MXPA03005308A

MXPA03005308A - Ofdma con configuracion adaptable de subportador-cluster y carga selectiva.

Info

Publication number: MXPA03005308A
Application number: MXPA03005308A
Authority: MX
Inventors: Zhang Wenzhong
Original assignee: Adaptix Inc
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2004-12-02
Also published as: JP5826425B2; US7489934B2; CN105119700A; US20110222495A1; US20110222420A1; US20020147017A1; CN105162561A; EP2367314B1; EP2879319A1; EP2988448A1; US20080219363A1; CN105356969A; JP5435681B2; US7146172B2; US20100238833A1; EP2806596A1; EP1344365B1; US20150351100A1; US20130195062A1; JP5119070B2

Abstract

Se describe un metodo y aparato para la seleccion de subportadores para sistemas. En una modalidad, el sistema emplea el acceso multiple de division por frecuencia ortogonal (OFDMA). En una modalidad, un metodo para la seleccion de subportadores comprende multiples suscriptores cada uno midiendo la informacion de canal e interferencia para subportadores basandose en los simbolos piloto recibidos de una estacion base, por lo menos uno de los suscriptores selecciona un conjunto de subportadores candidato, proporciona la informacion de retroalimentacion sobre el conjunto de subportadores candidato a la estacion base, y el suscriptor recibe una indicacion de subportadores a la estacion base, y el suscriptor recibe una indicacion de subportadores del conjunto de subportadores seleccionado por la estacion base para el uso por el suscriptor.

Description

OFDMA CON CONFIGURACIÓN ADAPTABLE DE SUBPORTADOR-CLÚSTER Y CARGA SELECTIVA CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere al campo de comunicaciones inalámbricas; más particularmente, la invención se refiere a sistemas inalámbricos de multi-celdas, multi-suscrlptores que utilizan multiplexión de división por frecuencia ortogonal (OFDM) .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La multiplexión de división por frecuencia ortogonal (OFDMA) es un esquema de modulación eficiente para la transmisión de señales sobre canales de frecuencia-selectivos. En OFDM, un ancho de banda amplio se divide en multi-subportadores de banda estrecha, que se acomodan para ser ortogonales entre si. Las señales moduladas sobre los subportadores se transmiten en paralelo. Para más información, véase Cimini, Jr., "Analysis and Simulation of a Digital obile Channel Using Orthogonal Frequency División Multiplexing, " IEEE Trans. Commun., vol. COM-33, no. 7, July 1985, pp. 665-75; Chuang and Sollenberger, "Beyond 3G: Wideband Wireless Data Access Based on OFDM and Dynamic Packet Assignment," EKE Communications Magazine, Vol. 38, No. 7, pp. 75-87, July 2000. Una forma de utilizar OFDM para soportar múltiple acceso para múltiples suscriptores es a través del acceso múltiple de división por tiempo (TDMA) en el que cada suscriptor utiliza todos los subportadores dentro de sus recuadros de emisión asignados. El acceso múltiple de división por frecuencia ortogonal (OFDMA) es otro método para múltiple acceso, que utiliza el formato básico de OFDM. En OFDMA, los múltiples suscriptores simultáneamente utilizan diferentes subportadores, en una forma similar al acceso múltiple de división por frecuencia (FDMA) . Para más información, véase Sari and Karam, "Orthogonal Frequency-Division Múltiple Access and its Application to CATV Networks," European Transactions on Telecommunications, Vol. 9 (6), pp. 507-516, Nov./Dec. 1998 and Nogueroles. Bossert, Donder, and Zyablov, "Improved Performance of a Random OFDMA Mobile Communication System,". Proceedings of IEEE VTC'98, pp. 2502-2506. La trayectoria múltiple provoca el desvanecimiento de frecuencia-selectivo. Las ganancias de canal son diferentes para diferentes subportadores. Además, los canales típicamente no se correlacionan por diferentes suscriptores. Los subportadores que están en desvanecimiento profundo para un suscriptor pueden proporcionar ganancias elevadas de canal para otro suscriptor. Por lo tanto, es ventajoso en un sistema de OFDMA asignar adaptablemente los subportadores a suscriptores de manera que cada suscriptor disfrute de una ganancia de canal elevada. Para más información, véase Wong et al., "Multiuser OFDM with Adaptive Subcarrier, Bit and Power Allocation," ESEE J. Select. Areas Commun., Vol. 17(10), pp. 1747-1758. October 1999. Dentro de una celda, los suscriptores pueden coordinarse para tener diferentes subportadores en OFDMA. Las señales para los diferentes suscriptores pueden hacerse ortogonales y existe poca interferencia de intra-celda. Sin embargo, con el plan agresivo de reutilización de frecuencia, por ejemplo, el mismo espectro se utiliza para múltiples celdas vecinas, surge el problema de la interferencia de ínter-celda. Es claro que la interferencia de inter-celda en un sistema de OFDMA también es la frecuencia selectiva y es ventajoso asignar adaptablemente los subportadores para mitigar el efecto de la interferencia de ínter-celda. Un procedimiento para la asignación de subportadores para OFDMA es una operación de optimización conjunta, no sólo pidiendo la actividad y el reconocimiento de canal de todos los suscriptores en todas las celdas, sino también pidiendo la reprogramación frecuente cada vez que se cae un suscriptor existente de la red o un nuevo suscriptor se agrega en la red. Esto con frecuencia es poco práctico en un sistema inalámbrico real, principalmente debido al costo de ancho de banda para actualizar la información del suscriptor y el costo de cómputo para la optimización conjunta.

SUMARIO DE IA INVENCIÓN Se describen un método y aparato para la selección de subportadores para sistemas. En una modalidad, el sistema emplea acceso múltiple de división por frecuencia ortogonal (OFDMA) . En una modalidad, un método para la selección de subportadores comprende un canal de medición de suscriptor e información de interferencia para suscriptores basándose en los símbolos piloto recibidos de una estación base, el suscriptor selecciona un conjunto de subportadores candidato, proporciona información de retroalimentación en el conjunto de subportadores candidato a la estación base, y recibe una indicación de subportadores del conjunto de subportadores seleccionados por la estación base para su uso por el suscriptor.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención se entenderá más completamente a partir de la descripción detallada dada en lo siguiente y a partir de los dibujos anexos de varias modalidades de la invención, los cuales sin embargo, no deben tomarse para limitar la invención a las modalidades especificas, sino para explicación y entendimiento solamente. La Figura 1A ilustra subportadores y clusters. La Figura IB es un diagrama de flujo de una modalidad de un proceso para asignar subportadores. La Figura 2 ilustra la rejilla de tiempo y frecuencia de los símbolos de OFDM, pilotos y clusters. La Figura 3 ilustra el procesamiento de suscriptor . La Figura 4 ilustra un ejemplo de la Figura 3. La Figura 5 ilustra una modalidad de un formato para la retroalimentación del clúster arbitrario. La Figura 6 ilustra una modalidad de una división de clusters en grupos. La Figura 7 ilustra una modalidad de un formato de retroalimentación para la asignación de clusters basados en grupos. La Figura 8 ilustra la reutilización de frecuencia e interferencia en una red de multi-celdas, multi-sectores . La Figura 9 ilustra diferentes formatos de clúster para los clusters de coherencia y los clusters de diversidad. La Figura 10 ilustra los clusters de diversidad con salto de subportadores . La Figura 11 ilustra la conmutación inteligente entre los clusters de diversidad y los clusters de coherencia dependiendo de la movilidad de los suscriptores . La Figura 12 ilustra una modalidad de una reconfiguración de la clasificación de clusters. La Figura 13 ilustra una modalidad de una estación base.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA PRESENTE INVENCIÓN Se describe un procedimiento distribuido, de complejidad reducida para la asignación de subportadores. Las técnicas descritas en la presente se describen utilizando OFDMA (clusters) como ejemplo. Sin embargo, no deben limitarse a los sistemas basados en OFDMA. Las técnicas aplican a sistemas multi-portadores en general, en donde, por ejemplo, un portador puede ser un clúster en OFDMA, un código de propagación en CDMA, una viga de antena en SDMA (acceso múltiple de división por espacio) , etc. En una modalidad, la asignación de subportadores se realiza en cada celda separadamente. Dentro de cada celda, la asignación para suscriptores individuales (por ejemplo, móviles) también se hace progresivamente ya que cada nuevo suscriptor se agrega al sistema como opuesto a la asignación conjunta para suscriptores dentro de cada celda en las cuales las decisiones de asignación se hacen tomando en cuenta todos los suscriptores en una celda para cada asignación. Para los canales de enlace descendente, cada suscriptor primero mide el canal y la información de inter erencia para todos los suscriptores y después selecciona los multi-subportadores con buen rendimiento (por ejemplo, una relación alta de señal a interferencia más ruido (SINR) ) y retroalimenta la información sobre estos subportadores candidato a la estación base. La retroalimentación puede comprender información de canal e interferencia (por ejemplo, información de relación de señal a interferencia más ruido) sobre todos los subportadores o sólo una porción de los subportadores . En caso de proporcionar información en sólo una porción de los subportadores, un suscriptor puede proporcionar una lista de subportadores ordenados comenzando con aquellos subportadores que desea utilizar el suscriptor, normalmente debido a que su rendimiento es bueno o mejor que el de los otros subportadores. Con la recepción de la información del suscriptor, la estación base además selecciona los subportadores entre los candidatos, utilizando información adicional disponible en la estación base, por ejemplo, la información de carga de tráfico en cada subportador, la cantidad de peticiones de tráfico en cola en la estación base para cada banda de frecuencia, si las bandas de frecuencia están sobre-utilizadas, y/o cuánto ha estado esperando el suscriptor para enviar la información. En una modalidad, la información de carga del subportador de las celdas vecinas también puede intercambiarse entre las estaciones base. Las estaciones base pueden utilizar esta información en la asignación de subportadores para reducir la interferencia de Inter-celd . En una modalidad, la selección por la estación base de los canales para asignar, basándose en la retroalimentación, resulta en la selección de proporciones de codificación/modulación. Tales proporciones de codificación/modulación pueden especificarse por el suscriptor cuando se especifica los subportadores que encuentra favorables para su uso. Por ejemplo, si la SINR es menor que un cierto umbral (por ejemplo, 12 dB) , se utiliza la modulación de modificación de desplazamiento de fase cuadrante (QPSK) ; de otra manera, se utiliza la modulación de amplitud cuadrante (QAM) 16. Después, la estación base informa a los suscriptores sobre la asignación de subportadores y las proporciones de codificación/modulación para utilizarse. En una modalidad, la información de retroalimentación para la asignación de subportadores de enlace descendente se transmite a la estación base a través del canal de acceso de enlace ascendente, que ocurre en un corto periodo cada recuadro de emisión de transmisión, por ejemplo, 400 microsegundos en cada recuadro de emisión de 10 milisegundos . En una modalidad, el canal de acceso ocupa todo el ancho de banda de frecuencia. Después, la estación base puede recoger la SINR de enlace ascendente de cada subportador directamente del canal de acceso. La SINR asi como la información de carga de tráfico en los subportadores de enlace ascendente se utiliza para la asignación de subportadores de enlace ascendente. Para cualquier dirección, la estación base hace la decisión final de la asignación de subportadores para cada suscriptor. En la siguiente descripción, un procedimiento de asignación de subportadores selectiva también se describe, incluyendo métodos de detección de canal e interferencia, métodos de retroalimentación de información de los suscriptores a la estación base, y algoritmos utilizados por la estación base para las selecciones del subportador. En la siguiente descripción, numerosos detalles se establecen para proporcionar un entendimiento completo de la presente invención. Será aparente, sin embargo, para alguien con experiencia en la técnica que la presente invención puede practicarse sin estos detalles específicos. En otros casos, las estructuras bien conocidas y dispositivos se muestran en forma de diagrama de bloque, en lugar de en detalle, para poder evitar oscurecer la presente invención. Algunas porciones de las descripciones detalladas que siguen se presentan en términos de algoritmos y representaciones simbólicas de operaciones en bits de datos dentro de una memoria computar!zada . Estas descripciones algorítmicas y representaciones son los medios utilizados por aquellos con experiencia en las técnicas de procesamiento de datos para llevar más efectivamente la sustancia de su trabajo a otros con experiencia en la técnica. Aqui un algoritmo, y generalmente concebido para hacer una secuencia autoconsistente de etapas que llevan a un resultado deseado. Las etapas son aquellas que requieren manipulaciones físicas de cantidades físicas. Normalmente, aunque no necesariamente, estas cantidades toman la forma de señales eléctricas o magnéticas capaces de almacenarse, transferirse, combinarse, compararse, y de otra manera manipularse. Se ha probado que es conveniente a veces, principalmente por razones de uso común, referir a estas señales como bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, términos, números, o similares . Se debe tener en mente, sin embargo, que todos éstos y términos similares se asociarán con las cantidades físicas apropiadas y son solamente etiquetas convenientes aplicadas a estas cantidades. A menos que se establezca específicamente lo contrario como es aparente a partir de la siguiente discusión, se aprecia que a través de la descripción, discusiones que utilizan términos tales como "procesamiento" o "cómputo" o "cálculo" o "determinación" o "despliegue" o similares, se refiere a la acción y proceso de un sistema computarizado, o dispositivo de cómputo electrónico similar, que manipula y transforma datos representados como cantidades físicas (electrónicas) dentro de registros y memorias del sistema computarizado dentro de otros datos similarmente representados como cantidades físicas dentro de las memorias y registros del sistema computarizado u otro almacenaje de información, transmisión o dispositivos de despliegue.

La presente invención también se refiere a aparatos para realizar las operaciones en la presente. Este aparato puede construirse especialmente para los propósitos requeridos, o puede comprender una computadora de propósito general selectivamente activada o reconfigurada por un programa computarizado almacenado en la computadora. El programa computarizado puede almacenarse en un medio de almacenaje que se puede leer por computadora, tal como, pero limitándose a, cualquier tipo de disco que incluya discos flexibles, discos ópticos/ CD-ROM, discos magnéticos-ópticos, memorias de sólo lectura (ROM) , memorias de acceso aleatorio (RAM) , EPROM, EEPROM, tarjetas magnéticas u ópticas, o cualquier tipo de medios adecuados para almacenar instrucciones electrónicas, y cada una acoplada a un bus del sistema computarizado. Los algoritmos y despliegues presentados en la presente no se relacionan inherentemente a ninguna computadora particular u otros aparatos. Varios sistemas de propósito general pueden utilizarse con programas de acuerdo con las enseñanzas en la presente, o pueden probar ser convenientes para construir aparatos más especializados para realizar las etapas de métodos requeridos. La estructura requerida para una diversidad de estos sistemas aparecerá a partir de la siguiente descripción. Además, la presente invención no se describe con referencia a ningún lenguaje de programación particular. Se apreciará que una variedad de lenguajes de programación pueden utilizarse para implementar las enseñanzas de la invención como se describe en la presente . Un medio que se puede leer por máquina incluye cualquier mecanismo para almacenar o transmitir información en una forma que se pueda leer por una máquina (por ejemplo, una computadora) . Por ejemplo, un medio que se puede leer por máquina incluye memoria de sólo lectura ("ROM") ; memoria de acceso aleatorio (""RAM" ) ; medio de almacenaje de disco magnético; medio de almacenaje óptico; dispositivos de memoria flash; eléctricas, ópticas, acústicas u otras formas de señales propagadas (por ejemplo, ondas portadoras, señales infrarrojas, señales digitales, etc.); etc.

Aglomeración de Subportadores Las técnicas descritas en la presente se dirigen a la asignación de subportadores para canales de tráfico de datos. En un sistema celular, existen típicamente otros canales, preasignados para el intercambio de información de control y otros propósitos. Estos canales con frecuencia incluyen canales de control de enlace descendente y enlace ascendente, canales de acceso de enlace ascendente, y canales de sincronización de tiempo y frecuencia. La Figura 1A ilustra múltiples subportadores, tal como el subportador 101, y el clúster 102. Un clúster, tal como el clúster 102, se define como una unidad lógica que contiene por lo menos un subportador físico, como se muestra en la Figura 1A. Un clúster puede contener subportadores consecutivos o disjuntos. El mapeo entre un clúster y sus subportadores puede fijarse o se puede reconfigurar . En el último caso, la estación base informa a los suscriptores cuándo los clusters se redefinen. En una modalidad, el espectro de frecuencia incluye 512 subportadores y cada clúster incluye cuatro subportadores consecutivos, resultando por consiguiente en 128 clusters.

Un procedimiento de Asignación de subportadores/Clusters Ejemplar La Figura IB es un diagrama de flujo de una modalidad de un proceso para la asignación de clusters a suscriptores. El proceso se realiza al procesar lógica que puede comprender hardware (por ejemplo, lógica dedicada, circuitería, etc.), software (tal como el que se ejecuta, por ejemplo, un sistema computarizado de propósito general o máquina dedicada) , o una combinación de ambos. Con referencia a la Figura IB, cada estación base difunde periódicamente los símbolos de OFDM piloto a cada suscriptor dentro de su celda (o sector) (bloque 101 de procesamiento) . Los símbolos piloto, con frecuencia referidos como una secuencia de sonido o señal, se conocen tanto por la estación base como por los suscriptores . En una modalidad, cada símbolo piloto cubre todo el ancho de banda de la frecuencia de OFDM. Los símbolos piloto pueden ser diferentes para diferentes celdas (o sectores) . Los símbolos piloto pueden servir para múltiples propósitos: sincronización de tiempo y frecuencia, estimación de canal y medición de relación de señal a interferencia/ruido (SINR) para la asignación de clúster . Después, cada suscriptor monitorea continuamente la recepción de los símbolos piloto y mide la SINR y/u otros parámetros, incluyendo la interferencia de ínter-celda y el tráfico de ínter-celda de cada clúster (bloque 102 de procesamiento) , Basándose en esta información, cada suscriptor selecciona uno o más clusters con buen rendimiento (por ejemplo, SINR elevada y carga de tráfico baja) con relación entre sí y retroalimenta la información en estos clusters candidato a la estación base a través de los canales de acceso de enlace ascendente predefinidos (bloque 103 de procesamiento) . Por ejemplo, los valores de SINR mayores que 10 dB pueden indicar buen rendimiento. De igual manera, un factor de utilización de clúster menor a 50% puede ser indicativo de buen rendimiento. Cada suscriptor selecciona los clusters con rendimiento relativamente mejor que otros. La selección resulta en cada suscriptor que selecciona los clusters que preferirla utilizar basándose en los parámetros medidos. En una modalidad, cada suscriptor mide la SINR de cada clúster de subportador e informa estas medidas de SINR a su estación base a través de un canal de acceso. El valor de SINR puede comprender el promedio de los valores de SINR de cada uno de los subportadores en el clúster. Alternativamente, el valor de SINR para el clúster puede ser la SINR peor entre los valores de SINR de los subportadores en el clúster. En aún otra modalidad, el promedio ponderado de los valores de SINR de los subportadores en el clúster se utiliza para generar un valor de SINR para el clúster. Esto puede ser particularmente útil en los clusters de diversidad donde la ponderación aplicada a los suscriptores puede ser diferente . La retroalimentación de información a partir de cada suscriptor a la estación base contiene un valor de SINR para cada clúster y también indica la proporción de codificación/modulación que el suscriptor desea utilizar. Ningún Índice de clúster se necesita para indicar qué valor de SINR en la retroalimentación corresponde a qué clúster siempre y cuando la orden de información en la retroalimentación se conozca por la estación base. En una modalidad alternativa, la información en la retroalimentación se ordena de acuerdo a cuáles clusters tienen el mejor rendimiento con relación entre sí para el suscriptor. En tal caso, se necesita un índice para indicar a qué clúster corresponde el valor de SINR acompañante . Con la recepción de la retroalimentación a partir de un suscriptor, la estación base además selecciona uno o más clusters para el suscriptor entre los candidatos (bloque 104 de procesamiento) . La estación base puede utilizar información adicional disponible en la estación base, por ejemplo, la información de carga de tráfico en cada subportador, entre las peticiones de tráfico en cola en la estación base para cada banda de frecuencia, si las bandas de frecuencia están sobre-utilizadas, y cuánto ha estado esperando el suscriptor para enviar la información. La información de carga de subportador de las celdas vecinas también puede intercambiarse entre las estaciones base. Las estaciones base pueden utilizar esta información en la asignación de subportadores para reducir la interferencia de inter-celda . Después de la selección de clusters, la estación base notifica al suscriptor sobre la asignación de clusters a través de un canal de control común de enlace descendente o a través de un canal de tráfico de enlace descendente dedicado si la conexión al suscriptor ya se ha establecido (bloque 105 de procesamiento) . En una modalidad, la estación base también informa al suscriptor sobre las proporciones de codificación/modulación apropiadas . Una vez que se establece el enlace de comunicación básico, cada suscriptor puede continuar enviando la retroalimentación a la estación base utilizando un canal de tráfico dedicado (por ejemplo, uno o más canales de acceso de enlace ascendente predefinido) . En una modalidad, la estación base asigna todos los clusters para ser utilizados por un suscriptor enseguida. En una modalidad alternativa, la estación base primero asigna múltiples clusters, referidos en la presente como los clusters básicos, para establecer un enlace de datos entre la estación base y el suscriptor.

La estación base entonces asigna subsecuentemente más clusters, referidos en la presente como clusters auxiliares, al suscriptor para incrementar el ancho de banda de comunicación. Prioridades más altas pueden darse a la asignación de clusters básicos y prioridades más bajas pueden darse a la de los clusters auxiliares. Por ejemplo, la estación base primero asegura la asignación de los clusters básicos a los suscriptores y después intenta satisfacer las peticiones adicionales sobre los clusters auxiliares a partir de los suscriptores. Alternativamente, la estación base puede asignar clusters auxiliares a uno o más suscriptores antes de asignar los clusters básicos a otros suscriptores. Por ejemplo, una estación base puede asignar clusters básicos y auxiliares a un suscriptor antes de asignar algunos clusters a otros suscriptores. En una modalidad, la estación base asigna los clusters básicos a un nuevo suscriptor y después determina si existen algunos otros suscriptores que requieren clusters. Si no es asi, entonces la estación base asigna los clusters auxiliares a ese nuevo suscriptor . De vez en cuando, la lógica de procesamiento realiza el reentrenamiento al repetir el proceso descrito en lo anterior (bloque 106 de procesamiento) . El reentrenamiento puede realizarse periódicamente. Este reentrenamiento compensa el movimiento del suscriptor y cualquier cambio en la interferencia. En una modalidad, cada suscriptor informa a la estación base su selección actualizada de clusters y sus SINR asociadas. Entonces la estación base además realiza la selección e informa al suscriptor sobre la nueva asignación de clusters. El reentrenamiento puede iniciarse por la estación base, y en cuyo caso, la estación base pide a un suscriptor específico informar su selección de clusters actualizada. El reentrenamiento también puede iniciarse por el suscriptor cuando observa deterioración en el canal.

Modulación y Codificación Adaptable En una modalidad, diferentes proporciones de modulación y codificación se utilizan para soportar transmisión confiable sobre canales con diferente SINR. La propagación de señales sobre múltiples subportadores también puede utilizarse para mejorar la conflabilidad en cada SINR baja. Una tabla de codificación/modulación ejemplar se da en lo siguiente en la Tabla 1.

Tabla 1 En el ejemplo anterior, 1/8 de propagación indica que un símbolo de modulación de QPSK se repite sobre ocho subportadores. La repetición/propagación también puede extenderse al dominio de tiempo. Por ejemplo, un símbolo de QPSK puede repetirse sobre cuatro subportadores de dos símbolos de OFDM, resultando también en 1/8 de propagación. La proporción de codificación/modulación puede cambiarse adaptablemente de acuerdo con las condiciones de canal observadas en el receptor después de la asignación de clusters inicial y la selección de proporció .

Símbolos piloto y Medición de SINR En una modalidad, cada estación base transmite los símbolos piloto simultáneamente, y cada símbolo piloto ocupa todo el ancho de banda de frecuencia de OFDM, como se muestra en las Figuras 2A-C. Con referencia a la Figura 2A-C, los símbolos 201 piloto se muestran cruzando todo el ancho de banda de frecuencia de OFDM para las celdas A, B y C, respectivamente . En una modalidad, cada uno de los símbolos piloto tiene una longitud o duración de 128 microsegundos con un tiempo de protección, combinación de la cual es aproximadamente 152 microsegundos. Después de cada período piloto, existe un número predeterminado de períodos de datos seguidos por otro conjunto de símbolos piloto. En una modalidad, existen cuatro períodos de datos utilizados para transmitir los datos después de cada piloto, y cada uno de los períodos de datos es de 152 microsegundos. Un suscriptor estima la SINR para cada clúster a partir de los símbolos piloto. En una modalidad, el suscriptor primero estima la respuesta de canal, incluyendo la amplitud y fase, como si no existiera interferencia o ruido. Una vez que se estima el canal, el suscriptor calcula la interferencia/ruido a partir de la señal recibida. Los valores de SINR estimados pueden ordenarse a partir de la SINR més grande a más pequeña y los clusters con valores de SINR más grandes se seleccionan. En una modalidad, los clusters seleccionados tienen los valores de SINR que son más grandes que la SINR mínima que aún permite una transmisión confiable (aunque de proporción baja) soportada por el sistema. El número de clusters seleccionado puede depender del ancho de banda de retroalimentación y la proporción de transmisión de petición. En una modalidad, el suscriptor siempre trata de enviar la información sobre tantos clusters como sea posible a partir de lo que elige la estación base. Los valores de SINR estimados también se utilizan para elegir la proporción de codificación/modulación apropiada para cada clúster como se discute en lo anterior. Al utilizar un esquema de índices de SINR apropiado, un índice de SINR también puede indicar una proporción de codificación y modulación particular que desea utilizar un suscriptor. Nótese que aún para los mismos suscriptores, diferentes clusters pueden tener diferentes proporciones de codificación/modulación. Los símbolos piloto sirven para un propósito adicional al determinar la interferencia entre las celdas. Puesto que los pilotos de múltiples celdas se difunden al mismo tiempo, interferirán entre sí (debido a que ocupan toda la banda de frecuencia) . Esta colisión de símbolos piloto puede utilizarse para determinar la cantidad de interferencia como un escenario del peor de los casos. Por lo tanto, en una modalidad, la estimación de SINR anterior que utiliza este método es conservadora ya que el nivel de interferencia medido es el escenario del peor de los casos, asumiendo que todas las fuentes de interferencia están activas. De este modo, la estructura de los símbolos piloto es tal que ocupa toda la banda de frecuencia y provoca colisiones entre diferentes celdas para el uso en detectar la SINR del peor de los casos en los sistemas de transmisión de paquetes. Durante los periodos de tráfico de datos, los suscriptores pueden determinar el nivel de interferencia nuevamente. Los periodos de tráfico de datos se utilizan para estimar el tráfico de intra-celda asi como el nivel de interferencia de inter-celda. Especificamente, la diferencia de potencia durante los periodos piloto y tráfico puede utilizarse pata detectar la carga de tráfico (intra-celda) y la interferencia de ínter-celda para seleccionar los clusters deseables. El nivel de interferencia sobre ciertos clusters puede ser más bajo, debido a que estos clusters pueden no utilizarse en las celdas vecinas. Por ejemplo, en la celda A, con respecto al clúster A existe menos interferencia debido a que el clúster A no se utiliza en la celda B (mientras se utiliza en la celda C) . Similármente, en la celda A, el clúster B experimentará menos interferencia de la celda B debido a que el clúster B se utiliza en la celda B pero no en la celda C. La proporción de codificación/modulación basándose en esta estimación es fuerte para frecuentar los cambios de interferencia que resultaron de la transmisión de paquetes con ráfaga. Esto es debido a que la predicción de proporción se basa en la situación del peor de los casos en la cual todas las fuentes de interferencia estén transmitiendo. En una modalidad, un suscriptor utiliza la información disponible de los periodos de simbolos piloto y los periodos de tráfico de datos para analizar la presencia del tráfico de intra-celda y la interferencia de ínter-celda. La meta del suscriptor es proporcionar una indicación a la estación base en cuanto a los clusters que el suscriptor desea utilizar. Idealmente, el resultado de la selección por el suscriptor es los clusters con ganancia de canal elevada, baja interferencia de otras celdas, y alta disponibilidad. El suscriptor proporciona la información de retroalimentación que incluye los resultados, lista los clusters deseados en orden o no, como se describe en la presente . La Figura 3 ilustra una modalidad del procesamiento del suscriptor. El procesamiento se realiza al procesar la lógica que puede comprender hardware (por ejemplo, lógica dedicada, circuiteria, etc.), software (tal como el que se ejecuta, por ejemplo, un sistema computarizado de propósito general o máquina dedicada) , o una combinación de ambos . Con referencia a la Figura 3, el bloque 301 de procesamiento de estimación de canal/interferencia realiza la estimación de canal e interferencia en los periodos piloto en respuesta a los símbolos piloto. El bloque 302 de procesamiento de análisis de tráfico/interferencia realiza el análisis de tráfico e interferencia en los periodos de datos en respuesta a la información de señales y a la información del bloque 301 de estimación de canal/interferencia. El bloque 303 de procesamiento de orden de clúster y predicción de proporción se acopla a las salidas del bloque 301 de procesamiento de estimación de canal/interferencia y al bloque 302 de procesamiento de análisis de tráfico/interferencia para analizar la orden y selección de clusters junto con la predicción de proporción . La salida del bloque 303 de procesamiento de orden de clusters se ingresa al bloque 304 de procesamiento de petición de clusters, que requiere clusters y las proporciones de codificación/modulación. Las indicaciones de estas selecciones se envían a la estación base. En una modalidad, la SINR en cada clúster se informa a la estación base a través de un canal de acceso. La información se utiliza para que la selección de clusters evite los clusters con carga de tráfico de intra-celda pesada /o interferencia fuerte de otras celdas. Es decir, un nuevo suscriptor no puede asignarse el uso de un clúster particular si la carga de tráfico de intra-celda pesada ya existe con respecto a la del clúster. También, los clusters no pueden asignarse si la interferencia es tan fuerte que la SINR solamente permite la transmisión de baja proporción o ninguna transmisión confiable en lo absoluto. La estimación de canal/interferencia por el bloque 301 de procesamiento es bien conocida en la técnica al monitorear la interferencia que se genera debido a los símbolos piloto de ancho de banda completo que se difunden simultáneamente en múltiples celdas. La información de interferencia se envía al bloque 302 de procesamiento que utiliza la información para resolver la siguiente ecuación: 2¾S¿ + I± + n± = y± donde S± representa la señal para el subportador i (banda de frecuencia) , J es la interferencia para el subportador i, n es el ruido asociado con el subportador i, y y es la observación para el subportador i. En el caso de 512 subportadores, i puede variar de 0 a 511. La I±, y n± no se separan y pueden considerarse una cantidad. La interferencia/ruido y la ganancia H± de canal no se conocen. Durante los periodos piloto, la S± representa los símbolos piloto, y la observación y¿ se conoce, permitiendo por consiguiente la determinación de la ganancia íf¿ de canal para el caso donde no existe interferencia o ruido. Una vez que esto se conoce, puede regresar a la ecuación para determinar la interferencia/ruido durante los períodos de datos ya que H±, Si y y± todos se conocen. La información de interferencia de los bloques 301 y 302 de procesamiento se utilizan por el suscriptor para seleccionar los clusters deseados. En una modalidad, al utilizar el bloque 303 de procesamiento, el suscriptor ordena los clusters y también predice la proporción de datos que puede estar disponible utilizando los clusters. La información de proporción de datos predicha puede obtenerse de una tabla de consulta con valores de proporción de datos precalculados. Tal tabla de consulta puede almacenar los pares de cada SINR y su proporción de transmisión deseable asociada. Basándose en esta información, el suscriptor selecciona los clusters que desea utilizar basándose en los criterios de rendimiento predeterminados. Al utilizar la lista ordenada de clusters, el suscriptor requiere los clusters deseados junto con las proporciones de codificación y modulación conocidas para el suscriptor para lograr las proporciones de datos deseadas. La Figura 4 es una modalidad de un aparato para la selección de clusters basándose en la diferencia de potencia. El procedimiento utiliza la información disponible durante los periodos de símbolos piloto y los periodos de tráfico de datos para realizar la detección de energía. El procesamiento de la Figura 4 puede implementarse en hardware (por ejemplo, lógica dedicada, circuitería, etc.), software (como la que se ejecuta, por ejemplo, un sistema computarizado de propósito general o máquina dedicada) o una combinación de ambos. Con referencia a la Figura 4, un suscriptor incluye el bloque 401 de procesamiento de estimación de SINR para realizar la estimación de SINR para cada clúster en los periodos piloto, el bloque 402 de procesamiento de cálculo de potencia para realizar los cálculos de potencia para cada clúster en los periodos piloto y el bloque 403 de procesamiento de cálculo de potencia para realizar los cálculos de potencia en los periodos de datos para cada clúster. El restador 404 resta los cálculos de potencia para los periodos de datos del bloque 403 de procesamiento de aquellos en los periodos piloto del bloque 402 de procesamiento. El resultado del restador 404 se ingresa a la diferencia de potencia que ordena (selección de grupo) al bloque 405 de procesamiento a que realice la orden y selección de clusters basándose en la SINR y la diferencia de potencia entre los periodos piloto y los periodos de datos. Una vez que se han seleccionado los clusters, el suscriptor pide los clusters seleccionados y las proporciones de codificación/modulación con el bloque 406 de procesamiento. Más especificamente, en una modalidad, la potencia de señal de cada clúster durante los periodos piloto se compara con aquella durante los periodos de tráfico, de acuerdo con lo siguiente: + Plr sin señal e interferencia con señal solamente con interferencia solamente con señal e interferencia donde Pp es la potencia medida correspondiente a cada clúster durante los periodos piloto, PD es la potencia medida durante los periodos de tráfico/ Ps es la potencia de señal, Pi es la potencia de interferencia, y Pj, es la potencia de ruido. En una modalidad, el suscriptor selecciona los clusters con Pp/ (Pp-PD) relativamente largo (por ejemplo, más largo que un umbral tal como 10 dB) y evita a los clusters con bajo Pp/ {Pp-PD) (por ejemplo, más bajo que un umbral tal como 10 dB) cuando es posible. Alternativamente, la diferencia puede utilizarse sobre la diferencia de energía entre las muestras observadas durante el periodo piloto y durante el periodo de tráfico de datos para cada uno de los subportadores en un clúster como lo siguiente: A Hy/l-ly^l De este modo, el suscriptor suma diferencias para todos los suscriptores .

Dependiendo de la implementación actual, un suscriptor puede utilizar la siguiente métrica, una función combinada de SINR y Pr - PD, para seleccionar los clusters : ß = / (SINR, ¾/ (PP-PD) donde / es una función de las dos entradas. Un e emplo de / es el promedio ponderado (por ejemplo, pesos iguales) . Alternativamente, un suscriptor selecciona un clúster basándose en su SINR y solamente utiliza la diferencia de potencias Pp - PD para distinguir los clusters con SINR similar. La diferencia puede ser más pequeña que un umbral (por ejemplo, 1 dB) . Tanto la medición de SINR como Pp - Pz> pueden promediarse con el tiempo para reducir la variación y mejorar la precisión. En una modalidad, se utiliza una ventana temporal de promedio móvil que es lo suficientemente larga para promediar la anormalidad estadística aún corta lo suficiente para capturar la naturaleza de variación de tiempo del canal y la interferencia, por ejemplo, 1 milisegundo.

Formato de Retroalimentación para la Asignación de clusters de Enlace Descendente En una modalidad, para el enlace descendente, la retroalimentación contiene los Indices de los clusters seleccionados y su SINR. Un formato ejemplar para la retroalimentación del clúster arbitrario se muestra en la Figura 5. Con referencia a la Figura 5, el suscriptor proporciona un Índice de clúster (ID) para indicar el clúster y su valor de SINR asociado. Por ejemplo/ en la retroalimentación, el suscriptor proporciona el clúster ID1 (501) y la SINR para el clúster, SINR1 (502), clúster ID2 (503) y la SINR para el clúster, SINR2 (504), y el clúster ID3 (505), y la SINR para el clúster, SINR3 (506), etc. La SINR para el clúster puede crearse utilizando un promedio de las SINR de los subportadores . De este modo, múltiples clusters arbitrarios pueden seleccionarse como los candidatos. Como se discute en lo anterior, los clusters seleccionados también pueden ordenarse en la retroalimentación para indicar la prioridad. En una modalidad, el suscriptor puede formar una lista de prioridad de los clusters y enviarla nuevamente la información de SINR en una orden descendente de prioridad. Típicamente, un Indice para el nivel de SINR, en lugar de la SINR misma es suficiente para indicar la codificación/modulación apropiada para el clúster. Por ejemplo, un campo de tres bits puede utilizarse para el índice de SINR para indicar ocho diferentes proporciones de codificación/modulación adaptables.

Una Estación Base Ejemplar La estación base asigna los clusters deseables al suscriptor que hace la petición. En una modalidad, la disponibilidad del clúster para la asignación a un suscriptor depende de la carga de tráfico total en el clúster. Por lo tanto, la estación base selecciona los clusters, no solamente con SINR elevada, sino también con carga de tráfico ba a. La Figura 13 es un diagrama de bloque de una modalidad de una estación base. Con referencia a la Figura 13, la asignación de clusters y el controlador 1301 de programación de carga (asignador de clusters) recoge toda la información necesaria, incluyendo la SINR de enlace descendente/enlace ascendente de los clusters especificados para cada suscriptor (por ejemplo, mediante las señales 1313 de Indices de SINR/proporción recibidas del transeptor 1305 de OFDM) y los datos de usuario, la plenitud de cola/carga de tráfico (por ejemplo, mediante la información 1311 de la memoria intermedia de datos de usuario de la memoria intermedia 1302 de datos de multiusuarios ) . Al utilizar esta información, el controlador 1301 hace la decisión sobre la asignación de clusters y la programación de carga para cada usuario, y almacena la información de decisión en una memoria (no mostrada) . El controlador 1301 informa a los suscriptores sobre las decisiones a través de los canales de señal de control (por ejemplo, la señal de control/asignación 1312 de clusters mediante el transeptor 1305 de OFDM) . El controlador 1301 actualiza las decisiones durante el reentrenamiento . En una modalidad, el controlador 1301 también realiza el control de admisión para el acceso de usuario puesto que conoce la carga de tráfico del sistema. Esto puede realizarse al controlar las memorias 1302 intermedias de datos de usuario utilizando las señales 1310 de control de admisión. Los datos de paquete del Usuario 1 - N se almacenan en las memorias 1302 intermedias de datos de usuario. Para el enlace descendente, con el control del controlador 1301, el multiplexor 1303 carga los datos de usuario a las memorias intermedias de los datos de clúster (para el Clúster 1 ~ M) que esperan ser transmitidos. Para el enlace ascendente, el multiplexor 1313 envia los datos en las memorias intermedias del clúster a las memorias intermedias del usuario correspondientes. La memoria 1304 intermedia del clúster almacena la señal que se transmite a través del transeptor 1305 de OFDM (para el enlace descendente) y la señal recibida del transeptor 1305. En una modalidad, cada usuario puede ocupar múltiples clusters y cada clúster puede compartirse por múltiples usuarios (en una forma de división por tiempo) .

Asignación de clusters Basados en Grupo En otra modalidad, para el enlace descendente, los clusters se dividen en grupos. Cada grupo puede incluir múltiples clusters. La Figura 6 ilustra una separación ejemplar. Con referencia a la Figura 6, los grupos 1-4 se muestran con flechas que señalan a los clusters que están en cada grupo como resultado de la separación. En una modalidad, los clusters dentro de cada grupo se separan de todo el ancho de banda. En una modalidad, los clusters dentro de cada grupo se separan más allá del ancho de banda coherente de canal, es decir, el ancho de banda dentro del cual la respuesta de canal sigue siendo aproximadamente la misma. Un valor típico del ancho de banda coherente es 100 kHz para muchos sistemas celulares. Esto mejora la diversidad de frecuencia dentro de cada grupo e incrementa la probabilidad de que por lo menos parte de los clusters dentro de un grupo puedan proporcionar SINR elevada. Los clusters pueden asignarse en grupos. Las metas de la asignación de clusters basadas en grupo incluyen reducir los bits de datos para el Indice de clusters, reduciendo por consiguiente los requerimientos de ancho de banda del canal de retroalimentación (información), y el canal de control (información) para la asignación de clusters. La asignación de clusters basada en grupo también puede utilizarse para reducir la interferencia de inter-celda. Después de recibir la señal piloto de la estación base, un suscriptor envia nuevamente la información de canal a uno o más grupos de clusters, simultánea o secuencialmente . En una modalidad, solamente la información en algunos de los grupos se envia nuevamente a la estación base. Muchos criterios pueden utilizarse para elegir y ordenar los grupos, basándose en la información de canal, los niveles de interferencia de ínter-celda, y la carga de tráfico de intra-celda en cada clúster . En una modalidad, un suscriptor primero selecciona el grupo con el mejor rendimiento general y después retroalimenta la información de SINR a los clusters en ese grupo. El suscriptor puede ordenar los grupos basándose en su número de clusters por el cual la SINR es más alta que un umbral predefinido. Al transmitir la SINR de todos los clusters en el grupo secuencialmente, sólo el índice de grupo, en lugar de todos los índices de clusters, necesita transmitirse. De este modo, la retroalimentación para cada grupo generalmente contiene dos tipos de información: el índice de grupo y el valor de SINR de cada clúster dentro del grupo. La Figura 7 ilustra un formato ejemplar para indicar una asignación de clusters basada en grupo. Con referencia a la Figura 7, un grupo ID, ID1, es seguido por los valores de SINR para cada uno de los clusters en el grupo. Esto puede reducir significativamente el tiempo improductivo de retroalimentación. Con la recepción de información de retroalimentación desde el suscriptor, el asignador de clusters en la estación base selecciona múltiples clusters a partir de uno o más grupos, si está disponible, y después asigna los clusters al suscriptor. Esta selección puede utilizarse por una asignación en una porción de control de acceso de medios de la estación base . Además, en un ambiente de multi-celdas, los grupos pueden tener diferentes prioridades asociadas con diferentes celdas. En una modalidad, la selección de suscriptor de un grupo se desvía por la prioridad de grupo, lo cual quiere decir que ciertos suscriptores tienen prioridades más altas sobre el uso de algunos grupos que los otros suscriptores. En una modalidad, no existe asociación fija entre un suscriptor y un grupo de clusters; sin embargo, en una modalidad alternativa, puede existir una asociación fija. En una implementación que tiene una asociación fija entre un suscriptor y uno o más grupos de clusters, el Indice de grupo en la información de retroalimentación puede omitirse, debido a que esta información se conoce tanto para el suscriptor como para la estación base por omisión. En otra modalidad, la señal piloto enviada desde la estación base al suscriptor también indica la disponibilidad de cada clúster, por ejemplo, la señal piloto muestra cuáles clusters ya se han asignado a otros suscriptores y cuáles clusters están disponibles para nuevas asignaciones. Por ejemplo, la estación base puede transmitir una secuencia piloto 1111 1111 sobre los subportadores de un clúster para indicar que el clúster está disponible, y 1111-1-1-1-1 para indicar que el clúster no está disponible. En el receptor, el suscriptor primero distingue las dos secuencias utilizando los métodos de procesamiento de señales que son bien conocidos en la técnica, por ejemplo, los métodos de correlación, y después estima el canal y el nivel de interferencia . Con la combinación de esta información de las caracteristicas de canal obtenidas por el suscriptor, el suscriptor puede dar prioridad a los grupos para lograr la SINR elevada y el buen equilibrio de carga. En una modalidad, el suscriptor protege la información de retroalimentación al utilizar los códigos de corrección de error. En una modalidad, la información de SINR en la retroalimentación primero se comprime utilizando las técnicas de codificación de fuente, por ejemplo, codificación diferencial, y después es codificada por los códigos de canal. La Figura 8 muestra una modalidad de un patrón de reutilización de frecuencia para un equipo celular ejemplar. Cada celda tiene estructura hexagonal con seis sectores utilizando antenas direccionales en las estaciones base. Entre las celdas, el factor de reutilización de frecuencia es uno. Dentro de cada celda, el factor de reutilización de frecuencia es 2 donde los sectores utilizan dos frecuencias alternativamente. Como se muestra en la Figura 8, cada sector sombreado utiliza la mitad de los clusters de OFDMA disponibles y cada sector no sombreado utiliza la otra mitad de los clusters. Sin pérdida de generalidad, los clusters utilizados con los sectores sombreados se refieren en la presente como clusters nones y aquellos utilizados por los sectores no sombreados se refieren en la presente como clusters pares.

Considérese el señalamiento de enlace descendente con antenas omnidireccionales en los suscriptores . A partir de la Figura 8, es claro que para el enlace descendente en los sectores sombreados, la Celda A interfiere con la Celda B, la cual a su vez interfiere con la Celda C, que a su vez interfiere con la Celda A, particularmente A -> B -> C -> A. Para los sectores no sombreados, la Celda A interfiere con la Celda C, la cual a su vez interfiere con la Celda B, que a su vez interfiere con la Celda A, particularmente A -> C -> B -> A. El sector Al recibe la interferencia del Sector Cl, pero su transmisión interfiere con el Sector Bl . Particularmente, su fuente de interferencia y las victimas con las cuales interfiere no son las mismas. Esto puede provocar un problema de estabilidad en un sistema de asignación de clusters distribuido utilizando evasión de interferencia: si un clúster de frecuencia se asigna en el sector Bl pero no en el Sector Cl el clúster puede asignarse en Al debido a que puede verse como limpio en Al. Sin embargo, la asignación de este clúster Al puede provocar problema de interferencia a la asignación existente en Bl . En una modalidad, diferentes grupos de clusters se asignan a diferentes prioridades para su uso en diferentes celdas para aminorar el problema antes mencionado cuando la carga de tráfico se añade progresivamente a un sector. Las órdenes de prioridad se designan conjuntamente de manera que un clúster puede asignarse selectivamente para evitar la interferencia de su fuente de interferencia, mientras reduce, y potencialmente disminuye la probabilidad de provocar problema de interferencia de las asignaciones existentes en otras celdas. Al utilizar el ejemplo antes mencionado, los clusters nones (utilizados por los sectores sombreados) se dividen en 3 grupos: Grupo 1, 2, 3. Las órdenes de prioridad se enlistan en la Tabla 2.

Tabla 2: Orden de prioridad para el enlace descendente de los sectores sombreados Considérese el Sector Al. Primero, los clusters en el Grupo 1 se asignan selectivamente. Si existen aún más suscriptores demandando clusters, los clusters en el Grupo 2 se asignan selectivamente a los suscriptores, dependiendo de la SINR medida (evitando que los clusters reciban interferencia fuerte del Sector Cl) . Nótese que los clusters recientemente asignados del Grupo 2 al Sector Al no deben provocar el problema de interferencia en el Sector Bl, a menos que la carga en el Sector Bl sea tan pesada que los clusters en ambos Grupos 3 y 1 se utilicen demasiado y los clusters en el Grupo 2 tampoco se utilicen. La Tabla 3 muestra el uso de clusters cuando menos de 2/3 de todos los clusters disponibles que se utilizan en el Sector Al, Bl y Cl .

Tabla 3: Uso de clusters para el enlace descendente de los sectores sombreados con menos de 2/3 de la carga completa La Tabla 4 muestra las órdenes de prioridad para los sectores no sombreados, los cuales son diferentes de aquellos para los sectores sombreados, puesto que la relación de interferencia es inversa Tabla 4: Orden de prioridad para el enl descendente de los sectores no sombreados Conmutación Inteligente entre los Clusters de Coherencia y Diversidad En una modalidad, existen dos categorías de clusters: clusters de coherencia, que contienen múltiples subportadores cercanos entre sí y los clusters de diversidad, que contienen múltiples subportadores con por lo menos algunos de los subportadores propagados en separación sobre el espectro. La cercanía de los subportadores múltiples en los clusters de coherencia preferiblemente está dentro del ancho de banda de coherencia de canal, es decir, el ancho de banda dentro del cual la respuesta sigue siendo aproximadamente la misma, la cual típicamente está dentro de 100 kHz para muchos sistemas celulares. Por otro lado, la propagación de los suscriptores en los clusters de diversidad de preferencia es más grande que el ancho de banda de coherencia de canal, típicamente dentro de 100 kHz para muchos sistemas celulares. Desde luego, entre más grande la propagación, mejor la diversidad. Por lo tanto, una meta general en tales casos es aumentar la propagación. La Figura 9 ilustra formatos de clusters ejemplares para los clusters de coherencia y los clusters de diversidad para las Celdas A-C. Con referencia a la Figura 9, para las celdas A-C, el etiquetado de las frecuencias (subportadores ) indica que las frecuencias son parte de los clusters de coherencia o de diversidad. Por ejemplo, aquellas frecuencias etiquetadas con 1-8 son los clusters de diversidad y aquellas etiquetadas con 9-16 son los clusters de coherencia. Por ejemplo, todas las frecuencias etiquetadas con 1 en una celda son parte de un clúster de diversidad, todas las frecuencias etiquetadas con 2 en una celda son parte de otro clúster de diversidad, etc., mientras el grupo de frecuencias etiquetadas con 9 son un clúster de coherencia, el grupo de frecuencias etiquetadas con 10 son otro clúster de coherencia, etc. Los clusters de diversidad pueden configurarse en forma diferente para diferentes celdas para reducir el efecto de interferencia de ínter-celda a través del promedio de interferencia. La Figura 9 muestra las configuraciones de clusters ejemplares para tres celdas vecinas. La interferencia de un clúster particular en una celda se distribuye a muchos clusters en otras celdas, por ejemplo, la interferencia del Clúster 1 en la Celda A y se distribuye al clúster 1, 8, 7, 6 en la Celda B. Esto reduce significativamente la potencia de inter erencia a cualquier clúster particular en la Celda B. De igual manera, la interferencia a cualquier clúster particular en una celda viene de muchos diferentes clusters en otras celdas. Puesto que no todos los clusters son interferencias fuertes, los clusters de diversidad, con la codificación de canal a través de sus subportadores, proporciona la ganancia de diversidad de interferencia. Por lo tanto, es ventajoso asignar clusters de diversidad a suscriptores que están cercanos (por ejemplo, dentro del ancho de banda de coherencia) a los limites de celda y se someten más a la interferencia de nter-celda. Puesto que los subportadores en un clúster de coherencia son consecutivos o cercanos entre si (por ejemplo dentro del ancho de banda coherente) , probablemente están dentro del ancho de banda coherente del desvanecimiento de canal. Por lo tanto, la ganancia de canal de un clúster de coherencia puede variar significativamente y la selección de clusters puede mejorar mayormente el rendimiento. Por otro lado, la ganancia de canal promedio de un clúster de diversidad tiene menos de un grado de variación debido a la diversidad de frecuencia inherente entre los subportadores múltiples propagados sobre el espectro. Con la codificación de canal a través de los subportadores dentro del clúster, los clusters de diversidad son más fuertes a la mala selección de clusters (por la naturaleza de la diversificación misma) , mientras producen posiblemente menos ganancia de la selección de clusters. La codificación de canal a través de los subportadores quiere decir que cada palabra código contiene bits transmitidos de múltiples subportadores, más específicamente, los bits diferentes entre las palabras código (vector de error) se distribuyen entre múltiples subportadores. Más diversidad de frecuencia puede obtenerse a través del salto del subportador con el tiempo en el cual un suscriptor ocupa un conjunto de subportadores en un recuadro de emisión y otro conjunto diferente de subportadores en un recuadro de emisión diferente. Una unidad de codificación (trama) contiene múltiples recuadros de emisión y los bits transmitidos se codifican a través de toda la trama. La Figura 10 ilustra el clúster de diversidad con el salto del subportador. Con referencia a la Figura 10, existen cuatro clusters de diversidad en cada una de las celdas A y B mostradas, con cada subportador en clusters de diversidad individuales que tienen la misma etiqueta (1, 2, 3, ó 4) . Existen cuatro recuadros de emisión separados, mostrados y durante cada uno de los recuadros de emisión, los subportadores para cada uno de los clusters de diversidad cambian. Por ejemplo, en la celda A, el subportador 1 es parte del clúster 1 de diversidad durante el recuadro 1 de emisión, es parte del clúster 2 de diversidad durante el recuadro 2 de emisión, es parte del clúster 3 de diversidad durante el recuadro 3 de emisión, y es parte del clúster de diversidad durante el recuadro 4 de emisión. De este modo, más diversidad de interferencia puede obtenerse a través del salto de subportador con el tiempo, con diversidad de interferencia adicional lograda al utilizar diferentes patrones de salto para diferentes celdas, como se muestra en la Figura 10. La forma en la cual el suscriptor cambia los subportadores (secuencia de saltos) puede ser diferente para diferentes celdas para poder lograr mejor promedio de interferencia a través de la codificación. Para suscriptores estáticos, tal como el acceso inalámbrico fijo, los canales cambian muy poco con el tiempo. La asignación de clusters selectiva utilizando los clusters de coherencia logra mejor rendimiento. Por otro lado, para suscriptores móviles, la variación de tiempo de canal (la variación debido a los cambios en el canal con el tiempo) puede ser muy grande. Un clúster de ganancia elevada en un momento puede estar en desvanecimiento profundo en otro. Por lo tanto, la asignación de clusters necesita actualizarse a una proporción rápida, provocando tiempo improductivo de control significativo. En este caso, los clusters de diversidad pueden utilizarse para proporcionar una fuerza extra y para aminorar el tiempo improductivo de la reasignación de clusters frecuente. En una modalidad, la asignación de clusters se realiza más rápido gue la proporción de cambio de canal, la cual con frecuencia se mide por la proporción Doppler de canal (en Hz) , es decir, cuántos ciclos el canal cambia por segundo donde el canal es completamente diferente después de un ciclo. Nótese que la asignación de clusters selectiva puede realizarse en ambos clusters de coherencia y de diversidad. En una modalidad, para las celdas que contienen suscriptores móviles y fijos mezclados, un detector de variación de canal/interferencia puede implementarse en el suscriptor o en la estación base, o en ambas. Al utilizar los resultados de detección, el suscriptor y la estación base seleccionan en forma inteligente los clusters de diversidad para los suscriptores móviles o los suscriptores fijos en los limites de celdas, y los clusters de coherencia a los suscriptores fijos cercanos a la estación base. El detector de variación de canal de interferencia mide la variación de canal (SINR) de vez en cuando para cada clúster. Por ejemplo, en una modalidad, el detector de canal/interferencia mide la diferencia de potencia entre los símbolos piloto para cada clúster y promedia la diferencia sobre una ventana móvil (por ejemplo, 4 recuadros de emisión) . Una gran diferencia indica que el canal/interferencia cambia en forma frecuente y la asignación de subportadores puede no ser confiable. En tal caso, los clusters de diversidad son más deseables para el suscriptor. La Figura 11 es un diagrama de flujo de una modalidad de un proceso para la selección inteligente entre los clusters de diversidad y los clusters de coherencia dependiendo de la movilidad de los suscriptores. El proceso se realiza por la lógica de procesamiento que puede comprender hardware (por ejemplo, circuitería, lógica dedicada, etc.), software (tal como el que se ejecuta, por ejemplo, un sistema computarizado de propósito general o máquina dedicada) o una combinación de ambos.

Con referencia a la Figura 11, la lógica de procesamiento en la estación base realiza la detección de variación de canal/interferencia (bloque 1101 de procesamiento) . La lógica de procesamiento entonces prueba si los resultados de la detección de variación de canal/interferencia indican que el usuario es móvil o se encuentra en una posición fija cercana al borde de la celda (bloque 1102 de procesamiento) . Si el usuario no es móvil o no está en una posición fija cercana al borde de la celda, el procesamiento cambia al bloque 1103 de procesamiento donde la lógica de procesamiento en la estación base selecciona los clusters de coherencia; de otra manera, el procesamiento cambia al bloque 1104 de procesamiento en el cual la lógica de procesamiento en la estación base selecciona los clusters de diversidad. La selección puede actualizarse y cambiarse en forma inteligente durante el reentrenamiento. La relación/asignación de los números de los clusters de coherencia y de diversidad en una celda depende de la relación de población de los suscriptores móviles y fijos. Cuando la población cambia conforme evoluciona el sistema, la asignación de clusters de coherencia y de diversidad puede reconfigurarse para acomodar las nuevas necesidades del sistema. La Figura 12 ilustra una reconfiguración de la clasificación de clusters que puede soportar más suscriptores móviles que aquella en la Figura 9. Mientras muchas alteraciones y modificaciones de la presente invención indudablemente serán claras para alguien con experiencia en la técnica después de haber leído la descripción anterior, se entenderá que cualquier modalidad particular mostrada y descrita por medio de la ilustración de ninguna forma se pretende para considerarse limitante. Por lo tanto, referencias a los detalles de varias modalidades no se pretenden para limitar el alcance de las reivindicaciones que en sí mismas relatan solamente aquellas características tomadas como esenciales para la invención.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo descrito en las siguientes reivindicaciones. 1. Un método para la selección de subportadores para un sistema que emplea acceso múltiple de división por frecuencia ortogonal (OFDMñ.) caracterizado porque comprende : un canal de medición de suscriptor e información de interferencia para una pluralidad de subportadores basándose en los símbolos piloto recibidos de una estación base; el suscriptor selecciona un conjunto de subportadores candidatos; el suscriptor proporciona información de retroalimentación sobre el conjunto de subportadores candidatos a la estación base; y el suscriptor recibe una indicación de subportadores del conjunto de subportadores seleccionados por la estación base para el uso por el suscriptor. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende el suscriptor que monitorea continuamente la restricción de los símbolos piloto conocidos para la estación base y mide la relación de señal más interferencia a ruido (SINR) de cada clúster de subportadores. 3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque además comprende el suscriptor que mide la interferencia de nter-celda, en donde el suscriptor selecciona los subportadores de candidato basándose en la interferencia de inter-celda. . El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque además comprende la estación base que selecciona los subportadores para el suscriptor basándose en la evasión de interferencia de inter-celda . 5. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque además comprende el suscriptor que mide el tráfico de intra-celda, en donde el suscriptor selecciona los subportadores candidatos basándose en el equilibrio de carga del tráfico de intra-celda. 6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque además comprende la estación base que selecciona los subportadores para poder equilibrar la carga de tráfico de intra-celda en cada clúster. . El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende el suscriptor que emite la nueva información de retroalimentación después de ser asignado el conjunto de suscriptores para asignarse un nuevo conjunto de subportadores y después de eso el suscriptor recibe otra indicación del nuevo conjunto de subportadores, 8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende el suscriptor que utiliza información de los periodos de símbolos piloto y los periodos de datos para medir la información de canal e interferencia. 9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el suscriptor selecciona los subportadores candidatos basándose en la SINR de un clúster de subportadores y una diferencia entre la potencia medida correspondiente a cada clúster durante los periodos piloto y la potencia medida durante los periodos de datos. 10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque además comprende un suscriptor que utiliza la diferencia de potencia para distinguir, durante la selección, los clusters de subportadores que tienen SINR sustancialmente similares. 11. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque además comprende el suscriptor que utiliza información de los períodos de símbolo piloto y los períodos de tráfico de datos para analizar la presencia de carga de tráfico de intra-celda y la interferencia de inter-celda. 12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los símbolos piloto ocupan todo el ancho de banda de frecuencia de OFDM. 13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque por lo menos otro símbolo piloto de una celda diferente transmitida al mismo tiempo cuando los símbolos piloto se recibieron de la estación base colinda entre sí. 14. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende la estación base que selecciona los subportadores del conjunto de subportadores candidatos basándose en la información adicional disponible para la estación base. 15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la información adicional comprende información de carga de tráfico en cada clúster de subportadores. 16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la información de carga de tráfico se proporciona por una memoria intermedia de datos en la estación base. 17. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la indicación de subportadores se recibe mediante un canal de control de enlace descendente. 18. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de subportadores comprende los subportadores que se pueden asignar por una estación base. 19. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque proporcionar la información de retroalimentación comprende ordenar en forma arbitraria el conjunto de candidatos de subportadores como clusters de subportadores. 20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque los clusters candidato de orden arbitraria comprende clusters en una orden con clusters candidato más deseables que se enlistan primero. 21. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la información de retroalimentación incluye una indicación de Indice de un clúster candidato con su valor de SINR. 22. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque cada índice es indicativo de una proporción de codificación y modulación. 23. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque proporcionar la información de retroalimentación comprende ordenar en forma secuencial los clusters candidato. 24. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende el suscriptor que envía una indicación de proporciones de codificación y modulación que el suscriptor desea emplear para cada clúster. 25. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la indicación de las proporciones de codificación y modulación comprende un índice de SINR indicativo de una proporción de codificación y modulación. 26. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: la estación asigna una primera porción de los subportadores para establecer un enlace de datos entre la estación base y el suscriptor; y después la estación base asigna una segunda porción de los subportadores al suscriptor para incrementar el ancho de banda de comunicación. 27. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la estación base asigna la segunda porción después de asignar a cada suscriptor los subportadores de celda para establecer un enlace de datos entre la estación base y cada suscriptor. 28. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque, debido a la prioridad de suscriptor, la estación base asigna una segunda porción antes de asignar a cada suscriptor en los subportadores de celda para establecer su enlace de datos a la estación base. 29. Un aparato caracterizado porque comprende: una pluralidad de suscriptores en una primera celda para generar información de retroalimentación que indica los clusters de subportadores deseados por la pluralidad de suscriptores; y una primera estación base en la primera celda, la primera estación base realiza la asignación de subportadores para OFDMA para asignar los subportadores de OFDMA de los clusters a la pluralidad de suscriptores basándose en la evasión de interferencia de inter-celda y en el equilibrio de carga de tráfico de intra-celda en respuesta a la información de retroalimentación. 30. Un aparato caracterizado porque comprende: una pluralidad de suscriptores en una primera celda para generar información de retroalimentación que indica los clusters de suscriptores deseados para el uso por la pluralidad de suscriptores ; y una primera estación base en la primera celda, la primera estación base para asignar los subportadores de OFDMA en clusters a la pluralidad de suscriptores; cada uno de la pluralidad de suscriptores para medir la información de canal de interferencia para la pluralidad de subportadores basándose en los símbolos piloto recibidos de la primera estación base y por lo menos uno de la pluralidad de suscriptores para seleccionar un conjunto de los subportadores candidato de la pluralidad de subportadores, y el suscriptor para proporcionar la información de retroalimentación en el conjunto de subportadores candidato a la estación base para recibir una indicación de subportadores del conjunto de subportadores seleccionados por la primera estación base para el uso por el suscriptor. 31. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque cada uno de la pluralidad de suscriptores monitores continuamente la recepción de los símbolos piloto conocidos por la estación base y la pluralidad de suscriptores y mide la relación de señal más interferencia a ruido (SINR) de cada clúster de subportadores . 32. El aparato de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque cada uno de la pluralidad de suscriptores mide la interferencia inter-celda, en donde por lo menos un suscriptor selecciona los subportadores candidato basándose en la interferencia de ínter-celda . 33. El aparato de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la estación base selecciona los subportadores para un suscriptor basándose en la evasión de interferencia de ínter-celda. 34. El aparato de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque cada uno de la pluralidad de suscriptores mide el tráfico de intra-celda, en donde por lo menos un suscriptor selecciona los subportadores candidato basándose en el equilibrio de carga de tráfico de intra-celda. 35. El aparato de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque selecciona los subportadores para poder equilibrar la carga de tráfico de intra-celda en cada clúster de subportadores. 36. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el suscriptor emite nueva información de retroalimentación después de ser asignada al conjunto de suscriptores para recibir un nuevo conjunto de subportadores y después de esto recibe otra indicación del nuevo conjunto de subportadores. 37. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque por lo menos un suscriptor utiliza la información de los periodos de símbolos piloto y los períodos de datos para medir la información de canal e interferencia. 38. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque por lo menos un suscriptor selecciona los subportadores candidato basándose en la SINR del clúster y una diferencia entre la potencia medida correspondiente a cada clúster durante los períodos piloto y la potencia medida durante los períodos de datos. 39. El aparato de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque el suscriptor distingue, durante la selección, el clúster de subportadores que tiene SINR sustancialmente similares basándose en la diferencia de potencia. 40. El aparato de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque por lo menos un suscriptor utiliza información de los períodos de símbolos piloto y los períodos de tráfico de datos para analizar la presencia de la carga de tráfico de intra-celda y la interferencia de ínter-celda. 41. El aparato de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque los símbolos piloto ocupan todo el ancho de banda de la frecuencia de OFDM. 42. El aparato de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque por lo menos otro símbolo piloto de una celda diferente transmitido al mismo tiempo que los símbolos piloto recibidos de la estación base colinda entre sí. 43. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la estación base selecciona los subportadores del conjunto de subportadores candidato basándose en la información adicional disponible para la estación base. 44. El aparato de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque la información adicional comprende la información de carga de tráfico en cada clúster de subportadores. 45. El aparato de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque la información de carga de tráfico se proporciona por una memoria intermedia de datos en la estación base. 46. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la indicación de subportadores se recibe mediante un canal de control de enlace descendente entre la estación base y por lo menos un suscriptor. 47. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la pluralidad de subportadores comprende todos los subportadores que se pueden asignar por una estación base. 48. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la pluralidad de suscriptores proporciona información de retroalimentación que comprende un conjunto ordenado en forma arbitraria de subportadores candidato como clusters de subportadores . 49. El aparato de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque los clusters candidato de orden arbitraria comprenden clusters en una orden con clusters candidato más deseables que se enlistan primero. 50. El aparato de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque la información de retroalimentación incluye una indicación de Indice de un clúster candidato con su valor de SINR. 51. El aparato de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque cada índice es indicativo de una proporción de codificación y modulación . 52. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque proporcionar la información de retroalimentación comprende ordenar secuencialmente los clusters candidato. 53. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el suscriptor envía una indicación de las proporciones de codificación y modulación que desea emplear un suscriptor. 54. El aparato de conformidad con la reivindicación 53, caracterizado porque la indicación de las proporciones de codificación y modulación comprende un Indice de SINR indicativo de una proporción de codificación y modulación. 55. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la estación base asigna una primera porción de los subportadores para establecer una base de datos entre la estación base y el suscriptor; y después asigna una segunda porción de los subportadores al suscriptor para incrementar el ancho de banda de comunicación. 56. El aparato de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque la estación base asigna la segunda porción después de asignar a cada suscriptor en los subportadores de celda para establecer una base de datos entre la estación base y cada suscriptor . 57. El aparato de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque debido a la prioridad del suscriptor, la estación base asigna la segunda porción antes de asignar a cada suscriptor en los subportadores de celda para establecer su enlace de datos a la estación base. 58. Un método caracterizado porque comprende: la estación base asigna una primera porción de los subportadores para establecer un enlace de datos entre la estación base y el suscriptor; y después la estación asigna una segunda porción de los subportadores al suscriptor para incrementar el ancho de banda de comunicación. 59. El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque la estación base asigna la segunda porción después de asignar a cada suscriptor en los subportadores de celda para establecer un enlace de datos entre la estación base y cada suscripto . 60. Una estación base caracterizada porque comprende : medios para asignar una primera porción de los subportadores para establecer un enlace de datos entre la estación base y el suscriptor; y medios para asignar una segunda porción de los subportadores al suscriptor para incrementar el ancho de banda de comunicación. 61. El aparato de conformidad con la reivindicación 60, caracterizado porque la estación base asigna la segunda porción después de asignar a cada suscriptor en los subportadores de celda para establecer un enlace de datos entre la estación base y cada suscriptor. 62. Un aparato caracterizado porque comprende; una pluralidad de suscriptores en una celda; y una estación base en la celda, la estación base para realizar la asignación de subportadores para OFDMA para asignar los subportadores de OFDMA en ciusters a la pluralidad de suscriptores basándose en la evasión de interferencia de ínter-celda y en el equilibrio de carga de tráfico de intra-celda.