ES2890503T3

ES2890503T3 - Estaciones base sectorizadas como sistemas de múltiples antenas

Info

Publication number: ES2890503T3
Application number: ES13153320T
Authority: ES
Inventors: Thomas Richardson; Vladimir Parizhsky
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2007-05-29
Filing date: 2008-05-27
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2028-05-27
Also published as: BRPI0812066A2; JP2015080246A; US9398591B2; JP5661714B2; EP2151068B1; AU2008260211B2; JP2013048451A; KR101092181B1; MY151490A; CA2686087A1; MX2009012802A; RU2444129C2; JP5269890B2; IL201841A0; ES2809473T3; US20130301546A1; EP2582067A2; TW200908762A; EP2151068A1; TWI375422B

Abstract

Un método (500) para operar un terminal inalámbrico (300) en una celda sectorizada, cada sector está adyacente al menos a otro sector en la celda y en donde los sectores adyacentes forman pares del sector, cada celda incluye una estación base (102) acoplada a una antena de múltiples caras (118, 120, 122), cada cara de dicha antena de la estación base corresponde a un sector diferente de dicha celda, dichos sectores están sincronizados en el tiempo, el método comprende, en el terminal inalámbrico: transmitir información de pérdida de trayectoria correspondiente a una primera cara de la antena en un par de caras de la antena a la estación base transmitir información de pérdida de trayectoria correspondiente a una segunda cara de la antena en dicho par de caras de la antena a dicha estación base, en donde dichas primera y segunda caras de la antena son caras de antena adyacentes, en donde la información de pérdida de trayectoria correspondiente a la primera cara de la antena en el par de caras de la antena y la información de pérdida de trayectoria correspondiente a la segunda cara de la antena se transmiten en un único informe codificado de manera conjunta; recibir (506) en respuesta a la información de pérdida de trayectoria transmitida, una determinación de la estación base que indica si dicho terminal inalámbrico va a estar en un estado del sector durante el cual el terminal inalámbrico se comunica con la estación base a través de una sola cara de la antena y la comunicación es en un modo de funcionamiento no MIMO o estado de par del sector en donde el terminal inalámbrico se comunica con la estación base en un modo de funcionamiento MIMO a través de un par de caras de la antena adyacentes utilizando al menos dos antenas del terminal inalámbrico; mantener (508) información basada en la determinación de la estación base recibida (507) que indica si dicho terminal inalámbrico está en un sector o en un estado de par del sector, y comunicar (518,520) con dicha estación base en uno de los modos de funcionamiento MIMO (518) y en el modo de funcionamiento no MIMO (520), siendo el modo de funcionamiento utilizado para la comunicación una función de si dicha información mantenida indica que dicho terminal inalámbrico está en un sector o estado de par del sector.

Description

DESCRIPCIÓN

Estaciones base sectorizadas como sistemas de múltiples antenas

SOLICITUDES RELACIONADAS

La presente solicitud reivindica el beneficio de la solicitud de patente provisional de los Estados Unidos S.N.

60/940.658, presentada el 29 de mayo de 2007 titulada "ESTACIONES BASE SECTORIZADAS COMO SISTEMAS DE MÚLTIPLES ANTENAS".

CAMPO

La presente invención se refiere a métodos y aparatos de comunicaciones inalámbricas y, más particularmente, a métodos y aparatos para mejorar el uso de los recursos de enlace aéreo en un sistema de comunicaciones inalámbricas que incluye una estación base sectorizada.

ANTECEDENTES

En los sistemas de comunicaciones inalámbricas, los sectores a menudo se tratan como entidades independientes. Los límites entre sectores, donde los receptores reciben ambos sectores a una potencia comparable, sufren la interferencia inherente. Sería ventajoso que se desarrollaran métodos y aparatos que proporcionaran comunicaciones mejoradas en esas regiones fronterizas del sector de alta interferencia.

El documento US 2006/233277 A1 se refiere a un método para la transmisión multisectorial en una red de comunicación inalámbrica, en donde un sistema de control de transmisión determina el número de sectores que transmiten datos a un suscriptor y si los flujos de datos proporcionan multiplexación espacial, diversidad espacial o una mezcla de los mismos, en base a las cualidades de señal de los sectores y la carga de los sectores.

El documento US 2006/234777 A1 se refiere a un método para una red de acceso por radio que tiene dos o más transmisores del sector para transmitir datos a estaciones móviles, en donde un equipo de usuario determina qué antenas del sector deben usar los dos o más transmisores del sector, mide las condiciones del canal entre las antenas del sector seleccionadas y las antenas de recepción del UE, y retroalimenta las condiciones del canal medidas en forma de una relación señal - ruido e interferencia (SINR), un indicador de calidad del canal (CQI) o un indicador de velocidad.

El documento WO 2007/034700 A1 se refiere a un método para seleccionar un modo de macrodiversidad en una estación base que abarca una pluralidad de sectores, en donde un equipo de usuario (UE) mide la potencia de recepción usando una señal piloto de cada uno de la pluralidad de sectores y devuelve esa información a la estación base. Basándose en la potencia de recepción recibida, la estación base selecciona entre un modo de macrodiversidad o un modo de no macrodiversidad y se comunica con el UE en consecuencia.

SUMARIO

La invención está definida por las reivindicaciones independientes 1, 6 y 12. Las realizaciones preferidas de la invención se estipulan en las reivindicaciones dependientes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La figura 1 es un dibujo de un sistema de comunicaciones inalámbricas ejemplar según varias realizaciones.

La figura 2 es un dibujo de una estación base ejemplar acoplada a una antena de recepción de múltiples caras y una antena de transmisión de múltiples caras según varias realizaciones.

La figura 3 es un dibujo de un terminal inalámbrico ejemplar, por ejemplo, un nodo móvil, según varias realizaciones. La figura 4 que comprende la combinación de la figura 4A, la figura 4B y la figura 4C es un diagrama de flujo de un método ejemplar de operar una estación base según varias realizaciones.

La figura 5 que comprende la combinación de la figura 5A y la figura 5B es un diagrama de flujo de un método ejemplar de operar un terminal inalámbrico según varias realizaciones.”

Las figuras 6 y 7 ilustran una señalización MIMO ejemplar según varias realizaciones entre un terminal inalámbrico con múltiples antenas y una estación base que utiliza un par de caras de antena del sector adyacente de la estación base.

La figura 8 es un dibujo que ilustra recursos de enlace aéreo ejemplares correspondientes a diferentes sectores de una estación base y una asignación de tono ejemplar a terminales inalámbricos según varias realizaciones.

La figura 9 es un dibujo que ilustra nulos del sector correspondientes a tonos piloto en un sistema de comunicaciones inalámbricas OFDM ejemplar que implementa sectores sincronizados.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

La figura 1 es un dibujo de un sistema de comunicaciones inalámbricas ejemplar 100, por ejemplo, un sistema de comunicaciones inalámbricas de multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) de acceso múltiple según varias realizaciones. El sistema inalámbrico ejemplar 100 incluye una pluralidad de estaciones base que incluyen la estación base multisectorial 1 102. La estación base 1102 está acoplada a otros nodos de red, por ejemplo, otras estaciones base, enrutadores, nodos AAA, nodos de agentes domésticos, etc., y/o Internet a través del enlace de red 101, por ejemplo, un enlace de fibra óptica. La estación base 1102 tiene un área de cobertura celular correspondiente representada por la celda 1104 que incluye una región del sector A 112, una región del sector B 114 y una región del sector C 116. La estación base 1102 es una estación base de tres sectores que incluye: un módulo del sector A de la estación base 106 que interactúa con la cara de la antena del sector A 118; un módulo del sector B de la estación base 108 que interactúa con la cara de la antena del sector B 120; y un módulo del sector C de la estación base 110 que interactúa con la cara de la antena del sector C 122. La estación base 1 102 tiene temporización de símbolos sincronizados con respecto a sus sectores.

El sistema de comunicaciones inalámbricas ejemplar 100 también incluye una pluralidad de terminales inalámbricos, por ejemplo, nodos móviles. En este ejemplo, los terminales inalámbricos ejemplares (WT 1124, WT 2 126, WT 3 128, WT 4130, WT 5132) están actualmente acoplados a la estación base 1102 y utilizan BS 1102 como un punto de unión a la red. El WT 1 se encuentra actualmente en un estado de funcionamiento del sector y se comunica con BS 1102 a través de la cara de antena 120 como se ilustra con la flecha 134. El WT 2 se encuentra actualmente en un estado de funcionamiento de par del sector y se comunica con BS 1102 a través de la cara de antena 118 como se ilustra con la flecha 136 y a través de la cara de antena 122 como se indica con la flecha 138. El WT 3 se encuentra actualmente en un estado de funcionamiento de par del sector y se comunica con BS 1102 a través de la cara de antena 118 como se ilustra con la flecha 140 y a través de la cara de antena 122 como se indica con la flecha 142. El WT 4 se encuentra actualmente en un estado de funcionamiento de par del sector y se comunica con BS 1102 a través de la cara de antena 120 como se ilustra con la flecha 144 y a través de la cara de antena 122 como se indica con la flecha 146. El WT 5 se encuentra actualmente en un estado de funcionamiento del sector y se comunica con BS 1102 a través de la cara de antena 122 como se ilustra con la flecha 148.

Ahora considere un ejemplo, WT 2 y WT 3 están ambos en un estado de par del sector correspondiente al mismo par de sector. BS 1 102 puede, y algunas veces lo hace, asignar los mismos tonos para ser usados simultáneamente en el sector A y en el sector C tanto por WT 2 como por WT 3 para al menos alguna señalización. WT 4130 está en un estado de par del sector y el WT 5132 está en un estado del sector. BS 1102 puede, y algunas veces lo hace, asignar los mismos tonos para ser usados simultáneamente en el sector C por WT 5132 y por WT 4 130. WT 4130 está en un estado de par del sector y el WT 1124 está en un estado del sector. BS 1102 puede, y algunas veces lo hace, asignar los mismos tonos para ser usados simultáneamente en el sector B por WT 4 130 y por WT 1124.

Los terminales inalámbricos en un estado de par del sector, por ejemplo, el terminal inalámbrico 4130, incluye una pluralidad de antenas y se comunica en un modo de funcionamiento MIMO con la estación base 102. Las figuras 6 y 7 proporcionan ilustraciones ejemplares más detalladas. Los sectores de la estación base 102 están sincronizados en el tiempo de los símbolos, lo que facilita tales operaciones.

La figura 2 es un dibujo 200 de una estación base ejemplar 202 acoplada a una antena de recepción de múltiples caras 204 y una antena de transmisión de múltiples caras 206 según varias realizaciones. En algunas realizaciones, se usa la misma antena para recibir y transmitir señalización. En esta realización ejemplar, la estación base 200 es una estación base de tres sectores; sin embargo, en otras realizaciones, la estación base incluye un número diferente de sectores, por ejemplo, dos, cuatro, cinco, seis o más de seis.

La estación base ejemplar 202 incluye un módulo de comunicaciones inalámbricas 220, un procesador 226, una interfaz de E/S 228 y una memoria 230 acopladas entre sí a través de un bus 231 a través del cual los diversos elementos pueden intercambiar datos e información. La memoria 230 incluye rutinas 232 y datos/información 234. El procesador 226, por ejemplo, una CPU, ejecuta las rutinas 232 y usa los datos/información 234 en la memoria 230 para controlar las operaciones de la estación base 202 e implementar métodos, por ejemplo, el método del diagrama de flujo 400 de la figura 4.

El módulo de comunicaciones inalámbricas 220 se comunica con una pluralidad de terminales inalámbricos, en donde la comunicación con un terminal inalámbrico individual utiliza una serie de caras determinadas por el estado correspondiente al terminal inalámbrico. Por ejemplo, si la comunicación es de enlace ascendente y el terminal inalámbrico con el que se comunica está en un estado del sector, se utiliza una cara de antena de las caras de antena de recepción (208, 210, 212); sin embargo, si el terminal inalámbrico está en un estado de par del sector, se utilizan 2 caras de antena de recepción adyacentes, que es uno de los pares de caras de antena de recepción (208, 210), (210, 212) y (212, 208). Continuando con el ejemplo, si la comunicación es de enlace descendente y el terminal inalámbrico con el que se comunica está en un estado del sector, se utiliza una cara de antena de las caras de antena de transmisión (214, 216, 218); sin embargo, si el terminal inalámbrico está en un estado de par del sector, se utilizan 2 caras de antena de transmisión adyacentes, que es uno de los pares de caras de antena de transmisión (214, 216), (216, 218) y (218, 214).

El módulo de comunicaciones inalámbricas 220 incluye un módulo receptor inalámbrico 222 y un módulo transmisor inalámbrico 224. El módulo receptor inalámbrico 222, por ejemplo, un receptor OFDM multisectorial, está acoplado a una antena receptora de múltiples caras 204 a través de la cual la estación base recibe señales de enlace ascendente desde terminales inalámbricos. La antena de recepción de múltiples caras 204 es una antena de recepción de tres caras, cada cara (208, 210, 212) de esa antena 204 corresponde a un sector diferente de una celda. En esta realización ejemplar, los sectores están sincronizados en el tiempo. Considere que la cara de la antena receptora (208, 210, 212) corresponde al sector (A, B, C), respectivamente. Las caras de la antena (208, 210) corresponden a un primer par de sectores (sector A y sector B); las caras de antena (210, 212) corresponden a un segundo par de sectores (sector B y sector C); las caras de antena (212, 208) corresponden a un tercer par de sectores (sector C y sector A). El módulo receptor inalámbrico 222 recibe señales de enlace ascendente desde terminales inalámbricos. El módulo receptor 222 recibe una señal usando el mismo conjunto de tonos de dos caras de antena adyacentes. Las operaciones del módulo receptor 222 incluyen recibir una señal en un primer conjunto de tonos desde la primera cara de la antena, por ejemplo, la cara de la antena 208, correspondiente al primer sector, y recibir simultáneamente una señal en el primer conjunto de tonos de la segunda cara de la antena, por ejemplo, cara de antena 210, correspondiente al segundo sector.

El módulo receptor 222 también recibe desde un terminal inalámbrico información de pérdida de trayectoria correspondiente a múltiples sectores adyacentes. Por ejemplo, el módulo receptor 222 recibe información de pérdida de trayectoria correspondiente a una primera cara de la antena en el par de caras de la antena e información de pérdida de ruta correspondiente a una segunda cara de la antena en el par de caras de la antena. Por ejemplo, un terminal inalámbrico puede estar situado en una región tal que puede recibir señales de enlace descendente desde la cara de la antena de transmisión 214 y la cara de la antena de transmisión 216, y el terminal inalámbrico recibe señales de canal piloto desde cada cara de la antena (214, 216) y genera un informe de retroalimentación de la condición del canal que transmite información de pérdida de trayectoria, que se transmite en señales de enlace ascendente y se recibe mediante el módulo receptor 222. En algunas realizaciones, la información de pérdida de trayectoria recibida es una medición de potencia de una señal transmitida en un tono durante un período de tiempo durante el cual la cara de la antena adyacente no transmite en el mismo tono. Por ejemplo, en una realización ejemplar, al menos una señal de tono piloto transmitida en un primer sector a través de una cara de antena de transmisión corresponde, en tiempo y frecuencia, a un nulo de transmisión intencional en un segundo sector, el primer y el segundo sector son adyacentes; y al menos una señal de tono piloto transmitida al segundo sector a través de una segunda cara de antena de transmisión, dicha segunda cara de antena es adyacente a dicha primera cara de antena, corresponde, en tiempo y frecuencia, a un nulo de transmisión intencional en dicho primer sector. El módulo transmisor inalámbrico 224, por ejemplo, un transmisor OFDM multisectorial, está acoplado a una antena transmisora de múltiples caras 206 a través de la cual la estación base transmite señales de enlace descendente a terminales inalámbricos. La antena de transmisión de múltiples caras 206 es una antena de transmisión de tres caras, cada cara (214, 216, 218) de esa antena 206 corresponde a un sector diferente de una celda. En esta realización ejemplar, los sectores están sincronizados en el tiempo. Considere que la cara de la antena de transmisión (214, 216, 218) corresponde al sector (A, B, C), respectivamente. Las caras de la antena (214, 216) corresponden a un primer par de sectores (sector A y sector B); las caras de antena (216, 218) corresponden a un segundo par de sectores (sector B y sector C); las caras de antena (218, 214) corresponden a un tercer par de sectores (sector C y sector A). Las operaciones del módulo transmisor inalámbrico 224 incluyen la transmisión de señales de enlace descendente al terminal inalámbrico. Por ejemplo, el módulo transmisor 224 puede, ya veces lo hace, transmitir la misma información desde cada una de las caras de la antena de un par del sector, por ejemplo, las caras de la antena 214, 216, a un primer terminal inalámbrico. Durante algunos momentos, el módulo transmisor 224 transmite información diferente al primer terminal inalámbrico y al segundo terminal inalámbrico usando el mismo conjunto de tonos y usando ambas caras de la antena del par de antenas al mismo tiempo, dicho primer terminal inalámbrico y segundo terminal inalámbrico están cada uno en un estado de par del sector.

Las rutinas 232 incluyen un módulo de mantenimiento de información de estado de terminal inalámbrico 236, un módulo de asignación de tono 238, un módulo de salto de tono 240, un módulo de combinación 242, un módulo de extracción 244, un módulo de cancelación 246, un módulo de recuperación de información 248, un módulo de determinación de estado 250 y un módulo de sincronización de tiempo de símbolo 252. El módulo de mantenimiento de información de estado del terminal inalámbrico 236 mantiene información que indica si un terminal inalámbrico está en un sector o estado de par del sector para cada uno de una pluralidad de terminales inalámbricos en la celda de la estación base que usan la estación base como un punto de unión a la red.

El módulo de asignación de tonos 238 asigna conjuntos de tonos a terminales inalámbricos. El módulo de asignación de tonos 238 asigna un primer conjunto de tonos para la comunicación con un primer terminal inalámbrico en un estado de par del sector, el primer conjunto de tonos se asigna al primer terminal inalámbrico en cada uno de un primer y segundo sector de un par del sector. El módulo de asignación de tonos 238 asigna además el primer conjunto de tonos a un segundo terminal inalámbrico en dicho primer sector durante al menos una parte del tiempo en el que dicho primer conjunto de tonos se asigna al primer terminal inalámbrico. El segundo terminal inalámbrico está en un estado del sector y un estado de par del sector.

El módulo de salto de tono 240 salta conjuntos de tonos de una manera sincronizada en el tiempo en los sectores de la celda. Por ejemplo, el módulo de salto de tono 240 salta un primer conjunto de tonos a lo largo del tiempo de una manera sincronizada en el tiempo en un par del sector de la celda. En varias realizaciones, se utilizan diferentes esquemas de salto para señales de enlace ascendente y de enlace descendente. En algunas realizaciones, el enlace descendente salta a una velocidad más rápida que la del enlace ascendente. El salto de tono puede representar, y a veces lo hace, el salto de tonos indexados en una estructura de canal lógico a tonos físicos indexados utilizados con fines de transmisión.

El módulo de combinación 242 combina una señal recibida en una primera cara de la antena con una señal recibida en una segunda cara de la antena. El módulo de extracción 244 extrae una señal correspondiente a uno de un primer y segundo terminal inalámbrico de una señal combinada del módulo de combinación 242, para recuperar al menos parte de la información transmitida por al menos uno de dichos primer y segundo terminales inalámbricos. El módulo de cancelación 246 cancela la señal extraída desde la señal recibida en una de las caras de la antena para generar una señal procesada. El módulo de recuperación de información 248 recupera la información comunicada por el segundo terminal inalámbrico desde la señal procesada.

El módulo de determinación de estado 250 determina si un terminal inalámbrico está en un estado del sector o en un estado de par del sector basándose en la información de pérdida de trayectoria recibida, por ejemplo, un informe de retroalimentación de la condición del canal correspondiente a dos sectores adyacentes. El módulo de sincronización de tiempo de símbolo 252 mantiene la sincronización de tiempo de símbolo entre los diferentes sectores de la celda, por ejemplo, sincronización de tiempo de símbolo de OFDM.

La información de datos 234 incluye datos/información de terminal inalámbrico 254 e información de estructura de frecuencia de tiempo 260. Los datos/información de terminales inalámbricos 254 incluyen información correspondiente a una pluralidad de terminales inalámbricos que utilizan la estación base como punto de unión a la red (información de datos de WT 1256, ..., datos/información de WT N 258). Los datos/información de WT 1256 incluyen información de estado 262, información de identificación del sector o par del sector 264, información de conjunto de tonos asignados 266, información de pérdida de trayectoria correspondiente a una primera cara de la antena 272 e información de pérdida de trayectoria correspondiente a una segunda cara de la antena 274. Los datos/información 256 también incluyen una o más de la información recuperada que se comunica 268 e información para transmitir 270. La información de estado 262 incluye información que indica si el terminal inalámbrico 1 está en un estado del sector o en un estado de par del sector. La información de estado 262 representa una salida del módulo de determinación de estado 250. La información de identificación del sector o par del sector 264 incluye información que identifica, para un terminal inalámbrico en un estado del sector, el sector, la cara de la antena de transmisión y la cara de la antena de recepción a la que corresponde el estado del sector. La información de identificación del sector o par del sector 264 incluye información que identifica, para un terminal inalámbrico en un estado de par del sector, el par de sectores adyacentes, el par de caras de antenas de transmisión adyacentes y el par de caras de antenas de recepción al que corresponde el estado de par del sector. La información de identificación del sector o par del sector 264 también incluye información que identifica a qué sectores y caras de la antena corresponde la información de pérdida de trayectoria recibida. La información del conjunto de tonos asignados 266 incluye información que identifica un conjunto de tonos asignados actualmente al terminal inalámbrico 1 por el módulo de asignación de tonos 240. El conjunto de tonos asignados puede corresponder a un conjunto de tonos de enlace descendente o un conjunto de tonos de enlace ascendente. La información de pérdida de trayectoria correspondiente a la primera cara de la antena 272 es, por ejemplo, información de retroalimentación recibida desde el WT 1 indicativa de las condiciones del canal entre una primera cara de la antena y el WT 1. La información de pérdida de trayectoria correspondiente a la segunda cara de la antena 274 es, por ejemplo, información de retroalimentación recibida desde el WT 1 indicativa de las condiciones del canal entre una segunda cara de la antena y el WT 1, la segunda cara de la antena es adyacente a dicha primera cara de la antena. La información de pérdida de trayectoria (272, 274) es utilizada por el módulo de determinación de estado 250 para decidir el estado para el WT 1, por ejemplo, estado del sector o estado de par del sector. En general, para un terminal inalámbrico cerca de un límite del sector, el terminal inalámbrico está en un estado de par del sector, mientras que para un terminal inalámbrico alejado de un límite del sector, el terminal inalámbrico está en un estado del sector.

La información recuperada que se comunica 268 incluye la salida de información desde el módulo de extracción 244 y/o la salida de información desde el módulo de recuperación de información 248.

La información de estructura de tiempo/frecuencia 260 incluye información de estructura de tiempo/frecuencia de enlace descendente e información de estructura de frecuencia de tiempo de enlace ascendente. La información de estructura de tiempo/frecuencia de enlace descendente incluye información que identifica y/o define: estructura del canal de enlace descendente que incluye segmentos del canal lógico, bandas de frecuencia de enlace descendente, información del conjunto de tonos de enlace descendente, subconjuntos de tonos que pueden asignarse a un terminal inalámbrico, información de la señal piloto correspondiente a cada uno de los sectores e información de estructura del tiempo de enlace descendente que incluye información que define intervalos de tiempo de transmisión de símbolos, agrupaciones de símbolos, por ejemplo, en intervalos, superintervalos, intervalos de balizas, ultraintervalos, etc., e información de patrón recurrente.

La información de estructura de tiempo/frecuencia de enlace ascendente incluye información que identifica y/o define: estructura del canal de enlace ascendente que incluye segmentos de canal lógico, bandas de frecuencia de enlace ascendente, información de conjunto de tonos de enlace ascendente, subconjuntos de tonos que pueden asignarse a un terminal inalámbrico e información de estructura de tiempo de enlace ascendente que incluye información que define intervalos de tiempo de transmisión de símbolos, agrupaciones de símbolos, por ejemplo, en permanencias e información de patrón recurrente.

La información de estructura de tiempo/frecuencia 260 también incluye información de salto de tono 276. En varias realizaciones, se usa información de salto de tono diferente para el enlace descendente y el enlace ascendente. La figura 3 es un dibujo de un terminal inalámbrico ejemplar 300, por ejemplo, un nodo móvil, según varias realizaciones. El terminal inalámbrico ejemplar 300 es, por ejemplo, uno de los terminales inalámbricos en el sistema 100 de la figura 1. El terminal inalámbrico ejemplar 300 es para su uso en una celda sectorizada, cada sector de dicha celda sectorizada está adyacente en al menos otro sector en la celda, los sectores adyacentes forman pares de sectores, la celda incluye una estación base acoplada a una antena de múltiples caras, cada cara de dicha antena de la estación base corresponde a un sector diferente de dicha celda, dichos sectores están sincronizados en el tiempo. En algunas realizaciones, la estación base tiene tres sectores.

El terminal inalámbrico ejemplar 300 incluye un módulo receptor inalámbrico 302, un módulo transmisor inalámbrico 304, un procesador 308, dispositivos de E/S de usuario 310 y memoria 312 acoplados entre sí a través del bus 314 a través del cual los diversos elementos intercambian datos e información. La memoria 312 incluye rutinas 316 y datos/información 318. El procesador 308, por ejemplo, una CPU, ejecuta las rutinas 316 y usa los datos/información 318 en la memoria 312 para controlar la operación del terminal inalámbrico 300 e implementar métodos, por ejemplo, el método del diagrama de flujo 500 de la figura 5.

El terminal inalámbrico 300 también incluye una pluralidad de antenas (antena 1303, ..., antena N 305) y un módulo de duplexación 306. El módulo de duplexación 303 acopla una o más de las antenas (antena 1303, ..., antena N 305) al módulo receptor inalámbrico 302. El módulo de duplexación 303 también acopla una o más de las antenas (antena 1303, ..., antena N 305) al módulo transmisor inalámbrico 304. En algunas otras realizaciones, se utilizan diferentes antenas para transmisión y recepción.

El módulo receptor inalámbrico 302, por ejemplo, un receptor OFDM con capacidades MIMO, se usa para recibir señales de enlace descendente desde una estación base. El módulo transmisor inalámbrico 304, por ejemplo, un transmisor OFDM con capacidades MIMO, se usa para transmitir señales de enlace ascendente a una estación base. La información transmitida por el módulo transmisor 304 incluye información de pérdida de trayectoria correspondiente a una primera cara de la antena de un par de caras de la antena e información de pérdida de trayectoria correspondiente a una segunda cara de la antena en el par de caras de la antena, en donde dicha primera y segunda cara de la antena son caras de antena adyacentes. La información transmitida por el módulo transmisor 304 también incluye datos de usuario de enlace ascendente, por ejemplo, datos de segmento de canal de tráfico de enlace ascendente.

Los dispositivos de E/S de usuario 310, por ejemplo, micrófono, teclado numérico, teclado, ratón, cámara, conmutadores, altavoz, pantalla, etc., se utilizan para recibir entradas del usuario del terminal inalámbrico 300 y para emitir información al usuario del terminal inalámbrico 300. Además, los dispositivos de E/S de usuario 310 permiten al usuario del terminal inalámbrico 300 controlar al menos algunas funciones del terminal inalámbrico, por ejemplo, iniciar una sesión de comunicaciones.

Las rutinas 316 incluyen un módulo de mantenimiento de información de estado 320, un módulo de determinación de modo 322, un módulo MIMO 324, un módulo de modo no MIMO 326, un módulo de determinación de asignación de tono 328, un módulo de salto de tono 330, un módulo de recuperación de información de estado 332, un módulo de medición de potencia 334, y un módulo de determinación de pérdida de trayectoria 336. El módulo de mantenimiento de información de estado 320 mantiene información que indica si dicho terminal inalámbrico está en un estado del sector o en un estado de par del sector. El módulo de determinación de modo 322 determina si el terminal inalámbrico debe funcionar en un modo de funcionamiento MIMO o no MIMO en función de la información mantenida que indica si dicho terminal inalámbrico está en un estado del sector o en un estado de par del sector.

El módulo MIMO 324 se usa para comunicarse con una estación base cuando el terminal inalámbrico 300 está en un modo de funcionamiento MIMO, según lo determinado por el módulo 322. El módulo de modo no MIMO 326 se utiliza para comunicarse con una estación base cuando el terminal inalámbrico 300 está en un modo de funcionamiento no MIMO, por ejemplo, un modo de funcionamiento SISO, según lo determinado por el módulo 322. Los módulos 324 y 326 controlan diversas operaciones del módulo receptor inalámbrico 302, el módulo transmisor inalámbrico 304 y el módulo de duplexación 306 para implementar un modo de funcionamiento determinado. En varias realizaciones, comunicarse con una estación base en un modo de funcionamiento MIMO incluye usar al menos dos antenas del terminal inalámbrico del conjunto de antenas (303, ..., 305) en comunicaciones con dos caras de la antena de la estación base adyacentes. En algunas de dichas realizaciones, comunicarse con la estación base en un modo de funcionamiento MIMO incluye además el uso de un primer conjunto de tonos para comunicarse con ambas caras de antena de la estación base de dos caras de antena de la estación base adyacentes durante el mismo tiempo.

El módulo de determinación de asignación de tono 328 determina a partir de la señal recibida que a un terminal inalámbrico se le ha asignado un primer conjunto de tonos para la comunicación. Durante algunos momentos, el módulo de determinación de asignación de tono 328 determina a partir de señales recibidas, por ejemplo, señales de asignación recibidas, que al terminal inalámbrico se le ha asignado un primer conjunto de tonos para la comunicación con una primera cara de la antena de la antena de la estación base de múltiples caras y una segunda cara de la antena de la antena de la estación base de múltiples caras, dichas primera cara y segunda cara son adyacentes.

El módulo de salto de tono 330 usa información almacenada, por ejemplo, información de salto de tono almacenada 364 correspondiente a la estación base 1 para implementar el salto de tono, en donde el primer conjunto de tonos asignados al terminal inalámbrico 300 se salta en el tiempo de una manera sincronizada en un par del sector.

El módulo de recuperación de información de estado 332 recupera desde una señal recibida una determinación de la estación base que indica si dicho terminal inalámbrico debe estar en un estado del sector o en un estado de par del sector, en donde dicha determinación de la estación base se basa en la información de pérdida de trayectoria recibida comunicada desde el terminal inalámbrico a la estación base.

El módulo de medición de potencia 334 realiza una medición de potencia de una señal recibida en un tono durante un período de tiempo durante el cual una primera cara de la antena de la estación base transmite una señal de tono piloto y una segunda cara de la antena de la estación base no transmite intencionalmente en ese tono, dicha primera y segunda caras de la antena de la estación base son adyacentes. Este uso de señales piloto desde una cara de la antena de la estación base emparejada intencionalmente con un nulo intencional desde una cara de la antena de la estación base adyacente, facilita la determinación del terminal inalámbrico de la información de pérdida de trayectoria con respecto a las caras de las antena de la estación base individuales. El módulo 336 de determinación de pérdida de trayectoria determina la información de pérdida de trayectoria en función de la información de medición de potencia desde el módulo 334.

Los datos/información 318 incluyen información de estado 338, información de identificación de la estación base 340, información de identificación del sector o par del sector 342, información de conjunto de tonos asignados 344, información recuperada que se comunica 346, información para transmitir 348, información de medición nula del piloto/sector 350, información de pérdida de trayectoria correspondiente a una primera cara de la antena 352, información de pérdida de trayectoria correspondiente a una segunda cara de la antena 354 y datos/información del sistema 356. La información de estado 338 incluye información que indica si el terminal inalámbrico 300 se encuentra actualmente en un estado del sector o en un estado de par del sector. La información de identificación de la estación base 340 incluye información que identifica qué estación base, de la pluralidad de estaciones base en el sistema de comunicaciones, el terminal inalámbrico está utilizando actualmente como su punto de unión a la red. La información de identificación del sector o par del sector 342 incluye información que identifica el sector particular de la estación base para el cual se asignan tonos al terminal inalámbrico cuando está en el estado del sector e información que identifica el par de sectores adyacentes de la estación base para los cuales se asignan tonos al terminal inalámbrico para uso simultáneo cuando está en el estado de par del sector. La información 342 también incluye información que identifica los sectores usados a los que corresponde la información de pérdida de trayectoria que se comunica. La información recuperada que se comunica 346 incluye datos de usuario recuperados usando una operación de decodificación MIMO del módulo receptor 302 cuando el terminal inalámbrico está en un estado de par del sector. La información recuperada que se comunica 346 también incluye datos de usuario recuperados usando una operación de decodificación SISO del módulo receptor 302 cuando el terminal inalámbrico está en un estado del sector. La información a transmitir 348 incluye datos de usuario a transmitir que están sujetos a operaciones de codificación MIMO por el módulo transmisor inalámbrico 304, cuando el terminal inalámbrico está en un estado de par del sector. La información a transmitir 348 también incluye datos de usuario a transmitir que están sujetos a operaciones de codificación SISO por el módulo transmisor inalámbrico 304, cuando el terminal inalámbrico está en un estado del sector.

La información de medición nula de piloto/sector 350 representa la salida del módulo de medición de potencia 334 y una entrada al módulo de determinación de pérdida de trayectoria 336. La información de pérdida de trayectoria correspondiente a la primera cara de la antena de la estación base 352 y la información de pérdida de trayectoria correspondiente a la segunda cara de la antena de la estación base 354 representan salidas del módulo de determinación de pérdida de trayectoria 336. En algunas realizaciones, la información de pérdida de trayectoria 352 se comunica independientemente de la información de pérdida de trayectoria 354; mientras que en otras realizaciones, la información (352, 354) se transmite en un único informe codificado conjuntamente. En algunas realizaciones, el informe es un informe de límites del sector, por ejemplo, como parte de una estructura de informes de canal de control dedicado de enlace ascendente.

La información de datos del sistema 356 incluye una pluralidad de conjuntos de información de la estación base (datos/información 358 de la estación base 1, ..., datos/información 360 de la estación base N). Los datos/información 358 de la estación base 1 incluyen información de identificación de la estación base, información de identificación del sector de la estación base e información de la estructura de tiempo/frecuencia 362. La información de estructura de frecuencia de tiempo 362 incluye, por ejemplo, información de frecuencia de portadora de enlace descendente, información de frecuencia de portadora de enlace ascendente, información de banda de frecuencia de enlace descendente, información de banda de frecuencia de enlace ascendente, información de bloque de tono de enlace descendente, información de bloque de tono de enlace ascendente, información de definición de tono individual, información de tiempo de enlace descendente recurrente, información de tiempo de enlace ascendente recurrente, información de tiempo de transmisión de símbolos de OFDM, información que identifica el agrupamiento de símbolos de OFDM en, por ejemplo, intervalos o permanencias, información de estructura de canal de enlace descendente e información de estructura de canal de enlace ascendente. La información de estructura de tiempo/frecuencia 362 también incluye información de salto de tono 364. La información de salto de tono 364, en algunas realizaciones, incluye diferente información de salto de tono correspondiente al enlace ascendente y al enlace descendente. Por ejemplo, el salto de tono puede ser, y a veces lo es, diferente tanto en las ecuaciones de salto utilizadas como en la velocidad del salto, por ejemplo, salto de tono entre los intervalos de tiempo de transmisión de OFDM sucesivos para el enlace descendente y el salto de tono basado en permanencias de siete intervalos de tiempo de transmisión de símbolos de OFDM sucesivos para el enlace ascendente.

La figura 4 que comprende la combinación de la figura 4A, la figura 4B y la figura 4C es un diagrama de flujo 400 de un método ejemplar de operar una estación base según varias realizaciones. La estación base es, por ejemplo, una estación base en una celda sectorizada, cada sector está adyacente a al menos a otro sector en la celda, el sector adyacente forma pares de sectores, dicha estación base está acoplada a una antena de múltiples caras, cada cara de dicha antena corresponde a un sector diferente o dicha celda, dichos sectores están sincronizados en el tiempo. En algunas realizaciones, la estación base tiene tres sectores. La estación base es, por ejemplo, la estación base 200 de la figura 2. En algunas otras realizaciones, la estación base tiene seis sectores. También son posibles estaciones base multisectoriales con diferentes números de sectores. En varias realizaciones, dicha estación base es una estación base en un sistema de comunicaciones de OFDM y dicha sincronización de tiempo es sincronización de tiempo de símbolo de OFDM.

El funcionamiento del método ejemplar comienza en el paso 402, donde la estación base se enciende e inicializa y procede con los pasos 404, 408, 410 y 436. La operación procede al paso 404, para cada uno de una pluralidad de terminales inalámbricos. En el paso 404, la estación base recibe información de pérdida de trayectoria correspondiente a una primera cara de la antena en un par de caras de la antena, y en el paso 405, la estación base recibe información de pérdida de trayectoria correspondiente a una segunda cara de la antena en un par de caras de la antena. En varias realizaciones, la información de pérdida de trayectoria recibida es una medición de potencia de una señal transmitida en un tono durante un tiempo durante el cual la cara de la antena adyacente no transmite en ese tono. Por ejemplo, en algunas realizaciones de OFDM, hay al menos algún sector nulo y algunas señales piloto correspondientes que usan el mismo tono al mismo tiempo en sectores adyacentes. La operación procede desde el paso 405 al paso 406, en donde la estación base determina si dicho terminal inalámbrico está en un estado del sector o en un estado de par del sector basándose en la información de pérdida de trayectoria recibida. La información del estado del terminal inalámbrico 407, que identifica uno de un estado del sector o un estado de par del sector, se emite desde el paso 406 y se introduce en el paso 408. La operación procede desde el paso 406 al paso 404, donde la estación base recibe información adicional de pérdida de trayectoria correspondiente al mismo terminal inalámbrico.

En el paso 408, que se realiza para cada uno de una pluralidad de terminales inalámbricos, de forma continua, la estación base mantiene información que indica si el terminal inalámbrico está en un estado del sector o en un estado de par del sector.

La operación procede desde el paso de inicio 402 al paso 410 para una oportunidad de recepción correspondiente a un par de terminales inalámbricos. En el paso 410, la estación base asigna un primer conjunto de tonos para la comunicación con un primer terminal inalámbrico en dicho estado de par del sector, el primer conjunto de tonos se asigna en cada uno de un primer y segundo sector del estado de par del sector. En algunas realizaciones, los tonos del primer conjunto de tonos se saltan de manera sincronizada en el par del sector. La operación procede desde el paso 410 al paso 412. En el paso 412, la estación base asigna dicho primer conjunto de tonos a un segundo terminal inalámbrico en dicho primer sector durante al menos una parte del tiempo en el que dicho primer conjunto de tonos se asigna al primer terminal inalámbrico. En algunas realizaciones, la estación base asigna dicho primer conjunto de tonos a un segundo terminal inalámbrico en dicho primer sector durante el mismo tiempo en el que dicho primer conjunto de tonos se asigna al primer terminal inalámbrico. La operación procede desde el paso 412 mediante la conexión del nodo A 414 al paso 416.

En el paso 416, la estación base se comunica con terminales inalámbricos, en donde la comunicación con un terminal inalámbrico particular usa una serie de caras de la antena determinadas por el estado correspondiente al terminal inalámbrico particular. En algunas de tales realizaciones, el número es uno o dos. El paso 416 incluye los subpasos 418, 426, 428 y 434. En el subpaso 418, la estación base se comunica con dicho primer terminal inalámbrico utilizando dos caras de la antena. El subpaso 418 incluye los subpasos 420, 422 y 424. En el subpaso 420, la estación base recibe una señal en dicho primer conjunto de tonos desde una primera cara de la antena correspondiente a un primer sector y recibe simultáneamente una señal en dicho primer conjunto de tonos desde una segunda cara de la antena correspondiente a un segundo sector. Luego, en el subpaso 422, la estación base combina la señal recibida desde la primera cara de la antena con la señal recibida desde la segunda cara de la antena. La operación procede desde el subpaso 422 al subpaso 424. En el subpaso 424, la estación base extrae una señal correspondiente a dicho primer terminal inalámbrico desde dicha señal combinada para recuperar al menos parte de la información comunicada mediante el primer terminal inalámbrico. La operación procede desde el subpaso 418 al subpaso 426.

En el subpaso 426, la estación base determina si el segundo terminal inalámbrico está en el estado del sector o en el estado de par del sector. Si el segundo terminal inalámbrico está en el estado del sector, entonces la operación procede desde el subpaso 426 al subpaso 428; sin embargo, si el segundo terminal inalámbrico está en el estado de par del sector, entonces la operación procede desde el subpaso 426 al subpaso 434. En el subpaso 428, la estación base se comunica con dicho segundo terminal inalámbrico utilizando una cara de la antena. El subpaso 428 incluye el subpaso 430 y el subpaso 432. En el subpaso 430, la estación base cancela la señal extraída, obtenida en el subpaso 424, desde la señal recibida en una de las caras de la antena para generar una señal procesada. La operación procede desde el subpaso 430 al subpaso 432. En el subpaso 432, la estación base recupera la información comunicada por el segundo terminal inalámbrico desde la señal procesada. Volviendo al subpaso 434, en el subpaso 434, la estación base se comunica con dicho segundo terminal inalámbrico utilizando dos caras de la antena.

La operación procede desde el paso de inicio 402 al paso 436 para una oportunidad de transmisión correspondiente a un par de terminales inalámbricos. En el paso 436, la estación base asigna un segundo conjunto de tonos para la comunicación con un tercer terminal inalámbrico en dicho estado de par del sector, el segundo conjunto de tonos se asigna en cada uno de un primer y segundo sector del estado de par del sector. En algunas realizaciones, el segundo conjunto de tonos se salta a lo largo del tiempo de manera sincronizada en el par del sector. La operación procede desde el paso 436 al paso 438. En el paso 438, la estación base asigna dicho segundo conjunto de tonos a un cuarto terminal inalámbrico en dicho primer sector durante al menos una parte del tiempo en el que dicho segundo conjunto de tonos se asigna al tercer terminal inalámbrico. En algunas realizaciones, la estación base asigna dicho segundo conjunto de tonos a un cuarto terminal inalámbrico en dicho primer sector durante el mismo tiempo en el que dicho segundo conjunto de tonos se asigna al tercer terminal inalámbrico. La operación procede desde el paso 438 mediante la conexión del nodo B 440 al paso 441.

En el paso 441, la estación base se comunica con terminales inalámbricos, en donde la comunicación con un terminal inalámbrico particular usa una serie de caras de la antena determinadas por el estado correspondiente al terminal inalámbrico particular. El paso 441 incluye los subpasos 442, 446, 448 y 452. En el subpaso 442, la estación base se comunica con dicho tercer terminal inalámbrico utilizando dos caras de la antena. El subpaso 442 incluye el subpaso 444. En el subpaso 444, la estación base transmite la misma información desde cada una de las dos caras de la antena a dicho tercer terminal inalámbrico utilizando el segundo conjunto de tonos.

En el subpaso 446, la estación base determina si el cuarto terminal inalámbrico está en el estado del sector o en el estado de par del sector. Si el cuarto terminal inalámbrico está en el estado del sector, entonces la operación procede desde el subpaso 446 al subpaso 448; sin embargo, si el cuarto terminal inalámbrico está en el estado de par del sector, entonces la operación procede desde el subpaso 446 al subpaso 452. En el subpaso 448, la estación base se comunica con dicho cuarto terminal inalámbrico utilizando una cara de la antena. El subpaso 448 incluye el subpaso 450. En el subpaso 450, la estación base transmite al cuarto terminal inalámbrico usando una cara de la antena y usando el segundo conjunto de tonos. Volviendo al subpaso 452, en el subpaso 452, la estación base se comunica con dicho cuarto terminal inalámbrico utilizando dos caras de la antena. El subpaso 452 incluye el subpaso 454. En el subpaso 454, la estación base transmite información diferente al cuarto terminal inalámbrico que la información que se transmite al tercer terminal inalámbrico usando el segundo conjunto de tonos y usa ambas caras del par de antenas al mismo tiempo.

La figura 5 que comprende la combinación de la figura 5A y la figura 5B es un diagrama de flujo 500 de un método ejemplar de operar un terminal inalámbrico según varias realizaciones. El terminal inalámbrico ejemplar es un terminal inalámbrico en una celda sectorizada, cada sector está adyacente en al menos otro sector en la celda, los sectores adyacentes forman pares de sectores, la celda incluye una estación base, por ejemplo, una estación base de tres sectores, acoplada a una antena de múltiples caras, cada cara de dicha antena de la estación base corresponde a un sector diferente de la celda, dichos sectores están sincronizados en el tiempo. El terminal inalámbrico ejemplar incluye al menos dos antenas y admite la señalización MIMO. En varias realizaciones, el terminal inalámbrico es parte de un sistema de comunicaciones inalámbricas OFDM y los sectores de una celda correspondientes a una estación base están sincronizados con el tiempo del símbolo de OFDM. La operación comienza en el paso 502, donde el terminal inalámbrico se enciende e inicializa y procede con el paso 504. La operación prosigue desde el paso de inicio 502 al paso 504, paso 508, paso 526 a través del nodo de conexión A 510 y el paso 540 a través del nodo de conexión B 512.

En el paso 526, el terminal inalámbrico realiza mediciones de potencia de señales de tono piloto y señales nulas del sector. El paso 526 incluye los subpasos 528 y 530. En el subpaso 528, el terminal inalámbrico realiza una medición de potencia de una señal recibida en un tono durante un período de tiempo durante el cual una primera cara de la antena de la estación base transmite una señal de tono piloto y una segunda cara de la antena de la estación base no transmite intencionalmente en ese tono, dicha primera y segunda caras de la antena son adyacentes. En el subpaso 530, el terminal inalámbrico realiza una medición de potencia de una señal recibida en un tono durante un período de tiempo durante el cual dicha segunda cara de la antena de la estación base transmite una señal de tono piloto y dicha primera cara de la antena de la estación base no transmite intencionalmente en ese tono. La operación procede desde el paso 526 al paso 532, en donde la estación base determina la información de pérdida de trayectoria en función de dicha información de medición de potencia. La operación procede desde el paso 532 al paso 534. En el paso 534, la estación base transmite información de pérdida de trayectoria. El paso 534 incluye el subpaso 536 y el subpaso 538. En el subpaso 536, la estación base transmite información de pérdida de trayectoria correspondiente a dicha primera cara de la antena de la estación base y en el paso 538, la estación base transmite información de pérdida de trayectoria correspondiente a dicha segunda cara de la antena de la estación base, dicha primera y segunda caras de la antena primera de la estación base son parte de la cara del par de antenas. En algunas realizaciones, la información de pérdida de trayectoria correspondiente a la primera cara de la antena se transmite independientemente de la información de pérdida de trayectoria correspondiente a la segunda cara de la antena. En algunas realizaciones, la información de pérdida de trayectoria correspondiente a la primera cara de la antena se comunica en el mismo informe que la información de pérdida de trayectoria correspondiente a la segunda cara de la antena.

Volviendo al paso 504, en el paso 504, que se lleva a cabo de forma continua, el terminal inalámbrico monitorea las señales de asignación de estado. La operación procede desde el paso 504 al paso 506 para una señal de asignación de estado recibida destinada al terminal inalámbrico. En el paso 506, el terminal inalámbrico recibe una determinación de la estación base sobre si dicho terminal inalámbrico debe estar en un estado del sector o en un estado de par del sector. La determinación de la estación base se basa en la información de pérdida de trayectoria recibida desde el terminal inalámbrico. La información de estado del WT 507, por ejemplo, una indicación del estado del sector o del estado de par del sector, es una salida desde el paso 506 que se usa como entrada en el paso 508.

En el paso 508, que se lleva a cabo de forma continua, el terminal inalámbrico mantiene información que indica si dicho terminal inalámbrico está en un estado del sector o en un estado de par del sector. La operación procede desde el paso 508 al paso 514. En el paso 514, el terminal inalámbrico se comunica con dicha estación base en uno de un modo de funcionamiento MIMO y un modo de funcionamiento no MIMO, el modo de funcionamiento usado para la comunicación es una función de si dicha información mantenida indica que dicho terminal inalámbrico está en un estado del sector o estado de par del sector. El paso 514 incluye los subpasos 516, 518 y 520.

En el subpaso 516, el terminal inalámbrico comprueba si el terminal inalámbrico está en un estado del sector o en un estado de par del sector. Si se determina que el terminal inalámbrico está en un estado de par del sector, la operación procede desde el subpaso 516 al subpaso 518; de lo contrario, la operación procede desde el subpaso 516 al subpaso 520. En el subpaso 518, el terminal inalámbrico se comunica con dicha estación base en un modo de funcionamiento MIMO. El subpaso 518 incluye los subpasos 522 y 524. En el subpaso 522, el terminal inalámbrico utiliza al menos dos antenas del terminal inalámbrico para comunicarse con dos caras de la antena de la estación base adyacentes. En el subpaso 524, el terminal inalámbrico utiliza un primer conjunto de tonos para comunicarse con ambas caras de dichas dos caras de la antena de la estación base adyacentes durante el mismo tiempo. Volviendo al paso 520, en el paso 520, el terminal inalámbrico se comunica con la estación base en un modo de funcionamiento no MIMO, por ejemplo, un modo de funcionamiento SISO o un modo de funcionamiento o un modo de funcionamiento que utiliza dos o más antenas del terminal inalámbrico que se comunican con una sola cara de la antena de la estación base.

Volviendo al paso 540, en el paso 540, que se lleva a cabo de forma continua, el terminal inalámbrico monitorea la información de asignación de tono. La operación procede desde el paso 540 al paso 542 en respuesta a la información de asignación de tono detectada destinada al terminal inalámbrico. En el paso 542, el terminal inalámbrico recibe información de asignación de tono que indica que a dicho terminal inalámbrico se le ha asignado un primer conjunto de tonos. El paso 542 incluye el subpaso 544 para algunas asignaciones de tono, por ejemplo, una asignación de tono cuando dicho terminal inalámbrico está en un estado de par del sector. En el subpaso 544, el terminal inalámbrico recibe información de asignación de tono que indica que a dicho terminal inalámbrico se le ha asignado un primer conjunto de tonos para la comunicación con una primera cara de la antena de dicha antena de la estación base de múltiples caras y una segunda cara de la antena de dicha antena de la estación base de múltiples caras, dichas primera y segunda caras de la antena son adyacentes. En varias realizaciones, el primer conjunto de tonos se salta de una manera sincronizada en el tiempo en el par del sector.

La figura 6 es un dibujo 600 que ilustra una realización ejemplar correspondiente al sistema 100 de la figura 1 en donde el WT 4 130 incluye dos antenas (antena 1602, antena 2604). Las comunicaciones 144 entre la cara de la antena del sector B de la estación base 120 y el WT 4 130 incluyen una primera parte 144a correspondiente a la antena 1602 y una segunda parte 144b correspondiente a la antena 2604. De manera similar, las comunicaciones 146 entre la cara de la antena del sector C de la estación base 122 y el WT 4130 incluyen una primera parte 146a correspondiente a la antena 1602 y una segunda parte 146b correspondiente a la antena 2604.

La figura 7 es un dibujo 700 que ilustra una realización ejemplar correspondiente al sistema 100 de la figura 1 en donde el WT 4130 incluye tres antenas (antena 1702, antena 2704, antena 3706). Las comunicaciones 144 entre la cara de la antena del sector B de la estación base 120 y el WT 4 130 incluyen una primera parte 144c correspondiente a la antena 1702, una segunda parte 144d correspondiente a la antena 2704 y una tercera parte 144e correspondiente a la antena 3706. De manera similar, las comunicaciones 146 entre la cara de la antena del sector C de la estación base 122 y el WT 4130 incluyen una primera parte 146c correspondiente a la antena 1702, una segunda parte 146d correspondiente a la antena 2704 y una tercera parte 146e correspondiente a la antena 3 706. También son posibles realizaciones con terminales inalámbricos que tienen más de tres antenas.

La figura 8 es un dibujo 800 que ilustra recursos de enlace aéreo ejemplares correspondientes a diferentes sectores de una estación base y una asignación de tono ejemplar a terminales inalámbricos según varias realizaciones. El dibujo 800 incluye un primer gráfico 802 correspondiente al sector A, un segundo gráfico 804 correspondiente al sector B y un tercer gráfico 806 correspondiente al sector C. Cada gráfico (802, 804, 806) incluye un eje vertical 810 que representa la frecuencia, por ejemplo, índice de tono OFDM en la banda de frecuencia A, y un eje horizontal 812 de tiempo, por ejemplo, índice de símbolo OFDM. Cabe señalar que los tres sectores de la estación base están sincronizados en términos de tiempo y frecuencia. En esta realización ejemplar, el salto de tono, por ejemplo, en términos de designación de índice de tono de canal lógico a designación de índice de tono físico, también se sincroniza con respecto a los sectores.

El bloque 814 en el gráfico 802 representa 64 unidades básicas de recursos de enlace aéreo, por ejemplo, 64 símbolos de tono OFDM, utilizados por el sector A e ilustra una asignación ejemplar de esos recursos. El bloque 816 en el gráfico 804 representa 64 unidades básicas de recursos de enlace aéreo, por ejemplo, 64 símbolos de tono OFDM, utilizados por el sector B e ilustra una asignación ejemplar de esos recursos. El bloque 818 en el gráfico 806 representa 64 unidades básicas de recursos de enlace aéreo, por ejemplo, 64 símbolos de tono OFDM, utilizados por el sector A e ilustra una asignación ejemplar de esos recursos.

La leyenda 808 indica que un símbolo de tono asignado a WT 2, que está en estado de par del sector con los sectores del par que es A y C, se indica mediante sombreado de línea diagonal con pendiente descendente de izquierda a derecha como se muestra en el ejemplo del bloque pequeño 820. La leyenda 808 indica que un símbolo de tono asignado a WT 3, que está en estado de par del sector con los sectores del par que es A y C, se indica mediante sombreado de línea diagonal con pendiente ascendente de izquierda a derecha como se muestra en el ejemplo del bloque pequeño 822. La leyenda 808 indica que un símbolo de tono asignado a WT 4, que está en estado de par del sector con los sectores del par que es B y C, se indica mediante sombreado de línea horizontal como se muestra en el ejemplo del bloque pequeño 824. La leyenda 808 indica que un símbolo de tono asignado a WT 5, que está en estado del sector con el sector que es C, se indica mediante sombreado de línea vertical como se muestra en el bloque pequeño de ejemplo 826. La leyenda 808 indica que un símbolo de tono asignado a WT 1, que está en estado del sector con el sector que es B, se indica mediante sombreado de puntos como se muestra en el ejemplo del bloque pequeño 828.

La figura 9 es un dibujo 900 que ilustra nulos del sector correspondientes a tonos piloto en un sistema de comunicaciones inalámbricas OFDM ejemplar que implementa sectores sincronizados. El dibujo 800 incluye un primer gráfico 902 correspondiente al sector A, un segundo gráfico 904 correspondiente al sector B y un tercer gráfico 906 correspondiente al sector C. Cada gráfico (902, 904, 906) incluye un eje vertical 910 que representa la frecuencia, por ejemplo, índice de tono OFDM en la banda de frecuencia de enlace descendente, y un eje horizontal 912 de tiempo, por ejemplo, índice de símbolo OFDM. Cabe señalar que los tres sectores de la estación base están sincronizados en términos de tiempo y frecuencia.

El bloque 914 en el gráfico 902 representa 64 unidades básicas de recursos de enlace aéreo, por ejemplo, 64 símbolos de tono OFDM, utilizados por el sector A e ilustra una asignación ejemplar de esos recursos con respecto a señales de tono piloto y nulos intencionales. El bloque 916 en el gráfico 904 representa 64 unidades básicas de recursos de enlace aéreo, por ejemplo, 64 símbolos de tono OFDM, utilizados por el sector B e ilustra una asignación ejemplar de esos recursos con respecto a señales de tono piloto y nulos intencionales. El bloque 918 en el gráfico 906 representa 64 unidades básicas de recursos de enlace aéreo, por ejemplo, 64 símbolos de tono OFDM, utilizados por el sector C e ilustra una asignación ejemplar de esos recursos con respecto a señales de tono piloto y nulos intencionales.

La leyenda 908 indica que un símbolo de tono asignado para transmitir una señal de tono piloto está representado por un pequeño recuadro que incluye una O, como se muestra en el elemento de ejemplo 920; mientras que un símbolo de tono asignado para transmitir un nulo de sector intencional está representado por un pequeño recuadro que incluye una X, como se muestra en el elemento de ejemplo 922.

En varias realizaciones, el módulo de determinación de estado 250 usa una o más mediciones y/o indicadores de calidad de canal para decidir el estado de un terminal inalámbrico WT, por ejemplo, estado del sector o estado de par del sector. En la descripción anterior, el indicador de calidad de canal utilizado por el módulo de determinación de estado 250 se ha descrito como información de pérdida de trayectoria. Sin embargo, otros tipos de información de calidad de canal pueden usarse, y en algunas realizaciones se usan en lugar de la información de pérdida de trayectoria. Considere, por ejemplo, las mediciones de SNR que se utilizan en lugar de la información de pérdida de trayectoria por el módulo de determinación de estado 250 al realizar la determinación de estado en algunas realizaciones. Una realización de este tipo es particularmente adecuada cuando un valor de SNR de transmisión de enlace ascendente está disponible para su uso. En tal caso, el valor de SNR depende de la pérdida del trayectoria, pero también puede depender de otros factores, como la interferencia del sector. La SNR puede medirse, y en algunas realizaciones se mide por separado de las mediciones de interferencia del sector. La interferencia de sector es un ejemplo de medición de la calidad del canal sobre la que se puede realizar la determinación del estado en lugar de la pérdida de trayectoria; sin embargo, como se puede apreciar, se pueden utilizar otros indicadores de la calidad del canal en lugar de la información sobre la SNR y/o la pérdida de trayectoria, o además de ella.

También debe apreciarse que, si bien la determinación de la pérdida de trayectoria se ha descrito en el ejemplo anterior, al menos en algunas realizaciones midiendo la pérdida de trayectoria mediante el uso de pilotos de sector y/o nulos de sector, se pueden usar otros enfoques para determinar la pérdida de trayectoria. Por ejemplo, en algunas realizaciones en lugar de que el móvil determine y comunique información de pérdida de trayectoria a la estación base, la estación base puede determinar la pérdida de trayectoria mediante el monitoreo de una o más señales de enlace ascendente persistentes, periódicas o recurrentes desde el móvil transmitidas, por ejemplo, en un nivel de potencia conocido por la estación base. En una realización particular, la estación base monitorea un canal de control de enlace ascendente dedicado entre el móvil y la estación base y estima la pérdida de trayectoria basándose en mediciones de señales recibidas desde el nodo móvil que corresponden al canal de control de enlace ascendente dedicado. Se podrían usar otras formas céntricas de la estación base para medir y/o estimar la pérdida de trayectoria dependiendo de la realización particular, y los ejemplos anteriores están destinados a facilitar la comprensión de varias realizaciones, pero no limitan el alcance del objeto en cuestión.

Aunque se describen en el contexto de un sistema OFDM, los métodos y aparatos de diversas realizaciones son aplicables a una amplia gama de sistemas de comunicaciones, incluyendo muchos sistemas no OFDM y/o no celulares.

En varias realizaciones, los nodos descritos en la presente se implementan usando uno o más módulos para llevar a cabo los pasos correspondientes a uno o más métodos, por ejemplo, mantener la información que indica un estado del sector o estado de par del sector, comunicarse con un terminal inalámbrico que mediante el uso de una serie de caras de la antenas de la estación base determinadas por el estado correspondiente al terminal inalámbrico, determinar un estado para un terminal inalámbrico en función de la información de pérdida de trayectoria recibida, mantener la sincronización de tiempo entre sectores, transmitir pilotos junto con nulos de sector, etc. En algunas realizaciones se implementan varias características utilizando módulos. Dichos módulos pueden implementarse utilizando software, hardware o una combinación de software y hardware. Muchos de los métodos o pasos del método descritos anteriormente se pueden implementar utilizando instrucciones ejecutables por máquina, como software, incluido en un medio legible por máquina, como un dispositivo de memoria, por ejemplo, RAM, disquete, etc. para controlar una máquina, por ejemplo, general un ordenador de propósito con o sin hardware adicional, para implementar todos o partes de los métodos descritos anteriormente, por ejemplo, en uno o más nodos. Por consiguiente, entre otras cosas, varias realizaciones están dirigidas a un medio legible por máquina que incluye instrucciones ejecutables por máquina para hacer que una máquina, por ejemplo, un procesador y hardware asociado, realice uno o más de los pasos del método o métodos descritos anteriormente.

En algunas realizaciones, el procesador o procesadores, por ejemplo, CPU, de uno o más dispositivos, por ejemplo, dispositivos de comunicaciones tales como terminales inalámbricos, están configurados para realizar los pasos de los métodos descritos como realizados por el dispositivo de comunicaciones. En consecuencia, algunas pero no todas las realizaciones están dirigidas a un dispositivo, por ejemplo, un dispositivo de comunicaciones, con un procesador que incluye un módulo correspondiente a cada uno de los pasos de los diversos métodos descritos realizados por el dispositivo en el que está incluido el procesador. En algunas realizaciones, pero no en todas, un dispositivo, por ejemplo, un dispositivo de comunicaciones, incluye un módulo correspondiente a cada uno de los pasos de los diversos métodos descritos realizados por el dispositivo en el que está incluido el procesador. Los módulos se pueden implementar mediante el uso de software y/o hardware.

Diversas variaciones adicionales de los métodos y aparatos descritos anteriormente serán evidentes para los expertos en la técnica en virtud de las descripciones anteriores. Tales variaciones deben considerarse dentro del alcance. Los métodos y aparatos de varias realizaciones pueden ser usados, y en varias realizaciones se usan con CDMA, multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) y/o varios otros tipos de técnicas de comunicación que pueden usarse para proporcionar enlaces de comunicaciones inalámbricas entre nodos de acceso y nodos móviles. En algunas realizaciones, los nodos de acceso se implementan como estaciones base que establecen enlaces de comunicaciones con nodos móviles mediante el uso de OFDM y/o CDMA. En varias realizaciones, los nodos móviles se implementan como ordenadores portátiles, asistentes de datos personales (PDA) u otros dispositivos portátiles que incluyen circuitos receptores/transmisores y lógica y/o rutinas, para implementar los métodos de varias realizaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método (500) para operar un terminal inalámbrico (300) en una celda sectorizada, cada sector está adyacente al menos a otro sector en la celda y en donde los sectores adyacentes forman pares del sector, cada celda incluye una estación base (102) acoplada a una antena de múltiples caras (118, 120, 122), cada cara de dicha antena de la estación base corresponde a un sector diferente de dicha celda, dichos sectores están sincronizados en el tiempo, el método comprende, en el terminal inalámbrico:

transmitir información de pérdida de trayectoria correspondiente a una primera cara de la antena en un par de caras de la antena a la estación base

transmitir información de pérdida de trayectoria correspondiente a una segunda cara de la antena en dicho par de caras de la antena a dicha estación base, en donde dichas primera y segunda caras de la antena son caras de antena adyacentes, en donde la información de pérdida de trayectoria correspondiente a la primera cara de la antena en el par de caras de la antena y la información de pérdida de trayectoria correspondiente a la segunda cara de la antena se transmiten en un único informe codificado de manera conjunta;

recibir (506) en respuesta a la información de pérdida de trayectoria transmitida, una determinación de la estación base que indica si dicho terminal inalámbrico va a estar en un estado del sector durante el cual el terminal inalámbrico se comunica con la estación base a través de una sola cara de la antena y la comunicación es en un modo de funcionamiento no MIMO o estado de par del sector en donde el terminal inalámbrico se comunica con la estación base en un modo de funcionamiento MIMO a través de un par de caras de la antena adyacentes utilizando al menos dos antenas del terminal inalámbrico;

mantener (508) información basada en la determinación de la estación base recibida (507) que indica si dicho terminal inalámbrico está en un sector o en un estado de par del sector, y

comunicar (518,520) con dicha estación base en uno de los modos de funcionamiento MIMO (518) y en el modo de funcionamiento no MIMO (520), siendo el modo de funcionamiento utilizado para la comunicación una función de si dicha información mantenida indica que dicho terminal inalámbrico está en un sector o estado de par del sector.

2. El método de la reivindicación 1, en donde comunicarse con dicha estación base (102) en un modo de funcionamiento MIMO incluye además usar un primer conjunto de tonos para comunicarse con ambas caras de la antena de dichas dos caras de la antena de la estación base adyacentes durante el mismo tiempo.

3. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde dicho terminal inalámbrico (300) está en un estado de par del sector: el método comprende además: recibir (544) información de asignación de tono que indica que a dicho terminal inalámbrico (300) se le ha asignado un primer conjunto de tonos para la comunicación con una primera cara de la antena de dicha antena de la estación base de múltiples caras y una segunda cara de la antena de dicha antena de la estación base de múltiples caras, dichas primera y segunda cara son adyacentes.

4. El método de la reivindicación 3, en donde dicho primer conjunto de tonos se salta en el tiempo de una manera sincronizada en el par del sector.

5. El método de la reivindicación 1, que comprende además: realizar (530) una medición de potencia de una señal recibida en un tono durante un período de tiempo durante el cual una primera cara de la antena de la estación base transmite una señal piloto en dicho tono y una segunda cara de la antena de la estación base no transmite en dicho tono, dichas primera y segunda caras de la antena de la estación base son adyacentes; y determinar la información de pérdida de trayectoria en función de dicha medición de potencia.

6. Un terminal inalámbrico (300) para su uso en una celda sectorizada, cada sector está adyacente a al menos otro sector en la celda, y en donde los sectores adyacentes forman pares del sector, cada celda incluye una estación base (102) acoplada a una antena de múltiples caras, cada cara de dicha antena de la estación base corresponde a un sector diferente de dicha celda, dichos sectores están sincronizados en el tiempo, el terminal inalámbrico comprende:

medios para transmitir (536) información de pérdida de trayectoria correspondiente a dicha primera cara de la antena en un par de caras de la antena;

medios para transmitir (538) información de pérdida de trayectoria correspondiente a una segunda cara de la antena en dicho par de caras de la antena, en donde dichas primera y segunda caras de la antena son caras de la antena adyacentes;

medios para recibir (506) una determinación de la estación base que indica si dicho terminal inalámbrico debe estar en un estado del sector durante el cual el terminal inalámbrico se comunica con la estación base a través de una sola cara de la antena y la comunicación es en un modo de funcionamiento no MIMO o estado de par del sector en donde el terminal inalámbrico se comunica con la estación base en un modo de funcionamiento MIMO a través de un par de caras de la antena adyacentes utilizando al menos dos antenas del terminal inalámbrico, en donde la información de pérdida de trayectoria correspondiente a la primera cara de la antena en el par de caras de la antena y la información de pérdida de trayectoria correspondiente a la segunda cara de la antena se transmiten en un único informe codificado de manera conjunta;

medios para mantener información de estado en base a la determinación recibida que indica si dicho terminal inalámbrico está en un sector estado de par del sector;

una pluralidad de al menos uno de los medios para irradiar ondas electromagnéticas y medios para recuperar ondas electromagnéticas;

medios para determinar si dicho terminal inalámbrico va a funcionar en un modo de funcionamiento MIMO o no MIMO en función de dicha información mantenida que indica si dicho terminal inalámbrico está en un sector o estado de par del sector;

medios para comunicarse con dicha estación base en un modo de funcionamiento MIMO; y medios para comunicarse con dicha estación base en un modo de funcionamiento no MIMO.

7. El terminal inalámbrico (124, 126, 130, 132, 300) según la reivindicación 6, en donde los medios para mantener la información de estado comprenden un módulo de mantenimiento de información de estado (320) para mantener la información que indica si dicho terminal inalámbrico está en un sector o estado de par del sector; la pluralidad de al menos uno de los medios para irradiar ondas electromagnéticas y los medios para recuperar ondas electromagnéticas comprende una pluralidad de antenas (303... 305); los medios para la determinación comprenden un módulo de determinación de modo (322) para determinar si dicho terminal inalámbrico debe funcionar en un modo de funcionamiento MIMO o no MIMO en función de dicha información mantenida que indica si dicho terminal inalámbrico está en un sector o estado de par del sector; los medios para la comunicación con dicha estación base en un modo de funcionamiento MIMO comprenden un módulo MIMO (324) para comunicarse con dicha estación base en un modo de funcionamiento MIMO; y los medios para comunicarse con dicha estación base en un modo no MIMO comprenden un módulo de modo no MIMO (326) para comunicarse con dicha estación base en un modo de funcionamiento no MIMO.

8. El terminal inalámbrico de la reivindicación 7, en donde comunicarse con dicha estación base en un modo de funcionamiento MIMO incluye además usar un primer conjunto de tonos para comunicarse con ambas caras de la antena de dichas dos caras de la antena de la estación base adyacentes durante el mismo tiempo.

9. El terminal inalámbrico de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 8, que comprende además: un módulo de determinación de asignación de tono (328) para determinar a partir de las señales recibidas que a dicho terminal inalámbrico se le ha asignado un primer conjunto de tonos para la comunicación con una primera cara de la antena de dicha antena de la estación base de múltiples caras y una segunda cara de la antena de dicha antena de la estación base de múltiples caras, dichas primera y segunda cara son adyacentes.

10. El terminal inalámbrico de la reivindicación 9, que comprende además: información almacenada que indica el salto de tono correspondiente a al menos una estación base; y un módulo de salto de tono (330) para implementar el salto de tono, en donde dicho primer conjunto de tonos se salta en el tiempo de una manera sincronizada en el par del sector.

11. El terminal inalámbrico de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en donde los medios para transmitir comprenden

un transmisor (304) para transmitir información de pérdida de trayectoria correspondiente a la primera cara de la antena en un par de caras de la antena y para transmitir información de pérdida de trayectoria correspondiente a la segunda cara de la antena en dicho par de caras de la antena, en donde dicha primera y segunda cara de la antena son caras de antena adyacentes; y

además comprende

un módulo de recuperación de información de estado (322) para recuperar desde una señal recibida la determinación de la estación base que indica si dicho terminal inalámbrico va a estar en un estado del sector o en un estado de par del sector, en donde dicha determinación de la estación de base se basa en la información de pérdida de trayectoria recibida de dicho terminal inalámbrico;

un módulo de medición de potencia (334) para realizar una medición de potencia de una señal recibida en un tono durante un período de tiempo durante el cual una primera cara de la antena de la estación base transmite una señal piloto en dicho tono y una segunda cara de la antena de la estación base no transmite en dicho tono, dichas primera y segunda caras de la antena de la estación base son adyacentes; y un módulo de determinación de pérdida de trayectoria para determinar la información de pérdida de trayectoria en función de dicha medición de potencia.

12. Un medio legible por ordenador que incorpora instrucciones ejecutables por máquina para implementar el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.