BR112012015907A2 - method and system for transmitting common downlink channels - Google Patents
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Abstract
MÉTODO E SISTEMA PARA TRANSMITIR CANAIS COMUNS DE DOWNLINK A presente invenção refere-se a um método e sistema para transmitir canais comuns de downlink em um sistema de telecomunicação celular, onde estações-base empregam técnicas formadoras de feixes em canais de downlink. O método compreende: transmitir os canais comuns de downlink usando feixe direcional rotativo estreito com uma velocidade de Rrad/s. Usando o método e o sistema, o problema de desequilíbrio entre os canais comuns e os canais dedicados é solucionado sem reduzir a potência de transmissão para os canais dedicados.METHOD AND SYSTEM FOR TRANSMITTING COMMON DOWNLINK CHANNELS The present invention relates to a method and system for transmit common downlink channels in a cellular telecommunication system, where base stations employ beam-forming techniques in downlink channels. The method comprises: transmitting the common downlink channels using a narrow rotating beam with a speed of Rrad / s. Using the method and the system, the problem of imbalance between the common channels and the dedicated channels is solved without reducing the transmission power to the dedicated channels.
Description
1U7 “MÉTODO E SISTEMA PARA TRANSMITIR CANAIS COMUNS DE DOWNLINK”1U7 "METHOD AND SYSTEM FOR TRANSMITTING COMMON DOWNLINK CHANNELS"
CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a sistemas de telecomunicação — celular, especialmente o método e sistema para transmitir canais comuns de downlink quando as estações-base empregam técnicas formadoras de feixes nos canais de downlink.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to telecommunication systems - cellular, especially the method and system for transmitting common downlink channels when base stations employ beam forming techniques in the downlink channels.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Em um sistema de comunicação celular, uma estação-base é responsável pela conexão com cada usuário móvel por intermédio de um certo tipo de interface aérea, e ao mesmo tempo, se conectar com a rede-núcleo por intermédio de algum tipo do assim denominado back-haul (ligação entre o núcleo da rede e subredes periféricas), e. x., um E1/T1 ou mesmo um enlace de micro-ondas. Para ser capaz de estabelecer enlaces à rede celular, um usuário móvel precisa obter as informações sobre a rede disponível escutando ou lendo os canais comuns de downlink transmitidos a partir da estação-base mais ' próxima, e depois iniciar o processo de acesso. E quando há uma chamada original móvei ou chamada móvel terminada, canais dedicados são estabelecidos entre a estação-base e o usuário móvel e ambas direções, isto é, uplink e downlink, e aqueles canais i dedicados portam dados de tráfego gerados por diferentes aplicações. Na . direção de downlink, é muito comum que um usuário móvel faça uso de pilotos comuns de downlink para desmodular os canais dedicados de downlink e também os canais comuns de downlink. E esses pilotos comuns de downlink são compartilhados por todos os usuários móveis na mesma célula. À medida que aumentam as demandas dos usuários móveis por . velocidades mais altas de dados, técnicas cada vez mais avançadas são apresentadas nas estações-base. Uma das mais importantes é o uso de múltiplas antenas, tais como formadores de feixes. Como a formação de feixe é realizada em cada usuário móvel individual, ela deve ser aplicada nos canais dedicados que não os canais comuns. Neste caso, os canais comuns de downlink são onidirecionais, enquanto que os canais dedicados são direcionais estreitos com feixes, como ilustrado abaixo na Figura 1. Isto causa um problema de desequilíbrio entre os canais comuns e os canais dedicados, que tem um grande impacto sobre: 1) planejamento e otimização de células; 2) KPI —darede;3)desempenho do enlace de rádio individual, etc.BACKGROUND OF THE INVENTION In a cellular communication system, a base station is responsible for connecting to each mobile user through a certain type of air interface, and at the same time, connecting to the core network through some type of so-called back-haul (connection between the network core and peripheral subnets), e. x., an E1 / T1 or even a microwave link. To be able to establish links to the cellular network, a mobile user needs to obtain information about the available network by listening to or reading the common downlink channels transmitted from the nearest base station, and then start the access process. And when there is an original mobile call or terminated mobile call, dedicated channels are established between the base station and the mobile user and both directions, that is, uplink and downlink, and those dedicated i channels carry traffic data generated by different applications. At . downlink direction, it is very common for a mobile user to use common downlink pilots to demodulate the dedicated downlink channels as well as the common downlink channels. And these common downlink pilots are shared by all mobile users in the same cell. As mobile users' demands for. higher data speeds, increasingly advanced techniques are presented at base stations. One of the most important is the use of multiple antennas, such as beamformers. As the beam formation is carried out on each individual mobile user, it must be applied on dedicated channels other than ordinary channels. In this case, the common downlink channels are omnidirectional, while the dedicated channels are narrow directional with beams, as shown below in Figure 1. This causes an imbalance problem between the common channels and the dedicated channels, which has a great impact on : 1) cell planning and optimization; 2) KPI - network, 3) individual radio link performance, etc.
Uma solução das técnicas anteriores para solucionar o problema de desequilíbrio está ilustrado na Figura 2. Na Figura 2, Aumentar a potência de transmissão de canais comuns poderia equiparar os canais comuns aos feixes canais dedicados. Entretanto, a desvantagem desta solução é o sacrifício da potência de transmissão disponível para os canais dedicados porque a quantidade total da potência de saída do amplificador é fixa, e assim sendo o rendimento ou capacidade do sistema é reduzida. Esta solução direta de “capacidade por equilíbrio” realmente viola o propósito original de apresentar tecnologias de múltiplas antenas pretendidas para um rendimento maisalto.A solution of the previous techniques to solve the imbalance problem is illustrated in Figure 2. In Figure 2, Increasing the transmission power of common channels could equate common channels with dedicated channel bundles. However, the disadvantage of this solution is the sacrifice of the transmission power available for the dedicated channels because the total amount of the amplifier's output power is fixed, and thus the performance or capacity of the system is reduced. This straightforward "balancing capability" solution really violates the original purpose of presenting multiple antenna technologies intended for higher throughput.
: Portanto, nos sistemas de telecomunicação celular nos quais as estações-base empregam técnicas de formação de feixe nos canais de ' downlink, há necessidades para solucionar o problema de desequilíbrio entre os canais comuns e os canais dedicados sem reduzir a potência de transmissão para os canais dedicados.: Therefore, in cellular telecommunication systems in which base stations employ beam-forming techniques on downlink channels, there are needs to solve the problem of imbalance between common channels and dedicated channels without reducing the transmission power to dedicated channels.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO O principal princípio da presente invenção é aplicar um feixe : rotativo sobre os canais comuns de downlink para solucionar o problema de desequilíbrio entre os canais comuns e os canais dedicados. Isto significa que a potência de transmissão dos canais comuns de downlink permanece inalterada, mas concentrada em um feixe estreito ao invés de ser onidirecional.SUMMARY OF THE INVENTION The main principle of the present invention is to apply a beam: rotating over the common downlink channels to solve the problem of imbalance between the common channels and the dedicated channels. This means that the transmission power of the common downlink channels remains unchanged, but is concentrated in a narrow beam instead of being omnidirectional.
i Desta maneira, os canais comuns são equiparados aos canais dedicados . formados em feixe. E o feixe de canais comuns é rotativo para cobrir todas as direções.i In this way, common channels are equated with dedicated channels. beam-formed. And the bundle of common channels is rotatable to cover all directions.
Um objeto da presente invenção é fornecer um método para transmitir canais comuns de downlink em um sistema de telecomunicação celular no qual estações-base empregam técnicas de formação de feixe em canais de downlink, compreendendo: transmitir os canais comuns de downlink usando um feixe direcional estreito rotativo com uma velocidade de R rad/s. De acordo com uma certa modalidade da invenção, o feixe direcional estreito rotativo é equiparado a um feixe de canais dedicados de downlink De acordo com outra modalidade da invenção, o feixe direcional estreito rotativo tem cobertura similar ao feixe dos canais dedicados de downlink. De acordo com ainda outra modalidade da invenção, a etapa de transmitir os canais comuns de downlink compreende: escolher a velocidade de R rad/s de acordo com os canais comuns de downlink equiparados ao feixe dos canais dedicados de downlink ou um projeto de interface aérea, De acordo com ainda outra modalidade da invenção, a velocidade de R rad/s pode ser em uma faixa entre O e 1.000 rad/s.An object of the present invention is to provide a method for transmitting common downlink channels in a cellular telecommunication system in which base stations employ beamforming techniques in downlink channels, comprising: transmitting common downlink channels using a narrow directional beam rotating with a speed of R rad / s. According to a certain embodiment of the invention, the rotating narrow directional beam is equated with a bundle of dedicated downlink channels According to another embodiment of the invention, the rotating narrow directional beam has similar coverage to the beam of dedicated downlink channels. In accordance with yet another embodiment of the invention, the step of transmitting the common downlink channels comprises: choosing the speed of R rad / s according to the common downlink channels equivalent to the beam of the dedicated downlink channels or an air interface design According to yet another embodiment of the invention, the speed of R rad / s can be in the range between 0 and 1,000 rad / s.
De acordo com ainda outra modalidade da invenção, a etapa de transmitir os canais comuns de downlink compreende ainda: otimizar àa velocidade de R rad/s de acordo com padrões de comunicação usados, ajuste ' de potência ou os KPIs de planejamento da rede. De acordo com ainda outra modalidade da invenção, a etapa de transmitir os canais comuns de downlink compreende: predefinir e otimizar uma amplitude do feixe direcional estreito rotativo de acordo com os padrões de Ú comunicação usados, um método de formação de feixe, ou a cobertura : pretendida depois da formação do feixe. Outro objeto da presente invenção é fornecer um sistema para transmitir canais comuns de downlink em um sistema de telecomunicação celular no qual estações-base empregam técnicas de formadores de feixes em canais de downlink compreendendo: um transmissor configurado para . transmitir os canais comuns de downlink usando um feixe direcional estreito rotativo com uma velocidade de R rad/s.According to yet another embodiment of the invention, the step of transmitting the common downlink channels further comprises: optimizing at the speed of R rad / s according to the communication standards used, power setting or the network planning KPIs. According to yet another embodiment of the invention, the step of transmitting the common downlink channels comprises: presetting and optimizing a narrow narrow directional beam amplitude in accordance with the communication patterns used, a beam formation method, or the coverage : intended after beam formation. Another object of the present invention is to provide a system for transmitting common downlink channels in a cellular telecommunications system in which base stations employ beamforming techniques in downlink channels comprising: a transmitter configured for. transmit common downlink channels using a narrow directional beam rotating at a speed of R rad / s.
De acordo com uma certa modalidade da invenção, o feixe direcional estreito rotativo é equiparado a um feixe de canais dedicados de downlink.According to a certain embodiment of the invention, the narrow directional rotating beam is equated with a beam of dedicated downlink channels.
ar7 De acordo com outra modalidade da invenção, o feixe direcional estreito rotativo tem cobertura similar ao feixe dos canais dedicados de downlink.ar7 According to another embodiment of the invention, the rotating narrow directional beam has a coverage similar to that of dedicated downlink channels.
De acordo com ainda outra modalidade da invenção, o transmissor é configurado ainda para escolher a velocidade de R rad/s de acordo com os canais comuns de downlink equiparados ao feixe dos canais dedicados de downlink ou um projeto de interface aérea.In accordance with yet another embodiment of the invention, the transmitter is further configured to choose the speed of R rad / s according to the common downlink channels equivalent to the beam of the dedicated downlink channels or an air interface design.
De acordo com ainda outra modalidade da invenção, o transmissor é configurado ainda para escolher a velocidade de R rad/s em uma faixaentre O e 1.000 rad/s.According to yet another embodiment of the invention, the transmitter is further configured to choose the speed of R rad / s in a range between 0 and 1,000 rad / s.
De acordo com ainda outra modalidade da invenção, o transmissor é configurado ainda para otimizar a velocidade de R rad/s de acordo com padrões de comunicação usados, ajuste da potência ou KPIs de planejamento da rede.In accordance with yet another embodiment of the invention, the transmitter is further configured to optimize the speed of R rad / s according to used communication standards, power adjustment or network planning KPIs.
De acordo com ainda outra modalidade da invenção, o transmissor é configurado ainda para predefinir e otimizar uma amplitude do feixe direcional estreito rotativo de acordo com padrões de comunicação ' usados, um método para formação de feixe, ou cobertura pretendida depois da formação do feixe. Outro objeto da presente invenção é fornecer uma estação-base que compreende um dos sistemas acima. ' BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS : A Figura 1 ilustra o desequilíbrio entre os canais comuns e canais dedicados em um sistema de comunicação celular no qual as estações-base empregam técnicas de formação de feixe nos canais de downlink; A Figura 2 representa a ilustração da solução das técnicas anteriores de “capacidade por equilíbrio" para solucionar o desequilíbrio; e : A Figura 3 representa a ilustração da solução da presente invenção usando um feixe comum rotativo para solucionar o desequilíbrio.In accordance with yet another embodiment of the invention, the transmitter is further configured to preset and optimize a narrow narrow directional beam amplitude according to used communication standards, a method for beam formation, or desired coverage after beam formation. Another object of the present invention is to provide a base station comprising one of the above systems. 'BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS: Figure 1 illustrates the imbalance between common channels and dedicated channels in a cellular communication system in which base stations employ beam-forming techniques in downlink channels; Figure 2 represents the illustration of the solution of the prior techniques of "capacity for balance" to solve the imbalance; and: Figure 3 represents the illustration of the solution of the present invention using a common rotating beam to solve the imbalance.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO Em um sistema de comunicação celular, quando as estações- base empregam técnicas de formação de feixe nos canais de downlink, haverá o problema de desequilíbrio entre os canais comuns e os canais dedicados.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In a cellular communication system, when base stations employ beamforming techniques on downlink channels, there will be an imbalance problem between common channels and dedicated channels.
Na presente invenção apresenta um método para transmitir os canais comuns de downlink, que pode solucionar o problema de desequilíbrio.In the present invention, it presents a method for transmitting common downlink channels, which can solve the imbalance problem.
Fazendo referência à Figura 3, lá está ilustrada uma modalidade da presente invenção.Referring to Figure 3, there is illustrated an embodiment of the present invention.
Nesta modalidade, os canais comuns de downlink são transmitidos usando um feixe comum rotativo que gira com uma velocidade de R rad/s.In this mode, the common downlink channels are transmitted using a common rotating beam that rotates at a speed of R rad / s.
Os canais comuns de downlink podem ser o canal piloto comum, o canal de radiodifusão, etc.The common downlink channels can be the common pilot channel, the broadcast channel, etc.
De preferência, o feixe comum é um feixe direcional estreito que é equiparado ao feixe de canais dedicados de downlink.Preferably, the common beam is a narrow directional beam that is equated with the beam of dedicated downlink channels.
Isto é, o feixe direcional estreito e o feixe dos canais dedicados de downlink têm ambos cobertura similar... A potência de transmissão dos canais comuns de downlink se concentra neste feixe direcional estreito, e este feixe direcional estreito gira para cobrir todas as direções.That is, the narrow directional beam and the beam of the dedicated downlink channels both have similar coverage ... The transmission power of the common downlink channels is concentrated in this narrow directional beam, and this narrow directional beam rotates to cover all directions.
Em uma modalidade exemplificativa, o feixe comum pode girar em uma velocidade de R rad/s.In an exemplary embodiment, the common beam can rotate at a speed of R rad / s.
A velocidade R pode ser escolhida de acordo com os canais comuns de downlink equiparados aos feixes dedicados ou o projeto ' de interface aérea.Speed R can be chosen according to the common downlink channels equivalent to the dedicated beams or the overhead interface design.
A velocidade R pode ser na faixa entre O e 1.000 rad/s.The speed R can be in the range between 0 and 1,000 rad / s.
Por exemplo, para uma interface aérea LTE, ela pode ser um giro por poucos quadros de rádio, e.x., R=2*3,14159/100 ms =62,83 rad/s.For example, for an LTE overhead interface, it can be a spin for a few radio frames, e.g., R = 2 * 3.14159 / 100 ms = 62.83 rad / s.
Adicionalmente, a velocidade de rotação predefinida R rad/s ' poderia ser otimizada de acordo com os diferentes padrões de comunicação . porque a estrutura de canais comuns está associada ao padrão de comunicação usado.In addition, the predefined rotation speed R rad / s' could be optimized according to different communication patterns. because the structure of common channels is associated with the communication standard used.
Além disso, a velocidade de rotação R rad/s poderia ser otimizada de acordo com o ajuste da potência ou KPIs de planejamento da rede.In addition, the rotation speed R rad / s could be optimized according to the power setting or network planning KPIs.
Em outra modalidade exemplificativa, a amplitude do feixe comum . pode ser predefinida e otimizada de acordo com diferentes padrões de comunicação.In another exemplary modality, the amplitude of the common beam. can be predefined and optimized according to different communication standards.
A amplitude do feixe comum pode ser selecionada de acordo como método de formação do feixe, a cobertura pretendida depois da formação do feixe, etc.The amplitude of the common beam can be selected according to the beam formation method, the desired coverage after the beam formation, etc.
Por exemplo, caso a formação do feixe seja realizada comutando os feixes fixos, o feixe comum pode ser um ou um par de feixes fixos, e os feixes fixos selecionados podem ser não-consecutivos.For example, if the beam formation is carried out by switching the fixed beams, the common beam can be one or a pair of fixed beams, and the selected fixed beams can be non-consecutive.
Em modalidades ideais, a velocidade R e a amplitude do feixe comum podem ser escolhidas e otimizadas como assinalado nas modalidades acima.In ideal modalities, the speed R and the amplitude of the common beam can be chosen and optimized as noted in the above modalities.
Nestas modalidades, a transmissão dos canais comuns de downlink é transparente para todos os usuários móveis na célula, e isto significa, todos os usuários móveis desconhecem a existência desse método de transmissão, e, portanto, todos os procedimentos observados pelos usuários móveis são iguais como se tal método de transmissão não fosse utilizado. Portanto, o processo de acesso dos usuários móveis não será influenciado pelo uso do feixe rotativo. Isto é, o processo de acesso dos usuários móveis permanece igual como se o feixe rotativo não fosse usado.In these modalities, the transmission of common downlink channels is transparent to all mobile users in the cell, and this means, all mobile users are unaware of the existence of this transmission method, and, therefore, all procedures observed by mobile users are the same as if such a method of transmission was not used. Therefore, the access process for mobile users will not be influenced by the use of the rotating beam. That is, the access process for mobile users remains the same as if the rotating beam was not used.
Na presente invenção, é apresentado também um sistema para transmitir os canais comuns de downlink, que pode solucionar o problema de desequilíbrio. . Em uma modalidade da presente invenção, o sistema compreende um transmissor para transmitir os canais comuns de downlink. O : transmissor transmite os canais comuns de downlink usando o feixe direcional estreito rotativo discutido com relação ao método da presente invenção. Isto é, ofeixe direcional! estreito rotativo gira com uma velocidade de R rad/s. De preferência, o feixe direcional estreito rotativo é equiparado a : um feixe de canais dedicados de downlink. Mais preferivelmente, o feixe . direcional estreito rotativo tem cobertura similar ao feixe dos canais dedicados de downlink. Em uma modalidade exemplificativa, o transmissor pode ser configurado para escolher a velocidade de R rad/s de acordo com os canais comuns de downlink equiparados ao feixe de canais dedicados de downlink ou . um projeto de interface aérea. Especificamente, o transmissor pode ser configurado para escolher a velocidade de R rad/s em uma faixa entre 0 eIn the present invention, a system is also presented to transmit the common downlink channels, which can solve the imbalance problem. . In one embodiment of the present invention, the system comprises a transmitter for transmitting common downlink channels. The: transmitter transmits the common downlink channels using the narrow rotating directional beam discussed with respect to the method of the present invention. That is, directional beam! rotating strait rotates at a speed of R rad / s. Preferably, the narrow directional beam is equivalent to: a beam of dedicated downlink channels. Most preferably, the beam. narrow directional rotator has coverage similar to the beam of dedicated downlink channels. In an exemplary modality, the transmitter can be configured to choose the speed of R rad / s according to the common downlink channels equivalent to the bundle of dedicated downlink channels or. an air interface project. Specifically, the transmitter can be configured to choose the speed of R rad / s in a range between 0 and
1.000 rad/s. Mais especificamente, o transmissor pode ser configurado para escolher a velocidade de R rad/s para ser 62,83 rad/s para uma interface aérea LTE.1,000 rad / s. More specifically, the transmitter can be configured to choose the speed of R rad / s to be 62.83 rad / s for an LTE overhead interface.
Em outra modalidade exemplificativa, o transmissor pode ser configurado para otimizar a velocidade de R rad/s de acordo com padrões de comunicação usados, ajuste da potência ou KPIs de planejamento da rede.In another example, the transmitter can be configured to optimize the speed of R rad / s according to the communication standards used, power adjustment or network planning KPIs.
Em outra modalidade exemplificativa, o transmissor é configurado & para predefinir e otimizar uma amplitude do feixe direcional estreito rotativo de acordo com padrões de comunicação usados, um método de formação de feixe, ou cobertura pretendida depois da formação do feixe.In another exemplary embodiment, the transmitter is configured & to preset and optimize a narrow narrow directional beam amplitude according to used communication standards, a beam formation method, or desired coverage after beam formation.
Em modalidades ideais, a velocidade R e a amplitude do feixe comum podem ser escolhidas e otimizadas como assinalado nas modalidades acima.In ideal modalities, the speed R and the amplitude of the common beam can be chosen and optimized as noted in the above modalities.
Baseado no sistema para transmitir os canais comuns de downlink, é apresentada também uma estação-base que compreende o sistema que pode solucionar o problema de desequilíbrio.Based on the system for transmitting the common downlink channels, a base station is also presented that comprises the system that can solve the imbalance problem.
Aplicabilidade Industrial Usando o método da presente invenção nos sistemas de : telecomunicação celular nos quais as estações-base empregam técnicas de formação de feixe nos canais de downlink, os canais comuns são equiparados 1 aos canais dedicados com formação de feixe, sem degradar o rendimento ou cobertura do sistema.Industrial Applicability Using the method of the present invention in the systems of: cellular telecommunication in which the base stations employ beam formation techniques in the downlink channels, the common channels are compared 1 to the dedicated channels with beam formation, without degrading the performance or system coverage.
Embora modalidades da invenção tenham sido ilustradas e descritas, não se pretende que estas modalidades ilustrem e descrevam todas as formas possíveis da invenção.Although embodiments of the invention have been illustrated and described, these embodiments are not intended to illustrate and describe all possible forms of the invention.
Ao invés disso, as palavras usadas no . relatório descritivo são palavras descritivas e não limitativas, e deve-se entender que várias mudanças e modificações podem ser feitas sem fugir do espíritoe âmbito da invenção.Instead, the words used in the. descriptive report are descriptive and not limiting words, and it must be understood that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
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| B10A | Cessation: cessation confirmed | ||
| B350 | Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette] |