ES2969805T3 - Métodos y dispositivos para procesar señales del enlace ascendente - Google Patents

Abstract

Se proporcionan mecanismos para procesar señales de enlace ascendente. Un método lo realiza una RRU (200). El método comprende obtener señales de enlace ascendente (S102) tal como se reciben desde dispositivos inalámbricos en elementos de antena de un conjunto de antenas de la RRU (200), estando asociado cada dispositivo inalámbrico con su propia al menos una capa de usuario. El método comprende capturar energía (S104) por capa de usuario combinando las señales de enlace ascendente recibidas del conjunto de antenas para cada capa de usuario en señales combinadas, dando como resultado una señal combinada por capa de usuario. La combinación para cada capa de usuario individual se basa en coeficientes de canal del dispositivo inalámbrico asociado con cada capa de usuario individual. El método comprende proporcionar (S106) las señales combinadas a una BBU (300). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Métodos y dispositivos para procesar señales del enlace ascendente

Campo técnico

Las realizaciones presentadas en la presente memoria se refieren a métodos, a una unidad de radio remota, a una unidad de banda base - disposición de unidad de radio remota, a un nodo de acceso, a programas informáticos, y a un producto de programa informático para procesar señales del enlace ascendente.

Antecedentes

En las redes de comunicaciones, puede ser un desafío obtener un buen rendimiento y capacidad para un protocolo de comunicaciones determinado, sus parámetros y el entorno físico en el que se despliega la red de comunicaciones.

Por ejemplo, la introducción de sistemas digitales de antenas con formación de haces en nodos de acceso, como estaciones base de radio, etc., podría permitir el uso de múltiples haces estrechos simultáneos para proporcionar acceso a la red a, y de este modo servir a, múltiples dispositivos inalámbricos servidos simultáneamente, como un equipo de usuario (UE), etc.

Por ejemplo, se han propuesto los llamados sistemas de entrada múltiple y salida múltiple (MIMO) masivos para mejorar la eficiencia del espectro cumpliendo los requisitos para los sistemas de telecomunicaciones de quinta generación (5G). Podría utilizarse un sistema MIMO masivo junto con un gran número de antenas en el lado de la red, donde el número de antenas es mucho mayor que el número de capas de usuario, por ejemplo, 64 antenas con 8 o 16 capas de usuario.

El MIMO masivo a menudo se conoce como formación de haces masiva, donde la formación de haces implica generar haces estrechos que apuntan en diferentes direcciones. El MIMO masivo se beneficia, principalmente, del MIMO multiusuario, que permite transmisiones a, y recepción de, múltiples usuarios simultáneamente a través de canales espaciales separados.

Tradicionalmente, la funcionalidad del nodo de acceso en el lado de la red se ha dividido entre una unidad de banda base (BBU) y, al menos, una unidad de radio remota (RRU) interconectadas por una interfaz de fronthaul (FH), resultando así en el llamado diseño de principal remoto. En dicho diseño de principal remoto, las muestras en el dominio del tiempo de cada portadora de antena se transportan a través de la interfaz FH. Tradicionalmente, las comunicaciones a través de la interfaz FH se han implementado utilizando el protocolo de Interfaz de Radio Pública Común (CPRI). Además, tradicionalmente, la BBU ha sido responsable de llevar a cabo el procesamiento de banda base de las señales, mientras que la RRU ha sido responsable de llevar a cabo el procesamiento de radiofrecuencia de las señales. Otro nombre para la BBU es controlador del equipo de radio (REC). Otro nombre para RRU es cabezal de radio remoto (RRH) o equipo de radio (RE).

A medida que se espera que aumente el número de antenas en el nodo de acceso, también aumenta la capacidad requerida de la interfaz FH, aumentando así el coste de transporte de la interfaz FH. Para superar esto, podría utilizarse una nueva división funcional, o distribución en la capa física (PHY). Algunas funciones de la capa PHY de banda base podrían trasladarse a la RRU desde la BBU. En el extremo, el diseño de remoto principal podría colapsarse eliminando, por completo, la interfaz FH y colocando la funcionalidad de la BBU en la RRU. En términos generales, en este caso la RRU se convierte en una estación base.

Sin embargo, las operaciones computacionales en MIMO masivo requieren un procesamiento intensivo y comúnmente deben realizarse en tiempo real. Cuantas más operaciones complicadas se trasladen a la RRU, más compleja será la RRU que deberá diseñarse.

En vista de lo anterior, todavía es necesario mejorar las disposiciones BBU-RRU.

Los siguientes documentos de la técnica anterior describen disposiciones BBU-RRU relevantes:

- CHANG WENTING ET AL: "A Prefiltering C-RAN Architecture with Compressed Link Data Rate in Massive MIMO", 83a CONFERENCIA DE TECNOLOGÍA VEHICULAR (VTC SPRING) del IEEE 2016, IEEE, 15 de mayo de 2016 (2016-05-15), páginas 1-6.

- LIU LIANG ET AL: "Optimized Uplink Transmission in Multi-Antenna C-RAN With Spatial Compression and Forward", TRANSACCIONES EN PROCESAMIENTO DE SEÑALES del IEEE, CENTRO DE SERVICIO del IEEE, NUEVA YORK, NY, EE. UU., vol. 63, núm. 19, 1 de octubre de 2015 (2015-10-01), páginas 5083-5095.

- El documento US 2015/270882 A1 (SHATTIL STEVE [US]) 24 de septiembre 2015 (2015-09-24.

Compendio

Un objeto de las realizaciones en la presente memoria es proporcionar un procesamiento eficiente de señales del enlace ascendente que podría utilizarse para mejorar el rendimiento de una disposición BBU-RRU.

La invención está definida por las reivindicaciones independientes 1, 11, 12, 14 y 15. Otras realizaciones ventajosas se exponen en las reivindicaciones dependientes.

Ventajosamente, estos métodos, estas RRUs, estas disposiciones BBU-RRU, este nodo de acceso, y estos programas informáticos proporcionan un procesamiento eficiente de señales del enlace ascendente que podría utilizase para mejorar el rendimiento de una disposición BBU-RRU que comprende la BBU y la RRU propuestas.

Ventajosamente, estos métodos, estas RRUs, estas disposiciones BBU-RRU, este nodo de acceso, y estos programas informáticos permiten lograr un alto rendimiento en la interfaz aérea de la RRU, mientras que mantiene baja la complejidad en la RRU y reducir la capacidad de la interfaz entre la BBU y la RRU para que coincida con el número de capas de usuario.

Ventajosamente, estos métodos, estas RRUs, estas disposiciones BBU-RRU, este nodo de acceso, y estos programas informáticos son escalables y soportan un gran número de antenas, permitiendo, por ejemplo, conectar más RRUs a la misma BBU y aumentar la capacidad de la BBU, sin necesidad de reemplazar la RRU por una nueva RRU.

Ventajosamente, estos métodos, estas RRUs, estas disposiciones BBU-RRU, este nodo de acceso, y estos programas informáticos permiten reducir los requisitos de complejidad computacional en la RRU combinando solo un subconjunto de las antenas o direcciones.

Ventajosamente, estos métodos, estas RRUs, estas disposiciones BBU-RRU, este nodo de acceso, y estos programas informáticos permiten aplicar métodos avanzados de estimación de canal, como cancelación de interferencias sucesivas, en la BBU para mejorar aún más el rendimiento.

Ventajosamente, estos métodos, estas RRUs, estas disposiciones BBU-RRU, este nodo de acceso, y estos programas informáticos pueden aplicarse a sistemas activos de antenas distribuidas, p. ej., un sistema de puntos de radio (RDS), y mejorar el rendimiento de dichos sistemas.

Otros objetivos, características y ventajas de las realizaciones adjuntas serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, de las reivindicaciones dependientes adjuntas así como de los dibujos.

Generalmente, todos los términos utilizados en las reivindicaciones deben interpretarse según su significado habitual en el campo técnico, a menos que se defina, explícitamente, lo contrario en la presente memoria. Todas las referencias a "un/un/el elemento, aparato, componente, medio, módulo, paso, etc." deben interpretarse, abiertamente, como una referencia a, al menos, una instancia del elemento, aparato, componente, medio, módulo, paso, etc., a menos que se indique explícitamente lo contrario. Los pasos de cualquier método descrito en la presente memoria no tienen que realizarse en el orden exacto descrito, a menos que se indique explícitamente.

Breve descripción de los dibujos

El concepto inventivo se describe ahora, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

Las Figs. 1 y 2 son diagramas de bloques de una disposición BBU-RRU;

Las Figs. 3 y 4 son diagramas de flujo de métodos según realizaciones;

La Fig. 5 es una ilustración esquemática de un nodo de acceso según una realización;

La Figs. 6, 7, 8, y 9 muestran resultados de simulación según realizaciones;

La Fig. 10 es un diagrama esquemático que muestra unidades funcionales de una RRU según una realización; La Fig. 11 es un diagrama esquemático que muestra módulos funcionales de una RRU según una realización; La Fig. 12 es un diagrama esquemático que muestra unidades funcionales de una BBU según una realización; La Fig. 13 es un diagrama esquemático que muestra módulos funcionales de una BBU según una realización; y La Fig. 14 muestra un ejemplo de un producto de programa informático que comprende medios legibles por ordenador según una realización.

Descripción detallada

El concepto inventivo se describirá ahora más completamente a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran ciertas realizaciones del concepto inventivo. Sin embargo, este concepto inventivo puede incorporarse de muchas formas diferentes y no debe interpretarse como limitado a las realizaciones expuestas en la presente memoria; más bien, estas realizaciones se proporcionan a modo de ejemplo para que esta descripción sea minuciosa y completa, y transmita plenamente el alcance del concepto inventivo a los expertos en la técnica. Los números similares se refieren a elementos similares en toda la descripción. Cualquier paso o característica ilustrada con líneas discontinuas debe considerarse opcional.

Como se ha descrito anteriormente, todavía es necesario mejorar las disposiciones BBU-RRU.

Además, los inventores del presente concepto inventivo se han dado cuenta de que una división de procesamiento deseable entre la RRU y la Bb U debería intentar cumplir, al menos, los siguientes tres requisitos:

Un primer requisito es mantener un alto rendimiento. El rendimiento debe ser tan bueno como, o, al menos, muy cercano a, el rendimiento alcanzable con un diseño tradicional de principal remoto, por ejemplo, en función del tipo CPRI de la interfaz FH, que representa el mejor rendimiento alcanzable.

Un segundo requisito es mantener un requisito de baja capacidad para la interfaz FH, que debe desacoplarse del número de antenas. Es razonable mantener el número de flujos en la interfaz FH por debajo del número de capas de usuario (opcionalmente, el número de flujos en la interfaz FH podría mantenerse por debajo del número de capas de usuario multiplicado por el número de direcciones de polarización).

Un tercer requisito es mantener baja la complejidad computacional necesaria en la RRU. Una limitación principal de la complejidad está en el cálculo y la actualización en tiempo real de los coeficientes de peso de la formación de haces. Dichos cálculos podrían requerir un procesamiento intensivo si todo el procesamiento relacionado con MIMO se implementa en la RRU, ya que el procesamiento relacionado con MIMO implica, comúnmente, realizar una inversión de matriz comparativamente grande. Generalmente se considera que la inversión de una matriz grande requiere una complejidad computacional bastante alta. Reducir la complejidad computacional necesaria en la RRU podría aumentar la escalabilidad y así soportar un número cada vez mayor de elementos de antena. Incluso podría ser deseable aumentar el número de RRUs al tiempo que aumenta los recursos computacionales disponibles en la BBU cuando se necesita soportar más elementos de antena. A diferencia del diseño de caja de la RRU, la BBU siempre está diseñada con escalabilidad. Mantener una baja complejidad en la RRU también ayudará a que la RRU reduzca su consumo de potencia, su tamaño y su peso.

Podría haber diferentes enfoques con respecto a la división funcional entre RRU y BBU. Las Figs. 1 y 2 dan dos ejemplos de dichas divisiones funcionales.

En particular, las Figs. 1 y 2 muestran diagramas de bloques de disposiciones BBU-RRU 100a, 100b con dos ejemplos diferentes de divisiones funcionales con respecto a la formación de haces u operaciones MIMO entre la BBU y la RRU para el procesamiento del enlace ascendente de señales recibidas en las antenas (Ant 1,.., Ant 64) del nodo de acceso desde dispositivos inalámbricos servidos (UE 1, UE2). La división funcional está marcada por una línea de puntos. Cada disposición BBU-RRU 100a, 100b comprende un bloque 110 de transformada discreta de Fourier (DFT) opcional que realiza una DFT en las señales del enlace ascendente de una subportadora a través de todos los elementos de antena, que transforma las señales recibidas en el dominio de la dirección, un bloque 120 de cancelación de interferencias de forzado a cero (ZF) o de cancelación de interferencias de error cuadrático medio mínimo (MMSE) configurado para realizar cancelación de interferencias en las señales transformadas, un bloque 130 de ecualización configurado para realizar ecualización en las señales después de la cancelación de interferencias, y un bloque 140 de demodulación configurado para demodular las señales ecualizadas. La disposición BBU-RRU 100b comprende además, un bloque 150 de selección configurado para seleccionar sólo un subconjunto de las señales recibidas desde diferentes direcciones o elementos de antena.

El diagrama de bloques en la Fig. 1 representa un ejemplo de una disposición BBU-RRU donde la RRU realiza la cancelación total de interferencias de las señales del enlace ascendente. Un inconveniente de este ejemplo es que la complejidad para calcular los coeficientes de cancelación es bastante alta, lo que resulta en altos requisitos computacionales para la RRU.

El diagrama de bloques en la Fig. 2 representa un ejemplo de una disposición BBU-RRU donde el número de componentes de señal se reduce mediante selección de antena o dirección en la RRU antes de enviar muestras de las señales del enlace ascendente a la BBU para la cancelación de interferencias. Este proceso a veces se denomina reducción de dimensiones. Un inconveniente de este ejemplo es que podría perderse información al reducir el número de componentes de señal.

En algunos aspectos se supone una implementación en el dominio de la frecuencia para un sistema OFDM, como los llamados sistemas de telecomunicaciones de Evolución a Largo Plazo (LTE) y de Nueva Radio (NR). Las señales del enlace ascendente recibidas en cada elemento de antena se transforman primero mediante una DFT al dominio de la frecuencia. Este bloque DFT se ignora en las Figs. 1 y 2, para simplificar el modelado matemático y la ilustración.

Básicamente, en las Figs. 1 y 2, la señal del enlace ascendente recibida en cada elemento de antena representa una subportadora.

Según un primer enfoque ilustrado en la Fig. 1, las operaciones requeridas para el procesamiento MIMO masivo se realizan en la RRU. Este enfoque es capaz de cumplir el primer y el segundo requisito. Pero la complejidad computacional requerida de la r Ru debe ser bastante alta, considerando, por ejemplo, la complejidad computacional para determinar la formación de haces o los coeficientes MIMO. Además, este enfoque no escala bien.

Un segundo enfoque ilustrado en la Fig. 2 es reducir la necesaria complejidad computacional requerida en la RRU seleccionando las señales del enlace ascendente sólo para un subconjunto de elementos o direcciones de antena y transportando las señales del enlace ascendente seleccionadas a través de la interfaz FH a la BBU para su posterior procesamiento (p. ej. relacionado con el funcionamiento MIMO). En este enfoque, las operaciones de selección son bastante simples, cumpliendo así el tercer requisito. Sin embargo, para lograr un rendimiento tan alto como el del primer enfoque, el subconjunto de elementos o direcciones de antena debe ser comparativamente grande, lo que aumentará, significativamente, la capacidad de la interfaz FH en comparación con el primer enfoque. Por tanto, el segundo enfoque no cumpliría el segundo requisito.

Por lo tanto, las realizaciones descritas en la presente memoria se refieren a mecanismos para procesar señales del enlace ascendente. Para obtener dichos mecanismos, se proporciona una RRU 200, un método realizado por la RRU 200, un producto de programa informático que comprende código, por ejemplo, en la forma de un programa informático, que cuando se ejecuta en el circuito de procesamiento de la RRU 200, hace que la RRU 200 realice el método. Para obtener dichos mecanismos se proporciona además, una BBU 300, un método realizado por la BBU 300, y un producto de programa informático que comprende código, por ejemplo, en la forma de un programa informático, que cuando se ejecuta en el circuito de procesamiento de la BBU 300, hace que la BBU 300 realice el método.

Ahora se hace referencia a la Fig. 3 que ilustra un método para procesar señales del enlace ascendente realizado por la RRU 200 según una realización.

La RRU procesa señales recibidas de dispositivos inalámbricos en elementos de antena de un sistema de antenas de la RRU. Por tanto, la RRU se configura para realizar el paso S102:

S102: La RRU 200 obtiene señales del enlace ascendente recibidas de dispositivos inalámbricos en elementos de antena de un sistema de antenas de la RRU 200. Cada dispositivo inalámbrico está asociado a su propia, al menos una, capa de usuario.

La RRU, desde la perspectiva de cada capa de usuario, combina las señales recibidas de los elementos o direcciones de la antena con el objetivo de capturar la mayor parte de la energía y, por lo tanto, maximizar la relación señal a ruido (SNR) de cada capa de usuario. En particular, la RRU se configura para realizar el paso S104:

S104: La RRU 200 captura energía por capa de usuario. La energía por capa de usuario se captura combinando las señales del enlace ascendente recibidas del sistema de antenas para cada capa de usuario en señales combinadas. Esta combinación da como resultado una señal combinada por capa de usuario. La combinación para cada capa de usuario individual se basa en coeficientes de canal del dispositivo inalámbrico asociado a cada capa de usuario individual.

Aquí, los coeficientes de canal de una capa de usuario individual corresponden al canal de propagación de radio desde el punto, en los dispositivos inalámbricos servidos, donde se transmiten los datos de la capa de usuario hasta el punto en la RRU donde los datos de la capa de usuario en las señales del enlace ascendente se reciben de múltiples elementos o direcciones de la antena. Matemáticamente, dichos coeficientes de canal a menudo se representan como un vector complejo, donde cada elemento del vector denota un coeficiente de canal.

En términos generales, existe, por tanto, una operación de combinación para cada capa de usuario. Las señales así combinadas se procesan posteriormente en la BBU. Por tanto, la RRU se configura para realizar el paso S106:

S106: La RRU 200 proporciona las señales combinadas a la BBU 300.

En algunos aspectos, las señales combinadas se proporcionan a la BBU 300 a través de una interfaz FH conectada, de forma operativa, entre la RRU 200 y la BBU 300.

Esta división funcional entre RRU 200 y BBU 300 cumple los tres requisitos establecidos anteriormente.

Ahora se describirán realizaciones relacionadas con detalles adicionales del procesamiento de señales del enlace ascendente realizado por la RRU 200.

Puede haber diferentes formas de realizar la combinación. En términos generales, las señales del enlace ascendente recibidas se combinan de manera que se mejora la SNR después de la combinación, donde el ruido en la SNR se refiere a ruido de fondo y/o interferencia de células vecinas. Por ejemplo, la combinación podría realizarse utilizando combinación de relación máxima (MRC) que logra la ganancia de conjunto y la ganancia de diversidad combinando, de forma coherente, las señales del enlace ascendente para cada capa de usuario individual para maximizar la SNR. La combinación también podría realizarse utilizando combinación de rechazo de interferencias (IRC). IRC puede mitigar las interferencias de células vecinas, aprovechando el conocimiento de la propiedad del canal de interferencia, que puede estimarse. En cualquier caso, la combinación espacial también puede interpretarse para formar un haz para que cada capa de usuario reciba mejor la señal del enlace ascendente de cada capa de usuario. Es decir, según una realización, las señales del enlace ascendente recibidas se combinan utilizando combinación de relación máxima o combinación de rechazo de interferencias.

En algunos aspectos, los coeficientes de canal pertenecen a, al menos, una propiedad del canal de un canal de propagación de radio que se extiende entre el dispositivo inalámbrico de cada capa de usuario individual y el sistema de antenas de la RRU 200 en una dirección desde el dispositivo inalámbrico al sistema de antenas.

Según la invención reivindicada, la determinación de los coeficientes de combinación considera los coeficientes de canal para cada capa de usuario. En particular, según una realización, se aplican coeficientes de combinación a las señales del enlace ascendente para combinar las señales del enlace ascendente recibidas, donde los coeficientes de combinación se basan en los coeficientes de canal para cada capa de usuario.

No se necesita inversión de matriz para determinar los coeficientes de combinación.

Hay diferentes formas de determinar los coeficientes de combinación. Por ejemplo, los coeficientes de combinación podrían determinarse en el dominio del elemento de antena o en el dominio de la dirección. Es decir, según una realización, los coeficientes de combinación se determinan por elemento de antena o por la dirección en la que se reciben las señales del enlace ascendente en los elementos de antena. En términos generales, aquí una dirección se refiere a un haz directivo que apunta en la dirección. Los haces directivos se forman mediante la aplicación de pesos de formación de haces al sistema de antenas para una subportadora o un grupo de subportadoras.

En términos generales, el dominio de la dirección es una transformación del dominio del elemento de antena. El dominio de la dirección puede interpretarse como un dominio en el que se forman, simultáneamente, una serie de haces directivos para cubrir un rango de direcciones.

Según una realización, las señales del enlace ascendente por elemento de antena se transforman a señales del enlace ascendente por dirección antes de que se apliquen los coeficientes de combinación a las señales del enlace ascendente por dirección. Por ejemplo, podría aplicarse una DFT espacial (es decir, una DFT tomada sobre los elementos de antena) a las señales del enlace ascendente de los elementos de antena para transformar las señales del enlace ascendente desde el dominio del elemento de antena al dominio de la dirección.

La determinación de los coeficientes de combinación en función de la estimación de canal del dominio de la dirección podría ser ventajosa ya que el canal está más coloreado y la dispersión angular es menor en el dominio de la dirección que en el dominio del elemento de antena, resultando así en una mayor SNR en las direcciones en las que se concentran las señales del enlace ascendente. Por tanto, los coeficientes de canal pueden estimarse con mayor precisión.

La combinación en el paso S104 podría realizarse en el dominio del elemento de antena o en el dominio de la dirección. Según la invención reivindicada, los coeficientes de combinación se aplican a las señales del enlace ascendente por la dirección en la que se reciben las señales del enlace ascendente en los elementos de antena. La combinación se realiza así en el dominio de la dirección, ya que los coeficientes de combinación pueden convertirse mediante operaciones de transformación. Puede aplicarse una DFT inversa (IDFT) a los coeficientes de combinación en el dominio de la dirección para obtener coeficientes de combinación en el dominio del elemento de antena. Es decir, según una realización, los coeficientes de combinación determinados por la dirección se transforman a coeficientes de combinación por elemento de antena.

Según la invención reivindicada, la combinación se realiza sólo para un subconjunto de direcciones.

En algunos aspectos, la combinación en el paso S104 se realiza sólo para un subconjunto de elementos de antena. Por lo tanto, según una realización, la RRU 200 se configura para realizar el paso (opcional) S104a como parte del paso S104:

S104a: La RRU 200 selecciona combinar las señales del enlace ascendente recibidas de menos de todos los elementos de antena para cada capa de usuario en las señales combinadas.

Según la invención reivindicada, la combinación en el paso S104 se realiza sólo para un subconjunto de las direcciones. Por lo tanto, según una realización, la RRU 200 se configura para realizar el paso S104b como parte del paso S104:

S104b: La RRU 200 selecciona combinar las señales del enlace ascendente recibidas de menos de todas las direcciones para cada capa de usuario en las señales combinadas.

En algunos aspectos, el número de elementos / direcciones de antena es mayor que el número de capas de usuario. Según una realización, las señales del enlace ascendente recibidas de, al menos, tantos elementos de antena como el número total de capas de usuario se combinan para cada capa de usuario en las señales combinadas. Según una realización, las señales del enlace ascendente recibidas de, al menos, tantas direcciones como el número total de capas de usuario se combinan para cada capa de usuario en las señales combinadas.

El subconjunto debe seleccionarse de manera que capture la mayor parte de la energía para cada capa de usuario. Por lo tanto, los coeficientes de canal pueden utilizarse como base cuando se determina desde qué elementos o direcciones de antena combinar las señales del enlace ascendente recibidas. Es decir, según una realización, a partir de la cual, se determina que menos de todos los elementos de antena o direcciones para combinar las señales del enlace ascendente recibidas en función de los coeficientes de canal.

Un beneficio de seleccionar solo para un subconjunto de los elementos o direcciones de antena para la combinación es que puede reducir la complejidad computacional requerida para la combinación. Un segundo beneficio es que al excluir direcciones con un gran error de estimación de canal podría mejorarse el rendimiento. La selección podría ser más útil en el dominio de la dirección que en el dominio de la antena, ya que la energía del canal en el primero podría concentrarse en un número limitado de direcciones.

Los coeficientes de canal podrían estimarse utilizando señales de referencia, como señales de referencia de demodulación (DMRS) y/o señales de referencia de sondeo (SRS). Es decir, según una realización, las señales del enlace ascendente comprenden señales de referencia y en donde las señales de referencia recibidas de los elementos o direcciones de la antena se extraen al capturar la energía para permitir la estimación de los coeficientes de canal utilizando las señales de referencia.

Cada capa de usuario podría corresponder a información programada de forma independiente y, por tanto, representar una capa MIMO. En particular, según una realización, la señal recibida en cada capa de usuario comprende información programada de forma independiente.

En algunos aspectos, se envían flujos separados de las señales del enlace ascendente para cada dirección de polarización. Por tanto, según una realización, las señales del enlace ascendente recibidas se combinan en señales combinadas separadas para cada dirección de polarización de los elementos de antena. Además, a este respecto, una señal combinada podría incluir diferentes direcciones de polarización, o la combinación podría realizarse, por separado, por dirección de polarización. Si la combinación se realiza, por separado, por polarización, hay por tanto, una señal combinada por capa de usuario y polarización.

Con dos direcciones de polarización, la RRU 200 podría configurarse para combinar las señales del enlace ascendente recibidas, por separado, para cada dirección de polarización (p. ej., MRC o IRC) y proporcionar así una señal combinada por dirección de polarización y capa de usuario a la BBU 300, o combinar las señales del enlace ascendente recibidas, conjuntamente, para ambas direcciones de polarización, incluyendo así señales de ambas direcciones de polarización en la señal combinada por capa de usuario (p. ej., MRC o IRC), o combinar las señales del enlace ascendente recibidas utilizando MRC por dirección de polarización y luego IRC entre las señales por dirección de polarización para obtener una señal combinada por capa de usuario.

Si p. ej., se utiliza MRC, podría ser ventajoso realizar la combinación, por separado, por dirección de polarización y luego proporcionar las señales combinadas así separadas para cada dirección de polarización a la BBU para su posterior procesamiento (p. ej., cancelación/rechazo de interferencias). Incluir ambas direcciones de polarización al realizar MRC da una tasa de bits de fronthaul más baja, pero puede dar un peor rendimiento al considerar la interferencia de las células vecinas. Si la combinación incluye algún tipo de IRC, entonces el rendimiento puede ser tan bueno, o casi tan bueno, como cuando se envían señales combinadas separadas para cada dirección de polarización a través de la interfaz FH.

Ahora se hace referencia a la Fig. 4 que ilustra un método para procesar señales del enlace ascendente realizado por la BBU 300 según una realización.

Como se describió anteriormente, la RRU en el paso S106 proporciona señales combinadas a la BBU. Por tanto, se asume que la BBU está configurada para realizar el paso S202:

S202: La BBU 300 obtiene señales combinadas de la RRU 200. Como se describió anteriormente, cada señal combinada representa una combinación de señales del enlace ascendente recibidas de dispositivos inalámbricos en los elementos de antena de un sistema de antenas de la RRU 200, donde cada dispositivo inalámbrico está asociado a su propia, al menos una, capa de usuario.

En algunos aspectos, la BBU 300 obtiene las señales combinadas a través de una interfaz FH conectada, de forma operativa, entre la RRU 200 y la BBU 300.

Después de la combinación en el paso S104 realizado por la RRU, el número de señales combinadas es igual al número de capas de usuario. Pero aún podría existir interferencia mutua en cada señal combinada. Por lo tanto, la BBU se configura para cancelar las interferencias y separar las señales de la capa de usuario, por ejemplo, para su posterior decodificación. Por lo tanto, la BBU se configura para realizar los pasos S204 y S206:

S204: La BBU 300 realiza la cancelación de interferencias en cada una de las señales combinadas. La cancelación de interferencias da como resultado señales combinadas con cancelación de interferencias.

S206: La BBU 300 separa las señales combinadas con cancelación de interferencias en señales del enlace ascendente separadas para cada capa de usuario de manera que haya una capa de usuario separada para cada señal del enlace ascendente separada.

Ahora se describirán realizaciones relacionadas con detalles adicionales del procesamiento de señales del enlace ascendente realizado por la BBU 300.

Puede haber diferentes formas de realizar la cancelación de interferencias en el paso S204. Según una realización, la interferencia se cancela utilizando cancelación lineal, como cancelación de interferencias basada en el forzado a cero (ZF) o cancelación de interferencia basada en el error cuadrático medio mínimo (MMSE), o cancelación no lineal, como cancelación de interferencias sucesivas (SIC).

Como se describió anteriormente, las señales combinadas podrían representar señales del enlace ascendente recibidas sólo para un subconjunto de antenas. Es decir, según una realización, las señales combinadas representan las señales del enlace ascendente combinadas desde menos de todos los elementos de antena.

Como se describió anteriormente, las señales combinadas podrían representar señales del enlace ascendente recibidas sólo para un subconjunto de direcciones. Es decir, según una realización, las señales combinadas representan las señales del enlace ascendente combinadas desde menos de todas las direcciones en las que se recibieron las señales del enlace ascendente en los elementos de antena.

El cálculo de los coeficientes de cancelación implica, comúnmente, operaciones de inversión de matrices y, por tanto, podría requerir una alta complejidad computacional. Pero la complejidad computacional requerida es menor que si la cancelación de interferencias se realiza, directamente, en las señales del enlace ascendente obtenidas de los elementos de antena, ya que el número de señales se ha reducido al número de capas de usuario.

En algunos aspectos, hay una primera sub-función de formación de haces realizada en la RRU 200 con respecto a la captura de energía por capa de usuario y una segunda sub-función de formación de haces realizada en la BBU 300 con respecto a la cancelación de interferencias entre capas de usuario en la señal combinada después de la primera operación de formación de haces. Para los sistemas MIMO, la formación de haces es equivalente a la combinación en el dominio espacial. Podría así interpretarse que los pasos S102-S104 (y, opcionalmente, cualquiera de S104a, S104b) definen una primera sub-función de formación de haces que forma un haz para cada capa de usuario, para capturar la mayor parte de la energía y maximizar la SNR, mientras que mantiene la matriz del canal bien acondicionada después de la combinación. En este sentido, las señales del enlace ascendente pueden considerarse transformadas al dominio del haz cuando se han realizado los pasos S102-S104 (y, opcionalmente, cualquiera de S104a, S104b). Además, podría así interpretarse que los pasos S202-S206 definen una segunda sub-función de formación de haces para la cancelación.

El proceso puede explicarse con el siguiente ejemplo utilizando el enfoque basado en ZF. Para un sistema MIMO con una matriz H de canal, se aplican coeficientes de formación de haces ZF para cancelar las interferencias entre capas de usuario. Siguiendo el principio ZF, los coeficientes C de formación de haces ZF pueden formularse como la pseudoinversa de la matriz H de canal, que puede expresarse como:

C = H = (H *H )-1 H*

Aquí H+ denota la pseudo-inversa de H y H* denota la transpuesta Hermitiana de H. Aplicando los coeficientes ZF C a la señal recibida de los elementos de antena, las señales recibidas y después de la cancelación pueden expresarse como:

y= CHx Cn = (H *H )_1(H *H )x (H *H )-1H*n

En la expresión anterior, n representa el ruido del canal y x es la señal transmitida. Además, deja Ci = H* y C2= (H*H)-1 = (C1H)-1, entonces la señal recibida y puede expresarse además como:

y= C2C ÍH X CzCin

Puede observarse que la matriz C de cancelación puede descomponerse en C2C1, donde Ci = H* se interpreta como la operación MRC y C2= (C1H)-1se interpreta como la cancelación ZF para las señales recibidas después de MRC. Por lo tanto, un proceso<z>F completo puede verse como dos subprocesos; MRC y un ZF más pequeño. Esto coincide con la división funcional entre la RRU y la BBU como se propone en la presente memoria. En este caso, la división funcional propuesta entre la RRU y la B<b>U logra así un rendimiento de cancelación total. El mismo principio aplica a otros tipos de esquemas de cancelación, como los esquemas de cancelación basados en MMSE.

La Fig. 5 muestra un diagrama de bloques de la RRU y la BBU propuestas en la presente memoria proporcionadas en un nodo 400 de acceso. En el ejemplo ilustrativo de la Fig. 5, el nodo de acceso comprende 64 elementos de antena (Ant 1,.., Ant 64) y da servicio a dos dispositivos inalámbricos (UE 1 y UE 2) con un elemento de antena en cada dispositivo inalámbrico.

Las señales del enlace ascendente del UE 1 y de UE 2 se reciben en las 64 antenas del nodo de acceso y, por tanto, obtenidas por la RRU (como en el paso S102).

En algunos aspectos, la señal del enlace ascendente recibida en cada elemento de antena representa una subportadora y, por tanto, los métodos descritos con respecto a las Figs. 3, 4, y 5 son para procesar señales del enlace ascendente en el dominio de la frecuencia.

Si los coeficientes de combinación van a determinarse en el dominio de la dirección, las señales del enlace ascendente se transforman al dominio de la dirección aplicando una DFT a las señales del enlace ascendente a través de los 64 elementos de antena en el bloque DFT 110. Esto no es necesario si los coeficientes de combinación van a determinarse en el dominio del elemento de antena.

De manera similar, la estimación de canal podría realizarse en el dominio de la dirección aplicando una DFT a las señales de referencia y luego estimando los coeficientes de canal en el dominio de la dirección en función de las señales de referencia recibidas después de la DFT. A partir de los coeficientes de canal estimados en el dominio de la dirección, puede aplicarse una IDFT para obtener los coeficientes de canal en el dominio del elemento de antena.

Opcionalmente, se selecciona un subconjunto de las contribuciones de señal de cada dispositivo inalámbrico (como en el paso S104a o S104b) en los bloques 150a, 150b de selección. Específicamente, un enfoque que selecciona las contribuciones de señal para cada capa de usuario es donde (1) el número de contribuciones de la señal seleccionada es mayor que, o igual a, el número total de capas de usuario, y (2) las contribuciones de la señal seleccionada capturan la mayor parte de la energía para cada capa de usuario. El criterio (1) garantiza que la matriz después de la combinación estará bien acondicionada para la inversión de matriz (como se utiliza durante la cancelación de interferencias), mientras que el criterio (2) asegura que se capture suficiente energía para cada capa de usuario.

Luego, las señales se combinan, de forma coherente, para cada capa de usuario para maximizar la SNR, según la misma estimación de canal para cada usuario (como en el paso S104). Como ejemplo, se utiliza MRC para cada capa de usuario en los bloques MRC 160a, 160b.

Después de la combinación de señales, el número de señales recibidas se reduce al número de capas de usuario. Luego, estas señales se transportan a través de la interfaz FH a la BBU (como en los pasos S106, S202).

Aún podría existir interferencia mutua entre capas de usuario ya que aún no se ha realizado una cancelación de interferencias explícita. Por lo tanto, en la BBU, la interferencia se cancela, por ejemplo, utilizando un método basado en el forzado a cero (ZF), un método basado en el error cuadrático medio mínimo (MMSE), etc. (como en el paso S204) en el bloque ZF/MMSE 120. Por tanto, la cancelación de interferencias se realiza sólo para tantas señales como capas de usuario haya, reduciendo así los requisitos de complejidad computacional necesarios para determinar los coeficientes de cancelación en comparación con los requisitos necesarios para la cancelación total de interferencias realizada, directamente, en los elementos o direcciones de la antena, como es el caso de la disposición BBU-RRU de la Fig. 1.

Después de la cancelación de interferencias, las señales de la capa de usuario se separan (como en el paso S206) para su posterior procesamiento, como ecualización (en el bloque 130 de ecualización), demodulación (en el bloque 140 de demodulación), decodificación, etc.

Los resultados de simulación de la BBU y de la RRU descritas en la presente memoria (como en la Fig. 5), se compararán ahora con las disposiciones<b>BU-RRU de las Figs. 1 y 2.

Para la disposición BBU-RRU de la Fig. 2, se han utilizado dos tipos de implementaciones. La primera implementación se denomina 'método 2 potencia de suma máxima' y se basa en seleccionar los componentes de señal con energía máxima para todos los usuarios, dado un número de componentes de señal para seleccionar. La segunda implementación se denomina 'método 2 "óptimo"' y se obtiene con el objetivo de maximizar la suma SNR del post procesamiento después de la cancelación de interferencias, dado un número de componentes de señal seleccionados.

La configuración de la simulación se describirá a continuación.

El nodo de acceso utiliza un sistema de antenas lineales uniformes de 64 elementos con un espaciado de media longitud de onda entre elementos de antena adyacentes y siendo cada elemento de antena omnidireccional. Todos los elementos tienen la misma polarización.

Hay 16 dispositivos inalámbricos servidos con una antena cada uno. Por lo tanto, hay 16 capas de usuario en total, donde cada dispositivo inalámbrico tiene una capa.

El canal de propagación de radio comprende dos grupos multitrayecto, donde cada grupo multitrayecto comprende un componente de línea de visión (que representa el componente más fuerte en cada grupo) y cinco componentes multitrayecto. La amplitud de cada componente tiene distribución de Rayleigh y la fase se distribuye uniformemente en el intervalo [-n, n]. Los componentes multitrayecto tienen una potencia de 5-10 dB menor que el componente de línea de visión. La compensación de potencia se distribuye, uniformemente, en [5, 10] dB. El ángulo de llegada (AoA) del componente de la línea de visión se distribuye, uniformemente, en [-60, 60] grados, suponiendo una cobertura de un sector de celda de 120 grados. Los componentes multitrayecto tienen una propagación angular de 5 grados en cada grupo con una distribución uniforme en [-2,5, 2,5] grados alrededor del AoA del componente de línea de visión.

La simulación se realiza en el dominio de la dirección mediante una DFT de 64 puntos (implementado utilizando una FFT), lo que significa que se utilizan los bloques discontinuos ilustrados en las Figs. 1, 2, y 3.

La estimación de canal se realiza en el dominio de la dirección para mejorar la precisión de la estimación, es decir, aumentar la SNR de estimación para direcciones fuertes.

La SNR recibida por elemento de antena se establece en 0 dB. La SNR para la estimación de canal se establece en 0, 3, y 6 dB.

Se utiliza cancelación de interferencias ZF. Para la disposición BBU-RRU de la Fig. 1, la cancelación de interferencias ZF se aplica, directamente, en todos los 64 componentes de señal. Para la disposición BBU-RRU de la Fig. 2, se seleccionan 32 componentes de señal. Luego se aplica la cancelación de interferencias ZF a los componentes de señal seleccionados. Para la BBU y la RRU propuestas, se seleccionan para la MRC los 16 componentes de señal más fuertes por dispositivo inalámbrico. Después de la MRC, se forman 16 señales combinadas. Luego se aplica la cancelación de interferencias ZF a las 16 señales combinadas. Todas las operaciones de selección y cancelación se basan en el canal estimado con una SNR de estimación asumida.

La Fig. 6 muestra funciones de distribución acumulativa (CDFs) de la SNR para todos los dispositivos inalámbricos servidos después de la cancelación de interferencias, donde la SNR media por antena se establece en 0 dB con la misma SNR para la estimación de canal.

La Fig. 7 muestra CDFs de la SNR para todos los dispositivos inalámbricos servidos después de la cancelación de interferencias, donde la SNR media por antena se establece en 0 dB y con una SNR mejorada de 3 dB para la estimación de canal.

La Fig. 8 muestra CDFs de la SNR para todos los dispositivos inalámbricos servidos después de la cancelación de interferencias, donde la SNR media por antena se establece en 0 dB y con una SNR mejorada de 6 dB para la estimación de canal.

La Fig. 9 muestra CDFs de la SNR para todos los dispositivos inalámbricos servidos después de la cancelación de interferencias, donde la SNR media por antena se establece en 0 dB y con una estimación de canal perfecta.

Los resultados de la simulación muestran que la BBU y la RRU propuestas tienen el mejor rendimiento, incluso ligeramente mejor que la disposición BBU-RR<u>de la Fig. 1 con cancelación total. Una razón es que la MRC selectiva excluye las contribuciones de señal débiles de baja SNR. El error de la estimación de canal para estas contribuciones de señal de baja SNR es bastante grande, lo que puede impactar, negativamente, al rendimiento de cancelación. Por lo tanto, la BBU y la RRU propuestas logran resultados ligeramente mejores excluyendo las contribuciones de señal de baja SNR.

Los resultados de la simulación muestran que ambas implementaciones de la disposición BBU-RRU de la Fig. 2 tienen el peor rendimiento general, aunque duplica el número de contribuciones de señal a 32. Una razón para esto es que se necesitan, comparativamente, muchas contribuciones de señal para capturar la mayor cantidad de energía. En este caso, al tener una selección común para todas las capas de usuario, es necesario utilizar más señales recibidas para capturar la misma cantidad de energía que cuando se realiza la selección, individualmente, para cada capa de usuario.

Los resultados también muestran que el rendimiento aumenta, significativamente, si se mejora la SNR de la estimación de canal. Esto también justifica tener la funcionalidad de cancelación de interferencias en la BBU, como la habilitada por la BBU y la RRU propuestas.

Las realizaciones descritas en la presente memoria pueden aplicarse a sistemas de antenas distribuidas activas, como el llamado Sistema de Puntos de Radio (RDS). En un RDS típico, cada unidad de puntos de radio podría tener 2 o 4 antenas. Un grupo de varias unidades de puntos de radio está conectado a una unidad de radio interior (IRU) y la IRU combina, comúnmente, las señales del enlace ascendente en el dominio del tiempo en una sola celda. Luego, la señal combinada se envía a la BBU para su posterior procesamiento. Esto reduce el tráfico agregado en la interfaz FH entre las unidades de puntos de radio y la BBU. Una combinación de este tipo de unidades de puntos de radio en celdas no implementa, normalmente, ningún esquema de combinación coherente, lo que da como resultado niveles de ruido comparativamente altos. La aplicación de la funcionalidad de la BBU y la RRU propuestas en la presente memoria implementando una combinación coherente selectiva en el dominio de la frecuencia en la IRU y la cancelación de interferencias en la BBU podría permitir MIMO multiusuario (MU-MIMO) a través de un gran grupo de puntos de radio y aumentar, significativamente, la capacidad y la escalabilidad. Para RDS, podría ser suficiente tener una implementación en el dominio del elemento de antena, ya que el canal de propagación de radio para el sistema de antenas distribuidas ya está coloreado en el dominio del elemento de antena.

Por ejemplo, con 4 antenas en cada unidad de puntos de radio y 8 unidades de puntos de radio combinadas en una celda, en la RRU los flujos recibidos de 32 elementos de antena se transforman, primero, al dominio de frecuencia y los métodos descritos en la presente memoria se aplican en cada subportadora, o en un grupo de subportadoras. Si se utilizan cuatro capas de usuario, pueden seleccionarse y combinarse, de forma coherente, cuatro puertos para cada capa de usuario en la RRU.

La Fig. 10 ilustra, esquemáticamente, en términos de una cantidad de unidades funcionales, los componentes de una RRU 200 según una realización. El circuito 210 de procesamiento se proporciona utilizando cualquier combinación de uno o más de una unidad central de procesamiento (CPU), multiprocesador, microcontrolador, procesador de señales digitales (DSP), etc., adecuado, capaz de ejecutar instrucciones de software almacenadas en un producto 1410a de programa informático (como en la Fig. 14), p.ej., en la forma de un medio 230 de almacenamiento. El circuito 210 de procesamiento puede proporcionarse además, como, al menos, un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), o una matriz de puertas programable en campo (FPGA).

En particular, el circuito 210 de procesamiento se configura para hacer que la RRU 200 realice un conjunto de operaciones, o pasos, S102-S106, como se describió anteriormente. Por ejemplo, el medio 230 de almacenamiento puede almacenar el conjunto de operaciones, y el circuito 210 de procesamiento puede configurarse para recuperar el conjunto de operaciones del medio 230 de almacenamiento para hacer que la RRU 200 realice el conjunto de operaciones. El conjunto de operaciones puede proporcionarse como un conjunto de instrucciones ejecutables. Por tanto, el circuito 210 de procesamiento está así dispuesto para ejecutar métodos como se describen en la presente memoria.

El medio 230 de almacenamiento también puede comprender almacenamiento persistente, que, por ejemplo, puede ser cualquiera o una combinación de memoria magnética, memoria óptica, memoria de estado sólido o incluso memoria montada de forma remota.

La RRU 200 puede comprender además, una interfaz 220 de comunicaciones para comunicaciones, al menos, con dispositivos inalámbricos a través de una interfaz aérea y con la BBU 300 a través de una interfaz FH. Como tal, la interfaz 220 de comunicaciones puede comprender uno o más transmisores y receptores, que comprenden componentes analógicos y digitales.

El circuito 210 de procesamiento controla el funcionamiento general de la RRU 200, p. ej., enviando datos y señales de control a la interfaz 220 de comunicaciones y al medio 230 de almacenamiento, recibiendo datos e informes de la interfaz 220 de comunicaciones, y recuperando datos e instrucciones del medio 230 de almacenamiento. Otros componentes, así como la funcionalidad relacionada, de la RRU 200 se omiten para no oscurecer los conceptos presentados en la presente memoria.

La Figura 11 ilustra, esquemáticamente, en términos de una cantidad de módulos funcionales, los componentes de una RRU 200 según una realización. La RRU 200 de la Fig. 11 comprende una cantidad de módulos funcionales; un módulo 210a de obtención configurado para realizar el paso S102, un módulo 210b de captura configurado para realizar el paso S104, y un módulo 210e de provisión configurado para realizar el paso S106. La RRU 200 de la Fig. 11 puede comprender además, una cantidad de módulos funcionales opcionales, como cualquiera de un primer módulo 210c de selección configurado para realizar el paso S104a, y un segundo módulo 210d de selección configurado para realizar el paso S104b. En términos generales, cada módulo funcional 210a-210e puede implementarse en hardware o en software. Preferiblemente, uno o más o todos los módulos funcionales 210a-210e pueden ser implementados por el circuito 210 de procesamiento, posiblemente en cooperación con la interfaz 220 de comunicaciones y/o con el medio 230 de almacenamiento. El circuito 210 de procesamiento puede así disponerse para, desde el medio 230 de almacenamiento, obtener instrucciones proporcionadas por un módulo funcional 210a-210e y ejecutar estas instrucciones, realizando así cualquier paso de la RRU 200 como se describe en la presente memoria.

La Fig. 12 ilustra, esquemáticamente, en términos de una cantidad de unidades funcionales, los componentes de una BBU 300 según una realización. El circuito 310 de procesamiento se proporciona utilizando cualquier combinación de uno o más de una unidad central de procesamiento (CPU), multiprocesador, microcontrolador, procesador de señales digitales (DSP), etc., adecuado, capaz de ejecutar instrucciones de software almacenadas en un producto 1410b de programa informático (como en la Fig. 14), p.ej., en la forma de un medio 330 de almacenamiento. El circuito 310 de procesamiento puede proporcionarse además, como, al menos, un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), o una matriz de puertas programable en campo (FPGA).

En particular, el circuito 310 de procesamiento se configura para hacer que la BBU 300 realice un conjunto de operaciones, o pasos, S202-S206, como se describió anteriormente. Por ejemplo, el medio 330 de almacenamiento puede almacenar el conjunto de operaciones, y el circuito 310 de procesamiento puede configurarse para recuperar el conjunto de operaciones del medio 330 de almacenamiento para hacer que la BBU 300 realice el conjunto de operaciones. El conjunto de operaciones puede proporcionarse como un conjunto de instrucciones ejecutables. Por tanto, el circuito 3 l0 de procesamiento está así dispuesto para ejecutar métodos como se describen en la presente memoria.

El medio 330 de almacenamiento también puede comprender almacenamiento persistente, que, por ejemplo, puede ser cualquiera o una combinación de memoria magnética, memoria óptica, memoria de estado sólido o incluso memoria montada de forma remota.

La BBU 300 puede comprender además, una interfaz 320 de comunicaciones para comunicaciones, al menos, con la RRU 200 a través de una interfaz FH y con otros nodos, entidades, dispositivos y funciones de red, a través de, al menos, otra interfaz. Como tal, la interfaz 320 de comunicaciones puede comprender uno o más transmisores y receptores, que comprenden componentes analógicos y digitales.

El circuito 310 de procesamiento controla el funcionamiento general de la BBU 300, p. ej., enviando datos y señales de control a la interfaz 320 de comunicaciones y al medio 330 de almacenamiento, recibiendo datos e informes de la interfaz 320 de comunicaciones, y recuperando datos e instrucciones del medio 330 de almacenamiento. Otros componentes, así como la funcionalidad relacionada, de la BBU 300 se omiten para no oscurecer los conceptos presentados en la presente memoria.

La Fig. 13 ilustra, esquemáticamente, en términos de una cantidad de módulos funcionales, los componentes de una BBU 300 según una realización. La BBU 300 de la Fig. 13 comprende una cantidad de módulos funcionales; un módulo 310a de obtención configurado para realizar el paso S202, un módulo 310b de cancelación de interferencias configurado para realizar el paso S206, y un módulo separado 310c configurado para realizar el paso S206. En términos generales, cada módulo funcional 310a-310c puede implementarse en hardware o en software. Preferiblemente, uno o más o todos los módulos funcionales 310a-310c pueden ser implementados por el circuito 310 de procesamiento, posiblemente en cooperación con la interfaz 320 de comunicaciones y/o con el medio 330 de almacenamiento. El circuito 310 de procesamiento puede así disponerse para, desde el medio 330 de almacenamiento, obtener instrucciones proporcionadas por un módulo funcional 310a-310c y ejecutar estas instrucciones, realizando así cualquier paso de la BBU 300 como se describe en la presente memoria.

La RRU 200 y la BBU 300 pueden proporcionarse como dispositivos independientes o como una parte de, al menos, un dispositivo adicional. Por ejemplo, como se describió anteriormente, la RRU 200 y la BBU 300 pueden proporcionarse en un nodo de acceso. Es decir, como en la Fig. 5, un nodo 400 de acceso podría comprender una BBU 300 como se propone en la presente memoria y, al menos, una RRU 200 como se propone en la presente memoria. Alternativamente, la funcionalidad de la RRU 200 y de la BBU 300 puede distribuirse entre, al menos, dos dispositivos, o nodos.

Así, una primera parte de las instrucciones realizadas por la RRU 200 o la BBU 300 puede ejecutarse en un primer dispositivo, y una segunda parte de las instrucciones realizadas por la RRU 200 o la BBU 300 puede ejecutarse en un segundo dispositivo; las realizaciones descritas en la presente memoria no se limitan a ningún número en particular de dispositivos en los que puedan ejecutarse las instrucciones realizadas por la RRU 200 o la BBU 300. Por lo tanto, los métodos según las realizaciones descritas en la presente memoria son adecuados para ser realizados por una RRU 200 o una BBU 300 que reside en un entorno computacional en la nube. Por lo tanto, aunque se ilustra en las Figs. 10 y 12 un único circuito 210, 310 de procesamiento, el circuito 210, 310 de procesamiento puede distribuirse entre una pluralidad de dispositivos, o nodos. Lo mismo aplica a los módulos funcionales 210a-210e, 310a-310c de las Figs. 11 y 13 y a los programas informáticos 1420a, 1420b de la Fig. 14 (ver más abajo).

La Fig. 14 muestra un ejemplo de un producto 1410a, 1410b de programa informático que comprende un medio 1430 legible por ordenador. En este medio 1430 legible por ordenador, puede almacenarse un programa informático 1420a, cuyo programa informático 1420a puede hacer que el circuito 210 de procesamiento y las entidades y dispositivos acoplados, de forma operativa, al mismo, como la interfaz 220 de comunicaciones y el medio 230 de almacenamiento, ejecuten métodos según las realizaciones descritas en la presente memoria. El programa informático 1420a y/o el producto 1410a de programa informático pueden así proporcionar un medio para realizar cualquier paso de la RRU 200 como se describe en la presente memoria. En este medio 1430 legible por ordenador, puede almacenarse un programa informático 1420b, cuyo programa informático 1420b puede hacer que el circuito 310 de procesamiento y las entidades y dispositivos acoplados, de forma operativa, al mismo, como la interfaz 320 de comunicaciones y el medio 330 de almacenamiento, ejecuten métodos según las realizaciones descritas en la presente memoria. El programa informático 1420b y/o el producto 1410b de programa informático pueden así proporcionar un medio para realizar cualquier paso de la BBU 300 como se describe en la presente memoria.

En el ejemplo de la Fig. 14, el producto 1410a, 1410b de programa informático se ilustra como un disco óptico, como un CD (disco compacto) o un DVD (disco versátil digital) o un disco Blu-Ray. El producto 1410a, 1410b de programa informático también podría incorporarse como una memoria, como una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de sólo lectura (ROM), una memoria de sólo lectura programable y borrable (EPROM), o una memoria de sólo lectura programable y borrable eléctricamente (EEPROM) y más particularmente, como un medio de almacenamiento no volátil de un dispositivo en una memoria externa, como una memoria USB (Bus Serie Universal) o una memoria Flash, como una memoria Flash compacta. Por tanto, aunque el programa informático 1420a, 1420b se muestra aquí, esquemáticamente, como una pista en el disco óptico representado, el programa informático 1420a, 1420b puede almacenarse de cualquier forma que sea adecuada para el producto 1410a, 1410b de programa informático.

El concepto inventivo se ha descrito anteriormente, principalmente, con referencia a algunas realizaciones. Sin embargo, como apreciará fácilmente un experto en la técnica, otras realizaciones, además de las descritas anteriormente, son igualmente posibles dentro del alcance del concepto inventivo, como se define en las reivindicaciones de patente adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un método para procesar señales del enlace ascendente, siendo realizado el método por una unidad de radio remota, RRU, (200), comprendiendo el método:

obtener (S102) señales del enlace ascendente recibidas de dispositivos inalámbricos en elementos de antena de un sistema de antenas de la RRU (200), estando asociado cada dispositivo inalámbrico con su propia, al menos una, capa de usuario;

capturar (S104) energía por capa de usuario combinando las señales del enlace ascendente recibidas del sistema de antenas para cada capa de usuario en señales combinadas, dando como resultado una señal combinada por capa de usuario, en donde la combinación para cada capa de usuario individual se basa en coeficientes de canal del dispositivo inalámbrico asociado a dicha capa de usuario individual; y

proporcionar (S106) las señales combinadas a una unidad de banda base, BBU, (300) en donde se aplican coeficientes de combinación a las señales del enlace ascendente para combinar las señales del enlace ascendente recibidas, y en donde los coeficientes de combinación se basan en los coeficientes de canal para cada capa de usuario y en donde los coeficientes de combinación se determinan por la dirección en la que se reciben las señales del enlace ascendente en los elementos de antena,

el método caracterizado en

seleccionar (S104b) para combinar las señales del enlace ascendente recibidas desde menos de todas las direcciones para cada capa de usuario en las señales combinadas, aplicándose los coeficientes de combinación a las señales del enlace ascendente por dirección.

2. El método según la reivindicación 1, en donde los coeficientes de canal pertenecen a, al menos, un canal propiedad de un canal de propagación de radio que se extiende entre el dispositivo inalámbrico de dicha capa de usuario individual y el sistema de antenas de la RRU (200) en una dirección desde el dispositivo inalámbrico al sistema de antenas.

3. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las señales del enlace ascendente por elemento de antena se transforman en señales del enlace ascendente por dirección antes de que se apliquen los coeficientes de combinación a las señales del enlace ascendente por dirección.

4. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las señales del enlace ascendente comprenden señales de referencia y en donde las señales de referencia se extraen al capturar la energía.

5. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la señal recibida en cada capa de usuario comprende información programada de forma independiente.

6. El método según la reivindicación 1 o 2, en donde las señales del enlace ascendente recibidas desde, al menos, tantas direcciones como el número total de capas de usuario se combinan para cada capa de usuario en las señales combinadas.

7. El método según la reivindicación 2 o cualquiera de las reivindicaciones anteriores cuando dependen de la reivindicación 2, en donde a partir del cual, se determinan menos de todas las direcciones para combinar las señales del enlace ascendente recibidas en función de los coeficientes de canal.

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las señales del enlace ascendente recibidas se combinan en señales combinadas separadas para cada dirección de polarización de los elementos de antena.

9. Un método para procesar señales del enlace ascendente, siendo realizado el método por una disposición que comprende una unidad de banda base, BBU, (300) y una RRU, comprendiendo el método:

obtener (S202) señales combinadas de la unidad de radio remota, RRU, (200), funcionando la RRU según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde cada señal combinada representa una combinación de señales del enlace ascendente recibidas de dispositivos inalámbricos en los elementos de antena de un sistema de antenas de la RRU (200), estando asociado cada dispositivo inalámbrico a su propia, al menos una, capa de usuario;

realizar (S204) cancelación de interferencias en cada una de las señales combinadas, dando como resultado señales combinadas con interferencia cancelada; y

separar (S206) las señales combinadas con interferencia cancelada en señales del enlace ascendente separadas para cada capa de usuario de manera que haya una capa de usuario separada para cada señal del enlace ascendente separada.

10. El método según la reivindicación 9, en donde la interferencia se cancela utilizando cancelación lineal, como cancelación de interferencia de forzado a cero o cancelación de interferencia de error cuadrático medio mínimo, o cancelación no lineal, como cancelación de interferencias sucesivas.

11. Una unidad de radio remota, RRU, (200) adaptada para realizar el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

12. Una disposición que comprende una unidad de banda base, BBU, (300) para procesar señales del enlace ascendente y una RRU, adaptada para realizar el método de cualquiera de las reivindicaciones 9-10.

13. Un nodo (400) de acceso que comprende una disposición según la reivindicación 12.

14. Un programa informático (1420a) para procesar señales del enlace ascendente, comprendiendo el programa informático código informático que, cuando se ejecuta en un circuito (210) de procesamiento de una unidad de radio remota, RRU, (200), hace que la RRU (200) realice el método de cualquiera de las reivindicaciones 1-8.

15. Un programa informático (1420b) para procesar señales del enlace ascendente, comprendiendo el programa informático código informático que, cuando se ejecuta en un circuito (310) de procesamiento de una disposición que comprende una unidad de banda base, BBU, (300) y una RRU, hace que la disposición realice la método de cualquiera de las reivindicaciones 9-10.