ES2411507B1

ES2411507B1 - Sistema y procedimiento para una transmisión mejorada en redes de comunicación móvil usando una disposición de antena activa

Info

Publication number: ES2411507B1
Application number: ES201230002A
Authority: ES
Inventors: Yannick Le Pezennec; Javier Lopez Roman; Brendan McWilliams
Original assignee: Vodafone Espana SA
Current assignee: Vodafone Espana SA
Priority date: 2012-01-02
Filing date: 2012-01-02
Publication date: 2014-11-17
Anticipated expiration: 2032-01-02
Also published as: ES2411507A2; US20130181868A1; EP2611045A2; ES2411507R1; EP2611045A3; EP2611045B1; US9496612B2

Abstract

Sistema y procedimiento para una transmisión mejorada en redes de comunicación móvil usando una disposición de antena activa.#Un sistema y procedimiento de transmisión para su uso en una red de comunicación móvil que comprende una disposición de antena activa. Comprendiendo la disposición de antena activa varios pares de submódulos de radiofrecuencia, incluyendo cada submódulo de radiofrecuencia un primer módulo desfasador (31), un módulo TRX (32) y un elemento de antena radiante (33) y en el que se aplica un desplazamiento de fase dinámico a uno de los submódulos de cada par, y en el que el vector de desplazamiento de fase se selecciona según la calidad de señal recibida por usuarios de la red de comunicación móvil usando un algoritmo que minimiza la duración del proceso de selección.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema y procedimiento para una transmisión mejorada en redes de comunicación móvil usando una disposición de antena activa

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a comunicaciones inalámbricas y más específicamente a un sistema y 5 procedimiento de transmisión mejorada para redes de comunicación móvil.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El sistema y procedimiento de transmisión mejorados propuestos en la presente invención son útiles especialmente en sistemas de redes móviles que usan antenas activas.

El uso de antenas activas ha mejorado el rendimiento de las redes de telecomunicación existentes y ha 10 simplificado la implantación de sistemas de red móvil. Además las características de funcionamiento de las antenas activas permiten una mejora de los procedimientos de comunicación existentes.

Una antena activa es una antena que contiene componentes electrónicos activos que proporcionan funcionalidades equivalentes a unidades de radio remotas (RRU) convencionales, es decir, que contienen todo el equipo de radiofrecuencia necesario para garantizar la transmisión y la recepción de señales 2G, 3G o LTE. Normalmente la 15 antena activa se conecta a una unidad de banda base (BBU) por medio de una conexión de fibra. La función de BBU también puede integrarse en la antena activa con una conexión Iub directa como entrada a la antena activa. Esto permite la construcción de antenas de tamaño limitado y/o amplio intervalo de frecuencia.

Las antenas activas están compuestas habitualmente por varios submódulos de RF, integrando cada uno funciones de transmisión y recepción de RF, transmitiendo/recibiendo la antena activa una señal de RF combinando las 20 señales de cada submódulo, habitualmente de forma sincrónica, por el aire (esta sincronización se obtiene y controla mediante un elemento controlador de antena activa 14). Es decir, los submódulos operan juntos (preferiblemente de forma síncrona) para la transmisión de señales de radiofrecuencia a usuarios de la red de comunicación móvil. Cada submódulo comprende un desfasador digitalmente controlado (11) (denominado desfasador “estático”), de modo que la señal digital que alimenta cada submódulo está desfasada independientemente con respecto a otros submódulos, un 25 módulo transceptor (TRX) (12) y un elemento de antena (13). El módulo TRX realiza funciones de transmisión y recepción incluyendo funciones tales como: amplificación de baja potencia mediante amplificadores de bajo ruido (LNA) en enlace ascendente; amplificación de multiportadora de baja a media potencia (MCPA) en enlace descendente; conversión ascendente/descendente; conversión digital a analógico; y funciones de filtrado (por ejemplo, funciones de duplexor, separando las frecuencias de enlace ascendente y enlace descendente en caso de FDD). Cada TRX está 30 conectado a un elemento de antena (por ejemplo, un dipolo) para transmitir por el aire una señal de salida (habitualmente una señal de salida de baja potencia) así como recibir señales con similar sensibilidad, tal como en una implantación macro/RRH clásica.

La figura 1 muestra una arquitectura de antena activa con N submódulos (o ramas) con el desfasador digitalmente controlado (11) controlado por el elemento controlador de antena activa (14). Estos desfases 35 (representados como e j.1… e j.N, es decir, puede ser diferentes para cada submódulo) se seleccionan como parte de la calibración de antena, es decir, los desfases (desplazamientos de fase) se seleccionan al inicio de la operación de antena según las condiciones de funcionamiento reales de la antena (inclinación, orientación,…) para lograr una operación apropiada de la antena. Por consiguiente, la selección del vector de fase para los N submódulos es estática, es decir, el vector de fase se selecciona (establece) al inicio de la operación de antena y se fija (sin cambios) durante la 40 operación de antena, a menos que se necesite un cambio debido a un cambio significativo en las condiciones de funcionamiento de la antena. Es decir, este ajuste de fase se usa principalmente con fines de optimización y se cambia muy pocas veces. Los ajustes de inclinación de antena establecidos a través de estos desfasadores se comprueban sólo de manera poco frecuente (con una comprobación cada par de meses, normalmente) y si es necesario, hay un cambio en los desfases seleccionados. Por este motivo, el presente documento caracteriza los desfasadores 45 convencionales como desfasadores “estáticos”: esta terminología contrasta con los desfasadores “adaptativos” o “dinámicos” descritos más adelante en este documento, que normalmente se cambian varias veces por minuto. La inteligencia en el controlador de antena activa para decidir qué vector de fase aplicar puede o bien integrarse físicamente en la antena activa o proporcionarse por separado en una unidad de banda base conectada (por ejemplo, a través de fibra óptica) a la antena activa. Sin embargo los desfasadores digitales sólo pueden ubicarse en la antena 50 activa.

Los elementos controladores de antena activa controlan no sólo los desfasadores sino también todos los demás elementos de los diferentes submódulos (atenuadores, filtros…) necesarios para formar la señal radiante requerida o para recibir adecuadamente señales transmitidas en el enlace ascendente por los usuarios.

Otra técnica usada frecuentemente para mejorar el rendimiento de, por ejemplo, redes inalámbricas 3G es la 55 tecnología de acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad HSDPA. HSDPA es un servicio de datos

basado en paquetes en sistemas W-CDMA (acceso múltiple por división de código de banda ancha) de tercera generación (3G), que proporciona transmisión de datos de alta velocidad (con diferentes tasas de descarga, por ejemplo, 7,2/10,8/16,2/21,6 Mbps sobre un ancho de banda de 5 MHz) para soportar servicios multimedia.

HSDPA comprende diversas versiones con diferentes características y velocidades de datos. En la tabla 5.1a de la versión release 9 de la especificación TS 25.306 de 3GPP, se muestran las velocidades máximas de diferentes 5 clases de dispositivo y la combinación de características que soportan.

Con el fin de alcanzar tasas de transmisión pico aún mayores (es decir, 28,8 Mbps con 3GPP Release 7), se usa la característica MIMO (múltiples entradas - múltiples salidas) en HSDPA.

En sistemas MIMO, tanto el transmisor como el receptor están equipados con múltiples antenas con el fin de mejorar el rendimiento del sistema. En particular, el uso de sistemas MIMO representa una solución útil para mejorar la 10 capacidad y el rendimiento global de usuario de las redes. La característica MIMO básica tal como se ha normalizado en 3GPP Release 7 se basa en dos antenas transmisoras (en el nodo B o estación base) y dos antenas de recepción (en el UE) usando una única portadora. En el transmisor, los datos pueden dividirse en uno o dos flujos de datos y transmitirse a través de las dos antenas usando el mismo recurso de radio (es decir, el mismo intervalo de tiempo de transmisión y códigos HSDPA). En una estructura de transmisor de enlace descendente genérica que soporta la operación MIMO los 15 bloques de transporte primario y secundario se procesan cada uno (codificación y entrelazado de canales), entonces se ensanchan y aleatorizan, a continuación se ponderan mediante pesos de precodificación. Los canales resultantes tras la precodificación MIMO (es decir, canal MIMO n.º 1 y canal MIMO n.º 2) se mapean en P-CPICH y S-CPICH (canales piloto comunes primario y secundario), respectivamente antes de mapearse a las antenas físicas primera y segunda respectivamente. Los dos flujos de datos se recuperan por el UE a partir de las señales recibidas a través de sus dos 20 antenas de Rx. Por tanto, para que la característica MIMO funcione, tanto la red como los terminales necesitan tener la capacidad MIMO. Con el fin de implantar MIMO y transmitir dos flujos de datos paralelos, se requieren dos amplificadores de potencia por sector (uno para cada una de las dos antenas). Para no usar una portadora completa sólo para MIMO (5 MHz), es más eficaz y práctico usar la misma portadora para dispositivos MIMO que la que se usa para dispositivos no MIMO (por ejemplo, terminales “legacy HSDPA”, que se podrían traducir HSDPA “heredados” o 25 “legados” en español).

La tecnología MIMO es una etapa importante en la evolución de HSDPA, ya que proporciona mayores tasas de transmisión de datos en enlace descendente, mientras que mejora adicionalmente la eficiencia espectral. Cuando se introduce MIMO en un sistema, es indispensable tener dos ramas de transmisión (cadenas RF), incluyendo dos amplificadores de potencia conectados cada uno a la antena física. Con el fin de optimizar el consumo del recurso de 30 potencia es sumamente deseable equilibrar la potencia entre los dos amplificadores de potencia. Mientras que los canales MIMO están perfectamente equilibrados respecto a la potencia de manera intrínseca, es necesario que cada amplificador de potencia transmita todos los canales restantes con igual potencia. Con este fin, pueden usarse dos técnicas: la primera es el uso de diversidad de transmisión (usando “diversidad de transmisión espacio-temporal” STTD del inglés “Space Time Transmit Diversity”) para todos los canales no MIMO excepto para el canal de sincronización 35 para el que se usa “diversidad de transmisión conmutada por tiempo” (TSTD del inglés Time Switchin Transmit Diversity)). Otra técnica se denomina mapeo de antena virtual (VAM del inglés Virtual Antenna Mapping) en esta descripción, y se comenta a continuación en el presente documento.

Un requisito clave es asegurarse de que la técnica usada para equilibrar los canales MIMO con respecto a la potencia permita obtener sustancialmente el mismo rendimiento del que se lograría con la misma energía usando un 40 único amplificador de potencia. STTD se definió por 3GPP (release ‘99) con el fin de lograr esto. Sin embargo, en la práctica se ha encontrado que esta característica afecta al rendimiento de determinados equipos de usuario “legados”. En particular, los UE HSDPA con receptores ecualizadores pueden verse afectados de manera importante. Esto se debe a la transformación de tiempo que se realiza mediante STTD, lo que no se adapta bien a un proceso de ecualización óptimo. Se ha encontrado que por este motivo algunos dispositivos HSDPA desactivan su ecualizador. 45 Pruebas de campo han demostrado que el impacto del uso STTD en el rendimiento global de datos recibidos por un dispositivo HSDPA de categoría 8 (especialmente para un receptor de tipo 2, es decir, un único receptor ecualizador de antena) es particularmente negativo en condiciones de radio buenas y medias.

El mapeo de antena virtual (VAM) es una alternativa al uso de la técnica STTD: VAM pretende resolver este inconveniente satisfaciendo los requisitos mencionados anteriormente. Por tanto, esta técnica posibilita un equilibrio de 50 potencia de los amplificadores de potencia sin afectar al rendimiento de usuarios “legados” (usuarios de HSDPA “legados”). El principio de la técnica VAM está representado en la figura 2. La operación/función VAM 100 puede realizarse como una función de banda base tras el mapeo a canales físicos para Rel’99 y HSDPA y tras la precodificación para MIMO. La operación/función VAM también puede implementarse en la lógica de una unidad de radio tal como una cabecera de radio remota (RRH). Las señales mostradas en la entrada de operaciones de adición 55 150, 180 son, por ejemplo, las siguientes: Rel’99 se refiere al canal dedicado (DCH) que puede transportar voz o tráfico de datos; HS se refiere a HSDPA SIMO (única entrada múltiples salidas, es decir HSDPA sin MIMO); canal MIMO n.º 1 (101) es el canal resultante tras la operación de precodificación MIMO que consiste en la suma de los flujo de datos primario y el flujo de datos secundario ponderados con sus pesos correspondientes; y canal MIMO n.º 2 (102) es el canal resultante tras la operación de precodificación MIMO que consiste en la suma del flujo de datos primario y el flujo 60

de datos secundario con sus pesos correspondientes. Como se ha explicado anteriormente, dichos canales resultantes tras la precodificación MIMO (es decir, canal MIMO n.º 1 y canal MIMO n.º 2) se mapean (150, 180) en canales piloto comunes primario (103) y secundario (104) (P-CPICH y S-CPICH).

VAM consiste en agrupar funcionalmente (mapear) señales de entrada en las antenas físicas con pesos específicos para cada trayectoria. VAM puede verse como una matriz de cuatro pesos ω1,ω2,ω3,ω4 y dos sumadores 5 110 aplicados a dos señales de entrada alimentadas por “antenas virtuales” 160, 170 correspondientes a las antenas físicas de la operación MIMO. La fuerza del concepto de antena virtual es que el UE se comporta como si las señales presentes en las antenas virtuales fueran las realmente transmitidas, aunque las antenas físicas (120, 130) irradian algo diferente. El UE “legado” (que no soporta MIMO) sólo ‘verá’ la antena virtual 160. Mientras que su señal se transmitirá en ambas antenas físicas, el UE receptor actuará como si se transmitiera desde una (el mapeo entre antenas físicas y 10 virtuales es transparente para el equipo de usuario). La configuración recibida por el usuario legado es la misma que en un sistema de transmisión de una única antena, el equipo de usuario no está configurado para ninguna forma de diversidad de transmisión a nivel de RRC. El UE MIMO verá tanto la antena virtual 160 como la antena virtual 170 y desconoce el mapeo entre las antenas físicas y virtuales, que es transparente a la operación MIMO.

Los cuatro pesos de la matriz VAM se diferencian sólo por fases ya que se requiere la misma amplitud para 15 lograr un equilibrio de potencia entre las dos antenas físicas 120, 130. Un primer amplificador de potencia 140 y un segunda amplificador de potencia 190 están configurados para amplificar las señales de salida después de la función VAM antes de irradiarse por las antenas físicas 120, 130. Los pesos de la matriz VAM son fijos. Se configuran para toda la celda y se establecen por operación y mantenimiento (O y M) y normalmente no se cambian muy a menudo. Los pesos VAM satisfacen objetivos totalmente diferentes a los pesos de precodificación MIMO, siendo estos últimos pesos 20 variables (que pueden cambiar cada 2 ms) usados sólo para el propósito de la transmisión MIMO mientras que VAM se aplica a todos los canales y tiene como objetivo satisfacer los dos requisitos destacados anteriormente.

Un modo SIMO puro también puede verse como un caso particular de la aplicación VAM, en el que la segunda antena virtual tiene valores cero en la matriz de modo que la misma señal desde la antena virtual primaria se mapea en las dos antenas pero con un desplazamiento de fase dado (es decir, ω3=ω4=0). 25

Desde el punto de vista del usuario “legado”, la técnica VAM es similar a una transmisión de una única antena, es decir el terminal de usuario demodula la señal HSDPA como si no hubiera diversidad de transmisión en el sistema. Visto desde el lado de transmisión para usuarios no MIMO “legados”, VAM equivale a transmitir la misma señal (canal común, Rel’99 y HSDPA no MIMO) en los dos puertos de antena de transmisión pero con una fase diferente.

Sin embargo, a partir de exhaustivas pruebas de campo de la funcionalidad VAM (mediciones en gran cantidad 30 de puntos estáticos que muestran estadísticamente el impacto de VAM), se han obtenido los siguientes resultados:

 Cuando no hay equipos de usuario MIMO activos y HSDPA concurrentes, por ejemplo, sólo equipos de usuario HSDPA (no MIMO) en la celda, VAM tiene poco o ningún impacto en el rendimiento HSDPA, es decir, los rendimientos globales observados de equipos de usuario HSDPA con VAM activo son casi los mismos que los rendimientos globales de HSDPA sin VAM (transmisión de una única antena como en la mayoría de redes 3G 35 actuales).

 El rendimiento de MIMO con VAM también es muy similar al rendimiento de MIMO con diversidad de Tx (STTD).

 Sin embargo, siempre que haya tráfico HSDPA y MIMO concurrente, se ha observado que el rendimiento de dispositivos HSDPA “legados” se ve afectado negativamente en aproximadamente un 10% para un dispositivo 40 “legado” de tipo 3 (diversidad de Rx y ecualizador implementados en el receptor) y en aproximadamente un 15-20% para un dispositivo HSDPA “legado” de tipo 2 (sin diversidad de Rx, sólo ecualizador implementado en el receptor) siempre que el piloto secundario está presente en la segunda antena virtual y se observa más degradación siempre que el usuario MIMO está totalmente activo con descargas continuas.

Por tanto, se muestra que incluso aunque la técnica VAM tiene un mejor rendimiento que las técnicas usadas 45 previamente tales como STTD, todavía tiene un impacto negativo en dispositivos HSDPA “legados” cuando hay tráfico HSDPA y MIMO concurrente.

El mapeo de antenas virtuales mejorado (tal como se da a conocer en la solicitud de patente europea en tramitación junto con la presente con el número de solicitud EP 10382262.3) es una técnica que permite la mejora del rendimiento VAM, mejorando el rendimiento global de usuario para todos los usuarios HSDPA donde quiera que se 50 implanten en una celda con antenas pasivas duales. Se ha diseñado y optimizado la solución E-VAM para implantaciones de tipo de cabecera remota de radio y macro.

Esta última técnica por sí sola carece de flexibilidad para permitir el ajuste de la polarización de transmisión y se ve algo limitada, especialmente en un escenario multiusuario.

Existe, por tanto, una necesidad de esquemas de transmisión que mejoren adicionalmente el rendimiento 55

(especialmente para dispositivos HSDPA legados en tráfico HSDPA-MIMO concurrente y en un escenario multiusuario).

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La invención actual resuelve los problemas mencionados anteriormente dando a conocer un sistema y procedimiento de transmisión para su uso en una red de telecomunicación móvil, que mejora el rendimiento de soluciones de la técnica anterior. 5

Mediante la obtención de grados de flexibilidad adicionales en la polarización de transmisión resultante se aumenta el rendimiento global, logrando una realización más precisa de polarizaciones, por tanto, un mayor rendimiento global (especialmente para usuarios HSDPA), mejorando al mismo tiempo el rendimiento de dispositivos HSDPA “legados”, sobre todo en celdas con tráfico HSDPA y MIMO (por ejemplo, cuando ambas tecnologías comparten la misma portadora). 10

Un punto clave es que esta invención se ha implementado de tal manera que no tiene ninguna dependencia con 3GPP, es decir, la característica la soportaría cualquier UE HSPA legado una vez implementada en antenas activas.

La presente invención también puede implementarse en cualquier sistema de red de telecomunicación inalámbrica usando antenas activas independientemente de si tales sistemas operan en modo de única entrada múltiples salidas (SIMO) o modo de múltiples entradas-múltiples salidas (MIMO). En otras palabras, la presente 15 invención puede aplicarse en modos de operación o bien SIMO o bien MIMO de la red.

Según un primer aspecto de la invención, un sistema de transmisión que comprende una disposición de antena activa, se proporciona para su uso en una red de comunicación móvil, comprendiendo la disposición de antena activa:

- S pares de submódulos de radiofrecuencia, donde S es un número entero positivo mayor de uno, operando los submódulos de radiofrecuencia para la transmisión de señales de radiofrecuencia a usuarios de la red de 20 comunicación móvil, incluyendo cada submódulo de radiofrecuencia un primer módulo desfasador (31), un módulo TRX (32) y un elemento de antena radiante (33),

- un controlador de antena activa que alimenta una primera señal de radio a uno dado de los submódulos de cada par de submódulos y una segunda señal de radio al otro submódulo de cada par de submódulos, en el que la primera señal de radio es la misma para todos los pares de submódulos y la segunda señal de radio es la misma para 25 todos los pares de submódulos,

en el que, para cada par de submódulos, el submódulo de radiofrecuencia que recibe la segunda señal de radio comprende además un segundo módulo desfasador para añadir un desplazamiento de fase dinámico a la señal transmitida, y en el que el controlador de antena activa está configurado para seleccionar un vector de desplazamiento de fase dinámico, según la calidad de señal recibida por usuarios de la red de comunicación móvil, siendo dicho vector 30 de desplazamiento de fase dinámico el conjunto de S desplazamientos de fase dinámicos correspondientes a pares respectivos de submódulos de radiofrecuencia.

Según un segundo aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento de transmisión para operar una disposición de antena activa para su uso en una red de comunicación móvil, comprendiendo la disposición de antena activa S pares de submódulos de radiofrecuencia, operando los submódulos de radiofrecuencia para la transmisión de 35 una señal de radiofrecuencia a usuarios de la red de comunicación móvil, donde S es un parámetro de diseño que es S>1, incluyendo cada submódulo de radiofrecuencia un primer módulo desfasador (31), un módulo TRX (32) y un elemento de antena radiante (33), comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:

- alimentar, un controlador de antena activa, con una primera señal de radio a uno de los submódulos de cada par de submódulos y con una segunda señal de radio al otro submódulo de cada par de submódulos, en el que la 40 primera señal de radio es la misma para todos los pares de submódulos y la segunda señal de radio es la misma para todos los pares de submódulos,

- en cada par de submódulos, añadir un desplazamiento de fase dinámico al submódulo de radiofrecuencia que recibe la segunda señal de radio,

- seleccionar, el controlador de antena activa, un vector de desplazamiento de fase dinámico según la calidad 45 de señal recibida por los usuarios de la red de comunicación móvil, siendo dicho vector de desplazamiento de fase dinámico un conjunto de S desplazamientos de fase dinámicos correspondientes a pares respectivos de submódulos de radiofrecuencia.

En una realización a modo de ejemplo para la selección del vector de desplazamiento de fase dinámico incluye las siguientes etapas: 50

a) seleccionar un conjunto de vectores de desplazamiento de fase dinámico candidatos

b) transmitir señales de radiofrecuencia a usuarios de la red de comunicación móvil, aplicando cada uno de los

vectores de desplazamiento de fase del conjunto de vectores de desplazamiento de fase candidatos

c) medir la calidad recibida por los usuarios de la red móvil correspondiente a cada desplazamiento de fase candidato aplicado; y

d) seleccionar de entre el conjunto de vectores de desplazamiento de fase dinámico candidatos, un vector de desplazamiento de fase dinámico para su aplicación en función de la calidad medida y un criterio de optimización dado. 5

El conjunto de vectores de desplazamiento de fase dinámico candidatos puede seleccionarse de un grupo predefinido de vectores de desplazamiento de fase.

En una realización a modo de ejemplo, el conjunto de vectores de desplazamiento de fase dinámico candidatos se selecciona muestreando el intervalo de desplazamiento de fase completo, de modo que los vectores de desplazamiento de fase seleccionados tienen descorrelación máxima entre sí. Esto puede realizarse seleccionando 10 vectores equidistantes, es decir, vectores que tienen igual distancia (por ejemplo, distancia euclidiana) entre sí.

En una realización alternativa, el conjunto de vectores de desplazamiento de fase dinámico candidatos se selecciona, para uno de los S desplazamientos dinámicos del vector, muestreando el intervalo de desplazamiento de fase completo mediante etapas dadas de Δθ grados y asignando un valor fijo al resto de desplazamientos del vector, donde Δθ es un parámetro de diseño. Opcionalmente, esto puede realizarse para cada uno de los S desplazamientos 15 dinámicos del vector.

En una realización alternativa, el conjunto de vectores de desplazamiento de fase dinámico candidatos se selecciona dividiendo los S desplazamientos de fase dinámicos del vector de desplazamiento de fase dinámico en un número definido de subgrupos, asignando el mismo valor de desplazamiento de fase para todos los desplazamientos de fase dentro del mismo subgrupo y, para cada subgrupo, muestreando independientemente de otros subgrupos el 20 intervalo de desplazamiento de fase completo mediante etapas dadas de Δθ grados, donde Δθ es un parámetro de diseño.

El criterio de optimización puede consistir en seleccionar de entre el conjunto de vectores de desplazamiento de fase dinámico candidatos el vector de desplazamiento de fase dinámico que maximiza la ecuación

imagen1

25

donde ωi es el peso asociado al usuario i, CQIi corresponde a la CQI (información de calidad de canal) notificada por el usuario i cuando recibe señales de transmisión transmitidas aplicando un vector de desplazamiento de fase dinámico dado y L es el número de usuarios considerados.

Opcionalmente, sólo se tiene en cuenta la información de calidad notificada por equipos de usuario HSDPA 30 para la selección de fase.

En una realización a modo de ejemplo, la red de comunicación móvil usa la funcionalidad de múltiples entradas, múltiples salidas, MIMO, y las señales de radio primera y segunda son señales MIMO y/o el vector de desplazamiento de fase dinámico se selecciona para maximizar el rendimiento global recibido por los equipos de usuario HSDPA legados. 35

En una realización a modo de ejemplo, se usa una técnica de mapeo de antenas virtuales para equilibrar la potencia entre los submódulos de cada par de submódulos.

Opcionalmente, el controlador de antena activa realiza la selección de desplazamiento de fase dinámico de manera periódica durante la duración de una sesión de comunicación y se activa adicionalmente cuando hay un nuevo establecimiento de llamada o cualquier otro evento específico que lleva a un usuario de datos a pasar a un modo activo. 40

En un tercer aspecto de la invención, se proporciona un elemento de red, que incorpora la disposición de antena activa según cualquiera de las realizaciones mencionadas anteriormente, en el que opcionalmente el elemento de red es un nodo B.

Finalmente, un producto de programa informático que comprende código de programa informático adaptado para realizar el procedimiento según la reivindicación 12 cuando dicho código de programa se ejecuta en un ordenador, 45 un procesador de señal digital, una disposición de puertas programables en campo, un circuito integrado de aplicación específica, un microprocesador, un microcontrolador o cualquier otra forma de hardware programable.

Para un entendimiento más completo de la invención, sus objetos y ventajas, puede hacerse referencia a la siguiente memoria descriptiva y a los dibujos adjuntos.

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BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Con el propósito de ayudar a entender mejor las características de la invención según una realización práctica preferida de la misma y con el fin de complementar esta descripción, se adjuntas las siguientes figuras como una parte integral de la misma, con un carácter ilustrativo y no limitativo:

La figura 1 muestra una arquitectura de antena activa según una realización de la técnica anterior. 5

La figura 2 muestra una realización a modo de ejemplo de la técnica VAM de la técnica anterior.

La figura 3 muestra un diagrama de bloques de una realización a modo de ejemplo de la presente invención.

La figura 4 muestra un esquema ilustrativo del proceso de adaptación de fase cuando sólo se barre un desplazamiento de fase.

La figura 5 muestra un esquema ilustrativo del proceso de adaptación de fase en una realización de la presente 10 invención.

La figura 6 muestra un esquema ilustrativo del proceso de adaptación de fase en otra realización de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

El procedimiento y sistema descritos mediante el presente documento pueden aplicarse, por ejemplo, a redes 15 móviles 3G UMTS aunque no se excluyen otros tipos de redes y sistemas. El experto en la materia apreciará que el procedimiento y el sistema pueden adaptarse a redes que usan cualquier tecnología de transmisión inalámbrica incluyendo: redes que usan tecnología de acceso de radio 2G (GSM, GPRS, EDGE, etc.), tecnología 3G (UMTS, HSDPA, HSUPA, etc.), LTE 4G (evolución a largo plazo), así como WIMAX.

Con la técnica VAM convencional, no se controla la diferencia de fase adicional introducida por la cadena de 20 transmisión después del procesamiento de banda base. Aunque estadísticamente el efecto de VAM (sin ningún tráfico MIMO concurrente) es prácticamente nulo en comparación con no usar VAM (sistema de una única antena de Tx), esta diferencia de fase inherente tiene un fuerte impacto, especialmente en el rendimiento de dispositivos HSDPA “legados”. Teniendo en cuenta los resultados anteriores obtenidos, el rendimiento VAM puede mejorarse asegurándose de que la diferencia de fase entre las dos cadenas de transmisión se ajusta dinámicamente de tal manera que se proporciona el 25 mejor rendimiento en la celda, por ejemplo considerando todos los equipos de usuario HSDPA.

Además, en antenas activas con múltiples submódulos, debido al hecho de que tienen una multiplicidad de submódulos de RF tal como puede observarse en la figura 1 (habitualmente entre 16-20 submódulos pero cualquier otro número de submódulos es posible), en lugar de optimizar dinámicamente un único desplazamiento de fase es posible ajustar y optimizar una multiplicidad de desplazamientos de fase (por ejemplo, 1 desplazamiento de fase por par de 30 submódulos de RF) lo que permite múltiples polarizaciones en una única antena de estación base de polarización cruzada, mientras las soluciones de la técnica anterior sólo permiten transmitir una polarización cada vez). Esto supone más flexibilidad en el ajuste de la polarización de transmisión que permite lograr mayor rendimiento global especialmente en condiciones multiusuario. Es decir, cada desplazamiento de fase permite la transmisión en un par de submódulos con una polarización dada. De ese modo, en principio, si se tienen 8-10 desplazamientos de fase, por 35 ejemplo, 16-20 submódulos, se puede transmitir con 8-10 polarizaciones diferentes suponiendo que el algoritmo busca desplazamientos de fase independientes óptimos (por ejemplo, usando la antigua solución E-VAM se obtiene sólo 1 polarización de transmisión ya que todos los desplazamientos serían iguales).

En una realización a modo de ejemplo, la solución de multipolarización dada a conocer en la presente invención se implementa según el diagrama de bloques presentado en la figura 3. Esta configuración está lista para la 40 operación MIMO sin embargo para usuarios no MIMO la transmisión se considera como una transmisión SIMO (el UE no sabe que hay transmisión de múltiples antenas en E-VAM y actúa como si fuera una transmisión de una única antena). Se permite la operación SIMO+MIMO, así puede usarse esta configuración en una celda o bien SIMO o bien MIMO.

Tal como puede observarse en la figura 3, se usa una técnica VAM en cada par de submódulos. En cada par 45 de submódulos, uno de ellos se alimenta con una señal de transmisión v1 (34) y el otro con una señal de transmisión v2 (35) (v1 y v2 pueden ser, por ejemplo, las señales de transmisión 160 y 170, mostradas en la figura 2, siendo cada una la suma de un flujo MIMO y una señal piloto).

Entonces un desplazamiento de fase estático (31) (tal como se explicó anteriormente, usado para la calibración de antena y habitualmente sin cambios durante toda la operación de antena) se aplica a cada señal, y después del 50 módulo VAM (32), un segundo desplazamiento de fase (33) (representados como e j.ᵠ 1… e j.ᵠN/2) que puede ser diferente para cada par de submódulos, se aplica a uno de los submódulos del / de cada par de submódulos.

Dichos segundos desplazamientos de fase se denominan desplazamientos de fase “dinámicos” (o también

desplazamientos de fase adaptativos) puesto que cambian dinámicamente para adaptarse a las condiciones de radio específicas, es decir, en oposición al desplazamiento de fase estático que se usa para la inclinación (cambiado muy pocas veces cuando se optimiza la celda tal como se explicó anteriormente). Dicho desplazamiento de fase dinámico se selecciona por el elemento controlador de antena activa (36), habitualmente aplicando un algoritmo de selección de desplazamiento. 5

El resto de bloques mostrados en la figura 3 tienen las mismas funciones que los bloques en la figura 1, es decir los módulos transceptores (TRX) (37) y los elementos de antena (38).

En una realización a modo de ejemplo, la solución presentada en la figura 3 debe introducirse y controlarse en un nodo B (o una entidad de red análoga tal como un eNodo B o una BTS).

El algoritmo para la selección o generación del vector de desplazamiento de fase adaptativo/dinámico (el vector 10 formado por los desplazamientos de fase dinámicamente asignados a cada par de submódulos o, en otras palabras, el conjunto de S valores de desplazamientos de fase dinámicos, correspondiendo cada valor al valor asignado al desplazamiento de fase dinámico de cada par de submódulos), debe diseñarse con el objetivo de maximizar el rendimiento y minimizar la sobrecarga computacional. El algoritmo puede, por ejemplo, confiar en la información de realimentación CQI en el proceso de decisión a la hora de determinar qué vector de desplazamiento de fase se aplica. 15 El algoritmo puede dividirse en dos partes o etapas:

 Barrido de fase: en esta fase, se usan vectores de desplazamiento de fase diferentes para muestrear el intervalo de fase con una determinada granularidad, midiendo las métricas de calidad de canal relevantes (preferiblemente CQI pero también puede usarse CPICH RSCP, y/o Ec/N0 o cualquier otra métrica de calidad disponible) cuando se transmite una señal con cada vector de desplazamiento de fase, con el fin de 20 proporcionar medidas de calidad promedio correspondientes a cada vector de desplazamiento de fase muestreado al algoritmo. En una realización preferida, las medidas de calidad son la CQI o cualquier otra medida notificada por los usuarios en su operación normal. Esta reutilización de las medidas permitidas que esta solución la soporte cualquier usuario sin ninguna modificación, de modo que la solución puede implementarse sin interrupciones sin requerir ninguna modificación en los terminales. De estas métricas, la CQI 25 es la más importante ya que se notifica cada 2 ms mientras que las demás están sólo disponibles de manera lenta (cientos de ms).

La selección del vector de desplazamiento de fase a aplicar para la celda se realiza en función de la calidad de canal para cada usuario (preferiblemente sólo se tienen en cuenta equipos de usuario HSDPA) y un criterio de optimización dado (rendimiento global de celda, rendimiento global de usuario, QoS) 30

 Aplicación de fase: en esta etapa, el vector de desplazamiento de fase seleccionado por el algoritmo se aplicará de manera continua.

En otras palabras, la selección del vector de desplazamiento de fase se logra realizando un barrido de desplazamiento de fase a lo largo del intervalo completo de desplazamientos de fase con una determinada granularidad. Durante el barrido de desplazamiento de fase, la indicación de CQI de cada usuario se registra cada vez que se aplica 35 un nuevo desplazamiento de fase con el fin de identificar la fase óptima según el criterio deseado (por ejemplo, maximización de rendimiento global de usuario HSDPA).

Estas etapas se ilustran en la figura 4 (para explicar más claramente los conceptos, la figura 4 sólo muestra un único desplazamiento de fase pero estas etapas son válidas para el resto de desplazamientos de fase que pueden seleccionarse). 40

Sin embargo, para una antena activa, si dicho barrido se realiza para cada posible valor de vector de fase, es decir, para cada combinación de desplazamientos de fase de cada uno del par de submódulos implicados, esto hará el periodo de barrido demasiado largo, lo que reduciría drásticamente los beneficios de esta solución.

Por ejemplo, suponiendo que el intervalo de 360º está “cuantificado” en 12 valores (etapa de 30º) cada módulo tendría que probar 12 etapas de fase diferentes, con 8 submódulos (4 desplazamientos de fase, 1 por par de 45 submódulos) habría 12^4 (20736) diferentes vectores de fase posibles, lo cual es prohibitivo (ya que un barrido completo tardaría normalmente alrededor de 200 segundos).

Actualmente, en una implementación más práctica, el barrido de fase debe durar idealmente menos de 100 ms (por ejemplo, alrededor de 10 ms por valor de fase), esto es importante ya que muchas llamadas por paquetes (por ejemplo, desde Smartphones) tienen corta duración por tanto cuanto menor sea el barrido de fase, más beneficios se 50 obtendrán para este tipo de llamadas.

Este problema se resuelve en la presente invención adoptando un nuevo procedimiento de barrido de fase.

El primer enfoque, básico, que puede adoptarse es realizar un único barrido de fase usando en cada instante de tiempo el mismo desplazamiento de fase (PO) en cada par de submódulos, es decir, PO1=PO2=PO3=…=POS (donde

S es el número de pares de submódulos). En este caso, no hay problema de sobrecarga pero no hay ganancia adicional con respecto a la flexibilidad extra con los desplazamientos de fase adicionales. De ese modo, esta solución no se aplica en la presente invención.

Los siguientes enfoques se adoptan en la presente invención para resolver el problema del barrido de fase. Para ilustrar estos diferentes enfoques se toma el ejemplo de una antena activa compuesta por N submódulos 5 estructurados en S=N/2 módulos de RF duales, es decir, pueden adaptarse en total S=N/2 desplazamientos de fase en la transmisión, habiendo un número M de posibles valores de desplazamiento (es decir, el número de valores de fase usados para muestrear el intervalo de 360º):

1. En una realización a modo de ejemplo, el barrido de fase se realiza yendo a través de un conjunto definido de vectores de desplazamiento de fase potenciales (candidatos) en una pasada, el conjunto definido de vectores 10 de desplazamiento de fase potenciales es un subconjunto del conjunto de todos los posibles vectores de desplazamiento de fase y se selecciona mediante el algoritmo para permitir un barrido de tiempo reducido. En nuestro ejemplo, en lugar de barrer todos los vectores de fase, pueden seleccionarse por ejemplo 16 vectores de fase, seleccionando los vectores que cubren el intervalo de vectores de fase completo de manera óptima. En principio debe muestrearse el espacio vectorial con igual “distancia” entre los 16 vectores seleccionados 15 dando como resultado 16 vectores con descorrelación máxima entre sí. Para calcular la distancia entre los vectores, puede usarse cualquier tipo de definición de distancia geométrica, por ejemplo la distancia euclidiana. Esto ayudaría a reducir la sobrecarga del algoritmo ya que cubrir el intervalo completo puede resultar prohibitivo fácilmente en cuanto a la sobrecarga ya que el tiempo de barrido de fase sería demasiado largo frente al tiempo de aplicación. Mediante simulaciones y mediciones de campo el conjunto de vectores a usar 20 puede optimizarse.

2. En una realización a modo de ejemplo, el barrido de fase se realiza para cada par de submódulos individualmente en secuencia (figura 5). En este enfoque, el valor de uno de los desplazamientos de fase se barre en todo el intervalo mientras el resto de los desplazamientos tienen una valor fijo (0 en el caso mostrado en la figura 5). Opcionalmente, esto se repite para cada uno de los desplazamientos de fase (es decir, para 25 cada uno del par de submódulos). Este enfoque es un enfoque simplificado para minimizar el número de vectores de fase en el barrido de fase reduciendo de ese modo la sobrecarga del esquema. En lugar de ir a través de todos los posibles vectores de fase, es decir M^S vectores de fase (si M=4 y S=4, 4^4= 256 vectores de fase), sólo se usarán M*S vectores de fase en el barrido de fase (4*4= 16 en nuestro ejemplo). Tal como se observará más adelante, con el fin de derivar un vector de fase que se aplicará, el algoritmo tendrá como una 30 entrada por ejemplo, el CQI promedio logrado para el mejor valor para cada desplazamiento de fase. A partir de aquí, el algoritmo puede usar el mejor valor para cada desplazamiento de fase para formar el vector de desplazamiento de fase óptimo (por ejemplo, maximizando el CQI promedio).

3. En una realización a modo de ejemplo, el barrido de fase se realiza poniendo los desplazamientos de fase en grupos, con un número reducido de valores de desplazamiento de fase para reducir el número de vectores de 35 fase, reduciendo por tanto el tiempo de barrido de fase. El barrido se realiza simultáneamente para los diferentes desplazamientos de fase dentro de un grupo y secuencialmente entre diferentes grupos. Si se agrupan, por ejemplo, los desplazamientos de fase en pares (es decir, PO1=PO2, PO3=PO4) en lugar de barrer 256 vectores de fase esto permitiría barrer 4^2 es decir 16 vectores de fase (en el ejemplo de S=4 y M=4). Los grupos pueden cambiarse en diferentes instancias de barrido de fase, los desplazamientos de fase pueden 40 agruparse alternativamente por módulos consecutivos o entrelazándolos (por ejemplo, PO1=PO2 y PO3=PO4, o PO1=PO3 y PO2=PO4).

Tal como se explicó anteriormente, en todos los casos, habitualmente el criterio usado para decidir el vector de fase a aplicar depende de la calidad medida para los diferentes vectores de fase. Por ejemplo, el vector de fase que maximiza el CQI promedio se seleccionará como una salida del barrido de fase. 45

Un posible criterio a aplicar es el rendimiento global de usuario agregado HSDPA máximo. Este criterio consiste en seleccionar el desplazamiento de fase que maximiza la ecuación (1)

imagen2

(1)

donde ωi (no tiene nada que ver con los pesos VAM designados con la misma letra de la figura 2) es el peso de QoS 50 asociado al usuario i (si la QoS no se aplica entonces todos los pesos son iguales a 1 por defecto), CQIi corresponde a la CQI promedio notificada por el usuario i (información de calidad de canal) durante el periodo de tiempo en el que se aplica el desplazamiento de fase y L es el número de usuarios considerados. Esta ecuación se aplica a los diferentes desplazamientos de fase barridos y al desplazamiento de fase para el que el resultado, si se selecciona, es el más alto (CQI más alta promediada entre los usuarios). 55

Este desplazamiento de fase se aplica a nivel de celda o sector (es decir, puede aplicarse a todos los canales, todos los servicios), por tanto cuando hay más de un usuario en la celda, ha de lograrse un equilibrio con el fin de

maximizar el rendimiento global de los equipos de usuario HSDPA “legados” activos. La fase aplicada puede optimizarse específicamente para los equipos de usuario HSDPA (en oposición a usuarios MIMO), el usuario MIMO permanecería entonces con el mismo rendimiento que hoy en día mientras que los equipos de usuario HSDPA verán aumentado su rendimiento global. En una realización a modo de ejemplo, la información CQI de los usuarios MIMO se ignora (a través de o bien un peso igual a 0 o bien simplemente no considerando los usuarios MIMO en la ecuación 5 anterior), es decir, sólo se tienen en cuenta notificaciones de CQI de los equipos de usuario HSDPA en la selección del desplazamiento de fase a aplicar después del barrido de fase. Por ejemplo, en el escenario crítico destacado anteriormente en el que había un usuario HSDPA activo y un usuario MIMO activo en la celda, el nodo B seleccionaría la fase que maximizase el rendimiento HSDPA (en presencia del segundo flujo S-CPICH y MIMO si está activo) es decir teniendo en cuenta sólo notificaciones de CQI del usuario HSDPA. Los equipos de usuario HSDPA con alta movilidad 10 puede descartarse también en el proceso de selección de fase (por ejemplo, mediante filtrado de CQI) ya que para estos usuarios el beneficio de la adaptación de fase es pequeño mientras que da como resultado en rendimiento empeorado para equipos de usuario HSDPA estáticos.

Como hay normalmente muchos usuarios HSPA conectados simultáneamente a una celda y sólo puede aplicarse un vector de fase en un punto en el tiempo, es importante centrar el barrido de fase en usuarios activos. Es 15 frecuente tener un escenario en el que un gran número de usuarios está conectados con un establecimiento RAB HSPA pero sin o baja cantidad de datos que transmitir. Por tanto, el barrido de fase también debe descartar usuarios inactivos (o usuarios “insuficientemente activos”) para asegurarse de que se selecciona el mejor vector de fase. Una manera sencilla de realizar esto es monitorizar la cantidad de datos transmitidos para cada usuario a lo largo de un determinado periodo (por ejemplo, el último periodo de aplicación de fase) y establecer un umbral mínimo que va a considerarse 20 como activo para este propósito, por ejemplo, suponiendo que un barrido de fase dura 100 ms, los usuarios se consideran activos si transmiten más de 6400 bits.

En una realización a modo de ejemplo, el barrido de fase debe normalmente durar 100-200 ms (dependiendo del número de vectores de fase barridos) y debe realizarse cada 2 ó 4 segundos (el barrido de fase debe mantenerse en alrededor del 5% del tiempo de aplicación de fase para minimizar la sobrecarga de este procedimiento). El barrido de 25 fase debe realizarse de manera periódica y también puede realizarse cada vez que un nuevo usuario realiza un establecimiento de llamada.

En términos generales, con el fin de obtener beneficios máximos, el barrido de fase debe realizarse sólo cuando sea necesario. Por ejemplo, este barrido de fase puede realizarse:

De manera periódica durante la duración de la sesión HSDPA (para tener información de calidad de 30 canal actualizada).

Cuando hay un evento específico (por ejemplo, cuando hay una caída en el promedio de CQI con respecto a todos los equipos de usuario HSDPA).

Cuando un nuevo usuario (preferiblemente un equipo de usuario HSDPA) está activo (es decir, cuando hay un establecimiento de nueva portadora de acceso de radio, RAB). Para ello, si hay estados 35 inactivos de RRC en uso en la celda, el U-RNTI (identificador temporal de UTRAN) o cualquier identificación del usuario debe memorizarse no para repetir el barrido de fase para el mismo usuario.

Combinaciones de estos tres criterios también son posibles (por ejemplo, cuando hay un establecimiento de llamada y de manera periódica).

La presente invención también puede usarse en un escenario en el que sólo se permite la operación SIMO, tal 40 como puede verse como un caso particular de las realizaciones presentadas. VAM puede verse como una matriz compleja de 4x4 que permite tanto la operación MIMO como SIMO. En el modo SIMO, dos valores de la matriz VAM se fijan a 0 (ω3=ω4=0). En otras palabras básicamente en el modo SIMO E-VAM sólo replica la misma señal en las dos antenas pero con un desplazamiento de fase dado (seleccionado de la misma forma que se dio a conocer anteriormente). Este escenario particular se muestra en la figura 6. 45

Naturalmente, pueden tenerse enfoques alternativos para la adaptación de fase.

En resumen, las antenas activas son elementos clave en el futuro de las redes móviles, puede esperarse que en varios años las antenas activas sean la solución por defecto para las implantaciones de nodo B. Las soluciones VAM convencionales pueden aplicarse a antenas activas para mejorar el rendimiento HSPA, ahora con antenas activas pueden aprovecharse adicionalmente varios desplazamientos de fase para aumentar más el rendimiento global 50 haciendo la mayoría de los grados extra de flexibilidad en la polarización de transmisión resultante.

La diferencia clave con soluciones de la técnica anterior es que esta solución permitirá lograr una realización más precisa de polarizaciones, por tanto mayor rendimiento global HSDPA, y permitirá diferenciar implantaciones de antena activa respecto de implantaciones de nodo B convencionales con un mayor rendimiento de enlace descendente.

Un punto clave es que esta invención se ha implementado de tal manera que no se tiene ninguna dependencia 55

con 3GPP, es decir la característica la soportaría cualquier UE HSPA legado una vez implementada en antenas activas. Es decir, la invención se ha diseñado de tal manera que funciona sin interrupciones con HSDPA. Esto se obtiene, por ejemplo, reutilizando la señalización CQI existente soportada por cualquier usuario HSDPA sin ninguna modificación, para decidir el vector de desplazamiento de fase relevante a aplicar (el vector que maximiza la señalización CQI promedio de los usuarios activos). Esto es clave para un operador ya que esta solución puede aplicarse a todos los 5 usuarios HSPA en la red. La penetración de terminales con frecuencia ralentiza las implantaciones de nuevas tecnologías que normalmente requieren nuevos terminales, en este caso la dependencia es sólo en el lado de red.

Esta solución permite también la introducción de la funcionalidad HSDPA MIMO en la red con las menores interrupciones posibles para usuario(s) HSDPA legados, con degradación de rendimiento minimizada debido a o bien el canal piloto común secundario o bien la interferencia desde la segunda antena virtual. 10

Los aspectos definidos en esta descripción detallada se proporcionan para ayudar a un entendimiento exhaustivo de la invención. Por consiguiente, los expertos en la técnica reconocerán que pueden realizarse variaciones, cambios y modificaciones de las realizaciones descritas en el presente documento sin apartarse del alcance de la invención. Asimismo, la descripción de funciones y elementos muy conocidos se omiten por motivos de claridad y concisión. 15

En las reivindicaciones, la expresión “que comprende/comprendiendo” no excluye otros elementos o etapas, y el artículo indefinido “un” o “una” no excluye una pluralidad. Un único procesador u otra unidad pueden cumplir las funciones de varios elementos mencionados en las reivindicaciones. El mero hecho de que se mencionen determinadas medidas en diferentes reivindicaciones dependientes mutuamente no indica que una combinación de esas medidas no pueda usarse de manera ventajosa. Ningún símbolo de referencia en las reivindicaciones debe interpretarse como 20 limitativo del alcance.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de transmisión para su uso en una red de comunicación móvil, comprendiendo el sistema de transmisión una disposición de antena activa, comprendiendo la disposición de antena activa:

- S pares de submódulos de radiofrecuencia, donde S es un número entero positivo mayor de uno, operando los submódulos de radiofrecuencia para la transmisión de señales de radiofrecuencia a usuarios de la red de comunicación 5 móvil, incluyendo cada submódulo de radiofrecuencia un primer módulo desfasador (31), un módulo TRX (32) y un elemento de antena radiante (33),

- un controlador de antena activa que alimenta una primera señal de radio a uno dado de los submódulos de cada par de submódulos y una segunda señal de radio al otro submódulo de cada par de submódulos, en el que la primera señal de radio es la misma para todos los pares de submódulos y la segunda señal de radio es la misma para todos los pares 10 de submódulos,

en el que, para cada par de submódulos, el submódulo de radiofrecuencia que recibe la segunda señal de radio comprende además un segundo módulo desfasador para añadir un desplazamiento de fase dinámico a la señal transmitida, y en el que el controlador de antena activa está configurado para seleccionar un vector de desplazamiento de fase dinámico, según la calidad de señal recibida por usuarios de la red de comunicación móvil, siendo dicho vector 15 de desplazamiento de fase dinámico un conjunto de S valores de desplazamientos de fase dinámicos correspondientes a respectivos pares de submódulos de radiofrecuencia.
2. Un sistema de transmisión según la reivindicación 1, en el que la selección del vector de desplazamiento de fase dinámico incluye la siguientes etapas:

a) seleccionar un conjunto de vectores de desplazamiento de fase dinámico candidatos; 20

b) transmitir señales de radiofrecuencia a usuarios de la red de comunicación móvil, aplicando cada uno de los vectores de desplazamiento de fase del conjunto de vectores de desplazamiento de fase candidatos;

c) medir la calidad recibida por los usuarios de la red móvil correspondiente a cada vector de desplazamiento de fase dinámico candidato aplicado; y

d) seleccionar de entre el conjunto de vectores de desplazamiento de fase dinámico candidatos, un vector de 25 desplazamiento de fase dinámico para su aplicación en función de la calidad medida y un criterio de optimización dado.
3. Un sistema de transmisión según la reivindicación 2, en el que el conjunto de vectores de desplazamiento de fase dinámico candidatos se selecciona muestreando el intervalo de desplazamiento de fase completo, teniendo los vectores de desplazamiento de fase seleccionados descorrelación máxima entre sí.
4. Un sistema de transmisión según la reivindicación 2, en el que el conjunto de vectores de desplazamiento de 30 fase dinámico candidatos se selecciona, muestreando el intervalo de desplazamiento de fase completo mediante etapas dadas de Δθ grados para uno de los S desplazamientos de fase dinámicos del vector y asignando un valor fijo al resto de desplazamientos del vector, donde Δθ es un parámetro de diseño.
5. Un sistema de transmisión según la reivindicación 2, en el que el conjunto de vectores de desplazamiento de fase dinámico candidatos se selecciona, muestreando el intervalo de desplazamiento de fase completo mediante etapas 35 dadas de Δθ grados para uno de los S desplazamientos de fase dinámicos del vector, y asignando un valor fijo al resto de desplazamientos del vector, donde Δθ es un parámetro de diseño, y esto se realiza para cada uno de los S desplazamientos dinámicos del vector.
6. Un sistema de transmisión según la reivindicación 2, en el que el conjunto de vectores de desplazamiento de fase dinámico candidatos se selecciona dividiendo los S desplazamientos de fase dinámicos del vector de 40 desplazamiento de fase dinámico en un número definido de subgrupos, asignando el mismo valor de desplazamiento de fase para todos los desplazamientos de fase dentro del mismo subgrupo y, para cada subgrupo, muestreando independientemente de otros subgrupos el intervalo de desplazamiento de fase completo mediante etapas dadas de Δθ grados, donde Δθ es un parámetro de diseño.
7. Un sistema de transmisión según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en el que el criterio de optimización 45 consiste en seleccionar de entre el conjunto de vectores de desplazamiento de fase dinámico candidatos, el vector de desplazamiento de fase dinámico que maximiza la ecuación

50

donde ωi es el peso asociado al usuario i, CQIi corresponde a la CQI (información de calidad de canal) notificada por el usuario i cuando recibe señales de transmisión transmitidas aplicando un vector de desplazamiento de fase dinámico dado y L es el número de usuarios considerados.
8. Un sistema de transmisión según la reivindicación 7, en el que sólo se tiene en cuenta la información de calidad notificada por equipos de usuario HSDPA para la selección de fase. 5
9. Un sistema de transmisión según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la red de comunicación móvil usa la funcionalidad de múltiples entradas, múltiples salidas, MIMO, y las señales de radio primera y segunda son señales MIMO.
10. Un sistema de transmisión según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el vector de desplazamiento de fase dinámico se selecciona para maximizar el rendimiento global recibido por los equipos de 10 usuario HSDPA “legados”.
11. Un sistema de transmisión según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se usa una técnica de mapeo de antena virtual, VAM, para equilibrar la potencia entre los submódulos de cada par de submódulos.
12. Un sistema de transmisión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el controlador de antena activa realiza la selección de desplazamiento de fase dinámico de manera periódica durante la duración de una 15 sesión de comunicación y se activa adicionalmente cuando hay un nuevo establecimiento de llamada o cualquier otro evento específico que lleva a un usuario de datos a pasar a un modo activo.
13. Un procedimiento de funcionamiento de una disposición de antena activa para su uso en una red de comunicación móvil, comprendiendo la disposición de antena activa S pares de submódulos de radiofrecuencia, operando los submódulos de radiofrecuencia para la transmisión de una señal de radiofrecuencia a usuarios de la red 20 de comunicación móvil, donde S es un parámetro de diseño mayor que 1, incluyendo cada submódulo de radiofrecuencia un primer módulo desfasador (31), un módulo TRX (32) y un elemento de antena radiante (33), comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:

- alimentar, un controlador de antena activa, con una primera señal de radio a uno de los submódulos de cada par de submódulos y con una segunda señal de radio al otro submódulo de cada par de submódulos, en el que la primera 25 señal de radio es la misma para todos los pares de submódulos y la segunda señal de radio es la misma para todos los pares de submódulos,

- en cada par de submódulos, añadir un desplazamiento de fase dinámico al submódulo de radiofrecuencia que recibe la segunda señal de radio,

- seleccionar, el controlador de antena activa, un vector de desplazamiento de fase dinámico según la calidad de señal 30 recibida por los usuarios de la red de comunicación móvil, siendo dicho vector de desplazamiento de fase dinámico un conjunto S valores de desplazamientos de fase dinámicos correspondientes a respectivos pares de submódulos de radiofrecuencia.
14. Un elemento de red que incorpora la disposición de antena activa según una cualquiera de las reivindicaciones 1-12. 35
15. Un producto de programa informático que comprende código de programa informático adaptado para realizar el procedimiento según reivindicación 13 cuando dicho código de programa se ejecuta en un ordenador, un procesador de señal digital, una disposición de puertas programables en campo, un circuito integrado de aplicación específica, un microprocesador, un microcontrolador o cualquier otra forma de hardware programable.