ES2622910T3 - Control de potencia de enlace ascendente para terminales de potencia limitada - Google Patents

Control de potencia de enlace ascendente para terminales de potencia limitada Download PDF

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ES2622910T3 ES14200611.3T ES14200611T ES2622910T3 ES 2622910 T3 ES2622910 T3 ES 2622910T3 ES 14200611 T ES14200611 T ES 14200611T ES 2622910 T3 ES2622910 T3 ES 2622910T3
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Abstract

Un método para controlar la potencia de transmisión en un terminal móvil (200) en un sistema de comunicación inalámbrica en el que una anchura de banda de transmisión asignada para las transmisiones por el terminal móvil (200) es variable por transmisión, comprendiendo el método recibir (310) una pluralidad de órdenes de control de potencia de transmisión, administrando cada orden de control de potencia de transmisión un ajuste en la potencia de transmisión relacionado con una transmisión anterior del terminal móvil (200); caracterizado porque el método comprende adicionalmente: cuando el terminal móvil esté en un estado de limitación de potencia que requiere que el terminal móvil transmita a su máxima potencia de transmisión: - ajustar (350) un valor de control de potencia acumulado cuando una orden de control de potencia de transmisión recibida administra un ajuste negativo en la potencia de transmisión; - ignorar una orden de control de potencia de transmisión recibida cuando la orden de control de potencia de transmisión recibida administra un ajuste positivo en la potencia de transmisión, de modo que el valor de control de potencia acumulado no se ajusta cuando la orden de control de potencia de transmisión recibida administra un ajuste positivo en potencia de transmisión; y - calcular (360) respectivos ajustes de potencia de transmisión para cada transmisión por el terminal móvil (200) como el menor de la potencia máxima de transmisión para el terminal móvil y la potencia de salida de transmisor calculada en función de la anchura de banda asignada para la transmisión y el valor de control de potencia acumulado.

Description

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descripcion
Control de potencia de enlace ascendente para terminales de potencia limitada Campo teonioo
La presente invencion se refiere en general a sistemas de comunicacion inalambrica, y en particular se refiere a metodos, aparatos y sistemas para gestionar la potencia de transmision en un sistema de comunicacion inalambrica.
Anteoedentes
Las tecnologias de acceso por radio para redes moviles celulares estan evolucionando continuamente para satisfacer las demandas de mayores velocidades de transmision de datos, mejor cobertura y mayor capacidad. Un ejemplo de la evolucion reciente de la tecnologia de Acceso Multiple de Division de Codigo de Banda Ancha (WCDMA) es el denominado Acceso a Paquetes de Alta Velocidad (HSPA) desarrollado por el Proyecto de Asociacion de 3a Generacion (3GPP). La evolucion futura de los sistemas 3G esta en curso en la iniciativa de Evolucion a Largo Plazo (LTE) de 3GPP, que incluye el desarrollo y especificacion de nuevas tecnologias de acceso y nuevas arquitecturas de sistemas. Una vision general del sistema de LTE se proporciona en "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall Description, Stage 2, (Release 8)", 3GPP TS 36.300, vol. 8.2.0, septiembre, 2007.
Un logro de la iniciativa LTE es que la tecnologia de acceso se disene de manera flexible, de modo que pueda utilizarse en asignaciones de frecuencias existentes, asi como en nuevas asignaciones de frecuencias. Este enfoque permite una facil introduccion en el espectro con los despliegues existentes. Por razones similares, LTE esta disenado para su uso con multiples soluciones de duplexion.
Tanto el FDD (Duplex de Division de Frecuencia) como el TDD (Duplex de Division de Tiempo), donde las transmisiones de enlace ascendente y descendente estan separadas en frecuencia y en tiempo respectivamente, son compatibles, para permitir el uso de la tecnologia de LTE con asignaciones de espectro emparejadas y desemparejadas. Ademas, para permitir una mayor flexibilidad en el uso del espectro disponible, la tecnologia de acceso de la LTE se basa en OFDMA (Acceso Multiple por Division de Frecuencia Ortogonal) para el enlace descendente, y en el Acceso Multiple por Division de Frecuencia de Portadora Unica (SC-FDMA) para el enlace ascendente. Estas tecnologias permiten una asignacion dinamica y finamente granulada de los recursos del espectro a las comunicaciones de enlace ascendente y descendente. De este modo, los recursos disponibles pueden ajustarse dinamicamente en base a los requisitos individuales de los usuarios y de la demanda agregada.
En los sistemas de comunicacion inalambrica en general, se debe evitar la transmision a niveles de potencia excesivos (por ejemplo, a niveles de potencia mayores de los necesarios para mantener una calidad de servicio deseada). Esto es generalmente deseable para evitar la interferencia con otras senales transmitidas, y es especialmente deseable en un terminal movil, para maximizar el tiempo entre recargas de la bateria del terminal. Las especificaciones de la LTE soportan asi un mecanismo de control de potencia en el que una estacion base de servicio (un Nodo-B evolucionado, o un eNodeB, en terminologia de 3GPP) controla la potencia de salida del transmisor de un terminal movil.
Los contornos basicos de un mecanismo de control de potencia para la LTE se proporcionan en "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures," 3GPP TS 36.213, vol. 8.1.0, de fecha 12 de diciembre de 2007. El mecanismo definido dispone que el ajuste de potencia para cada transmision de sub-trama de terminal movil se calcule en funcion del ancho de banda asignado para la sub-trama, el esquema de modulacion y codificacion asignado para la sub-trama y una estimacion de perdida de trayecto de corriente. En algunos modos de funcionamiento, la potencia de salida del transmisor se calcula adicionalmente en funcion de un parametro que representa las ordenes de control de potencia de transmision (TPC) acumuladas recibidas por el terminal movil.
Este mecanismo de control de potencia preliminar especificado por 3GPP esta disenado para administrar la programacion dinamica permitida en un sistema de LTE. El ancho de banda y el esquema de modulacion empleados por el terminal movil pueden cambiar de una sub-trama a la siguiente (para evitar la transmision a niveles de potencia excesivos, el nivel de potencia de salida del transmisor debe variar con estos cambios en las asignaciones de recursos). El nivel de potencia de salida del transmisor tambien se ajusta dinamicamente para adaptarse a cambios en cambios de propagacion, por ejemplo, perdida de trayectoria de transmision. Sin embargo, el mecanismo de control de potencia descrito en la especificacion de 3GPP antes mencionada no maneja adecuadamente las situaciones de limitacion de potencia.
Los problemas con los mecanismos de control de potencia de transmision en situaciones de potencia limitada se han reconocido en otros sistemas de comunicacion inalambrica. Por ejemplo, la publicacion de patente de EE.UU. n° 2006/0050798, de Odigie et al., de fecha 9 de marzo de 2006, describe el funcionamiento de un sistema de control de potencia de transmision en circunstancias de limitacion de potencia para un sistema de Acceso Multiple de Division de Codigo de Banda Ancha (W-CDMA ). Sin embargo, los metodos y aparatos descritos por Odigie no
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administran la programacion dinamica de recursos permitida en sistemas de LTE. Ademas, los sistemas descritos en Odigie no utilizan un parametro de orden de TPC acumulado como se requiere en las especificaciones de LTE.
Sumario
La presente invencion proporciona un metodo y un terminal movil para controlar eficazmente la potencia de transmision del enlace ascendente del terminal movil en LTE y otros sistemas que utilizan control de potencia de bucle cerrado como se define en las reivindicaciones 1 y 11 respectivamente. En varias realizaciones, un terminal movil esta configurado para ignorar eficazmente las ordenes de control de potencia de transmision de "ARRIBA" en el caso de que el terminal movil este funcionando en un estado de potencia limitada.
En un metodo ejemplar para controlar la potencia de transmision en un terminal movil, se reciben una pluralidad de ordenes de control de potencia de enlace ascendente de control de potencia de transmision para terminales de potencia limitada, dirigiendo cada orden de control de potencia de transmision un ajuste de la potencia de transmision con respecto a una transmision anterior del terminal movil. Un valor de control de potencia acumulado se ajusta en respuesta a cada orden de control de potencia de transmision que dirige un ajuste negativo en potencia de transmision, es decir, cada orden de control de potencia de "ABAJO". Sin embargo, el valor de control de potencia acumulado se ajusta en respuesta a una orden de control de potencia de "ARRIBA", es decir, una orden de control de potencia de transmision que dirige un ajuste positivo en potencia de transmision, solo si el terminal movil no esta en estado de potencia ilimitada. De este modo, en algunas realizaciones, el valor de control de potencia acumulado se ajusta hacia arriba solamente si el ajuste de potencia provisional es menor que un limite de potencia de transmision para el terminal movil. El ajuste de potencia provisional se calcula a partir del valor de control de potencia acumulado y uno o mas parametros de enlace de radio. El metodo comprende ademas calcular los valores de potencia de transmision para cada transmision por el terminal movil en base al valor de control de potencia acumulado y en uno o mas parametros de enlace de radio.
Al ignorar las ordenes de control de potencia de "ARRIBA" cuando esta en un estado limitado de potencia, el terminal movil evita los ajustes de control de potencia de acumulacion que son generados por la estacion base de servicio mientras el terminal movil esta limitado en potencia. Este enfoque facilita una convergencia mas rapida al ajuste de potencia de transmision optima cuando el terminal movil sale del estado de limitacion de potencia.
En una o mas realizaciones de la invencion, los ajustes de potencia provisionales y los ajustes de potencia de transmision se calculan en base al valor de control de potencia acumulado, asi como en base a parametros de enlace de radio, que pueden incluir uno o mas de entre un ancho de banda de transmision, una estimacion de perdida de trayecto de transmision y un esquema de codificacion de modulacion. En algunas realizaciones, el ajuste de potencia provisional y los ajustes de potencia de transmision se pueden calcular adicionalmente en funcion de uno o mas valores de desviacion proporcionados por la estacion base de servicio. Estos valores de desviacion pueden incluir uno o ambos de entre una desviacion de potencia de transmision de la celula especifica y una desviacion de potencia de transmision del terminal movil especifico. En otras realizaciones, el estado del terminal movil es monitorizado para detectar la aparicion de uno o mas criterios de restablecimiento de control de potencia de transmision predeterminados; el valor de control de potencia acumulado se restablece a un valor predeterminado en respuesta a cada aparicion.
Tambien se describen terminales moviles configurados para implantar uno o mas de los metodos de control de potencia descritos en la presente memoria.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 ilustra una asignacion de ancho de banda entre multiples usuarios en un sistema de LTE.
La figura 2 un sistema inalambrico, que incluye un terminal movil de acuerdo con una o mas realizaciones de la invencion.
La figura 3 es un diagrama de flujo logico que ilustra un metodo ejemplar para controlar la potencia de transmision de un terminal movil en un sistema de comunicacion inalambrico.
La figura 4 es un diagrama de flujo logico que ilustra un metodo ejemplar para supervisar los criterios de restablecimiento del control de potencia de transmision.
Descripcion detallada
En la descripcion que sigue, se describen diversos aspectos de la presente invencion en relacion con el esfuerzo de estandarizacion del LTE de 3GPP. El experto en la tecnica apreciara que estas tecnicas pueden aplicarse a otros sistemas inalambricos que utilizan control de potencia. De manera similar, se pueden describir en adelante metodos y aparatos en referencia a un terminal movil de LTE; el experto en la tecnica apreciara que las tecnicas descritas en la presente memoria pueden adaptarse facilmente a terminales moviles configurados para su uso en uno o mas
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sistemas de comunicacion inalambrica. Por ultimo, el experto en la tecnica apreciara que el termino "terminal movil", tal como se utiliza aquf, se pretende que incluya cualquiera de una amplia variedad de dispositivos de usuario final, incluyendo en particular cualesquiera de los dispositivos denominados “equipo de usuario”, "UE" o "estacion movil" por las diversas especificaciones promulgadas por la Asociacion de 3a Generacion u otros grupos de estandares. Ademas, el termino "estacion movil" incluye terminales inalambricos adaptados para aplicaciones de maquina a maquina (M2M), asf como terminales inalambricos adaptados para comunicaciones inalambricas fijadas. El experto en la tecnica apreciara asf que los terminales moviles discutidos en la presente memoria pueden comprender radiotelefonos celulares con capacidad de comunicaciones de voz, o con capacidades de comunicaciones de datos, o con ambos tipos de capacidades; dispositivos de asistente digital personal (PDA), incluyendo capacidad de comunicaciones inalambricas; ordenadores portatiles y/o mini-portatiles convencionales u otros aparatos que incluyan un transceptor inalambrico; y tarjetas y modulos de transceptor inalambricos adaptados para su uso en dispositivos anfitriones de computacion, que pueden o no ser portatiles. De este modo, la siguiente descripcion y los dibujos adjuntos deben considerarse ilustrativos de la presente invencion, y no limitativos.
La especificacion LTE soporta programacion rapida y adaptacion de enlace, en los dominios de frecuencia y tiempo, tanto para comunicaciones de enlace ascendente como de enlace descendente. Esto significa que las asignaciones de recursos en tiempo y frecuencia se pueden ajustar a la demanda momentanea de trafico y a las variaciones de canal de cada usuario. En el enlace ascendente de LTE, es posible programar varios usuarios simultaneamente (es decir, en la misma sub-trama) asignando diferentes segmentos de frecuencia a diferentes usuarios. Sin embargo, para mantener la estructura de portadora unica de SC-FDMA, cada usuario solo puede recibir una asignacion contigua en frecuencia. En otras palabras, aunque a un usuario se le puede asignar un numero variable de bloques de recursos (un bloque de recursos de LTE se define como 12 subportadoras contiguas, cada 15 kHz de ancho, para una sub-trama de 1 milisegundo en duracion), estos bloques de recursos deben ser contiguos. La figura 1 ilustra una asignacion ejemplar de recursos de frecuencia de transmision a tres usuarios, en la que se asigna al usuario 1 un bloque considerablemente mayor de recursos de frecuencia que al usuario 2 y al usuario 3. Estas asignaciones de frecuencia pueden cambiar de una sub-trama a otra, de tal modo que, por ejemplo, al usuario 1 se le asignan menos bloques de recursos en una sub-trama posterior, o ningun bloque de recursos en absoluto.
La figura 2 proporciona una vista simplificada de un sistema de comunicacion inalambrica, que incluye un terminal movil 200 ejemplar, configurado de acuerdo con una o mas realizaciones de la invencion, y una estacion base 250. El terminal movil 200 incluye un transceptor 210 de radio, el cual, en algunas realizaciones, se puede configurar de acuerdo con las especificaciones de LTE. En este caso, la estacion base 250 de servicio puede comprender un nodo B evolucionado, o un eNodeB, configurado de acuerdo con las especificaciones de LTE. El transceptor 210 de radio tambien puede ser compatible con uno o mas estandares de comunicacion inalambrica adicionales, incluyendo estandares de red inalambrica de area amplia tales como GSM o CDMA de banda ancha, o estandares de red de area local inalambrica tales como uno o mas de la familia de estandares IEEE 802.11. El terminal movil 200 incluye ademas un controlador 220; las funciones del controlador 220 pueden incluir el procesamiento de ordenes de informacion de concesion de programacion y de control de potencia de transmision (TPC) recibidas desde la estacion base, y la determinacion de ajustes de salida de potencia para transmisiones por el transceptor 210 de radio a la estacion base 250. En particular, como se describira con mas detalle mas adelante, el controlador 220 puede configurarse en algunas realizaciones para ajustar un valor de control de potencia acumulado en respuesta a cada orden de TPC que dirige un ajuste negativo en la potencia de transmision, es decir, ordenes de TPC de "ABAJO", pero para ajustar el valor acumulado de control de potencia en respuesta a cada orden de TPC que dirige un ajuste positivo en la potencia de transmision (ordenes de TPC de "ARRIBA") solo si un ajuste de potencia provisional calculado a partir de uno o mas parametros de enlace de radio y el valor de control de potencia acumulado no ajustado indica que el terminal movil esta limitado de potencia. El controlador 220 esta configurado ademas para calcular los ajustes de potencia de transmision para cada transmision del transceptor 210 de radio en base al valor de control de potencia acumulado y los uno o mas parametros de enlace de radio.
El terminal movil 200 tambien incluye una memoria 230, que puede contener datos de software y de programa para configurar el controlador 220 de acuerdo con una o mas realizaciones de la invencion. La memoria 230 tambien puede almacenar uno o mas de los parametros de enlace de radio utilizados por el controlador 220 para determinar los ajustes de salida de potencia. Algunos de estos parametros de control de potencia pueden estar configurados estaticamente, es decir, almacenados en la memoria 230 en el momento de fabricacion, mientras que otros pueden estar configurados de forma semiestatica, es decir, configurados por informacion de senalizacion recibida desde la estacion base 250. La memoria 230 puede usarse adicionalmente para almacenar el valor de control de potencia acumulado de acuerdo con una o mas realizaciones de la invencion. La memoria 230 puede comprender uno o mas dispositivos de memoria, incluyendo pero no limitada a, memoria Flash, ROM, RAM (por ejemplo, SRAM y/o DRAM), una o mas unidades de disco, u otros dispositivos de memoria volatiles o no volatiles.
Como se ha indicado anteriormente, se define un mecanismo basico de control de potencia para LTE en "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures", 3GPP TS 36.213, vol. 8.1.0, de fecha 12 de diciembre de 2007. El procedimiento de control de potencia definido proporciona que el ajuste de potencia para cada transmision de sub-trama de terminal movil se calcule en funcion del ancho de banda asignado a la sub-trama, del esquema de modulacion y codificacion asignado para la sub-trama y de una estimacion de perdida de trayectoria de corriente. En algunos modos de funcionamiento, la potencia de salida del transmisor se calcula adicionalmente en
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funcion de un parametro que representa ordenes de control de potencia de transmision (TPC) acumuladas recibidas por el terminal movil. Si el valor de potencia de salida del transmisor calculado excede una potencia de salida maxima para el terminal movil, entonces el terminal movil transmite al nivel maximo. De este modo, un valor de potencia de transmision para transmisiones en el canal compartido de LTE de enlace ascendente fisico (PUSCH) se calcula como:
PT{i) = mm{P^,10-Log(3r[t]) + AMCS(MCS[i]) + a ■ PL + P0FFSET+TPCaccum) (1)
donde PtO) es el ajuste de potencia para la sub-trama i, en dBm, Pmax es la potencia de salida maxima permitida para el terminal movil, BW [i] es el ancho de banda asignado para la sub-trama i, en terminos de bloques de recursos de LTE (un bloque de recursos de LTE tiene una anchura de 180 kHz), Amcs (MCS[i]) es una entrada de tabla que proporciona una desviacion de nivel de potencia para un esquema de modulacion/codificacion MCS[i] dado, PL es una estimacion de perdida de trayecto de enlace descendente, a es un parametro especifico de celula proporcionado al terminal movil mediante una senalizacion de capa superior, Poffset es un parametro de desviacion calculado a partir de un parametro de desviacion especifico de celula y un parametro especifico de terminal movil senalado desde el eNodoB, y TPCaccum es un valor de control de potencia acumulado que representa una acumulacion de ordenes de potencia de transmision recibidas desde el eNodeB de servicio. Una formula similar se utiliza para calcular un ajuste de potencia de transmision para transmisiones en el canal de control de enlace ascendente fisico (PUCCH).
El valor de control de potencia acumulado TPCaccum se mantiene en el tiempo al actualizarlo en base a ordenes nuevamente recibidas de TPC. Estas ordenes de TPC se reciben a traves de un canal de control de enlace descendente en uno de al menos dos formatos. En el primer formato, se recibe una orden de TPC en una concesion de programacion proveniente del eNodeB. En este formato, la orden de TPC puede tomar valores [-1,0,1,3] dB o [3,-1, 1,3] dB, dependiendo de los parametros de configuracion semiestaticos determinados por la senalizacion de capa superior. En un segundo formato, una orden de TPC para el terminal movil se codifica conjuntamente con otras ordenes de control de potencia de transmision en el canal de control de enlace descendente y puede asumir valores de acuerdo con uno de los siguientes conjuntos, de nuevo segun parametros de configuracion semiestaticos determinados por la senalizacion de capa superior: [-1,1] dB, [-1,0,1,3] dB o [-3,-1,1,3] dB. El valor de control de potencia acumulado para una sub-trama i dada viene dado por:
f (0 = /O' -1) + ArPC (i - 4) , (2)
donde f(0) = 0, y Atpc (i-4) representa el valor de la orden de TPC recibida cuatro sub-tramas antes.
Como se ve en la ecuacion (1), un transmisor movil puede estar limitado en potencia en una sub-trama dada. De acuerdo con la ecuacion (1), si el ajuste de potencia calculado de acuerdo con el ancho de banda, el esquema de codificacion de modulacion, etc. excede la potencia maxima permitida para el terminal movil, entonces se utiliza el nivel de potencia maximo para el terminal. Sin embargo, la acumulacion de ordenes de TPC definida anteriormente no proporciona una excepcion para los casos de limitacion de potencia. Como resultado, las ordenes de control de potencia se acumulan incluso cuando el terminal movil esta limitado de potencia.
Por ejemplo, cuando se asigna un terminal movil a un ancho de banda grande, es decir, cuando BW[i] en la formulacion anterior es grande, y/o cuando la perdida PL de trayecto de transmision es grande, la componente de control de potencia 10 • log (BW [i]) + Amcs (MCS [i]) + a • PL + Poffset + TPCaccum podria ser mayor que la potencia de transmision maxima. De este modo, el terminal movil esta limitado en potencia. El eNodeB puede determinar que el terminal movil no ha alcanzado una relacion precisa de senal a ruido (SNR) o relacion de senal a interferencia mas ruido (SINR) y, por lo tanto, instruira al terminal movil para aumentar la potencia transmitiendo ordenes de TCP de “ARRIBA”, es decir, que ATPc(i-4)>0. Si la situacion de limitacion de potencia dura mucho tiempo, el valor acumulado de control de potencia puede continuar creciendo sin limitacion. Mientras el terminal movil este programado para transmitir con un gran ancho de banda, o mientras la perdida de trayectoria siga siendo alta, el terminal movil puede necesitar de hecho el nivel maximo de potencia de transmision. (En algunos escenarios, la potencia de transmision puede no estar limitada, hasta tal medida que el eNodeB falle completamente para recibir las transmisiones del terminal movil). Sin embargo, si el programador cambia la asignacion de ancho de banda a un ancho de banda mas pequeno, o si las condiciones de propagacion de radio cambian significativamente, entonces la potencia maxima del terminal movil podria ser demasiado grande y el SINR recibido superara el objetivo. Aunque la componente de bucle abierto de la formula de control de potencia se ajustara a la nueva asignacion de ancho de banda a traves de la componente 10 • log 10 (BW[i]), las ordenes acumuladas de "ARRIBA" en la componente de bucle cerrado (TPCaccum) pueden causar algun problema. Si el valor de control de potencia acumulado de TPCaccum es grande, entonces el terminal movil continuara transmitiendo a potencia maxima hasta que el valor de control de potencia acumulado se reduzca a traves de sucesivas ordenes de TPC de "ABAJO". Esto podria tardar varias sub- tramas; durante ese tiempo el terminal movil transmitira a niveles de potencia innecesariamente altos, causando interferencia a otras senales del transmisor del terminal movil y consumir innecesariamente la bateria del terminal movil.
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Un enfoque para resolver este problema seria modificar los procesos de control de potencia del eNodeB. Por ejemplo, el eNodeB podria configurarse para detener la transmision de ordenes de "ARRIBA" si el SINR no aumenta en respuesta a las ordenes de "ARRIBA" anteriores. Alternativamente, el eNodeB podria ser configurado para evitar la transmision de ordenes de "ARRIBA" cuando la asignacion de ancho de banda es grande. Sin embargo, ninguno de estos enfoques es probable que resulte en un rendimiento optimo, porque el objetivo de SINR variara debido a las variaciones de interferencia y la selectividad de frecuencia del canal. Esto sucede especialmente en asignaciones de banda estrecha. Alternativamente, el eNodeB podria requerir que el terminal movil transmitiera frecuentemente informes de potencia, de modo que el eNodeB pueda determinar si el terminal movil esta limitado o no de potencia. Sin embargo, este enfoque provoca una considerable sobrecarga de senalizacion en el enlace ascendente.
Una aproximacion mejorada, de acuerdo con una o mas realizaciones de la presente invencion, consiste en modificar los procedimientos de control de potencia previamente especificados por la iniciativa de LTE para el terminal movil. En este procedimiento modificado, para modos operacionales en los que el ajuste de potencia de transmision se basa en un valor de control de potencia acumulado, se calcula primero un ajuste de potencia provisional, usando la formulacion basica de la ecuacion (1). Este ajuste de potencia provisional se calcula sobre la base de los valores actuales para cada uno de los varios parametros de enlace de radio. Sin embargo, el ajuste de potencia provisional se calcula en base al valor anterior para el valor de control de potencia acumulado. De este modo:
^w(0 = 10-log(5^]) + A^s(MC5n) + a.PI + Po^r + rPCflflQM(i-l). (3)
La actualizacion del valor de control de potencia acumulado TPCaccum (i-1) se basa en el ajuste de potencia provisional calculado. En resumen, las ordenes de TPC positivas, es decir, "ordenes de ARRIBA" no se acumulan si el terminal movil ya esta limitado a su potencia de salida maxima. Es decir, si Pprov> Pmax, entonces TPCaccum (i) = TPCaccum (i-1) + min {0, Atpc (i-4)}. De lo contrario, el valor de control de potencia acumulado se actualiza con cualquier orden de TPC recibida. Es decir, que si Pprov < Pmax, entonces TPCaccum (i) = TPCaccum (i-1) + Atpc (i-4).
El procedimiento de control de potencia precedente es directamente aplicable a la determinacion de ajustes de potencia de transmision para transmisiones de un terminal movil de LTE, tal como el terminal movil 200, en el canal fisico de enlace ascendente (PUSCH). Por supuesto, se pueden hacer modificaciones similares para la determinacion de ajustes de potencia de transmision para transmisiones en el canal de control de enlace ascendente fisico de LTE (PUCCH). Por supuesto, el experto en la tecnica apreciara que las tecnicas descritas en la presente memoria pueden aplicarse en otros sistemas inalambricos y pueden modificarse de diversas maneras. De este modo, en el diagrama de flujo de la figura 3 se proporciona una vision mas general de un metodo para controlar la potencia de transmision de un terminal movil en un sistema de comunicacion inalambrico.
Cada iteracion del flujo logico de la figura 3 comienza con la recepcion de una orden de control de potencia de transmision (TPC) desde una estacion base de servicio, como se muestra en 310. En el sistema de LTE descrito anteriormente, la orden de TPC podria asumir cualquiera entre varios valores, dependiendo del ajuste actual del terminal movil. En algunos sistemas, las ordenes de TPC pueden limitarse a las ordenes de "ARRIBA" y "ABAJO", donde "ARRIBA" y "ABAJO" indican un ajuste incremental fijo, tal como de 1 dB, a la potencia de transmision anterior. En otros, las ordenes de TPC pueden asumir un intervalo mas amplio de valores. El experto en la tecnica observara adicionalmente que puede haber un ligero retraso en algunos sistemas entre la recepcion real de la orden de TPC y su uso en el calculo de los ajustes de potencia de transmision. Por ejemplo, en los procedimientos basados en LTE discutidos anteriormente, el calculo del ajuste de potencia de transmision para la sub-trama i se basa en una orden de TPC recibida en la sub-trama i-4. En otros sistemas, el retraso puede ser mas largo o mas corto que este.
Como se ha comentado anteriormente con respecto a LTE, las ordenes de TPC pueden recibirse desde la estacion base de servicio a traves de un canal de control. En algunas realizaciones, las ordenes de TPC pueden ser transmitidas de acuerdo con un formato de asignacion de programacion o con un formato de orden de control de potencia; de este modo, se pueden requerir algunas realizaciones de la presente invencion para extraer las ordenes de control de potencia de transmision del canal de control de acuerdo con uno o ambos de estos formatos.
En cualquier caso, si la orden de TPC indica un ajuste hacia abajo, es decir, si el ajuste dirigido a la potencia de transmision anterior es negativo, como se determina en el bloque 320, entonces el procesamiento continua en el bloque 350, donde un valor acumulado de control de potencia es ajustado de acuerdo con la orden de TPC. En el bloque 360, se calcula despues el valor de potencia de transmision para una transmision de corriente, en base al valor de control de potencia acumulado y uno o mas parametros de enlace de radio. En el ajuste de LTE, estos parametros de enlace de radio incluyen una asignacion de ancho de banda de transmision, parametros de esquema de modulacion/codificacion y una estimacion de perdida de trayecto de transmision. En otros sistemas, los parametros de enlace de radio pueden incluir uno o mas de estos parametros de enlace de radio y/o uno o mas parametros de enlace de radio. En algunas realizaciones, el calculo en el bloque 360 del ajuste de potencia de
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transmision tambien puede basarse en uno o mas valores de desviacion. Estos valores de desviacion pueden incluir una desviacion de potencia de transmision especffica de celula o una desviacion de potencia de transmision especffica de terminal movil, o ambas. Uno o mas de estos valores de desviacion pueden recibirse de la estacion base de servicio.
El experto en la tecnica apreciara que el ajuste de potencia de transmision calculado en el bloque 360 puede, en algunas circunstancias, reflejar una situacion de limitacion de potencia incluso si el valor de control de potencia acumulado acaba de ser ajustado hacia abajo. Sin embargo, cada ajuste hacia abajo del valor de control de potencia acumulado hace que el terminal movil tenga algo “menos” de limitacion de potencia de la que, de otro modo, habfa tenido. Despues de varios de tales ajustes al valor de control de potencia acumulado, el terminal movil puede abandonar el estado de limitacion de potencia, de modo que las ordenes de TPC subsiguientes provocan realmente un ajuste hacia abajo en la potencia de transmision.
Por otra parte, si la orden de TPC recibida indica un ajuste hacia arriba con respecto a la potencia de transmision anterior, de nuevo como se determina en el bloque 320, entonces se calcula un ajuste de potencia provisional en el bloque 330. El ajuste de potencia provisional se calcula basandose en los mismos uno o mas parametros de enlace de radio discutidos anteriormente, pero se basa en un ajuste previo para el valor de TPC acumulado, por ejemplo, el valor inmediatamente anterior. De este modo, el calculo de ajuste de potencia provisional refleja un ajuste de potencia de transmision asumiendo que el valor de TPC acumulado no se ajusta hacia arriba de acuerdo con la orden de TPC actual. Por supuesto, el ajuste de potencia provisional no se calcula necesariamente "desde cero" (en algunos casos, el ajuste de potencia provisional se puede calcular simplemente configurando un ajuste de potencia provisional anterior para cualquier cambio en los parametros de enlace de radio).
En el bloque 340, el terminal movil determina si esta limitado en potencia, en base al ajuste de potencia provisional. En algunas realizaciones, se determina que el terminal movil este limitado en potencia si el ajuste de potencia provisional es mayor que el lfmite de potencia para el terminal movil. En otros, el terminal movil se considera limitado en potencia si el ajuste de potencia provisional es mayor o igual que el lfmite de potencia del terminal movil. En cualquier caso, si el terminal movil esta limitado en potencia, entonces el valor de control de potencia acumulado no se ajusta, y el procesamiento pasa al bloque 360, donde se calcula el ajuste de potencia de transmision. En este caso, por supuesto, el ajuste de potencia de transmision sera el maximo permitido para el terminal movil, puesto que el terminal movil esta limitado en potencia.
Si, por otra parte, el ajuste de potencia provisional es menor que el lHriite de potencia del terminal movil, entonces el valor de control de potencia acumulado se ajusta, en el bloque 350, para reflejar la orden de TPC recibida de "ARRIBA". El ajuste de potencia de transmision se calcula en el bloque 360; el ajuste de potencia de transmision en este caso refleja los parametros de enlace de radio actuales y el valor de control de potencia acumulado actualizado.
En el metodo ilustrado en la figura 3, se supone implfcitamente que existe un valor de control de potencia acumulado anterior; es decir, que se puede actualizar un valor anterior para el valor de control de potencia acumulado en base a una orden de TPC recibido. En la especificacion LTE mencionada anteriormente, el valor de orden de potencia de transmision acumulada se inicializa a cero; sin embargo, no se definen criterios para restablecer los valores de control de potencia acumulados. En la practica, pueden ser necesarios diversos criterios para restablecer los valores de control de potencia acumulados. Por ejemplo, como apreciara el experto en la tecnica, las diferentes celulas pueden tener diferentes desajustes de perdida de trayecto de enlace ascendente/descendente debido a perdidas de alimentacion y otros aspectos relacionados con el despliegue. Cuando un terminal movil entra en una nueva celula, cualquier valor de desviacion especffico de celula utilizado en el calculo de los ajustes de potencia de transmision puede actualizarse para reflejar el nuevo ajuste de celda. Esto puede hacerse, por ejemplo, al recibir nuevos valores de desviacion especfficos de celula transmitidos a la estacion movil a traves del canal de control. Estos nuevos valores de desviacion especfficos de celula pueden entonces ser utilizados por el terminal movil en calculos subsiguientes de ajuste de potencia. Sin embargo, si los valores de control de potencia acumulados no se restablecen en tal situacion, la configuracion de los ajustes de potencia de transmision a un nivel apropiado podrfa retrasarse innecesariamente. De hecho, puesto que las ordenes de TPC en LTE normalmente solo se transmiten cuando un terminal movil tiene datos para transmision, y no de antemano, esto puede resultar en innecesarias retransmisiones de HARQ (peticion de repeticion automatica hfbrida) y fallos de HARQ. Ademas, si la nueva celula desconoce las ordenes de TPC enviadas desde la primera celula, el nuevo eNodeB no puede rastrear la potencia de transmision del terminal movil. Puede haber otras situaciones en las que el restablecimiento de los valores de TPC acumulados sea ventajoso, tal como cuando un UE intenta la sincronizacion de enlace ascendente despues de la perdida de sincronizacion de enlace ascendente.
Por consiguiente, en algunas realizaciones de la invencion, un terminal movil esta provisto de criterios para cuando reiniciar la acumulacion de TPC. Por ejemplo, un terminal movil de LTE puede configurarse con criterios para restablecer la acumulacion de TPC correspondiente a las transmisiones de enlace ascendente en el canal de enlace ascendente compartido (PUSCH). En algunas realizaciones, pueden usarse los mismos criterios para restablecer una acumulacion separada de las ordenes de TCP de canal de control de enlace ascendente (PUCCH). En otras, pueden proporcionarse criterios separados para restablecer el valor de TCP acumulado para el PUCCH.
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Ejemplos de tales criterios incluyen, pero no se limitan a: deteccion de un cambio en la celula de servicio; un intento de obtener sincronizacion de enlace ascendente despues de la perdida de sincronizacion; unos penodos de modo de recepcion discontinuo largo DRX (por ejemplo, si el tiempo transcurrido desde una transmision en el PUSCH o en el PUCCH excede un umbral configurado). La entrada o salida del estado activo; recepcion de una orden de TPC que indica que se debe utilizar una desviacion absoluta de potencia, en lugar de un valor de control de potencia acumulado, para calcular el ajuste de potencia de transmision; y un cambio en uno o mas parametros de control de potencia controlados por el sistema, tales como el factor a de escala de perdida de trayecto o el parametro Poffset de desviacion de la ecuacion (1). El experto en la tecnica apreciara que tambien pueden formarse diversos criterios combinando dos o mas de los criterios anteriores (u otros criterios) usando las operaciones logicas "AND" y/o "OR".
La figura 4 ilustra asf un metodo para evaluar si el valor de control de potencia acumulado debe restablecerse. En algunas realizaciones, el valor de control de potencia acumulado se restablece a cero, aunque otros valores de inicializacion son posibles. El experto en la tecnica apreciara que el metodo ilustrado en la figura 4, o sus variantes, se pueden combinar, en algunas realizaciones de la invencion, con el metodo ilustrado en la figura 3.
En cualquier caso, cada iteracion del metodo representado en la figura 4 comienza con una evaluacion de si la celula de servicio ha cambiado, como se muestra en el bloque 410. (Por supuesto, las evaluaciones representadas en los bloques 410-460 se pueden realizar en Cualquier orden). Si es asf, el control pasa al bloque 470, donde se restablece el valor de control de potencia acumulado. De no ser asf, se evaluan de manera similar criterios adicionales para restablecer el valor de control de potencia acumulado. De este modo, la estacion movil determina si se perdio la sincronizacion de enlace ascendente, en el bloque 420, si el tiempo desde una ultima transmision supera un umbral predeterminado, en el bloque 430, y si se recibio un nuevo parametro de control de potencia desde la estacion base de servicio, en el bloque 440. De manera similar, la estacion movil evalua si ha salido de o entrado en un estado activo, en el bloque 450, y si ha recibido una orden absoluta de desviacion de potencia desde la estacion base, en el bloque 460. Si se cumple cualquiera de estos criterios de restablecimiento, entonces el valor de control de potencia acumulado se restablece, en el bloque 470. De lo contrario, los criterios continuan siendo reevaluados.
Los diversos metodos descritos anteriormente, asf como variaciones de los mismos, pueden implantarse en terminales moviles, tal como el terminal movil 200 representado en la figura 2, configurado para funcionar en un sistema de comunicacion inalambrico que emplee control de potencia de bucle cerrado. La presente invencion puede, por supuesto, llevarse a cabo de otras maneras que las especfficamente expuestas aquf sin apartarse de las caracterfsticas esenciales de la invencion, como se definen en las reivindicaciones adjuntas.

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    reivindicaciones
    1. Un metodo para controlar la potencia de transmision en un terminal movil (200) en un sistema de comunicacion inalambrica en el que una anchura de banda de transmision asignada para las transmisiones por el terminal movil (200) es variable por transmision, comprendiendo el metodo recibir (310) una pluralidad de ordenes de control de potencia de transmision, administrando cada orden de control de potencia de transmision un ajuste en la potencia de transmision relacionado con una transmision anterior del terminal movil (200); caracterizado porque el metodo comprende adicionalmente:
    cuando el terminal movil este en un estado de limitacion de potencia que requiere que el terminal movil transmita a su maxima potencia de transmision:
    - ajustar (350) un valor de control de potencia acumulado cuando una orden de control de potencia de transmision recibida administra un ajuste negativo en la potencia de transmision;
    - ignorar una orden de control de potencia de transmision recibida cuando la orden de control de potencia de transmision recibida administra un ajuste positivo en la potencia de transmision, de modo que el valor de control de potencia acumulado no se ajusta cuando la orden de control de potencia de transmision recibida administra un ajuste positivo en potencia de transmision; y
    - calcular (360) respectivos ajustes de potencia de transmision para cada transmision por el terminal movil (200) como el menor de la potencia maxima de transmision para el terminal movil y la potencia de salida de transmisor calculada en funcion de la anchura de banda asignada para la transmision y el valor de control de potencia acumulado.
  2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, en el que el terminal movil (200) esta en el estado de potencia limitada cuando las transmisiones del terminal movil (200) se realizan a una anchura de banda de transmision y/o en condiciones de propagacion de radio que requieren que el terminal movil transmita a la maxima potencia de transmision.
  3. 3. El metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el hecho de ignorar las ordenes de potencia de transmision que administran un ajuste positivo en la potencia de transmision reduce el tiempo hasta que el terminal movil (200) abandona el estado de potencia limitada, cuando la anchura de banda de transmision y/o las condiciones de propagacion de radio cambian de modo que ya no se requiere la maxima potencia de transmision para las transmisiones del terminal movil (200).
  4. 4. El metodo de la reivindicacion 1, en el que recibir (310) una pluralidad de ordenes de control de potencia de transmision comprende adicionalmente recibir un canal de control desde una estacion base de servicio y extraer las ordenes de control de potencia de transmision desde el canal de control.
  5. 5. El metodo de la reivindicacion 4, en el que extraer las ordenes de control de potencia de transmision del canal de control comprende adicionalmente extraer las ordenes de control de potencia de transmision de acuerdo con un formato de asignacion de programacion o un formato de orden de control de potencia.
  6. 6. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la potencia de salida del transmisor se calcula adicionalmente en funcion de al menos uno de entre una estimacion de perdida de trayecto de transmision y un esquema de modulacion y codificacion.
  7. 7. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente recibir uno o mas valores de desviacion de una estacion base de servicio, en el que los ajustes de potencia de transmision se calculan adicionalmente en base a uno o mas valores de desviacion.
  8. 8. El metodo de la reivindicacion 7, en el que el uno o mas valores de desviacion incluyen una desviacion de potencia de transmision especifica de celula o una desviacion de potencia de transmision especifica del terminal movil (200), o ambas.
  9. 9. El metodo de la reivindicacion 1, en el que el metodo comprende adicionalmente:
    - monitorizar (410, 420, 430, 440, 450, 460) para la aparicion de uno o mas criterios de restablecimiento de control de potencia de transmision predeterminados; y
    - restablecer (470) el valor de control de potencia acumulado a un valor predeterminado en respuesta a cada dicha aparicion.
  10. 10. El metodo de la reivindicacion 9, en el que los criterios de restablecimiento de control de potencia de transmision predeterminados incluyen al menos uno de entre un cambio en la celula de servicio para el terminal movil (200), una perdida de sincronizacion de enlace ascendente, el transcurso de un periodo predeterminado sin ninguna
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    transmision del terminal movil (200), la recepcion de un parametro de control de potencia cambiado desde la celula de servicio y la recepcion de una orden de control de potencia de transmision que especifica una desviacion absoluta de potencia en lugar de un ajuste de potencia relativo.
  11. 11. Un terminal movil (200) para uso en una red de comunicacion inalambrica en la que un ancho de banda de transmision asignado para transmisiones del terminal movil (200) es variable por transmision, comprendiendo el terminal movil (200) un transceptor (210) de radio y un controlador (220), estando configurado el controlador (220) para recibir una pluralidad de ordenes de control de potencia de transmision a traves del transceptor (210) de radio, ordenando cada control de potencia de transmision administrar un ajuste en potencia de transmision con relacion a una transmision anterior del terminal movil (200); caracterizado porque el controlador (220) esta configurado adicionalmente para:
    cuando el terminal movil (200) este en un estado de potencia limitada, que requiere que el terminal movil (200) transmita a su maxima potencia de transmision:
    - ajustar valor de control de potencia acumulado cuando una orden de control de potencia de transmision recibida administre un ajuste negativo en potencia de transmision;
    - ignorar una orden de control de potencia de transmision recibida cuando la orden de control de potencia de transmision recibida administre un ajuste positivo en potencia de transmision, de modo que el valor de control de potencia acumulado no se ajuste cuando la orden de control de potencia de transmision recibida administre un ajuste positivo en potencia de transmision; y
    - calcular los respectivos ajustes de potencia de transmision para cada transmision del terminal movil (200) como el menor de la potencia maxima de transmision para el terminal movil (200) y la potencia de salida del transmisor calculada en funcion de la anchura de banda asignada para la transmision y el valor de control de potencia acumulado.
  12. 12. El terminal movil (200) de la reivindicacion 11, en el que el terminal movil (200) esta en el estado de potencia limitada cuando las transmisiones del terminal movil (200) se realizan a un ancho de banda de transmision y/o en condiciones de propagacion de radio que requieren que el terminal movil transmita a la maxima potencia de transmision.
  13. 13. El terminal movil (200) de una cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12, en el que el controlador (220), al estar configurado para ignorar las ordenes de potencia de transmision que administran un ajuste positivo en la potencia de transmision, reduce el tiempo hasta que el terminal movil (200) abandona el estado de potencia limitada, cuando el ancho de banda de transmision y/o las condiciones de propagacion de radio cambian, de modo que ya no se requiere la maxima potencia de transmision para las transmisiones del terminal movil (200).
  14. 14. El terminal movil (200) de la reivindicacion 11, en el que el transceptor (210) de radio esta configurado adicionalmente para recibir un canal de control desde una estacion base de servicio y extraer las ordenes de control de potencia de transmision del canal de control.
  15. 15. El terminal movil (200) de la reivindicacion 14, en el que el transceptor (210) de radio esta configurado ademas para extraer las ordenes de control de potencia de transmision del canal de control de acuerdo con un formato de asignacion de programacion o un formato de orden de control de potencia.
  16. 16. El terminal movil (200) de la reivindicacion 11, en el que el controlador (220) esta configurado adicionalmente para calcular la potencia de salida del transmisor en funcion de al menos uno de entre una estimacion de perdida de trayecto de transmision y un esquema de modulacion y codificacion.
  17. 17. El terminal movil (200) de la reivindicacion 11, en el que el controlador (220) esta configurado adicionalmente para recibir, mediante el transceptor (210) de radio, uno o mas valores de desviacion desde una estacion base de servicio (250), en el que los ajustes de potencia de transmision se calculan adicionalmente en base a uno o mas valores de desviacion.
  18. 18. El terminal movil (200) de la reivindicacion 17, en el que el uno o mas valores de desviacion incluyen una desviacion de potencia de transmision especifica de celula o una desviacion de potencia de transmision especifica del terminal movil, o ambas.
  19. 19. El terminal movil (200) de la reivindicacion 11, en el que el controlador (220) esta configurado adicionalmente para:
    - monitorizar la aparicion de uno o mas criterios de restablecimiento de control de potencia de transmision predeterminados; y
    - restablecer el valor de control de potencia acumulado a un valor predeterminado en respuesta a cada dicha aparicion.
  20. 20. El terminal movil (200) de la reivindicacion 19, en el que los criterios de restablecimiento de control de potencia 5 de transmision predeterminados incluyen al menos uno de entre un cambio en la celula de servicio para el terminal movil (200), una perdida de sincronizacion de enlace ascendente, el transcurso de un periodo predeterminado sin ninguna transmision del terminal movil (200), la recepcion de un parametro de control de potencia cambiado desde la celula de servicio y la recepcion de una orden de control de potencia de transmision que especifica una desviacion absoluta de potencia en lugar de un ajuste de potencia relativo.
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