestre universal (UTRAN), el
dispositivo de comunicaciones 100 funciona para generar un Ei de
parámetros de MIMO e incluirlo en un mensaje ACTIVE SET UPDATE,
CELL UPDATE CONFIRM, o cualquier mensaje de reconfiguración,
para así controlar la operación MIMO del EU. Alternativamente, si
el dispositivo de comunicaciones 100 se emplea en el EU, el
dispositivo de comunicaciones 100 funciona para recibir mensajes de
RRC mencionados anteriormente y utiliza una variable
MIMO_STATUS para almacenar datos de configuración MIMO que
llevan estos mensajes.
La realización de la presente invención presenta
un código de programa de manipulación del procedimiento MIMO 220
para modificar el contenido de la configuración MIMO existente y el
procedimiento correspondiente para ahorrar recursos de radio. Se
hace referencia a la figura. 3, que ilustra un diagrama esquemático
de un proceso 30 de acuerdo con una realización de la presente
invención. El procedimiento 30 se utiliza para mejorar el
procedimiento MIMO para una UTRAN o un sistema de comunicaciones
inalámbricas, y puede compilarse en el código de programa de
manipulación del procedimiento MIMO 220. El proceso 30 incluye las
siguientes etapas:
Etapa 300:
Inicio.
Etapa 302: Utilizar solamente dos valores de
parámetros para un Ei de operaciones de MIMO de un Ei de parámetros
de MIMO para indicar a un EU que active o continúe la operación
MIMO.
Etapa 304: Indicar al EU que detenga la
operación MIMO sin incluir el Ei de parámetros de MIMO en un mensaje
ACTIVE SET UPDATE, CELL UPDATE CONFIRM, o cualquier
mensaje de reconfiguración enviado al EU.
Etapa 306:
Fin.
\vskip1.000000\baselineskip
Se hace referencia a la figura 4, que ilustra un
diagrama esquemático de un proceso 40 de acuerdo con una
realización de la presente invención. El proceso 40 se utiliza para
mejorar el procedimiento MIMO para un EU de un sistema de
comunicaciones inalámbricas, y puede compilarse en el código de
programa de manipulación del procedimiento MIMO 220. El proceso 40
incluye las siguientes etapas:
Etapa 400:
Inicio
Etapa 402: Detener la operación MIMO cuando no
se incluya un Ei de parámetros de MIMO en un mensaje ACTIVE SET
UPDATE, CELL UPDATE CONFIRM, o cualquier mensaje de
reconfiguración enviado por una UTRAN.
Etapa 404:
Fin.
\vskip1.000000\baselineskip
De acuerdo con ambos procesos 30 y 40, solamente
se emplean dos posibles parámetros del "inicio" y
"continuar" para el Ei de operaciones de MIMO y se utilizan
para indicar al EU que active o continúe la operación MIMO. La
UTRAN puede utilizar un bit de información para establecer el Ei de
operaciones de MIMO. Por ejemplo, "1" del bit de información
representa "inicio", mientras que "0" del bit de
información representa "continuar". Cuando la UTRAN indica al
EU que detenga la operación MIMO, la UTRAN siempre utiliza el modo
de no incluir el Ei de parámetros de MIMO en los mensajes de RRC
mencionados. Por consiguiente, cuando el EU recibe el mensaje de
RRC, el EU borra la variable MIMO_STATUS y dispara además las
capas inferiores (es decir, la Capa 1 218 y la Capa 2 206) para
detener cualquier operación asociada a MIMO si el Ei de parámetros
de MIMO no se encuentra incluido en el mensaje de RRC.
En conclusión, de acuerdo con la técnica
anterior, el Ei de operaciones de MIMO incluye tres valores de
parámetros, y requiere dos bits de información para representar los
tres valores de parámetros. Además, la UTRAN todavía puede indicar
al UE que detenga la operación MIMO estableciendo el Ei de
operaciones de MIMO para que se "detenga", resultando en el
desperdicio de un bit de información. Comparado con la técnica
anterior, las realizaciones de la presente invención permiten que
la UTRAN indique al EU que detenga la operación MIMO no incluyendo
el Ei de parámetros de MIMO en el mensaje de RRC. El Ei de
operaciones de MIMO incluye por consiguiente dos valores de
parámetros del "inicio" y "continuar". De este modo, la
transmisión para el Ei de operaciones de MIMO solamente requiere un
bit, ahorrando de este modo recursos de radio.
Claims (16)
1. Procedimiento para mejorar un procedimiento
de múltiples entradas y múltiples salidas, denominado en lo
sucesivo MIMO, para un terminal de red de un sistema de
comunicaciones inalámbricas, con un acceso a descarga de paquetes a
alta velocidad de tercera generación, comprendiendo el
procedimiento:
- indicar a un equipo de usuario, denominado en lo sucesivo EU, que detenga la operación MIMO no incluyendo un elemento de información del parámetro MIMO, denominado en lo sucesivo IE, en un mensaje de control de recursos de radio, denominado en lo sucesivo RRC, enviado al EU (304); y
- caracterizado por el hecho de que se utilizan solamente dos valores de parámetros para un Ei de operaciones de MIMO del Ei de parámetros de MIMO para indicar al EU que active o continúe la operación MIMO (302).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que los valores de parámetros
representan "inicio" y "continuar".
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el Ei de operaciones de
MIMO se establece con un bit.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el mensaje de RRC es un
mensaje de reconfiguración.
5. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el mensaje de RRC es un
mensaje ACTIVE SET UPDATE o CELL UPDATE CONFIRM.
6. Dispositivo de comunicaciones (100) utilizado
en un sistema de comunicaciones con un acceso a descarga de
paquetes a alta velocidad de tercera generación, para mejorar un
procedimiento de múltiples entradas y múltiples salidas, denominado
en lo sucesivo MIMO, para ahorrar recursos de radio, comprendiendo
el dispositivo de comunicaciones (100):
- un circuito de control (106) para realizar las funciones del dispositivo de comunicaciones (100);
- una unidad central de proceso (108) instalada en el circuito de control (106) para ejecutar un código de programa (112) para operar el circuito de control (106); y
- una memoria (110) conectada a la unidad central de proceso (108) para almacenar el código de programa (112);
- en el que el código de programa (112) comprende instrucciones para:
- indicar a un equipo de usuario, denominado en lo sucesivo EU, que detenga la operación MIMO no incluyendo un elemento de información del parámetro MIMO, denominado en lo sucesivo EI, en un mensaje de control de recursos de radio, denominado en lo sucesivo RRC, enviado al EU (304); y
- caracterizado por el uso de solamente dos valores de parámetros para un Ei de operaciones de MIMO del Ei de parámetros de MIMO para indicar al EU que active o continúe la operación MIMO (302).
7. Dispositivo de comunicaciones (100) según la
reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que los
valores de parámetros representan "inicio" y
"continuar".
8. Dispositivo de comunicaciones (100) según la
reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que el Ei de
operaciones de MIMO se establece con un bit.
9. Dispositivo de comunicaciones (100) según la
reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que el
mensaje de RRC es un mensaje de reconfiguración.
10. Dispositivo de comunicaciones (100) según la
reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que el
mensaje de RRC es un mensaje ACTIVE SET UPDATE o CELL
UPDATE CONFIRM.
11. Procedimiento para mejorar un procedimiento
de múltiples entradas y múltiples salidas, denominado en lo
sucesivo MIMO, para un equipo de usuario, denominado en lo sucesivo
EU, de un sistema de comunicaciones inalámbricas con un acceso a
descarga de paquetes a alta velocidad de tercera generación,
comprendiendo el procedimiento:
- detener la operación MIMO cuando un elemento de información de parámetros MIMO, denominado en lo sucesivo EI, no se incluye en un mensaje de control de recursos de radio, denominado en lo sucesivo RRC, enviado por un terminal de red (402); y
- caracterizado por el hecho de que solamente se utilizan dos valores de parámetros para un Ei de operaciones de MIMO del Ei de parámetros de MIMO para indicar al EU que active o continúe la operación MIMO (302).
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado por el hecho de que el mensaje de RRC es un
mensaje de reconfiguración.
13. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado por el hecho de que el mensaje de RRC es un
mensaje ACTIVE SET UPDATE o CELL UPDATE CONFIRM.
14. Dispositivo de comunicaciones (100)
utilizado en un sistema de comunicaciones con un acceso a descarga
de paquetes a alta velocidad de tercera generación, para mejorar un
procedimiento de múltiples entradas y múltiples salidas, denominado
en lo sucesivo MIMO, para ahorrar recursos de radio, comprendiendo
el dispositivo de comunicaciones (100):
- un circuito de control (106) para realizar las funciones del dispositivo de comunicaciones (100);
- una unidad central de proceso (108) instalada en el circuito de control (106) para ejecutar un código de programa (112) para operar el circuito de control (106); y
- una memoria (110) conectada a la unidad central de proceso (108) para almacenar el código de programa (112);
- en el que el código de programa (112) comprende instrucciones para:
- detener la operación MIMO cuando un elemento de información de parámetro MIMO, denominado en lo sucesivo EI, no se incluye en un mensaje de control de recursos de radio, denominado en lo sucesivo RRC, enviado por un terminal de red (302); y
- caracterizado por el hecho de que se utilizan solamente dos valores de parámetros para un Ei de operaciones de MIMO del Ei de parámetros de MIMO para indicar al EU que active o continúe la operación MIMO (302).
15. Dispositivo de comunicaciones (100) según la
reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que el
mensaje de RRC es un mensaje de reconfiguración.
16. Dispositivo de comunicaciones (100) según la
reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que el
mensaje de RRC es un mensaje ACTIVE SET UPDATE o CELL
UPDATE CONFIRM.
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