ES2982425T3 - Ajuste del ancho de banda de la portadora en una red de radio celular - Google Patents

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Abstract

Un método para ajustar un ancho de banda de una señal portadora que proporciona acceso a una red de radio celular a través de una Plataforma de Gran Altitud, HAP, transmitiéndose la señal portadora dentro de un canal de espectro de frecuencia predeterminado, transmitiendo la HAP una primera señal portadora de un primer ancho de banda en una primera parte de la asignación de espectro de frecuencia predeterminada, comprendiendo el método: configurar la transmisión de una segunda señal portadora de un segundo ancho de banda en una segunda parte de la asignación de espectro de frecuencia predeterminada, siendo el segundo ancho de banda diferente del primer ancho de banda; y configurar la transferencia de tráfico desde la primera señal portadora a la segunda señal portadora. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Ajuste del ancho de banda de la portadora en una red de radio celular
Campo técnico de la descripción
La descripción se refiere al ajuste de un ancho de banda de una señal portadora que proporciona acceso a una red de radio celular, en particular en la que el acceso se proporciona a través de una Plataforma de Gran Altitud (HAP), tal como una aeronave o un satélite (considerado una HAP en esta descripción).
Antecedentes de la descripción
Las redes de comunicaciones inalámbricas celulares proporcionan una amplia cobertura geográfica permitiendo que los terminales de usuario (móviles) accedan a la red a través de una Red de Acceso Radio (RAN) formada por celdas, cada una de las cuales tiene un área de cobertura geográfica específica. En este contexto, una celda se refiere a una estación base (nodo de acceso RAN) que tiene un identificador de celda (ID de Celda), por ejemplo como se usa en los estándares del Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP). Las áreas de cobertura de las celdas pueden solaparse y esto puede ayudar a evitar áreas sin cobertura. No obstante, sigue habiendo determinadas áreas sin cobertura de red inalámbrica celular, por ejemplo cuando el despliegue de celdas es peligroso, difícil, costoso o una combinación de estos factores. Esto puede ocurrir especialmente en áreas rurales y países en desarrollo.
El uso de una Plataforma de Gran Altitud (HAP) para proporcionar celdas, en particular usando 4G o 5G, permite una cobertura sobre el terreno como la que tendría un emplazamiento típico de un Operador de Red Móvil (MNO), permitiendo el acceso del mismo usuario o terminales móviles que soportan esta RAN en las redes terrestres. En el contexto de la presente descripción, un satélite se considerará un tipo de HAP y este término incluye cualquier tipo de plataforma radio, que opere por encima de los 20 km de altitud y preferiblemente en un punto fijo, nominal y especificado en relación con la Tierra. El término HAP, tal como se usa en la presente memoria, no debe confundirse con el término "Estación de Plataforma a Gran Altitud" usado en el Reglamento de Radio de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), que tiene una definición más restringida que el término HAP de la presente descripción. Una RAN proporcionada por una infraestructura HAP implica complejidades.
Haciendo referencia primero a la Figura 1, se muestra una arquitectura esquemática para una RAN celular proporcionada a través de una HAP, por ejemplo un satélite 10. La HAP 10 actúa como repetidor entre un sistema 30 de banda base y los usuarios finales (por ejemplo, cualquier dispositivo basado en SIM, incluidos los terminales móviles, no mostrados). El sistema 30 de banda base genera señales de radio para su transmisión por la HAP 10 y también procesa las señales de banda base recibidas por la HAP 10. Así, el sistema 30 de banda base proporciona funciones de estación base de nivel inferior (y pueden estar virtualizados o no). En este caso, se muestran siete señales intermedias separadas (el uso de líneas punteadas o discontinuas similares a las de otras partes de los dibujos indica correspondencia). Cada señal intermedia representa una señal portadora de banda base para una celda respectiva, teniendo cada señal portadora un ancho de banda respectivo. Estas se proporcionan a una unidad 50 de antena de pasarela HAP, que actúa como mezclador, multiplexor y la estación de radio terrestre. La frecuencia de transmisión entre la unidad 50 de antena de pasarela y la HAP 10 suele estar en la banda Ku o en la banda Q, especialmente cuando el HAP 10 es un satélite. De este modo, la comunicación entre el sistema 30 de banda base y la HAP 10 se realiza a través de la antena 50. Las siete señales intermedias (en este caso para señales LTE que usan señales Multiplexadas por División de Frecuencia Ortogonal, OFDM) se transmiten a la HAP 10 multiplexada en frecuencia, por la primera señal 51 intermedia, la segunda señal 52 intermedia, la tercera señal 53 intermedia, la cuarta señal 54 intermedia, la quinta señal 55 intermedia, la sexta señal 56 intermedia y la séptima señal 57 intermedia. Cada una de las señales intermedias representa una señal portadora respectiva. El ancho de banda de cada señal es diferente y se representa mediante la anchura en la Figura 1.
La HAP 10 transmite las siete señales de radio usando haces individuales respectivos. La primera portadora 51 se transmite usando un primer haz para proporcionar una primera área 91 de cobertura (el área superior izquierda mostrada), la segunda portadora 52 se transmite usando un segundo haz para proporcionar una segunda área 92 de cobertura (el área central mostrada), la tercera portadora 53 se transmite usando un tercer haz para proporcionar una tercera área 93 de cobertura (el área superior mostrada), la cuarta portadora 54 se transmite usando un cuarto haz para proporcionar una cuarta área 94 de cobertura (el área superior derecha mostrada), la quinta portadora 55 se transmite usando un quinto haz para proporcionar una quinta área 95 de cobertura (el área inferior derecha mostrada), la sexta portadora 56 se transmite usando un sexto haz para proporcionar una sexta área 96 de cobertura (el área inferior central mostrada) y la séptima portadora 57 se transmite usando un séptimo haz para proporcionar una séptima área 97 de cobertura (el área inferior izquierda). La comunicación entre la HAP 10 y los usuarios finales se realiza en las bandas de acceso de radio 3GPP estandarizadas. Cada señal portadora se transmite dentro de un canal de frecuencia asignado respectivo.
De este modo, la HAP 10 es capaz de gestionar un gran número de celdas de red inalámbricas y éstas pueden comunicarse (es decir, transmitirse y/o recibirse) sobre áreas específicas a través de haces directivos. Sin embargo, la HAP está limitada tanto en potencia como en ancho de banda. La limitación del ancho de banda se aplica especialmente al enlace entre la HAP 10 y la unidad 50 de antena. El dimensionamiento de la banda base está directamente relacionado con el número de celdas que deben procesarse. En consecuencia, el ancho de banda total disponible para la transmisión (y/o recepción) por la HAP al proporcionar la RAN es limitado. Independientemente de la forma de HAP que se use, pueden plantearse los mismos problemas.
En cualquier caso, la demanda de tráfico puede ser muy desigual. No solo esta demanda puede cambiar bruscamente en un corto periodo de tiempo (varias horas, un día y/o una semana), sino que además la cobertura HAP puede dirigirse a áreas con baja densidad de población, de modo que muchas celdas pueden estar inactivas (sin demanda de tráfico) durante una mayor proporción del tiempo.
Los estándares establecidos por el Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP) requieren que una red 4G transmita una Señal de Referencia Específica de la Celda (CRS) en todo el ancho de banda de la portadora, incluso si no se usa la celda. Los anchos de banda de canal para una celda definidos en los Estándares de 3GPP existentes son 1,4, 3, 5, 10, 15 y 20 MHz. Los anchos de banda de canal permitidos dependen de la banda operativa (por ejemplo, véase http://niviuk.free.fr/Ite_bandwidth.php). Para las celdas inactivas, lo óptimo es usar el ancho de banda mínimo de portadora, que por ejemplo para la banda 8 (900 MHz GSM) es de 1,4 MHz, por lo que cada celda requeriría esta cantidad del ancho de banda de la HAP, incluso sin ninguna actividad. Así, la HAP 10 emite siete haces para definir siete celdas, aunque cuatro de ellas (que usan la cuarta portadora 54, la quinta portadora 55, la sexta portadora 56 y la séptima portadora 57) tienen el ancho de banda mínimo de portadora y probablemente estén vacías. Eso significa usar 1,4 x 4 = 4,6 MHz de ancho de banda de HAP para señalizar una región vacía. Además, cada celda consumiría algunos recursos de banda base y la potencia requerida para garantizar el nivel de cobertura deseado. Por eso es conveniente ajustar el ancho de banda de una celda. Mejorar su eficacia representa un reto, especialmente para la red celular que proporciona la HAP.
El documento US-5.625.868 se refiere a sistemas de comunicación con múltiples satélites que dividen en celdas un área en la que se van a producir comunicaciones.
Compendio de la descripción
En este contexto, la presente descripción proporciona un método para ajustar un ancho de banda de una señal portadora que proporciona acceso a una red de radio celular a través de una Plataforma de Gran Altitud (HAP) según la reivindicación 1 y un sistema de configuración conforme a la reivindicación 15. Otras características preferentes se describen en las reivindicaciones y en la descripción a continuación.
Normalmente, ajustar un ancho de banda de una señal portadora transmitida por una HAP comienza con la transmisión de una señal de la primera portadora de un primer ancho de banda en una primera parte del canal del espectro de frecuencias predeterminado (es decir, en una parte del espectro máximo asignado o designado de otro modo para que lo use la celda). A continuación, se configura para su transmisión (al igual que la primera portadora) una señal de la segunda portadora de un segundo ancho de banda (diferente del primer ancho de banda) en una segunda parte de la asignación de espectro de frecuencias predeterminada. La segunda portadora se corresponde con una nueva celda (que con el tiempo está destinada a sustituir a la celda existente). El traspaso del tráfico de la señal de la primera portadora a la señal de la segunda portadora está configurado ventajosamente. Esto puede implementarse en la forma de un método o por un sistema de configuración adecuadamente dispuesto.
De este modo, puede configurarse (y, por tanto, transmitirse) una segunda portadora dentro del mismo canal de espectro de frecuencias predeterminado de la celda mientras se sigue transmitiendo la portadora preexistente. Esto permite traspasar el tráfico de la primera portadora a la segunda. Esta característica permite cambios de ancho de banda sin interrupciones en la celda. Opcionalmente, a continuación se puede configurar el apagado de la primera portadora. Esta técnica es particularmente útil cuando la señal de la primera portadora y/o la señal de la segunda portadora son señales de Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM), tal como cuando la celda usa una RAN de Evolución a Largo Plazo (LTE o 4G).
Un enfoque de este tipo es beneficioso cuando la celda es proporcionada por una Plataforma de Gran Altitud (HAP), que puede incluir un satélite en este contexto. La HAP tiene un sistema de antenas que define una pluralidad de haces, de manera que los haces proporcionan áreas de coberturas geográficas separadas. Preferentemente, las señales portadoras primera y segunda se transmiten por el mismo haz o haces de la HAP. Por consiguiente, las señales portadoras primera y segunda proporcionan servicio (en términos de red de acceso radio) a terminales de usuario de la misma área geográfica. En este contexto, la configuración de las portadoras primera y segunda puede efectuarse mediante la comunicación de datos de configuración desde un sistema de banda base a la HAP, indicando los datos de configuración parámetros de la señal de la segunda portadora, por ejemplo, incluyendo uno o varios de los siguientes: potencia de transmisión; ancho de banda; desplazamiento de frecuencia respecto al centro del canal; y haces usados para la transmisión. La reconfiguración de la HAP en este contexto de ancho de banda y/o potencia limitada puede resultar difícil. La capacidad de cambiar el ancho de banda para la provisión del servicio de este modo puede permitir mejoras significativas en eficiencia y rendimiento para una RAN proveedora de HAP.
En la realización preferida, el segundo ancho de banda es mayor que el primero. En otras palabras, el procedimiento se usa para aumentar el ancho de banda de la celda, aunque también puede usarse para disminuir el ancho de banda de la celda (de manera que el segundo ancho de banda sea menor que el primero). Aumentar el ancho de banda puede ser, por ejemplo, en respuesta al aumento del tráfico a través de una celda proporcionada por la señal de la primera portadora o al aumento de terminales de usuario o móviles conectados a una celda proporcionada por la señal de la primera portadora.
La primera portadora (o su centro) está ventajosamente desplazada de un centro del canal del espectro de frecuencias predeterminado de la celda. Esto puede reducir la complejidad de añadir la segunda portadora, por ejemplo, porque los terminales de usuario o móviles leen el centro de la portadora para la configuración inicial. Evitar que el centro de la portadora esté en el centro del canal de espectro de frecuencias predeterminado de la celda permite una mayor flexibilidad. Por razones similares, la segunda parte del canal del espectro de frecuencias predeterminado se desplaza de forma beneficiosa de un centro del canal del espectro de frecuencias predeterminado, especialmente cuando el segundo ancho de banda es menor que un ancho de banda total del canal de espectro de frecuencias predeterminado.
En una opción, las portadoras primera y segunda se solapan. En este caso, se suprime o silencia la transmisión de la parte solapada de la señal de la segunda portadora. Por ejemplo, esta supresión puede lograrse asignando a la parte solapada de la señal de la segunda portadora un nivel de potencia de transmisión que sea insuficiente para causar interferencias en la recepción de la señal de la primera portadora. En señales OFDM, esto puede lograrse mediante la configuración de uno o más Bloques de Recursos Físicos (PRB) en la parte solapada. El nivel de potencia de transmisión que es insuficiente para causar interferencias puede ser al menos 3 dB y más preferiblemente al menos 6 dB, 9 dB, 12 dB o 15 dB inferior a la potencia de transmisión de la señal de la primera portadora. Opcionalmente, el nivel de potencia de transmisión insuficiente para causar interferencias puede ser cero (esta puede considerarse totalmente silenciada). Preferiblemente, no se transmite ninguna señal de referencia (específica de la celda) dentro de la parte suprimida de la señal de la segunda portadora (que también puede considerarse silenciada). Ventajosamente, un canal de difusión de la señal de la primera portadora no se solapa con un canal de difusión de la señal de la segunda portadora.
En otra opción, la segunda portadora no se solapa con la primera portadora. Entonces, la segunda portadora puede estar separada de la primera, por ejemplo por un intervalo de guarda u otra separación de radiofrecuencia.
Breve descripción de los dibujos
El enfoque de la descripción puede ponerse en práctica de diversas maneras, una de las cuales se describirá ahora solo a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
La Figura 1 muestra una arquitectura esquemática para una RAN celular ejemplar proporcionada a través de una HAP;
Las Figuras 2A, 2B y 2C representan esquemáticamente transmisiones en el espectro de frecuencias según un primer ejemplo;
Las Figuras 3A, 3B y 3C representan esquemáticamente transmisiones en el espectro de frecuencias según un segundo ejemplo;
La Figura 4 ilustra un diagrama de flujo de un método según la descripción; y
La Figura 5 muestra un diagrama esquemático de bloques de un sistema de configuración según la descripción.
Descripción detallada de una o varias realizaciones preferidas
La disposición mostrada en la Figura 1 representa una gestión de celdas estática, en la que cada celda está asociada a un haz individual respectivo y tiene un ancho de banda establecido. La cobertura del haz de cada celda es fija y viene dada por la huella del haz. En los enfoques existentes, el ancho de banda de una celda no puede modificarse sin eliminar la celda existente y crear posteriormente una nueva celda con un ancho de banda diferente (mayor). Este procedimiento perturba el servicio y puede afectar a los usuarios. La descripción tiene por objeto permitir cambios de ancho de banda sin interrupciones en las celdas, en particular con una gestión de celdas semiestática o dinámica, en la que el ancho de banda de la celda puede cambiar, por ejemplo, según la carga de la celda.
Como se ha analizado anteriormente, se requiere un ancho de banda mínimo de 1,4 MHz para la portadora celular en una RAN de LTE definida por los estándares 3GPP existentes. Este ancho de banda inicial de la portadora se usa mientras la celda permanece inactiva sin tráfico. Una vez que se produce una demanda de tráfico (por ejemplo, al establecerse una llamada o aumentar el número de usuarios conectados a la celda), por ejemplo, se usa para la transmisión de datos una nueva portadora (que corresponde con una celda de sustitución) con un mayor ancho de banda. Al establecerse la nueva portadora, todas las llamadas se traspasarán a esta portadora (celda) y la portadora (celda) antigua de 1,4 MHz se apaga. La portadora inicial no se configura en el centro del canal de ancho de banda total, sino en uno de los laterales dentro del intervalo del canal. El Canal de Difusión (BCH), situado a 1,08 MHz del centro de la portadora, permite que los terminales de usuario o los terminales móviles lean la celda en el momento de la inicialización, por lo que es ventajoso que la portadora no esté en el centro del canal. Como se analizará más adelante, desplazar la portadora inicial del centro de la asignación espectral puede dejar espacio para la nueva portadora y en algunas implementaciones. Por razones similares, una nueva portadora también puede desplazarse del centro del canal espectral. El proceso puede repetirse, de manera que la nueva portadora se convierta en la portadora inicial y se añada otra nueva portadora, por supuesto siempre que la portadora inicial no use todo el canal espectral de la celda.
En términos generales, puede considerarse por tanto un método para ajustar un ancho de banda de una señal portadora que proporciona acceso a una red de radio celular a través de una Plataforma de Gran Altitud (HAP). La señal portadora se encuentra dentro de un canal de espectro de frecuencias predeterminado (por ejemplo, el espectro asignado para que lo use la celda, particularmente en el enlace descendente). La HAP (a través de al menos uno de su pluralidad de haces) transmite una señal de la primera portadora de un primer ancho de banda en una primera parte del canal de espectro de frecuencias predeterminado (la primera parte define la extensión espectral de la primera portadora, normalmente, una primera parte del canal de espectro). El método comprende: configurar la transmisión por la HAP (a través de al menos uno de sus haces) de una señal de la segunda portadora de un segundo ancho de banda en una segunda parte del canal de espectro de frecuencias predeterminado (la segunda parte que define la extensión espectral de la segunda portadora, en particular no igual que la primera parte, por ejemplo, una segunda parte del canal de espectro), siendo el segundo ancho de banda diferente del primer ancho de banda; y (posteriormente) configurar el traspaso del tráfico de la señal de la primera portadora a la señal de la segunda portadora. De este modo, la señal de la segunda portadora puede sustituir a la señal de la primera portadora para la celda. En particular, la señal de la segunda portadora proporciona ventajosamente servicio a la misma (o al menos a un subconjunto del) área de cobertura geográfica para la que la señal de la primera portadora proporcionaba servicio. La transmisión de la segunda portadora se inicia antes de que se apague la primera portadora, por lo que las dos portadoras pueden transmitirse al mismo tiempo. Este permite procedimientos eficientes de traspaso entre la primera y la segunda portadora. Opcionalmente, el método puede comprender además (con posterioridad a la etapa de configuración del traspaso), configurar el apagado de la señal de la primera portadora. Normalmente, la señal de la primera portadora y la señal de la segunda portadora son señales de Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonal (OFDM) y, en particular, configuradas para una RAN de 4G.
El método puede implementarse como un programa informático (por ejemplo, configurado para realizar el método cuando es ejecutado por un procesador, tal como que tenga instrucciones en consecuencia), en software, hardware, firmware, lógica digital (opcionalmente reconfigurable, incluyendo dispositivos FPGA o similares), memoria o circuitos programables,) o disposiciones equivalentes o una combinación de dos cualquiera o más de estos. Puede configurarse además un producto de programa informático (por ejemplo, en un medio no transitorio legible por ordenador) que comprende o almacena el programa informático. También puede considerarse un sistema de configuración para ajustar un ancho de banda de una señal portadora transmitida por una celda en una red de radio celular, estando dispuesto el sistema de configuración para realizar cualquier método como el descrito en la presente memoria. El sistema de configuración puede formar parte o estar acoplado a un sistema de banda base para la celda. Puede comprender o estar comprendido en un nodo existente de la RAN (incluido el sistema de banda base) o un nuevo nodo (o servidor) acoplado a un nodo existente de la RAN, por ejemplo acoplado al sistema de banda base.
En la realización preferida, el segundo ancho de banda es mayor que el primer ancho de banda (es decir, la segunda portadora tiene un ancho de banda mayor que la primera portadora). Un aumento del ancho de banda de este modo puede responder a una identificación de un aumento del tráfico a través de una celda proporcionada por la señal de la primera portadora o a un aumento de los terminales de usuario conectados a una celda proporcionada por la señal de la primera portadora. En otras palabras, el ancho de banda puede estar vinculado a la carga de la celda. A la inversa, el enfoque de la descripción también puede usarse para reducir el ancho de banda de la celda, de manera que el segundo ancho de banda sea menor que el primer ancho de banda.
Ventajosamente, la primera parte del canal del espectro de frecuencias predeterminado (por ejemplo, la frecuencia central de la primera parte o la primera portadora) está desplazada de un centro del canal del espectro de frecuencias predeterminado. Adicional o alternativamente, la segunda parte del canal de espectro de frecuencias predeterminado está desplazada de un centro del canal de espectro de frecuencias predeterminado. En algunas realizaciones, el segundo ancho de banda es menor que un ancho de banda total del canal de espectro de frecuencias predeterminado. Esto puede permitir, por ejemplo, que una tercera portadora sustituya a la segunda portadora. En tales casos, la segunda parte del canal de espectro de frecuencias predeterminado se desplaza de forma beneficiosa de un centro del canal de espectro de frecuencias predeterminado.
A continuación se detallarán otras características según esta descripción generalizada. Primero se analizarán implementaciones específicas, como ejemplos. Haciendo referencia ahora a las Figuras 2A, 2B y 2C, se representan esquemáticamente transmisiones en el espectro de frecuencias según un primer ejemplo. En la Figura 2A, se muestra una asignación de ancho de banda 100 para una celda. Dentro de la asignación de ancho de banda (o canal) 100, se transmite una primera portadora 110 inicial. La primera portadora 110 inicial tiene un ancho de banda mínimo de 1,4 MHz. Normalmente, todas las celdas se configuran inicialmente con un ancho de banda mínimo, ya que esto permite ofrecer un servicio sin que pase tráfico significativo a través de la celda. Como se muestra en la Figura 2A, la primera portadora 110 inicial no está configurada en el centro de la asignación de ancho de banda 100 total (es decir, está desplazada del centro).
Tras el establecimiento de una llamada y/o el aumento del tráfico a través de la celda, debe aumentarse el ancho de<banda. Como se muestra en la Figura>2<b>,<se configura una nueva segunda portadora 120. Ésta tiene un ancho de>banda mayor que la primera portadora 110 y se transmite en otra parte de la asignación espectral 100, que no se solapa con la primera portadora 110 inicial. Después de iniciada la transmisión de la nueva segunda portadora 120, se activa el traspaso para todas las llamadas y usuarios de la primera portadora 110. Como se muestra en la Figura 2C, la primera portadora 110 se apaga, dejando solo la segunda portadora 120, pero con un ancho de banda mayor que la primera portadora 110. Este proceso puede repetirse con portadoras de ancho de banda aún mayor, siempre que los anchos de banda no se solapen y haya capacidad suficiente en el canal 100.
Ahora haciendo referencia a las Figuras 3A, 3B y 3C se representan esquemáticamente transmisiones en el espectro de frecuencias según un segundo ejemplo. En la Figura 3A, se muestra una asignación de ancho de banda 100 para una celda. Es idéntica a la Figura 2A y la descripción anterior en relación con ese dibujo también se aplica aquí.
Tras el establecimiento de una llamada y/o el aumento del tráfico a través de la celda, debe aumentarse el ancho de<banda. Como se muestra en la Figura>3<b>,<se configura una nueva segunda portadora 130. Esta tiene un ancho de>banda mayor que la primera portadora 110, pero se transmite para solaparse con la primera portadora 110 inicial (es decir, las dos portadoras comparten parcialmente el mismo espectro de frecuencias). La segunda portadora 130 puede dividirse en tres partes: una parte 131 de baja frecuencia no solapada; una parte 132 solapada; y una parte 133 de alta frecuencia no solapada. En la parte 132 solapada, la segunda portadora 130 está configurada para silenciar los Bloques de Recursos Físicos (PRB) para el tráfico que incluye las Señales de Referencia de la Celda (CRS). Esto mitiga el riesgo de interferencias en la recepción de la primera portadora 110 por parte de los terminales de usuarios o móviles. El silenciamiento para la mitigación de interferencias se describe, por ejemplo, en "Co-channel interference management using eICIC/FeICIC with coordinated scheduling for the coexistence of PS- LTE and LTE-R networks", Chen et al. EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking (2017) 2017:34.
El BCH se transmite a 1,08 MHz del centro de la nueva segunda portadora 130, es decir, dentro de la parte 131 no solapada del ejemplo mostrado. Por lo tanto, no se solapa con la primera portadora 110 inicial, de modo que los terminales de usuarios o móviles puedan leer la nueva celda de forma sencilla (y sin interferencias). Esto es, al menos en parte, un resultado de que la primera portadora 110 inicial esté desplazada del centro de la asignación 100 espectral.
Después de iniciada la transmisión de la nueva segunda portadora 130, se activa el traspaso para todas las llamadas y usuarios de la primera portadora 110. Como se muestra en la Figura 3C, la primera portadora 110 se apaga, dejando solo la segunda portadora 130, pero con un ancho de banda mayor que la primera portadora 110. Este proceso puede repetirse con portadoras de ancho de banda aún mayor, siempre que haya capacidad suficiente en el canal 100.
Volviendo al sentido general analizado anteriormente, puede considerarse una realización en la que la segunda parte del canal del espectro de frecuencias predeterminado se solapa con la primera parte del canal del espectro de frecuencias predeterminado. Entonces, la transmisión de la parte de la señal de la segunda portadora que se solapa con la señal de la primera portadora se suprime ventajosamente. Por ejemplo, la parte suprimida de la señal de la segunda portadora puede tener un nivel de potencia de transmisión insuficiente para causar interferencias en la recepción de la señal de la primera portadora. Puede que sea un nivel de potencia de transmisión no superior (o inferior) al 50 % (3 dB), 25 % (6 dB) 12,5 % (9 dB), 6,25 % (12 dB), 3,125 % (15 dB), 1% (20 dB) o algún porcentaje inferior de un nivel medio de potencia de transmisión en el resto de la señal de la segunda portadora. Opcionalmente, no se transmiten señales de referencia (tal como una señal de referencia específica de la celda o CRS) dentro de la parte suprimida de la señal de la segunda portadora. De forma beneficiosa, la señal de la primera portadora y la señal de la segunda portadora están configuradas de manera que un canal de difusión de la señal de la primera portadora no se solapa con un canal de difusión de la señal de la segunda portadora. El canal de difusión puede estar configurado dentro de un límite de frecuencias predefinido en comparación con el centro de la señal portadora respectiva. Al desplazar un centro de la señal de la primera portadora y/o de la señal de la segunda portadora en comparación con un centro del canal del espectro de frecuencias predeterminado, la configuración de los canales de difusión de este modo puede ser más sencilla. Ventajosamente, el canal de difusión de la señal de la segunda portadora se transmite en la señal de la segunda portadora y no dentro de la parte suprimida de la señal de la segunda portadora.
En una realización alternativa, la segunda parte del canal de espectro de frecuencias predeterminado no se solapa con la primera parte del canal de espectro de frecuencias predeterminado. De este modo, las portadoras primera y segunda pueden transmitirse simultáneamente sin necesidad de ajustarlas. Sin embargo, el ancho de banda de la segunda portadora puede estar limitado por el ancho de banda total del canal del espectro de frecuencias predeterminado menos el ancho de banda de la señal de la primera portadora (es decir, la primera parte del canal del espectro de frecuencias predeterminado). El ancho de banda de la segunda portadora puede limitarse aún más debido a cualquier banda de guarda implementada entre la primera y la segunda portadoras.
Considerando de nuevo detalles de implementación específicos de ejemplos según la presente descripción, se señalará que las técnicas y la tecnología descritas en la presente memoria son particularmente útiles para una RAN proporcionada por una HAP o un tipo de HAP (que puede incluir una HAP según la presente descripción). Por ejemplo, con referencia a la Figura 1 anteriormente analizada, el sistema 30 de banda base puede indicar las celdas y para cada celda, uno o más asociados de: haces; ancho de banda; potencias; banda de frecuencia y/o canal asignados; portadoras; desplazamiento de frecuencia dentro del canal (por ejemplo, en comparación con el centro o el extremo del canal). Las instrucciones de traspaso también pueden formar parte de las señales proporcionadas por el sistema 30 de banda base.
La potencia de las portadoras iniciales y nuevas puede variar, por ejemplo, la densidad de potencia espectral puede mantenerse igual, a pesar del cambio de ancho de banda entre las portadoras. Aunque una portadora puede ser transmitida por múltiples haces, la potencia a la que se transmite la portadora puede variar entre haces. Cuando las dos portadoras no se solapan y se transmiten por el mismo haz o haces, esto equivaldría a tener dos transmisores situados en el mismo lugar con portadoras diferentes.
En los términos generales analizados anteriormente, las señales portadoras primera y segunda se transmiten a través de una HAP (que puede ser un satélite, avión, aeronave, dron o similar). La HAP tiene ventajosamente de un sistema de antenas que define una pluralidad de haces, de manera que los haces proporcionan áreas de coberturas geográficas separadas. A continuación, las señales portadoras primera y segunda se transmiten por al menos uno de los haces. Así, las señales portadoras primera y segunda pueden ser transmitidas por un conjunto de uno o más haces de la pluralidad de haces, siendo la señal de la primera portadora y la señal de la segunda portadora transmitidas opcionalmente por el mismo conjunto de uno o más haces.
El nivel de potencia de transmisión para la señal de la primera portadora y de la señal de la segunda portadora puede ser diferente. Por ejemplo, la densidad espectral de potencia de la señal de la primera portadora y de la señal de la segunda portadora transmitida puede ser la misma.
En algunas realizaciones, la etapa de configurar la transmisión de una señal de la segunda portadora comprende comunicar datos de configuración desde un sistema de banda base a la HAP, indicando los datos de configuración al menos un parámetro de la señal de la segunda portadora y/o al menos un parámetro de la señal de la primera portadora. El parámetro o parámetros pueden comprender uno o más de: potencia de transmisión de la portadora para cada haz de la pluralidad de haces usados para transmitir la señal portadora respectiva; un ancho de banda para la señal portadora respectiva; una banda y/o canal de transmisión para la señal portadora respectiva; y un desplazamiento para la transmisión de la señal portadora respectiva dentro del canal (en comparación con un punto fijo en el canal, tal como un extremo o un centro). El al menos un parámetro de la señal de la segunda portadora y/o al menos un parámetro de la señal de la primera portadora puede transmitirse en la forma de tabla de consulta.
Haciendo referencia ahora a la Figura 4, se ilustra un diagrama de flujo para un método según la descripción. En una primera etapa 200, se transmite una señal de la primera portadora de un primer ancho de banda en una primera parte de una asignación (canal) del espectro de frecuencias predeterminada. En particular, la señal de la primera portadora se transmite a través de una HAP para permitir el acceso a una red de radio celular. En una segunda etapa 210, se configura una señal de la segunda portadora. La señal de la segunda portadora tiene un segundo ancho de banda que es diferente del primer ancho de banda. La señal de la segunda portadora se encuentra en una segunda parte de la asignación (canal) de espectro de frecuencias predeterminada, diferente de la primera parte. Esta configuración puede implementarse dando instrucciones a la HAP, por ejemplo, transmitiendo y/o recibiendo instrucciones de un sistema de configuración (tales instrucciones comprenden un mensaje, uno o más elementos de información, una tabla de consulta u otro formato de comando o instrucciones). El sistema de configuración está generalmente separado de la HAP y normalmente distante de la HAP (por ejemplo, situado sobre el terreno). La señal de la segunda portadora puede implementarse en cualquier forma descrita en la presente memoria, por ejemplo no solapada con la señal de la primera portadora o solapada con la señal de la primera portadora. Tras la configuración de la señal de la segunda portadora, se transmite la segunda portadora, de manera que la señal de la primera portadora y la señal de la segunda portadora se transmiten al mismo tiempo.
En una tercera etapa 220, se configura el traspaso de tráfico de la señal de la primera portadora a la señal de la segunda portadora. Esto puede implementarse dando instrucciones a los equipos de usuario o terminales conectados usando la señal de la primera portadora para traspasar a la señal de la segunda portadora (por ejemplo, enviando dichas instrucciones usando la señal de la primera portadora). Pueden implementarse otros mecanismos para fomentar el traspaso a la señal de la segunda portadora. En una cuarta etapa 230 (que es preferible, pero no esencial, ya que la señal de la primera portadora puede no usarse o usarse solo con poca frecuencia una vez que la señal de la segunda portadora esté en uso), la señal de la primera portadora está configurada para apagarse. El apagado de la señal de la primera portadora impide su transmisión.
Con referencia ahora a la Figura 5, se muestra un diagrama esquemático de bloques de un sistema 300 de configuración. Como se ha señalado anteriormente, un sistema de configuración puede formar parte de una parte existente de la RAN, por ejemplo el sistema de banda base, o puede ser una unidad separada o servidor que suele estar acoplado a la RAN (por ejemplo, sistema de banda base). El sistema 300 de configuración comprende: una entrada 310; una parte 320 de procesamiento; y una salida 330. El sistema 300 de configuración puede estar formado por un ordenador (servidor) con las interfaces adecuadas, por ejemplo, como se analiza a continuación.
La entrada 310 puede comprender una interfaz a otra parte de la RAN, por ejemplo el sistema de banda base. La entrada 310 puede configurarse para recibir información relativa a un cambio en el ancho de banda de una celda. Esto puede ser una instrucción para cambiar el ancho de banda a un valor específico o información indicativa de un nuevo ancho de banda para la celda. La parte 320 de procesamiento (por ejemplo, un procesador o grupo de procesadores) está entonces configurada para determinar una configuración para la celda, por ejemplo según el enfoque descrito con referencia a la Figura 4 anterior. La salida 330 comunica entonces esta configuración a la HAP, por ejemplo a través del sistema de banda base u otro enlace de comunicación. La entrada 310 y la salida 330 pueden ser interfaces separadas, o pueden ser proporcionadas por una interfaz conjunta de entrada/salida al sistema 300 de configuración. Aunque ahora se ha descrito una realización específica, el experto comprenderá que son posibles diversas modificaciones y variaciones. Asimismo, también se proporcionan combinaciones de cualquier característica específica mostrada con referencia a una realización o con referencia a múltiples realizaciones, incluso si dicha combinación no se ha detallado explícitamente en la presente memoria. Por ejemplo, una nueva portadora no solapada para una celda puede ir seguida de una nueva portadora solapada para la celda, cuando la demanda aumente aún más.
Por ejemplo, la arquitectura específica de la Figura 1 es solo un ejemplo y son posibles arquitecturas alternativas. La banda base puede implementarse de forma diferente a la analizada y pueden emplearse otras interfaces.
En el ejemplo en el que se suprime una parte solapada de la segunda portadora, los símbolos de transmisión dentro de esta parte no tienen por qué ser necesariamente silenciados. Pueden usarse en su lugar otras formas de supresión, tal como la reducción de potencia, la codificación o similares.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un método para ajustar un ancho de banda de una señal portadora que proporciona acceso para terminales de usuario a una red de radio celular a través de una Plataforma de Gran Altitud, HAP, que opera por encima de 20 km de altitud, la señal portadora que se transmite dentro de una asignación de espectro de frecuencias predeterminada, la HAP que transmite una señal (110) de la primera portadora de un primer ancho de banda en una primera parte de la asignación de espectro de frecuencias predeterminada, la señal de la primera portadora que corresponde con una celda existente, el método que comprende:
configurar la transmisión por la HAP de una nueva señal (120, 130) de la segunda portadora de un segundo ancho de banda en una segunda parte de la asignación de espectro de frecuencias predeterminada, siendo el segundo ancho de banda diferente del primer ancho de banda, correspondiendo la señal de la segunda portadora con una nueva celda proporcionada por la HAP; y
configurar el traspaso de tráfico de la señal de la primera portadora a la señal de la segunda portadora.
2. El método de la reivindicación 1, en donde el segundo ancho de banda es mayor que el primer ancho de banda.
3. El método de la reivindicación 2, en donde la etapa de configurar la transmisión de una señal (120, 130) de la segunda portadora es en respuesta a una identificación de aumento de tráfico a través de una celda proporcionada por la señal (110) de la primera portadora o aumento de terminales de usuario conectados a una celda proporcionada por la señal (110) de la primera portadora.
4. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde la primera parte de la asignación de espectro de frecuencias predeterminada se desplaza de un centro de la asignación de espectro de frecuencias predeterminada.
5. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde el segundo ancho de banda es menor que un ancho de banda total de la asignación de espectro de frecuencias predeterminada y en donde la segunda parte de la asignación de espectro de frecuencias predeterminada se desplaza de un centro de la asignación de espectro de frecuencias predeterminada.
6. El método de cualquier reivindicación anterior, que comprende además:
configurar el apagado de la señal (110) de la primera portadora.
7. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde la señal (110) de la primera portadora y la señal (120, 130) de la segunda portadora son señales de Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal, OFDM.
8. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde la segunda parte de la asignación de espectro de frecuencias predeterminada se solapa con la primera parte de la asignación de espectro de frecuencias predeterminada y en donde se suprime o silencia la transmisión de una parte de la señal (130) de la segunda portadora que se solapa con la señal de la primera portadora.
9. El método de la reivindicación 8, en donde la parte (132) suprimida o silenciada de la señal (130) de la segunda portadora tiene un nivel de potencia de transmisión que es insuficiente para causar interferencias en la recepción de la señal de la primera portadora.
10. El método de la reivindicación 8 o de la reivindicación 9, en donde no se transmiten señales de referencia dentro de la parte (132) suprimida o silenciada de la señal (130) de la segunda portadora y/o en donde la señal (110) de la primera portadora y la señal (130) de la segunda portadora están configuradas de manera que una asignación de difusión de la señal de la primera portadora no se solape con una asignación de difusión de la señal de la segunda portadora.
11. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la segunda parte de la asignación de espectro de frecuencias predeterminada no se solapa con la primera parte de la asignación de espectro de frecuencias predeterminada.
12. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde la HAP tiene un sistema de antenas que define una pluralidad de haces, de manera que los haces proporcionen áreas de coberturas geográficas separadas, transmitiéndose las señales de la primera y segunda portadoras por el mismo al menos uno de la pluralidad de haces.
13. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde la etapa de configurar la transmisión de una señal (120, 130) de la segunda portadora comprende:
comunicar datos de configuración desde un sistema de banda base a la HAP, indicando los datos de configuración al menos un parámetro de la señal (120, 130) de la segunda portadora.
14. Un programa informático, configurado cuando es ejecutado por un procesador para realizar el método de cualquier reivindicación anterior.
15. Un sistema de configuración para ajustar un ancho de banda de una señal portadora que proporciona acceso a una red de radio celular a través de una Plataforma de Gran Altitud, HAP, estando dispuesto el sistema de configuración para realizar el método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.
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