BR112012000354B1 - method for execution by a mobile station in a mobile communications network, mobile station and method for execution by a base station in a mobile communications network - Google Patents
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Abstract
CONTROLE DE ACESSO AO MEIO PARA SISTEMA SEM FIO. UM MÉTODO PARA EXECUÇÃO POR UMA ESTAÇÃO MÓVEL (MS) EM UMA REDE DE COMUNICAÇÕES MÓVEL, O MÉTODO COMPREENDENDO: O RECEBIMENTO DE UM PRIMEIRO IDENTIFICADOR DE MS A PARTIR DA REDE DURANTE UMA OPERAÇÃO DE CÁLCULO DE ALCANCE ENVOLVENDO A MS; O USO DO PRIMEIRO IDENTIFICADOR DE MS PARA A EXTRAÇÃO DO CONTEÚDO DE PELO MENOS UMA MENSAGEM RECEBIDA A PARTIR DA REDE DURANTE A REFERIDA OPERAÇÃO DE CÁLCULO DE ALCANCE; O USO DE UM SEGUNDO IDENTIFICADOR DE MS, DIFERENTE DO PRIMEIRO IDENTIFICADOR DE MS, PARA A EXTRAÇÃO DO CONTEÚDO DE PELO MENOS UMA MENSAGEM RECEBIDA A PARTIR DA REDE APÓS A REFERIDA OPERAÇÃO DE CALCULO DE ALCANCE SER COMPLETADA. TAMBÉM, UM MÉTODO PARA EXECUÇÃO PELA ESTAÇÃO BASE, QUE COMPREENDE: A EXTRAÇÃO DE UMA PRIMEIRA MENSAGEM DESTINADA PARA A MS, A PRIMEIRA MENSAGEM INCLUINDO UM PRIMEIRO IDENTIFICADOR PARA USO PELA MS DURANTE UMA OPERAÇÃO DE CÁLCULO DE ALCANCE; A DETERMINAÇÃO QUE A REFERIDA OPERAÇÃO DE CÁLCULO DE ALCANCE ESTÁ COMPLETADA; A EXTRAÇÃO DE UMA SEGUNDA MENSAGEM DESTINADA PARA A MS, A SEGUNDA MENSAGEM INCLUINDO UM SEGUNDO IDENTIFICADOR PARA USO PELA MS EM UMA COMUNICAÇÃO SUBSEQUENTE COM A REDE.MEDIA ACCESS CONTROL FOR WIRELESS SYSTEM. A METHOD FOR RUNNING BY A MOBILE STATION (MS) IN A MOBILE COMMUNICATIONS NETWORK, THE METHOD COMPRISING: RECEIVING A FIRST MS IDENTIFIER FROM THE NETWORK DURING A RANGE CALCULATION OPERATION INVOLVING MS; THE USE OF THE FIRST MS IDENTIFIER FOR THE EXTRACTION OF THE CONTENT OF AT LEAST ONE MESSAGE RECEIVED FROM THE NETWORK DURING SUCH RANGE CALCULATION OPERATION; THE USE OF A SECOND MS IDENTIFIER, DIFFERENT FROM THE FIRST MS IDENTIFIER, TO EXTRACT THE CONTENT OF AT LEAST ONE MESSAGE RECEIVED FROM THE NETWORK AFTER SUCH RANGE CALCULATION OPERATION IS COMPLETED. ALSO, A METHOD FOR EXECUTION BY THE BASE STATION, COMPRISING: THE EXTRACTION OF A FIRST MESSAGE INTENDED FOR MS, THE FIRST MESSAGE INCLUDING A FIRST IDENTIFIER FOR USE BY MS DURING A RANGE CALCULATION OPERATION; THE DETERMINATION THAT SUCH REACH CALCULATION OPERATION IS COMPLETED; THE EXTRACTION OF A SECOND MESSAGE INTENDED FOR MS, THE SECOND MESSAGE INCLUDING A SECOND IDENTIFIER FOR USE BY MS IN A SUBSEQUENT COMMUNICATION WITH THE NETWORK.
Description
[0001] Este pedido reivindica o benefício do pedido de patente provisória U.S. N° 61/223.134, depositado em 6 de julho de 2009, o qual é incorporado desse modo como referência em sua totalidade.[0001] This application claims the benefit of U.S. Provisional Patent Application No. 61/223,134, filed July 6, 2009, which is hereby incorporated by reference in its entirety.
[0002] Este pedido é uma continuação em parte do pedido não provisório (número de série a ser determinado) resultante de uma conversão segundo o 37 C.F.R. § 1.53(c)(3) do pedido de patente provisória U.S. N° 61/223.134, depositado em 6 de julho de 2009, o qual reivindica o benefício do pedido de patente provisória U.S. N° 61/078.570, depositado em 7 de julho de 2008.[0002] This order is a continuation in part of the non-provisional order (serial number to be determined) resulting from a conversion under 37 C.F.R. § 1.53(c)(3) of US Provisional Patent Application No. 61/223,134, filed July 6, 2009, which claims the benefit of US Provisional Patent Application No. 61/078,570, filed July 7 of 2008.
[0003] Este pedido se refere a técnicas de comunicação sem fio.[0003] This application relates to wireless communication techniques.
[0004] O projeto de Documento de Descrição de Sistema, IEEE 802.16m-08/003r1, datado de 15 de abril de 2008, é declarado que: “Esta norma [802.16m] emenda a especificação 802.16 do IEEE WirelessMAN-OFDMA para a provisão de uma interface de ar avançada para operação em bandas licenciadas. Ela se adéqua às exigências de camada de celular das redes móveis de próxima geração de IMT avançada. Esta emenda provê um suporte contínuo para um equipamento de legado de WirelessMAN-OFDMA... A finalidade desta norma é prover melhoramentos de performance necessários para o suporte de futuros serviços avançados e aplicativos, tais como aqueles descritos na ITU no Relatório ITU-R M.2072.”[0004] Draft System Description Document, IEEE 802.16m-08/003r1, dated 15 April 2008, states that: “This standard [802.16m] amends the IEEE WirelessMAN-OFDMA 802.16 specification to the provision of an advanced air interface for operation in licensed bands. It fits the cellular layer requirements of advanced IMT next-generation mobile networks. This amendment provides ongoing support for legacy WirelessMAN-OFDMA equipment... The purpose of this standard is to provide necessary performance improvements to support future advanced services and applications, such as those described in the ITU in the ITU-RM Report .2072."
[0005] Também, o Documento de Exigências de Sistema da IEEE 802.16m (IEEE 802.16m-07/002r4) declara que: “O tempo de processamento, incluindo o tempo de processamento para sinalização de controle, bem como o tempo de processamento relacionado a uma transferência de dados de portadora, para todas as aplicações, devem ser reduzidos tanto quanto praticável sem comprometimento da performance geral e garantindo um suporte apropriado de recursos de sistema”.[0005] Also, the IEEE 802.16m System Requirements Document (IEEE 802.16m-07/002r4) states that: “The processing time, including the processing time for control signaling, as well as the related processing time a carrier data transfer, for all applications, should be reduced as much as practicable without compromising overall performance and ensuring proper support of system resources.”
[0006] De acordo com um primeiro aspecto amplo, a presente invenção busca prover um método para execução por uma estação móvel em uma rede de comunicações móveis, o método compreendendo: o recebimento de um primeiro identificador de estação móvel a partir da rede durante uma operação de cálculo de alcance envolvendo a estação móvel; o uso do primeiro identificador de estação móvel para a extração do conteúdo de pelo menos uma mensagem recebida a partir da rede durante a referida operação de cálculo de alcance; o uso de um segundo identificador de estação móvel, diferente do primeiro identificador de estação móvel, para a extração de conteúdo de pelo menos uma mensagem recebida a partir da rede após a referida operação de cálculo de alcance estar completada.[0006] According to a first broad aspect, the present invention seeks to provide a method for execution by a mobile station in a mobile communications network, the method comprising: receiving a first mobile station identifier from the network during a range calculation operation involving the mobile station; using the first mobile station identifier for extracting the content of at least one message received from the network during said range calculation operation; using a second mobile station identifier, different from the first mobile station identifier, for extracting content from at least one message received from the network after said range calculation operation is completed.
[0007] De acordo com um segundo aspecto amplo, a presente invenção busca prover uma estação móvel compreendendo: um circuito de recepção configurado para receber mensagens a partir de uma rede, pelo menos uma das mensagens recebidas durante uma operação de cálculo de alcance e compreendendo um primeiro identificador de estação móvel; uma entidade de processamento configurada para a extração do conteúdo de pelo menos uma mensagem recebida a partir da rede durante a referida operação de cálculo de alcance, com base no primeiro identificador de estação móvel, e para extração do conteúdo de pelo menos uma mensagem recebida a partir da rede, após a referida operação de cálculo de alcance ser completada, com base em um segundo identificador de estação móvel diferente do primeiro identificador de estação móvel.[0007] According to a second broad aspect, the present invention seeks to provide a mobile station comprising: a receiving circuit configured to receive messages from a network, at least one of the messages received during a range calculation operation and comprising a first mobile station identifier; a processing entity configured to extract the content of at least one message received from the network during said range calculation operation, based on the first mobile station identifier, and to extract the content of at least one message received to from the network, after said range calculation operation is completed, based on a second mobile station identifier different from the first mobile station identifier.
[0008] De acordo com um terceiro aspecto amplo, a presente invenção busca prover um meio de armazenamento que pode ser lido em computador que compreende instruções que podem ser lidas em computador, as quais, quando executadas por uma entidade de computação em uma estação móvel fazem com que a estação móvel: extraia o conteúdo de pelo menos uma mensagem recebida a partir de uma rede durante uma operação de cálculo de alcance com base no uso de um primeiro identificador de estação móvel; e extraia o conteúdo de pelo menos uma mensagem recebida a partir da rede, após a referida operação de cálculo de alcance ser completada, com base no uso de um segundo identificador de estação móvel diferente do primeiro identificador de estação móvel.[0008] According to a third broad aspect, the present invention seeks to provide a computer readable storage medium comprising computer readable instructions which, when executed by a computing entity in a mobile station causes the mobile station to: extract the content of at least one message received from a network during a range calculation operation based on the use of a first mobile station identifier; and extracts the content of at least one message received from the network, after said range calculation operation is completed, based on the use of a second mobile station identifier different from the first mobile station identifier.
[0009] De acordo com um quarto aspecto amplo, a presente invenção busca prover uma estação móvel que compreende: um meio para o recebimento de mensagens a partir de uma rede, pelo menos uma das mensagens recebidas durante uma operação de cálculo de alcance e compreendendo um primeiro identificador de estação móvel; meios para a extração do conteúdo de pelo menos uma mensagem recebida a partir da rede durante a referida operação de cálculo de alcance, com base no primeiro identificador de estação móvel; e meios para a extração do conteúdo de pelo menos uma mensagem recebida a partir da rede após a referida operação de cálculo de alcance ser completada, com base em um segundo identificador de estação móvel diferente do primeiro identificador de estação móvel.[0009] According to a fourth broad aspect, the present invention seeks to provide a mobile station comprising: a means for receiving messages from a network, at least one of the messages received during a range calculation operation and comprising a first mobile station identifier; means for extracting the content of at least one message received from the network during said range calculation operation, based on the first mobile station identifier; and means for extracting the content of at least one message received from the network after said range calculation operation is completed, based on a second mobile station identifier different from the first mobile station identifier.
[00010] De acordo com um quinto aspecto amplo, a presente invenção visa prover um método para execução por uma estação base em uma rede de comunicações móveis, que compreende: a extração de uma primeira mensagem destinada para uma estação móvel, a primeira mensagem incluindo um primeiro identificador de estação móvel para uso pela estação móvel durante uma operação de cálculo de alcance; a determinação que a referida operação de cálculo de alcance está completada; a extração de uma segunda mensagem para a estação móvel, a segunda mensagem incluindo um segundo identificador de estação móvel para uso pela estação móvel em uma comunicação subsequente com a rede.[00010] According to a fifth broad aspect, the present invention aims to provide a method for execution by a base station in a mobile communications network, comprising: extracting a first message destined for a mobile station, the first message including a first mobile station identifier for use by the mobile station during a range calculation operation; determining that said range calculation operation is complete; extracting a second message to the mobile station, the second message including a second mobile station identifier for use by the mobile station in subsequent communication with the network.
[00011] De acordo com um sexto aspecto amplo, a presente invenção visa prover uma estação base compreendendo: um circuito de transmissão configurado para extrair mensagens destinadas à estação móvel; uma entidade de processamento configurada para determinar quando uma operação de cálculo de alcance envolvendo uma estação móvel está completada, para inserção em uma primeira das mensagens transmitidas durante a operação de cálculo de alcance de um primeiro identificador de estação móvel para uso pela estação móvel durante a referida operação de cálculo de alcance, e para inserção em uma segunda das mensagens de um segundo identificador de estação móvel para uso pela estação móvel, após a referida operação de cálculo de alcance ser completada.[00011] According to a broad sixth aspect, the present invention aims to provide a base station comprising: a transmission circuit configured to extract messages destined for the mobile station; a processing entity configured to determine when a range calculation operation involving a mobile station is completed, for inserting into a first of the messages transmitted during the range calculation operation a first mobile station identifier for use by the mobile station during the said range calculation operation, and for inserting in a second of the messages a second mobile station identifier for use by the mobile station, after said range calculation operation is completed.
[00012] De acordo com um sétimo aspecto amplo, a presente invenção visa prover um meio de armazenamento que pode ser lido em computador compreendendo instruções que podem ser lidas em computador as quais, quando executadas por uma entidade de computação em uma estação base, fazem com que a estação base: insira em uma primeira mensagem destinada a uma estação móvel envolvida em uma operação de cálculo de alcance um primeiro identificador de estação móvel para uso pela estação móvel durante a referida operação de cálculo de alcance; e insira em uma segunda mensagem destinada à estação móvel um segundo identificador de estação móvel para uso pela estação móvel, após a referida operação de cálculo de alcance ser completada.[00012] According to a broad seventh aspect, the present invention aims to provide a computer readable storage medium comprising computer readable instructions which, when executed by a computing entity at a base station, make causing the base station to: insert in a first message to a mobile station involved in a range calculation operation a first mobile station identifier for use by the mobile station during said range calculation operation; and inserting into a second message destined for the mobile station a second mobile station identifier for use by the mobile station, after said range calculation operation is completed.
[00013] De acordo com um oitavo aspecto amplo, a presente invenção visa prover uma estação base compreendendo: meios para a extração de mensagens destinadas a uma estação móvel; meios para se determinar quando uma operação de cálculo de alcance envolvendo uma estação móvel está completada; meios para inserção em uma primeira das mensagens transmitidas durante a operação de cálculo de alcance de um primeiro identificador de estação móvel para uso pela estação móvel durante a referida operação de cálculo de alcance; e meios para inserção em uma segunda das mensagens de um segundo identificador de estação móvel para uso pela estação móvel após a referida operação de cálculo de alcance ser completada.[00013] According to an eighth broad aspect, the present invention aims to provide a base station comprising: means for extracting messages destined for a mobile station; means for determining when a range calculation operation involving a mobile station is completed; means for inputting into a first of the messages transmitted during the range calculation operation a first mobile station identifier for use by the mobile station during said range calculation operation; and means for inserting into a second of the messages a second mobile station identifier for use by the mobile station after said range calculation operation is completed.
[00014] De acordo com um nono aspecto, a presente invenção busca prover um método para transmissão de dados, compreendendo: o acesso a uma memória para a obtenção de uma quantidade de dados associada a um fluxo de serviço estabelecido com um destinatário e a ser transmitido para ele; o acesso à memória para a obtenção de uma informação de controle caracterizando o fluxo de serviço; a formulação de um datagrama pela colocação de pelo menos alguns dos dados em uma carga útil do datagrama e a colocação em um cabeçalho do datagrama, da informação de controle caracterizando o fluxo de serviço, em que a informação de controle caracterizando o fluxo de serviço ocupa menos do que dezesseis bits do cabeçalho; a modulação de um sinal de frequência de rádio com o datagrama e a liberação do sinal de frequência de rádio por um meio sem fio.[00014] According to a ninth aspect, the present invention seeks to provide a method for data transmission, comprising: accessing a memory to obtain an amount of data associated with a service flow established with a recipient and to be transmitted to him; memory access to obtain control information characterizing the service flow; formulating a datagram by placing at least some of the data in a datagram payload and placing in a datagram header the control information characterizing the service flow, where the control information characterizing the service flow occupies less than sixteen bits of header; modulating a radio frequency signal with the datagram and releasing the radio frequency signal wirelessly.
[00015] Os aspectos e recursos do presente pedido tornar-se-ão evidentes para aqueles comumente versados na técnica, mediante uma revisão da descrição a seguir de modalidades específicas de uma exposição em conjunto com as figuras de desenho associadas e apêndices.[00015] Aspects and features of the present application will become apparent to those of ordinary skill in the art upon a review of the following description of specific modalities of an exhibit in conjunction with associated drawing figures and appendices.
[00016] As modalidades do presente pedido serão descritas, agora, a título de exemplo apenas, com referência às figuras de desenho associadas, em que números de referência iguais são usados em diferentes figuras para denotarem elementos similares.[00016] The embodiments of the present application will now be described, by way of example only, with reference to the associated drawing figures, in which like reference numerals are used in different figures to denote similar elements.
[00017] A figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de comunicação celular.[00017] Figure 1 is a block diagram of a cellular communication system.
[00018] A figura 2 é um diagrama de blocos de uma estação base de exemplo que poderia ser usada para a implementação de algumas modalidades do presente pedido.[00018] Figure 2 is a block diagram of an example base station that could be used to implement some modalities of the present application.
[00019] A figura 3 é um diagrama de blocos de um terminal sem fio de exemplo que poderia ser usado para a implementação de algumas modalidades do presente pedido.[00019] Figure 3 is a block diagram of an example wireless terminal that could be used to implement some of the embodiments of the present application.
[00020] A figura 4 é um diagrama de blocos de uma estação de retransmissão de exemplo que poderia ser usada para a implementação de algumas modalidades do presente pedido.[00020] Figure 4 is a block diagram of an example relay station that could be used for implementing some modalities of the present application.
[00021] A figura 5 é um diagrama de blocos de uma decomposição lógica de uma arquitetura de transmissor de OFDM de exemplo que poderia ser usada para a implementação de algumas modalidades do presente pedido.[00021] Figure 5 is a block diagram of a logical decomposition of an example OFDM transmitter architecture that could be used for implementing some modalities of the present application.
[00022] A figura 6 é um diagrama de blocos de uma decomposição lógica de uma arquitetura de receptor de OFDM de exemplo que poderia ser usada para a implementação de algumas modalidades do presente pedido.[00022] Figure 6 is a block diagram of a logical decomposition of an example OFDM receiver architecture that could be used for implementing some modalities of the present application.
[00023] A figura 7 é a figura 1 da IEEE 802.16m-08/003r1, um exemplo de uma arquitetura de rede geral.[00023] Figure 7 is Figure 1 of IEEE 802.16m-08/003r1, an example of a general network architecture.
[00024] A figura 8 é a figura 2 da IEEE 802.16m-08/003rl, uma estação de retransmissão em uma arquitetura de rede geral.[00024] Figure 8 is figure 2 of IEEE 802.16m-08/003rl, a relay station in a general network architecture.
[00025] A figura 9 é a figura 3 da IEEE 802.16m-08/003rl, um modelo de referência de sistema.[00025] Figure 9 is figure 3 of IEEE 802.16m-08/003rl, a system reference model.
[00026] A figura 10 é a figura 4 da IEEE 802.16m-08/003rl, uma estrutura de protocolo do IEEE 802.16m.[00026] Figure 10 is figure 4 of IEEE 802.16m-08/003rl, a protocol structure of IEEE 802.16m.
[00027] A figura 11 é a figura 5 da IEEE 802.16m-08/003rl, um fluxo de processamento de plano de dados de MS/BS de IEEE 802.16m.[00027] Figure 11 is Figure 5 of IEEE 802.16m-08/003rl, an IEEE 802.16m MS/BS data plane processing flow.
[00028] A figura 12 é a figura 6 da IEEE 802.16m-08/003rl, um fluxo de processamento de plano de controle de MS/BS de IEEE 802.16m.[00028] Figure 12 is figure 6 of IEEE 802.16m-08/003rl, an IEEE 802.16m MS/BS control plane processing flow.
[00029] A figura 13 é a figura 7 da IEEE 802.16m-08/003rl, arquitetura de protocolo genérica para suporte de sistema de portadora múltipla.[00029] Figure 13 is figure 7 of IEEE 802.16m-08/003rl, generic protocol architecture for multi-carrier system support.
[00030] A figura 14 é um fluxograma que mostra um fluxo de mensagem entre uma estação base e uma estação móvel envolvida em uma operação de cálculo de alcance com ela, no caso de uma entrada de rede inicial, de acordo com uma modalidade não limitante específica da presente invenção.[00030] Figure 14 is a flowchart showing a message flow between a base station and a mobile station involved in a range calculation operation with it, in the case of an initial network entry, according to a non-limiting modality specific of the present invention.
[00031] A figura 15 ilustra conceitualmente um cabeçalho de uma unidade de dados de protocolo de controle de acesso ao meio (MAC PDU).[00031] Figure 15 conceptually illustrates a header of a media access control protocol data unit (MAC PDU).
[00032] A figura 16 mostra uma variante do fluxograma na figura 14.[00032] Figure 16 shows a variant of the flowchart in Figure 14.
[00033] A figura 17 mostra uma outra variante do fluxograma na figura 14.[00033] Figure 17 shows another variant of the flowchart in Figure 14.
[00034] A figura 18 é um fluxograma que mostra um fluxo de mensagem entre uma estação base e uma estação móvel envolvida em uma operação de cálculo de alcance com ela, no caso em que a estação móvel entra de novo na rede a partir de um estado inativo, de acordo com uma modalidade não limitante específica da presente invenção.[00034] Figure 18 is a flowchart showing a message flow between a base station and a mobile station involved in a range calculation operation with it, in the case where the mobile station re-enters the network from a inactive state, according to a specific non-limiting embodiment of the present invention.
[00035] A figura 19 é um fluxograma que mostra um fluxo de mensagem entre uma estação base e uma estação móvel envolvida em uma operação de cálculo de alcance com ela, no caso de uma atualização de localização, de acordo com uma modalidade não limitante específica da presente invenção.[00035] Figure 19 is a flowchart showing a message flow between a base station and a mobile station involved in a range calculation operation with it, in the case of a location update, according to a specific non-limiting modality of the present invention.
[00036] A figura 20 mostra um diagrama de estado de uma estação móvel, ilustrando um número de estados possíveis, incluindo um estado de inicialização, um estado de acesso, um estado conectado e um estado inativo.[00036] Figure 20 shows a state diagram of a mobile station, illustrating a number of possible states, including an initialization state, an access state, a connected state and an idle state.
[00037] A figura 21 mostra em maiores detalhes como a estação móvel transita para e para fora do estado de inicialização.[00037] Figure 21 shows in more detail how the mobile station transitions into and out of the initialization state.
[00038] A figura 22 mostra em maiores detalhes como a estação móvel transita para e para fora do estado de acesso.[00038] Figure 22 shows in more detail how the mobile station transitions into and out of the access state.
[00039] A figura 23 mostra em maiores detalhes como a estação móvel transita para e para fora do estado conectado.[00039] Figure 23 shows in more detail how the mobile station transitions into and out of the connected state.
[00040] A figura 24 mostra em maiores detalhes como a estação móvel transita para e para fora do estado inativo.[00040] Figure 24 shows in more detail how the mobile station transitions into and out of the idle state.
[00041] É para ser expressamente entendido que a descrição e os desenhos são apenas para fins de ilustração de certas modalidades da invenção e são um auxílio para entendimento. Não se pretende que sejam uma definição dos limites da invenção.[00041] It is to be expressly understood that the description and drawings are only for the purpose of illustrating certain embodiments of the invention and are an aid to understanding. They are not intended to be a definition of the limits of the invention.
[00042] Na presente exposição, uma referência foi feita à IEEE 802.16 e à IEEE 802.16m. Abaixo, o termo “IEEE 802.16” tem por significado envolver versões da Norma 802.16- do IEEE, incluindo, mas não limitando, as Normas 802.16-2004 e -2009 do IEEE, enquanto o termo “IEEE 802.16m” tem por significado envolver versões de IEEE 802.16m-08, incluindo, mas não limitando, 802.16m-08/003r3, e /003r1 e /003r9a. Todos os documentos precedentes, os quais são desse modo incorporados aqui como referência, estão disponíveis a partir do IEEE, 3 Park Avenue, Nova York, Nyquist 10016-5997, E.U.A., e podem ser consultados de modo a se obter uma informação de embasamento adicional quanto ao contexto no qual certas modalidades da presente invenção podem encontrar aplicação.[00042] In the present exhibition, reference has been made to IEEE 802.16 and IEEE 802.16m. Below, the term “IEEE 802.16” is meant to involve versions of the IEEE Standard 802.16-, including but not limited to the IEEE Standards 802.16-2004 and -2009, while the term “IEEE 802.16m” is meant to involve versions of IEEE 802.16m-08, including, but not limited to, 802.16m-08/003r3, and /003r1 and /003r9a. All of the foregoing documents, which are hereby incorporated by reference herein, are available from IEEE, 3 Park Avenue, New York, Nyquist 10016-5997, USA, and may be consulted for additional background information. as to the context in which certain embodiments of the present invention may find application.
[00043] Com referência aos desenhos, a figura 1 mostra um controlador de estação base (BSC) 10, o qual controla comunicações sem fio em múltiplas células 12, cujas células são servidas por estações base correspondentes (BSs) 14. Em algumas configurações, cada célula é adicionalmente dividida em múltiplos setores 13 ou zonas (não mostrado). Em geral, cada BS 14 facilita comunicações com estações móveis (MSs)16, as quais estão na célula 12 associada à BS correspondente 14. As MSs 16 alternativamente podem ser referidas como terminais móveis, estações sem fio, terminais sem fio, estações de assinante, terminais de assinante, etc.[00043] Referring to the drawings, figure 1 shows a base station controller (BSC) 10, which controls wireless communications in
[00044] O movimento das MSs 16 em relação às BSs 14 resulta em uma flutuação significativa nas condições de canal. Conforme ilustrado, as BSs 14 e as MSs 16 podem incluir múltiplas antenas para a provisão de diversidade espacial para comunicações. Em algumas configurações, as retransmissoras (ou estações de retransmissão-RSs) 15 podem ajudar nas comunicações entre as BSs 14 e as MSs 16. As MSs 16 podem ser transferidas 18 de qualquer célula 12, setor 13, zona (não mostrada), BS 14 ou RS 15 para uma outra célula 12, setor 13, zona (não mostrada), BS 14 ou RS 15. Em algumas configurações, as BSs 14 se comunicam com cada outra e com outra rede (tal como uma rede de núcleo ou a internet, ambas não mostradas) por uma rede de backhaul 11. Em algumas configurações, um BSC 10 não é necessário.[00044] The movement of
[00045] Com referência à figura 2, um exemplo de uma BS 14 é ilustrado. A BS 14 geralmente inclui um sistema de controle 20, um processador de banda base 22, um circuito de transmissão 24, um circuito de recepção 26, múltiplas antenas 28 e uma interface de rede 30. O circuito de recepção 26 recebe sinais de frequência de rádio portando uma informação a partir de um ou mais transmissores remotos providos pelas MSs 16 (ilustradas na figura 3) e RSs 15 (ilustradas na figura 4). Um amplificador de ruído baixo e um filtro (não mostrado) podem cooperar para a amplificação e a remoção de uma interferência de banda larga a partir do sinal para processamento. Um circuito de conversão descendente e de digitalização (não mostrado) então converterá o sinal recebido filtrado para um sinal de frequência intermediária ou de banda base, o qual então é digitalizado em um ou mais fluxos digitais.[00045] Referring to figure 2, an example of a
[00046] O processador de banda base 22 processa o sinal recebido digitalizado para extrair a informação ou os bits de dados transportados no sinal recebido. Este processamento tipicamente compreende uma demodulação, uma decodificação e operações de correção de erro. Como tal, o processador de banda base 22 geralmente é implementado em um ou mais processadores de sinal digital (DSPs) ou circuitos integrados específicos de aplicação (ASICs). A informação recebida então é enviada através de uma rede sem fio através da interface de rede 30 ou transmitida para uma outra MS 16 servida pela BS 14, diretamente ou com a assistência de uma RS 15.[00046]
[00047] No lado de transmissão, o processador de banda base 22 recebe os dados digitalizados, os quais podem representar voz, dados ou informação de controle, a partir da interface de rede 30 sob o controle do sistema de controle 20, e codifica os dados para transmissão. Os dados codificados são extraídos para o circuito de transmissão 24, onde são modulados por um ou mais sinais de portadora tendo uma frequência de transmissão desejada ou frequências. Um amplificador de potência (não mostrado) amplificará os sinais de portadora modulados para um nível apropriado para transmissão, e entregará os sinais de portadora modulados para as antenas 28 através de uma rede de combinação (não mostrada). Os detalhes de modulação e de processamento são descritos em maiores detalhes abaixo.[00047] On the transmit side, the
[00048] Com referência à figura 3, um exemplo de uma MS 16 é ilustrado. De modo similar à BS 14, a MS 16 incluirá um sistema de controle 32, um processador de banda base 34, um circuito de transmissão 36, um circuito de recepção 38, antenas 40 e um circuito de interface de usuário 42. O circuito de recepção 38 recebe sinais de frequência de rádio portando uma informação a partir de uma ou mais BSs 14 e RSs 15. Um amplificador de baixo ruído e um filtro (não mostrados) podem cooperar para a aplicação e a remoção de uma interferência de banda larga do sinal para processamento. Um circuito de conversão descendente e de digitalização (não mostrado) então converterá de forma descendente o sinal recebido filtrado para um sinal de frequência intermediária ou de banda base, o qual então é digitalizado para um ou mais fluxos digitais.[00048] Referring to Fig. 3, an example of an
[00049] O processador de banda base 34 processa o sinal recebido digitalizado para extrair a informação ou os bits de dados transportados no sinal recebido. Este processamento tipicamente compreende uma demodulação, uma decodificação e operações de correção de erro. O processador de banda base 34 geralmente é implementado em um ou mais processadores de sinal digital (DSPs) e em circuitos integrados específicos de aplicação (ASICs).[00049] The
[00050] Quanto à transmissão, o processador de banda base 34 recebe os dados digitalizados, os quais podem representar voz, vídeos, dados ou informação de controle, a partir do sistema de controle 32, os quais ele codifica para transmissão. Os dados codificados são extraídos para o circuito de transmissão 36, onde são usados por um modulador para a modulação de um ou mais sinais de portadora que estão a uma frequência de transmissão desejada ou frequências. Um amplificador de potência (não mostrado) amplificará os sinais de portadora modulados para um nível apropriado para transmissão, e entregará o sinal de portadora modulado para as antenas 40 através de uma rede de combinação (não mostrada). Várias técnicas de modulação e de processamento disponíveis para aqueles versados na técnica são usados para uma transmissão de sinal entre o terminal móvel e a estação base, diretamente ou através da estação retransmissora.[00050] As for the transmission, the
[00051] Em uma modulação de múltipla divisão de frequência ortogonal (OFDM), a banda de transmissão é dividida em múltiplas ondas portadoras ortogonais. Cada onda portadora é modulada de acordo com os dados digitais a serem transmitidos. Devido ao fato de a OFDM dividir a banda de transmissão em múltiplas portadoras, a largura de banda por portadora diminui e o tempo de modulação por portadora aumenta. Uma vez que múltiplas portadoras são transmitidas em paralelo, a taxa de transmissão para os dados digitais ou símbolos, em qualquer dada portadora, é mais baixa do que quando uma única portadora é usada.[00051] In an orthogonal frequency division multiple modulation (OFDM), the transmission band is divided into multiple orthogonal carrier waves. Each carrier wave is modulated according to the digital data to be transmitted. Due to the fact that OFDM divides the transmission bandwidth into multiple carriers, the bandwidth per carrier decreases and the modulation time per carrier increases. Since multiple carriers are transmitted in parallel, the transmission rate for digital data or symbols on any given carrier is lower than when a single carrier is used.
[00052] Uma modulação de OFDM utiliza a execução de uma transformada de Fourier rápida inversa (IFFT) sobre a informação a ser transmitida. Para uma demodulação, a execução de uma transformada de Fourier rápida (FFT) no sinal recebido recupera a informação transmitida. Na prática, a IFFT e a FFT são providas por um processamento de sinal digital realizando uma transformada de Fourier discreta inversa (IDFT) e uma transformada de Fourier discreta (DFT), respectivamente. Assim sendo, o recurso de caracterização de modulação de OFDM é que as ondas portadoras ortogonais são geradas para múltiplas bandas em um canal de transmissão. Os sinais modulados são sinais digitais tendo uma taxa de transmissão relativamente baixa e capazes de ficarem em suas respectivas bandas. As ondas portadoras individuais não são moduladas diretamente pelos sinais digitais. Ao invés disso, todas as ondas portadoras são moduladas de uma vez por um processamento de IFFT.[00052] An OFDM modulation uses the execution of an inverse fast Fourier transform (IFFT) on the information to be transmitted. For a demodulation, performing a fast Fourier transform (FFT) on the received signal retrieves the transmitted information. In practice, the IFFT and the FFT are provided by a digital signal processing performing an Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) and a Discrete Fourier Transform (DFT), respectively. Therefore, the feature of OFDM modulation characterization is that orthogonal carrier waves are generated for multiple bands in a transmission channel. Modulated signals are digital signals having a relatively low transmission rate and capable of being in their respective bands. Individual carrier waves are not directly modulated by digital signals. Instead, all carrier waves are modulated at once by IFFT processing.
[00053] Um acesso múltiplo com divisão de frequência ortogonal(OFDMA) é uma versão de usuário múltiplo do esquema de modulação digital de OFDM. Um acesso múltiplo é obtido em OFDMA pela atribuição de subconjuntos de subportadoras a usuários individuais. Isto permite uma transmissão de taxa de dados baixa simultânea a partir de vários usuários. Como OFDM, o OFDMA emprega múltiplas subportadoras proximamente espaçadas, mas as subportadoras são divididas em grupos de subportadoras. Cada grupo é denominado um subcanal. As subportadoras que formam um subcanal não precisam ser adjacentes. No enlace descendente, um subcanal pode ser pretendido para receptores diferentes. No enlace ascendente, a um transmissor podem ser atribuídos um ou mais subcanais. Uma subcanalização define subcanais que podem ser alocados a MSs, dependendo de suas condições de canal e das de exigências de dados. Usando uma subcanalização, no mesmo intervalo de tempo, uma BS pode alocar mais potência de transmissão para dispositivos de usuário (MSs) com uma SNR (relação de sinal para ruído) mais baixa e menos potência para dispositivos de usuário com SNR mais alta. Uma subcanalização também permite que a BS aloque uma potência mais alta para subcanais atribuídos a MSs de ambiente interno resultando em melhor cobertura em edificações. Uma subcanalização no enlace ascendente pode poupar uma potência de transmissão de dispositivo de usuário, porque pode concentrar potência apenas em certos subcanais alocados para ela. Este recurso de economia de potência é particularmente útil para dispositivos de usuário acionados a bateria.[00053] Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) is a multiple user version of the OFDM digital modulation scheme. Multiple access is achieved in OFDMA by assigning subsets of subcarriers to individual users. This allows simultaneous low data rate transmission from multiple users. Like OFDM, OFDMA employs multiple closely spaced subcarriers, but the subcarriers are divided into groups of subcarriers. Each group is called a subchannel. Subcarriers that form a subchannel need not be adjacent. In downlink, a subchannel may be intended for different receivers. In the uplink, a transmitter can be assigned one or more subchannels. A subchannel defines subchannels that can be allocated to MSs depending on their channel conditions and data requirements. Using a subchannel, in the same time frame, a BS can allocate more transmit power to user devices (MSs) with a lower SNR (Signal to Noise Ratio) and less power to user devices with a higher SNR. A subchannel also allows the BS to allocate higher power to subchannels assigned to indoor MSs resulting in better coverage in buildings. An uplink subchannel can save user device transmit power because it can concentrate power only on certain subchannels allocated to it. This power saving feature is particularly useful for battery powered user devices.
[00054] Em uma operação, a OFDM pode ser usada para pelo menos uma transmissão de enlace descendente (DL) a partir das BSs 14 para as MSs 16. Cada BS 14 é equipada com “n” antenas de transmissão 28 (n > 1), e cada MS 16 é equipada com “m” antenas de recepção 40 (m > 1). Notadamente, as respectivas antenas podem ser usadas para recepção e transmissão usando duplexadores ou comutadores e também são rotulados assim apenas por clareza. (Quando as RSs 15 são usadas, a OFDM pode ser usada para uma transmissão de enlace descendente a partir das BSs 14 para as RSs 15 e a partir das RSs 15 para as MSs 16.)[00054] In one operation, OFDM can be used for at least one downlink (DL) transmission from
[00055] Na direção de enlace ascendente, a MS 16 pode usar o esquema de modulação digital de OFDMA. (Quando as RSs 15 são usadas, o OFDMA pode ser usado para uma transmissão de enlace ascendente a partir das BSs 14 para as RSs 15 e a partir das RSs 15 para as MSs 16.)[00055] In the uplink direction,
[00056] Deve ser apreciado que a escolha de OFDM no enlace descendente e de OFDMA no enlace ascendente não é limitante de forma alguma, e que outros esquemas de modulação poderiam ser usados.[00056] It should be appreciated that the choice of OFDM on the downlink and OFDMA on the uplink is not limiting in any way, and that other modulation schemes could be used.
[00057] Com referência à figura 4, um exemplo de uma RS 15 é ilustrado. De modo similar à BS 14 e à MS 16, a RS 15 incluirá um sistema de controle 132, um processador de banda base 134, um circuito de transmissão 136, um circuito de recepção 138, antenas 130 e um circuito de retransmissão 142. O circuito de retransmissão 142 permite que a RS 15 ajude nas comunicações entre uma BS 14 e as MSs 16. O circuito de recepção 138 recebe sinais de frequência de rádio portando uma informação a partir de uma ou mais BSs 14 e MSs 16. Um amplificador de ruído baixo e um filtro (não mostrados) podem cooperar para a aplicação e a remoção de uma interferência de banda larga do sinal para processamento. Um circuito de conversão descendente e de digitalização (não mostrado) então converterá de forma descendente o sinal recebido filtrado para um sinal de frequência intermediária ou de banda base, o qual então é digitalizado para um ou mais fluxos digitais.[00057] With reference to figure 4, an example of an
[00058] O processador de banda base 134 processa o sinal recebido digitalizado para extrair a informação ou os bits de dados transportados no sinal recebido. Este processamento tipicamente compreende uma demodulação, uma decodificação e operações de correção de erro. O processador de banda base 134 geralmente é implementado em um ou mais processadores de sinal digital (DSPs) ou circuitos integrados específicos de aplicação (ASICs).[00058] The
[00059] Quanto à transmissão, o processador de banda base 134 recebe os dados digitalizados, os quais podem representar voz, vídeo, dados ou informação de controle, a partir do sistema de controle 132, os quais ele codifica para transmissão. Os dados codificados são extraídos para o circuito de transmissão 136, onde são usados por um modulador para a modulação de um ou mais sinais de portadora que estão a uma frequência de transmissão desejada ou frequências. Um amplificador de potência (não mostrado) amplificará os sinais de portadora modulados para um nível apropriado para transmissão, e entregará o sinal de portadora modulado para as antenas 130 através de uma rede de combinação (não mostrada). Várias técnicas de modulação e de processamento disponíveis para aqueles versados na técnica são usados para uma transmissão de sinal entre o terminal móvel e a estação base, diretamente ou de forma indireta através de uma estação retransmissora, conforme descrito acima.[00059] As for transmission, the
[00060] Com referência à figura 5, uma arquitetura de transmissão de OFDM lógica será descrita. Inicialmente, o BSC 10 enviará dados a serem transmitidos para várias MSs 16 para a BS 14, diretamente ou com a assistência de uma RS 15. A BS 14 pode usar os indicadores de qualidade de canal (CQIs) associados com o terminal móvel para a programação dos dados para transmissão, bem como para a seleção de uma codificação e uma modulação apropriadas para a transmissão dos dados programados. Os CQIs podem ser diretamente a partir das MSs 16 ou determinados na BS 14 com base em uma informação provida pelas MSs 16. Em qualquer caso, o CQI para cada MS 16 é uma função do grau até o qual a amplitude (ou resposta) de canal varia através da banda de frequência de OFDM.[00060] With reference to Fig. 5, a logical OFDM transmission architecture will be described. Initially, the
[00061] Os dados programados 44, os quais são um fluxo de bits, são embaralhados de uma maneira que reduz a relação de potência de pico para média associada aos dados usando-se uma lógica de embaralhamento de dados 46. Uma checagem de redundância cíclica (CRC) para os dados embaralhados é determinada e posta em apenso aos dados embaralhados usando uma lógica de adição de CRC 48. Em seguida, uma codificação de canal é realizada usando-se uma lógica de codificador de canal 50 para se adicionar redundância efetivamente aos dados para facilitação da recuperação e de uma correção de erro na MS 16. De novo, a codificação de canal para uma MS 16 em particular é baseada na CQI. Em algumas implementações, a lógica de codificador de canal 50 usa técnicas de turbocodificação conhecidas. Os dados codificados então são processados por uma lógica de combinação de taxa 52 para compensação pela expansão de dados associada a uma codificação.[00061] The programmed data 44, which is a bit stream, is scrambled in a way that reduces the peak to average power ratio associated with the data using
[00062] A lógica de intercalador de bit 54 reordena sistematicamente os bits nos dados codificados para a minimização da perda de bits de dados consecutivos. Os bits de dados resultantes são sistematicamente mapeados em símbolos correspondentes, dependendo da modulação de banda base escolhida pela lógica de mapeamento 56. Uma modulação de amplitude em quadratura (QAM) ou uma modulação de chave com deslocamento de fase em quadratura (QPSK) pode ser usada, a título de exemplo. O grau de modulação pode ser escolhido com base na CQI do terminal móvel em particular. Os símbolos podem ser sistematicamente reordenados para o reforço adicional da imunidade do sinal transmitido para uma perda de dados periódica causada por um desvanecimento seletivo de frequência usando-se a lógica de entrelaçador de símbolo 58.[00062]
[00063] Neste ponto, grupos de bits foram mapeados em símbolos representando localizações em uma constelação de amplitude e de fase. Quando uma diversidade espacial é desejada, blocos de símbolos então são processados por uma lógica de codificador de código de bloco de espaço-tempo (STC) 60, o que modifica os símbolos de uma forma tornando os símbolos transmitidos mais resistentes a uma interferência e mais prontamente decodificados em uma MS 16. A lógica de codificador de STC 60 processará os símbolos entrando e proverá “n” saídas correspondentes ao número de antenas de transmissão 28 para a BS 14. O sistema de controle 20 e/ou o processador de banda base 22, conforme descrito aqui com respeito à figura 5, proverão um mapeamento de sinal de controle para controle de uma codificação de STC. Neste ponto, assuma que os símbolos para as “n” saídas sejam representativos dos dados a serem transmitidos e capazes de serem recuperados pela MS 16.[00063] At this point, groups of bits have been mapped into symbols representing locations in an amplitude and phase constellation. When spatial diversity is desired, blocks of symbols are then processed by a space-time block code (STC) coder logic 60, which modifies the symbols in a way making the transmitted symbols more resistant to interference and more readily decoded into an
[00064] Para o presente exemplo, assuma que a BS 14 tenha duas antenas 28 (n = 2) e a lógica de codificador de STC 60 proveja dos fluxos de saída de símbolos. Assim sendo, cada um dos fluxos de símbolo extraídos pela lógica de codificador de STC 60 é enviado para um processador de IFFT 62 correspondente, ilustrado separadamente para facilidade de entendimento. Aqueles versados na técnica reconhecerão que um ou mais processadores podem ser usados para a provisão desse processamento de sinal digital, sozinho ou em combinação com outro processamento descrito aqui. Os processadores de IFFT 62 preferencialmente operarão nos respectivos símbolos para a provisão de uma transformada de Fourier inversa. A saída dos processadores de IFFT provê símbolos no domínio de tempo. Os símbolos de domínio de tempo são agrupados em quadros, os quais estão associados a uma lógica de inserção de prefixo por prefixo 64. Cada um dos sinais resultantes é convertido de forma ascendente no domínio digital para uma frequência intermediária e convertido em um sinal analógico através do circuito de conversão ascendente digital (DUC) e de conversão de digital para analógico (D/A) 66. Os sinais resultantes (analógicos) então são simultaneamente modulados na frequência RF desejada, amplificados e transmitidos via o circuito de RF 68 e as antenas 28. Notadamente, os sinais pilotos conhecidos pela MS 16 pretendida são dispersos dentre as subportadoras. A MS 16, a qual é discutida em detalhes abaixo, pode usar os sinais pilotos para uma estimativa de canal.[00064] For the present example, assume that the
[00065] Uma referência é feita, agora, à figura 6, para ilustração da recepção dos sinais transmitidos por uma MS 16, diretamente a partir da BS 14 ou com a assistência da RS 15. Mediante a chegada dos sinais transmitidos em cada uma das antenas 40 da MS 16, os respectivos sinais são demodulados e amplificados por um circuito de RF correspondente 70. Em nome da concisão e da clareza, apenas um dos dois percursos de recepção é descrito e ilustrado em detalhes. Um circuito de conversor de analógico para digital (A/D) e de conversão descendente 72 digitaliza e converte de forma descendente o sinal analógico para um processamento digital. O sinal digitalizado resultante pode ser usado por um circuito de controle de ganho automático (AGC) 74 para controle do ganho dos amplificadores no circuito de RF 70 com base no nível de sinal recebido.[00065] A reference is now made to figure 6, to illustrate the reception of signals transmitted by an
[00066] Inicialmente, o sinal digitalizado é provido para uma lógica de sincronização 76, a qual inclui uma lógica de sincronização grosseira 78, a qual armazena em buffer vários símbolos de OFDM e calcula uma autocorrelação entre dois símbolos de OFDM sucessivos. Um índice de tempo resultante correspondente ao máximo do resultado de correlação determina uma janela de busca de sincronização fina, a qual é usada pela lógica de sincronização fina 80 para a determinação de uma posição de começo de enquadramento precisa, com base nos cabeçalhos. A saída da lógica de sincronização fina 80 facilita uma aquisição de quadro pela lógica de alinhamento de quadro 84. Um alinhamento de enquadramento apropriado é importante, de modo que um processamento de FFT subsequente proveja uma conversão acurada a partir do domínio de tempo para o domínio de frequência. O algoritmo de sincronização fina é com base na correlação entre os sinais pilotos recebidos portados pelos cabeçalhos e uma cópia local dos dados pilotos conhecidos. Uma vez que uma aquisição de alinhamento de quadro ocorra, o prefixo do símbolo de OFDM é removido com a lógica de remoção de prefixo 86, e as amostras resultantes são enviadas para uma lógica de correção de deslocamento de frequência 88, a qual compensa o deslocamento de frequência de sistema causado por osciladores locais não combinados no transmissor e no receptor. A lógica de sincronização 76 pode incluir uma lógica de deslocamento de frequência e de estimativa de relógio 82, a qual é com base nos cabeçalhos, para ajudar na estimativa desses efeitos sobre o sinal transmitido e prover estas estimativas para a lógica de correlação 88 para o processamento apropriado de símbolos de OFDM.[00066] Initially, the digitized signal is provided to a
[00067] Neste ponto, os símbolos de OFDM no domínio de tempo estão prontos para uma conversão para o domínio de frequência usando uma lógica de processamento de FFT 90. Os resultados são símbolos de domínio de frequência, os quais são enviados para uma lógica de processamento 92. A lógica de processamento 92 extrai o sinal piloto disperso usando uma lógica de extração de piloto disperso 94, determina uma estimativa de canal com base no sinal piloto extraído usando a lógica de estimativa de canal 96, e provê as respostas de canal para todas as subportadoras usando uma lógica de reconstrução de canal 98. De modo a determinar uma resposta de canal para cada uma das subportadoras, o sinal piloto é essencialmente de múltiplos símbolos pilotos que são dispersos dentre os símbolos de dados por todas as subportadoras de OFDM em um padrão conhecido no tempo e na frequência. Continuando com a figura 6, a lógica de processamento compara os símbolos pilotos recebidos com os símbolos pilotos que são esperados em certas subportadoras em certos momentos para a determinação de uma resposta de canal para as subportadoras nas quais os símbolos pilotos foram transmitidos. Os resultados são interpolados para uma estimativa de uma resposta de canal para a maioria, se não todas as subportadoras remanescentes para as quais símbolos pilotos não foram providos. As respostas de canal reais e interpoladas são usadas para a estimativa de uma resposta de canal geral, a qual inclui as respostas de canal para a maioria, se não todas as subportadoras no canal de OFDM.[00067] At this point, the OFDM symbols in the time domain are ready for a conversion to the frequency domain using an
[00068] Os símbolos de domínio de frequência e a informação de reconstrução de canal, os quais são derivados a partir das respostas de canal para cada percurso de recepção, são providos para um decodificador de STC 100, o qual provê uma decodificação de STC em ambos os percursos recebidos para a recuperação dos símbolos transmitidos. A informação de reconstrução de canal provê uma informação de equalização para o decodificador de STC 100 suficiente para a remoção dos efeitos do canal de transmissão, quando do processamento dos respectivos símbolos de domínio de frequência.[00068] Frequency domain symbols and channel reconstruction information, which are derived from the channel responses for each receive path, are provided to an
[00069] Os símbolos recuperados são colocados de volta em ordem, usando uma lógica de entrelaçador de símbolo 102, a qual corresponde à lógica de entrelaçador de símbolo 58 do transmissor. Os símbolos desentrelaçados então são demodulados ou desmapeados para um fluxo de bit correspondente usando-se uma lógica de desmapeamento 104. Os bits então são desentrelaçados usando-se uma lógica de desentrelaçador de bit 106, a qual corresponde à lógica de entrelaçador de bit 54 da arquitetura de transmissor. Os bits desentrelaçados então são processados por uma lógica de descombinação de taxa 108 e apresentados para a lógica de decodificador de canal 110 para a recuperação dos dados inicialmente embaralhados e da soma de verificação de CRC. Assim sendo, a lógica de CRC 112 remove a soma de verificação de CRC, checa os dados embaralhados de forma tradicional, e os provê para a lógica de desembaralhamento 114 para desembaralhamento, usando o código de desembaralhamento de estação base conhecido para a recuperação dos dados originalmente transmitidos 116.[00069] The retrieved symbols are put back in order using symbol interleaver logic 102 which corresponds to symbol interleaver logic 58 of the transmitter. The deinterlaced symbols are then demodulated or demapped to a corresponding bit stream using
[00070] Em paralelo com a recuperação dos dados 116, um sinal de CQI, ou pelo menos uma informação suficiente para a criação de um CQI na BS 14 é determinado e transmitido para a BS 14. Conforme citado acima, o CQI pode ser uma função da relação de portadora para ruído (CR), bem como do grau até o qual a resposta de canal varia através das várias subportadoras na banda de frequência de OFDM. Para esta modalidade, o ganho de canal para cada subportadora na banda de frequência de OFDM sendo usada para a transmissão de uma informação é comparado com relação a um outro, para a determinação do grau até o qual o ganho de sinal varia através da banda de frequência de OFDM. Embora numerosas técnicas estejam disponíveis para a medição do grau de variação, uma técnica é calcular o desvio padrão do ganho de canal para cada subportadora por toda a banda de frequência de OFDM sendo usada para a transmissão de dados.[00070] In parallel with the retrieval of
[00071] Em algumas modalidades, uma estação de transmissão pode operar de uma maneira com divisão de tempo usando apenas uma relação ou, alternativamente, incluir múltiplas relações.[00071] In some embodiments, a broadcast station may operate in a time-divided manner using only one relation or alternatively include multiple relations.
[00072] Voltando-nos, agora, para a figura 7, é mostrado um modelo de referência de exemplo, o qual é uma representação lógica de uma rede que suporta comunicações sem fio dentre as BSs 14, as MSs 16 e as RSs 15 mencionadas anteriormente, de acordo com uma modalidade não limitante da presente invenção. O modelo de referência de rede identifica entidades funcionais e pontos de referência pelos quais uma interoperabilidade é obtida entre estas entidades funcionais. Especificamente, o modelo de referência de rede pode incluir uma MS 16, uma rede de serviço de acesso (ASN) e uma rede de serviço de conectividade (CSN).[00072] Turning now to figure 7, an example reference model is shown, which is a logical representation of a network that supports wireless communications among the mentioned
[00073] A ASN pode ser definida como um conjunto completo de funções de rede necessárias para a provisão de acesso por rádio a um assinante (por exemplo, um assinante de IEEE 802.16e ou um de 802.16m). A ASN pode compreender elementos de rede tais como uma ou mais BSs 14 e uma ou mais portas de acesso de ASN. Uma ASN pode ser compartilhada por mais de uma CSN. A ASN pode prover as funções a seguir: • Conectividade de Camada 1 e Camada 2 com a MS 16; • A transferência de mensagens de AAA para o provedor de serviços de rede doméstica de assinante (H-NSP) para autenticação, autorização e contabilidade de sessão para sessões de assinante; • Descoberta de rede e seleção do NSP preferido de assinante; • Uma funcionalidade de retransmissão para o estabelecimento de uma conectividade de Camada 3 (L3) com a MS 16 (por exemplo, uma alocação de endereço de IP); • Gerenciamento de recurso de rádio.[00073] ASN can be defined as a complete set of network functions necessary for the provision of radio access to a subscriber (for example, an IEEE 802.16e or an 802.16m subscriber). The ASN may comprise network elements such as one or more BSs 14 and one or more ASN gateways. An ASN can be shared by more than one CSN. ASN can provide the following functions: •
[00074] Além das funções acima, para um ambiente portátil e móvel, uma ASN ainda pode suportar as funções a seguir: • Mobilidade ancorada de ASN; • Mobilidade ancorada de CSN; • Envio de radiochamada; • Tunelamento de ASN-CSN.[00074] In addition to the above functions, for a portable and mobile environment, an ASN can still support the following functions: • ASN anchored mobility; • CSN anchored mobility; • Sending a radio call; • ASN-CSN tunneling.
[00075] Da sua parte, a CSN pode ser definida como um conjunto de funções de rede que proveem serviços de conectividade de IP para o assinante. Uma CSN pode prover as funções a seguir: • Endereço de IP de MS e alocação de parâmetro de ponto final para sessões de usuário; • Proxy ou servidor de AAA; • Política e controle de admissão com base em perfis de assinatura de usuário; • Suporte de tunelamento de ASN-CSN; • Tributação de assinante e liquidação entre operadoras; • Tunelamento entre CSN para roaming; • Mobilidade entre ASN.[00075] For its part, CSN can be defined as a set of network functions that provide IP connectivity services to the subscriber. A CSN can provide the following functions: • MS IP address and endpoint parameter allocation for user sessions; • Proxy or AAA server; • Policy and admission control based on user subscription profiles; • ASN-CSN tunneling support; • Subscriber taxation and settlement between operators; • Tunneling between CSNs for roaming; • Mobility between ASN.
[00076] A CSN pode prover serviços, tais como serviços baseados em localização, serviços de conectividade para par a par, aprovisionamento, autorização e/ou conectividade para serviços de multimídia de IP. A CSN ainda pode compreender elementos de rede tais como roteadores, proxy/servidores de AAA, bancos de dados de usuário e MSs de porta de acesso de interligação de rede. No contexto de IEEE 802.16m, a CSN pode ser empregada como parte de um NSP de IEEE 802.16m ou como parte de um NSP de IEEE 802.16e incumbente.[00076] CSN may provide services such as location-based services, peer-to-peer connectivity services, provisioning, authorization and/or connectivity to IP multimedia services. The CSN may further comprise network elements such as routers, proxy/AAA servers, user databases and internetwork gateway MSs. In the context of IEEE 802.16m, the CSN can be employed as part of an IEEE 802.16m NSP or as part of an incumbent IEEE 802.16e NSP.
[00077] Além disso, as RSs 15 podem ser empregadas para a provisão de uma cobertura melhorada e/ou capacidade. Com referência à figura 8, uma BS 14 que seja capaz de suportar uma RS de legado se comunica com a RS de legado na “zona de legado”. Não é requerido que a BS 14 proveja um suporte de protocolo de legado na “zona de 16m”. O projeto de protocolo de retransmissão poderia ser baseado no projeto de IEEE 802-16j, embora possa ser diferente dos protocolos de IEEE 802-16j usados na “zona de legado”.[00077] In addition,
[00078] Com referência, agora, à figura 9, é mostrado um modelo de referência de sistema, o qual se aplica à MS 16 e à BS 14, e inclui vários blocos estruturais, incluindo uma subcamada de parte comum de controle de acesso ao meio (MAC), uma subcamada de convergência, uma subcamada de segurança e uma camada física (PHY).[00078] Referring now to figure 9, a system reference model is shown, which applies to the
[00079] A subcamada de convergência realiza um mapeamento de dados de rede externa recebida através de SAP de CS em SDUs de MAC recebidas pelo CPS de MAC através de um SAP de MAC, uma classificação de SDUs de rede externa e associando-as a SFID de MAC e CID, supressão/compressão de cabeçalho de carga útil (PHS).[00079] The convergence sublayer performs a mapping of external network data received through CS SAP into MAC SDUs received by MAC CPS through MAC SAP, a classification of external network SDUs and associating them with SFID MAC and CID, payload header suppression/compression (PHS).
[00080] A subcamada de segurança realiza uma autenticação e uma troca de chave segura e encriptação.[00080] The security sublayer performs authentication and secure key exchange and encryption.
[00081] A camada física executa protocolos e funções de camada física.[00081] The physical layer performs physical layer protocols and functions.
[00082] A subcamada de parte comum de MAC é descrita agora, em maiores detalhes. Em primeiro lugar, será apreciado que o controle de acesso ao meio (MAC) é orientado para conexão. Quer dizer, para fins de mapeamento para serviços na MS 16 e associação de níveis variados de QoS, as comunicações de dados são realizadas no contexto de “conexões”. Em particular, os “fluxos de serviço” podem ser aprovisionados, quando a MS 16 estiver instalada no sistema. Brevemente após um registro da MS 16, as conexões são associadas a estes fluxos de serviço (uma conexão por fluxo de serviço) para a provisão de uma referência em relação à qual se requisita largura de banda. Adicionalmente, novas conexões podem ser estabelecidas, quando as necessidades de serviço de um consumidor mudar. Uma conexão define o mapeamento entre processos de convergência de par que utilizam o MAC e um fluxo de serviço. O fluxo de serviço define os parâmetros de QoS para as unidades de dados de protocolo de MAC (PDUs) que são trocadas na conexão. Assim, os fluxos de serviço são integrais para o processo de alocação de largura de banda. Especificamente, a MS 16 requisita uma largura de banda de enlace ascendente em uma base por conexão (implicitamente identificando o fluxo de serviço). A largura de banda pode ser concedida pela BS para uma MS como um agregado de concessões em resposta a requisições de conexão de par a partir da MS.[00082] The MAC common part sublayer is now described in greater detail. First, it will be appreciated that media access control (MAC) is connection oriented. That is, for purposes of mapping to services on
[00083] Com referência adicional à figura 10, a subcamada de parte comum de MAC (CPS) é classificada em funções de controle e gerenciamento de recurso de rádio (RRCM) e funções de controle de acesso ao meio (MAC).[00083] With further reference to Fig. 10, the MAC Common Part Sublayer (CPS) is classified into Radio Resource Management and Control (RRCM) functions and Media Access Control (MAC) functions.
[00084] As funções de RRCM incluem vários blocos funcionais que estão relacionados a funções de recurso de rádio, tais como: •Gerenciamento de recurso de rádio •Gerenciamento de mobilidade •Gerenciamento de entrada de rede •Gerenciamento de localização •Gerenciamento de modo inativo •Gerenciamento de segurança de configuração de sistema •MBS (serviço de multidifusão e difusão ampla) •Gerenciamento de fluxo de serviço e conexão •Funções de retransmissão •Auto-organização •Portadora múltipla[00084] The RRCM functions include several function blocks that are related to radio resource functions such as: • Radio resource management • Mobility management • Network entry management • Location management • Idle mode management • System Configuration Security Management • MBS (Broadcast and Multicast service) • Connection and service flow management • Relay functions • Self-organizing •Multi-carrier
[00085] O bloco de gerenciamento de recurso de rádio ajusta os parâmetros de rede de rádio com base em carga de tráfego, e também inclui uma função de controle de carga (equilíbrio de carga), controle de admissão e controle de interferência.[00085] The radio resource management block adjusts radio network parameters based on traffic load, and also includes a load control (load balancing), admission control and interference control function.
[00086] O bloco de gerenciamento de mobilidade suporta funções relacionadas a uma transferência de ponto a ponto intra-RAT/inter-RAT. O bloco de gerenciamento de mobilidade lida com uma aquisição de topologia de rede intra-RAT/inter-RAT, o que inclui anúncio e medição, gerencia BSs/RSs alvos vizinhas candidatas e também decide se a MS realiza uma operação de transferência de ponto a ponto intra-RAT/inter- RAT.[00086] The mobility management block supports functions related to an intra-RAT/inter-RAT point-to-point transfer. The mobility management block handles an intra-RAT/inter-RAT network topology acquisition, which includes advertising and metering, manages candidate neighbor target BSs/RSs and also decides whether the MS performs a point-to-point transfer operation. intra-RAT/inter-RAT point.
[00087] O bloco de gerenciamento de entrada de rede está encarregado de procedimentos de inicialização e acesso. O bloco de gerenciamento de entrada de rede pode gerar mensagens de gerenciamento as quais são necessárias durante procedimentos de acesso, isto é, cálculo de alcance, negociação de capacidade básica, registro, e assim por diante.[00087] The network entry management block is in charge of initialization and access procedures. The network input management block can generate management messages which are needed during access procedures, ie, range calculation, basic capacity negotiation, registration, and so on.
[00088] O bloco de gerenciamento de localização está encarregado de suportar um serviço baseado em localização (LBS). O bloco de gerenciamento de localização pode gerar mensagens incluindo a informação de LBS.[00088] The location management block is in charge of supporting a location-based service (LBS). The location management block can generate messages including LBS information.
[00089] O bloco de gerenciamento de modo inativo gerencia uma operação de atualização de localização durante um modo inativo. O bloco de gerenciamento de modo inativo controla uma operação em modo inativo, e gera uma mensagem de anúncio de envio de radiochamada com base em uma mensagem de envio de radiochamada a partir de um controlador de envio de radiochamada no lado de rede de núcleo.[00089] Idle mode management block manages a location update operation during an idle mode. The idle mode management block controls an idle mode operation, and generates a radio call sending announcement message based on a radio call sending message from a radio call sending controller on the core network side.
[00090] O bloco de gerenciamento de segurança está encarregado de autenticação/autorização e gerenciamento de chave para comunicação de segurança.[00090] The security management block is in charge of authentication/authorization and key management for security communication.
[00091] O bloco de gerenciamento de configuração de sistema gerencia parâmetros de configuração de sistema, e os parâmetros de sistema e a informação de configuração de sistema para transmissão para a MS.[00091] The system configuration management block manages system configuration parameters, and system parameters and system configuration information for transmission to the MS.
[00092] O bloco de MBS (serviço de multidifusão e difusão ampla) controla as mensagens de gerenciamento e os dados associados a um serviço de difusão ampla e/ou multidifusão.[00092] The MBS (Multicast and Widecast Service) block controls the management messages and data associated with a widecast and/or multicast service.
[00093] O bloco de gerenciamento de fluxo de serviço e conexão aloca “identificadores de estações móveis” (ou identificadores de estação - STIDs) e “identificadores de fluxo” (FIDs) durante procedimentos de acesso/transferência de ponto a ponto/criação de fluxo de serviço. Os identificadores de estação móvel e FIDs serão discutidos adicionalmente abaixo.[00093] The connection and service flow management block allocates "mobile station identifiers" (or station identifiers - STIDs) and "flow identifiers" (FIDs) during point-to-point access/transfer/creation procedures flow of service. Mobile station identifiers and FIDs will be discussed further below.
[00094] O bloco de funções de retransmissão inclui funções para suporte de mecanismos de retransmissão de salto múltiplo. As funções incluem procedimentos para manutenção de percursos de retransmissão entre a BS e uma RS de acesso.[00094] The Relay Function Block includes functions to support multiple-hop relay mechanisms. Functions include procedures for maintaining retransmission paths between the BS and an access RS.
[00095] O bloco de auto-organização realiza funções para suporte de mecanismos de autoconfiguração e auto-otimização. As funções incluem procedimentos para a requisição de RSs/MSs para reportarem medições para autoconfiguração e auto-otimização e o recebimento das medições a partir de RSs/MSs.[00095] The self-organizing block performs functions to support self-configuration and self-optimization mechanisms. Functions include procedures for requesting RSs/MSs to report measurements for self-configuration and self-optimization and receiving measurements from RSs/MSs.
[00096] O bloco de portadora múltipla (MC) permite que uma entidade de MAC comum controle uma PHY cobrindo múltiplos canais de frequência. Os canais podem ser de larguras de banda diferentes (por exemplo, 5, 10 e 20 MHz), ser em bandas de frequência contíguas ou não contíguas. Os canais podem ser do mesmo modo ou de modos de duplexação diferentes, por exemplo, duplexagem por divisão na frequência (FDD), duplexagem por divisão no tempo (TDD) ou uma mistura de portadoras bidirecionais e de difusão ampla apenas. Para canais de frequência contíguos, as subportadoras de guarda sobrepostas são alinhadas no domínio de frequência, de modo a serem usadas para uma transmissão de dados.[00096] Multi-carrier block (MC) allows a common MAC entity to control a PHY covering multiple frequency channels. Channels can be of different bandwidths (
[00097] O controle de acesso ao meio (MAC) inclui os blocos de função os quais estão relacionados à camada física e a controles de enlace, tais como: • Controle de PHY • Sinalização de controle • Gerenciamento de modo de repouso • QoS • Programação e multiplexação de recurso • ARQ • Fragmentação/empacotamento • Formação de PDU de MAC • Coexistência de rádio múltiplo • Encaminhamento de dados • Gerenciamento de interferência • Coordenação entre BS[00097] Medium Access Control (MAC) includes function blocks which are related to physical layer and link controls, such as: • PHY control • Control signaling • Sleep mode management • QoS • Resource Programming and Multiplexing • ARQ • Fragmentation/Packaging • MAC PDU Formation • Multiple Radio Coexistence • Data Forwarding • Interference Management • Coordination between BS
[00098] O bloco de controle de PHY lida com uma sinalização de PHY, tal como cálculo de alcance, medição/retorno (CQI) e ACK/NACK de HARQ. Com base na CQI e no ACK/NACK de HARQ, o bloco de controle de PHY estima uma qualidade de canal, conforme visto pela MS, e realiza uma adaptação de enlace através do ajuste do esquema de modulação e codificação (MCS), e/ou nível de potência. No procedimento de cálculo de alcance, o bloco de controle faz uma sincronização de enlace ascendente com ajuste de potência, estimativa de deslocamento de frequência e de deslocamento de sincronismo.[00098] The PHY control block handles a PHY signaling such as range calculation, measure/return (CQI) and HARQ ACK/NACK. Based on the CQI and the HARQ ACK/NACK, the PHY control block estimates a channel quality, as seen by the MS, and performs a link adaptation by adjusting the modulation and coding scheme (MCS), and/ or power level. In the range calculation procedure, the control block does an uplink sync with power adjustment, frequency offset estimate and sync offset.
[00099] O bloco de sinalização de controle gera mensagens de alocação de recurso. O bloco de gerenciamento de modo de repouso lida com uma operação em modo de repouso.[00099] Control signaling block generates resource allocation messages. The sleep mode management block handles a sleep mode operation.
[000100] O bloco de gerenciamento de modo de repouso também gera uma sinalização de MAC relacionada a uma operação em repouso, e pode se comunicar com o bloco de programação e multiplexação de recurso, de modo a operar apropriadamente de acordo com o período de repouso.[000100] The sleep mode management block also generates a MAC signaling related to a sleep operation, and can communicate with the resource multiplexing and scheduling block, so as to operate properly according to the sleep period .
[000101] O bloco de QoS lida com um gerenciamento de QoS com base em parâmetros de QoS introduzidos a partir do bloco de gerenciamento de fluxo de serviço e conexão para cada conexão. Programação e[000101] The QoS block handles a QoS management based on QoS parameters introduced from the connection and service flow management block for each connection. Programming and
[000102] O bloco de programação e multiplexação de recurso programa e multiplexa os pacotes com base em propriedades de conexões. De modo a refletir as propriedades de conexões, o bloco de programação e multiplexação de recurso recebe uma informação de QoS a partir do bloco de QoS para cada conexão.[000102] Resource programming and multiplexing block schedules and multiplexes packets based on connection properties. In order to reflect the connection properties, the resource multiplexing and programming block receives a QoS information from the QoS block for each connection.
[000103] O bloco de ARQ lida com uma função ARQ de MAC. Para conexões habilitadas para ARQ, o bloco de ARQ logicamente divide a SDU de MAC em blocos de ARQ, e numera cada bloco de ARQ lógico. O bloco de ARQ também pode gerar mensagens de gerenciamento de ARQ, tal como uma mensagem de retorno (informação de ACK/NACK).[000103] The ARQ block handles a MAC ARQ function. For ARQ-enabled connections, the ARQ block logically divides the MAC SDU into ARQ blocks, and numbers each logical ARQ block. The ARQ block can also generate ARQ management messages, such as a return message (ACK/NACK information).
[000104] O bloco de fragmentação/empacotamento realiza uma fragmentação ou um empacotamento de MSDUs com base em resultados de programação a partir do bloco de programação e multiplexação de recurso.[000104] Block fragmentation/packaging performs a fragmentation or a packaging of MSDUs based on scheduling results from the scheduling block and resource multiplexing.
[000105] O bloco de formação de PDU de MAC constrói uma PDU de MAC de modo que uma BS/MS possa transmitir mensagens de tráfego de usuário ou de gerenciamento para um canal PHY. O bloco de formação de PDU de MAC adiciona um cabeçalho de MAC e pode adicionar subcabeçalhos.[000105] MAC PDU building block builds a MAC PDU so that a BS/MS can transmit user or management traffic messages to a PHY channel. MAC PDU building block adds a MAC header and can add sub-headers.
[000106] O bloco de coexistência de rádio múltiplo funciona para suportar operações concorrentes de rádios de IEEE 802.16m e não de IEEE 802.16m colocalizados na mesma estação móvel. Encaminhamento de Dados[000106] The multiple radio coexistence block works to support concurrent operations of IEEE 802.16m and non-IEEE 802.16m radios co-located in the same mobile station. Data Forwarding
[000107] O bloco de encaminhamento de dados realiza funções de encaminhamento de dados, quando as RSs estão presentes no percurso entre uma BS e uma MS. O bloco de encaminhamento de dados pode cooperar com outros blocos, tais como o bloco de programação e de multiplexação de recurso e o bloco de formação de PDU de MAC.[000107] The data forwarding block performs data forwarding functions when RSs are present in the path between a BS and an MS. The data forwarding block can cooperate with other blocks, such as the resource multiplexing and scheduling block and the MAC PDU forming block.
[000108] O bloco de gerenciamento de interferência realiza funções para o gerenciamento de uma interferência entre células/setores. As operações podem incluir: • Operação de camada de MAC • Relatório de medição/avaliação de interferência enviado através de uma sinalização de MAC • Mitigação de interferência por programação e reutilização de frequência flexível • Operação de camada PHY • Controle de potência de transmissão • Cancelamento de interferência • Medição de interferência • Formação de feixe/pré-codificação de transmissão (Tx)[000108] The interference management block performs functions for managing an interference between cells/sectors. Operations can include: • MAC layer operation • Interference measurement/assessment report sent via MAC signaling • Interference mitigation by programming and flexible frequency reuse • PHY layer operation • Transmission power control • Cancellation interference • Interference measurement • Beam forming/transmission precoding (Tx)
[000109] O bloco de coordenação entre BS realiza funções para a coordenação das ações de múltiplas BSs pela troca de uma informação, por exemplo, gerenciamento de interferência. As funções incluem procedimentos para a troca de informação, por exemplo, para gerenciamento de interferência entre as BSs por uma sinalização de estrutura e por envio de mensagem de MAC de MS. A informação pode incluir características de interferência, por exemplo, resultados de medição de interferência, etc.[000109] The coordination block between BSs performs functions for coordinating the actions of multiple BSs by exchanging information, for example, interference management. Functions include procedures for exchanging information, eg for managing interference between BSs by frame signaling and by sending MAC message from MS. The information may include interference characteristics, eg interference measurement results, etc.
[000110] Uma referência é feita, agora, à figura 11, a qual mostra o fluxo de dados de tráfego de usuário e um processamento na BS 14 e na MS 16. As setas tracejadas mostram o fluxo de dados de tráfego de usuário a partir da camada de rede para a camada física e vice-versa. No lado de transmissão, um pacote de camada de rede é processado pela subcamada de convergência, a função de ARQ (caso presente), a função de fragmentação/empacotamento e a função de formação de PDU de MAC, para a formação de PDU(s) de MAC a serem enviadas para a camada física. No lado de recepção, uma SDU de camada física é processada por uma função de formação de PDU de MAC, a função de fragmentação/empacotamento, a função de ARQ (caso presente) e a função de subcamada de convergência, para a formação dos pacotes de camada de rede. As setas contínuas mostram as partes primitivas de controle dentre as funções de CPS e entre a CPS e a PHY que estão relacionadas ao processamento de dados de tráfego de usuário.[000110] Reference is now made to figure 11, which shows the user traffic data flow and a processing in the
[000111] Uma referência é feita, agora, à figura 12, a qual mostra o fluxo de sinalização de plano de controle de CPS e o processamento na BS 16 e na MS 14. No lado de transmissão, as setas tracejadas mostram o fluxo de sinalização de plano de controle a partir das funções de plano de controle para as funções de plano de dados e o processamento da sinalização de plano de controle pelas funções de plano de dados para a formação da sinalização de MAC correspondente (por exemplo, mensagens de gerenciamento de MAC, cabeçalho/subcabeçalho de MAC) a serem transmitidas pelo ar. No lado de recepção, as setas tracejadas mostram o processamento da sinalização de MAC pelo ar recebida pelas funções de plano de dados e a recepção da sinalização de plano de controle correspondente pelas funções de plano de controle. As setas contínuas mostram as partes primitivas de controle dentre as funções de CPS e entre CPS e PHY que estão relacionadas ao processamento de uma sinalização de plano de controle. As setas sólidas entre blocos funcionais de M_SAP/C_SAP e de MAC mostram as partes primitivas de controle e gerenciamento para/a partir do sistema de controle e gerenciamento de rede (NCMS). As partes primitivas para/a partir de M_SAP/C_SAP definem as funcionalidades envolvidas na rede, tais como gerenciamento de interferência entre BS, gerenciamento de mobilidade inter/intra-RAT, etc., e funcionalidades relacionadas a gerenciamento, tais como gerenciamento de localização, configuração de sistema, etc.[000111] Reference is now made to figure 12, which shows the CPS control plane signaling flow and the processing in the
[000112] Os exemplos não limitantes de mensagens de gerenciamento de MAC incluem DL-MAP, UL-MAP, DCD e UCD. Embora a nomenclatura a partir da IEEE 802.16 e/ou da 802.16m tenha sido adotada, deve ser apreciado que uma conformidade explícita com qualquer norma não é uma exigência, e que aqueles versados na técnica reconhecerão o uso de uma nomenclatura comum como sendo um auxílio no entendimento, ao invés de uma limitação da presente invenção.[000112] Non-limiting examples of MAC management messages include DL-MAP, UL-MAP, DCD and UCD. Although nomenclature from IEEE 802.16 and/or 802.16m has been adopted, it should be appreciated that explicit compliance with any standard is not a requirement, and that those skilled in the art will recognize the use of a common nomenclature as an aid in understanding, rather than a limitation of the present invention.
[000113] A DL-MAP e a UL-MAP podem ser usadas para a definição de acesso à informação de enlace descendente e de enlace ascendente, respectivamente. A DL-MAP é uma mensagem de gerenciamento de MAC que define tempos de começo de rajada no enlace descendente. De forma equivalente, a UL-MAP é um conjunto de informação que define o acesso inteiro (enlace ascendente) para todas as MSs durante um intervalo de programação. Basicamente, a DL-MAP e a UL-MAP podem ser vistas como diretórios, difundidos pela BS, de quadros de enlace descendente e de enlace ascendente.[000113] DL-MAP and UL-MAP can be used for defining access to downlink and uplink information, respectively. DL-MAP is a MAC management message that defines downlink burst start times. Equivalently, UL-MAP is a set of information that defines the entire access (uplink) for all MSs during a scheduling interval. Basically, DL-MAP and UL-MAP can be seen as directories, broadcast by the BS, of downlink and uplink frames.
[000114] A mensagem de DCD (descritor de canal de enlace descendente) é uma mensagem de gerenciamento de MAC difundida transmitida pela BS 14 em um intervalo de tempo periódico, de modo a prover os perfis de rajada (conjuntos de parâmetro físico) que podem ser usados por um canal físico de enlace descendente durante uma rajada, além de outros parâmetros úteis de enlace descendente. A mensagem de UCD (descritor de canal de enlace ascendente) é uma mensagem de gerenciamento de MAC difundida transmitida pela BS em um intervalo de tempo periódico, de modo a prover a descrição de perfil de rajada (conjuntos de parâmetro físico) que pode ser usado por um canal físico de enlace ascendente, além de outros parâmetros de enlace ascendente úteis.[000114] The DCD (downlink channel descriptor) message is a broadcast MAC management message transmitted by the
[000115] Uma referência é feita, agora, à figura 13, a qual mostra uma arquitetura de protocolo genérica para suporte de um sistema de portadora múltipla. Uma entidade de MAC comum pode controlar uma PHY passando por múltiplos canais de frequência. Algumas mensagens de MAC enviadas em uma portadora também podem se aplicar a outras portadoras. Os canais podem ser de larguras de banda diferentes (por exemplo, 5, 10 e 20 MHz) e ser em bandas de frequência contíguas ou não contíguas. Os canais podem ser de modos diferentes de multiplexação, por exemplo, FDD, TDD ou uma mistura de portadoras bidirecionais ou apenas de difusão ampla.[000115] Reference is now made to Figure 13, which shows a generic protocol architecture for supporting a multi-carrier system. A common MAC entity can control a PHY passing through multiple frequency channels. Some MAC messages sent on one carrier may also apply to other carriers. Channels can be of different bandwidths (
[000116] A comum entidade MAC pode suportar simultaneamente a presença da MSs 16 com diferentes capacidades, tal como a operação com mais de um canal em um só tempo ou agregação por canal contíguo ou não-contíguo.[000116] The common MAC entity can simultaneously support the presence of
[000117] A figura 20 ilustra um possível diagrama de transição de estado para uma MS 16. A título de exemplo não limitativo, o diagrama mostra quatro (4) estados, o estado de inicialização, o estado de acesso, o estado conectado e o estado inativo.[000117] Figure 20 illustrates a possible state transition diagram for an
[000118] No estado de inicialização (veja a figura 21), a MS 16 realiza uma seleção de célula pela varredura, sincronização e aquisição da informação de configuração de sistema antes da entrada no estado de acesso. Se a MS 16 não puder realizar apropriadamente a decodificação de informação de configuração de sistema e a seleção de célula, ela retornará para realizar a varredura e a sincronização de enlace descendente. Se a MS 16 decodificar de forma bem sucedida à informação e selecionar uma BS alvo 14, ela transitará para o estado de acesso.[000118] In the boot state (see figure 21), the
[000119] No estado de acesso (veja a figura 22), a MS 16 realiza uma entrada de rede com a BS alvo 14. A entrada de rede é um processo de etapa múltipla consistindo em cálculo de alcance, negociação de capacidade de pré-autenticação, autenticação e autorização, troca de capacidade e registro.[000119] In the access state (see figure 22), the
[000120] A decomposição do procedimento de entrada de sistema levando da varredura de enlace descendente e sincronização para o ponto em que uma conexão é estabelecida pode ser estabelecida conforme se segue, a título de exemplo não limitativo: • Varredura de enlace descendente e sincronização e aquisição de mensagem de concessão (a qual concede um recurso de enlace ascendente) e aquisição de descrição de canal de enlace descendente e de canal de enlace ascendente; • Cálculo de alcance inicial; • Capacidade de negociação; • Autorização e autenticação/troca de chave; • Registro junto à BS 14; • Estabelecimento de conexão.[000120] The decomposition of the input system procedure leading from downlink scanning and synchronization to the point at which a connection is established can be established as follows, by way of non-limiting example: • Downlink scanning and synchronization and acquisition of grant message (which grants an uplink resource) and acquisition of downlink channel and uplink channel description; • Initial range calculation; • Ability to negotiate; • Authorization and authentication/key exchange; • Registration with
[000121] Mediante uma falha em completar a entrada de rede, a MS 16 pode transitar para o estado de inicialização.[000121] Upon failure to complete network entry,
[000122] Quando no estado conectado, a MS 16 pode operar em um de 3 modos (veja a figura 23): modo de repouso, modo ativo e modo de varredura. Durante o estado conectado, a MS 16 pode manter uma ou mais conexões fundamentais estabelecidas durante o estado de acesso. Adicionalmente, a MS 16 e a BS 14 podem estabelecer conexões de transporte adicionais. A MS 16 pode permanecer no estado conectado durante uma transferência de ponto a ponto. A MS 16 pode transitar do estado conectado para o estado inativo em um comando a partir da BS 14. Uma falha em manter a(s) conexão(ões) fundamental(is) também pode alertar a MS 16 para transitar para o estado de inicialização.[000122] When in the connected state, the
[000123] Com referência, agora, aos modos de operação no estado conectado, quando a MS 16 está no modo ativo, a BS 14 pode programar a MS 16 para transmitir e receber na primeira oportunidade disponível provida pelo protocolo sendo implementado, isto é, é assumido que a MS esteja ‘disponível’ para a BS 14. A MS 16 pode requisitar uma transição para o modo de repouso ou o modo de varredura a partir do modo ativo. Uma transição para o modo de repouso ou de varredura pode acontecer por um comando a partir da BS 14. A MS 16 pode transitar para o estado inativo a partir do modo ativo do estado conectado.[000123] With reference now to the modes of operation in the connected state, when the
[000124] Quando no modo de repouso, a MS 16 e a BS 14 estão de acordo quanto a uma divisão dos recursos no tempo em janelas de repouso e janelas de escuta. É esperado apenas que a MS 16 seja capaz de receber transmissões a partir da BS 14 durante as janelas de escuta, e qualquer troca de protocolo tem que ser iniciada durante aquele tempo. A transição da MS 16 para o modo ativo é alertada por mensagens de controle recebidas a partir da BS 14. A MS 16 pode transitir para o estado inativo a partir do modo de repouso do estado conectado durante intervalos de escuta.[000124] When in sleep mode, the
[000125] Quando no modo de varredura, a MS 16 realiza medições conforme instruído pela BS 14. A MS 16 está indisponível para a BS 14 enquanto no modo de varredura. A MS 16 retorna para o modo ativo uma vez que a duração negociada com a BS 14 para varredura expire. Estado Inativo[000125] When in scan mode,
[000126] O estado inativo (veja a figura 24) pode incluir, a título de exemplo não limitativo, 2 modos separados, especificamente, o modo de chamada por rádio disponível e o modo de chamada por rádio indisponível, com base em sua operação e uma geração de mensagem de MAC. Durante o estado inativo, a MS 16 pode realizar uma economia de potência ao comutar entre o de chamada por rádio disponível e o modo de chamada por rádio indisponível.[000126] The idle state (see figure 24) may include, by way of non-limiting example, 2 separate modes, specifically, radio call mode available and radio call mode unavailable, based on their operation and a MAC message generation. During the idle state, the
[000127] No modo inativo, a MS 16 pode pertencer a um ou mais grupos de chamada por rádio de tamanhos e formatos diferentes, com base na mobilidade do usuário. A MS 16 monitora a mensagem de chamada por rádio durante o intervalo de escuta de chamada por rádio de MS. O começo do intervalo de escuta de chamada por rádio de MS é derivado com base no ciclo de chamada por rádio e no deslocamento de chamada por rádio. O deslocamento de chamada por rádio e o ciclo de chamada por rádio podem ser definidos em termos de número de superquadros.[000127] In idle mode, the
[000128] A MS 16 assim pode ser chamada por rádio pela BS 14 (usando-se uma mensagem de envio de radiochamada) enquanto estiver no modo de chamada por rádio disponível. Se a MS 16 for chamada por rádio com uma indicação para retornar para o estado conectado, a MS 16 transitará para o estado de acesso para sua reentrada na rede.[000128] The
[000129] A MS 16 também pode realizar um procedimento de atualização de localização durante o estado inativo.[000129]
[000130] Durante o modo de chamada por rádio indisponível, a MS 16 não precisa monitorar o canal de enlace descendente, de modo a reduzir seu consumo de potência.[000130] During radio call unavailable mode, the
[000131] A MS tem um endereço global (ou um identificador global) e endereços lógicos (ou identificadores lógicos) que identificam a MS 16 durante uma operação. Especificamente, o endereço global pode ser um identificador único estendido de IEEE de 48 bits globalmente único (EUI-48™) com base no valor de identificador único organizacionalmente (OUI) de 24 bits administrado pela Autoridade de Registro de IEEE. Contudo, isto não é uma limitação ou restrição da presente invenção.[000131] The MS has a global address (or a global identifier) and logical addresses (or logical identifiers) that identify the MS during an operation. Specifically, the global address can be a globally unique 48-bit IEEE extended unique identifier (EUI-48™) based on the 24-bit organizationally unique identifier (OUI) value administered by the IEEE Registration Authority. However, this is not a limitation or restriction of the present invention.
[000132] À medida que os identificadores lógicos são concernidos, estes podem incluir um ou mais “identificadores de fluxo” (FIDs) e um ou mais “identificadores de estação móvel”. Os FIDs podem identificar de forma única às conexões de gerenciamento e as conexões de transporte que a MS 16 estabeleceu com a rede. Alguns FIDs específicos podem ser pré-atribuídos. Da sua parte, os identificadores de estação móvel identificam de forma única a MS 16 no domínio da BS 14. Vários tipos de STID poderiam ser conforme se segue:[000132] As logical identifiers are concerned, these may include one or more "flow identifiers" (FIDs) and one or more "mobile station identifiers". FIDs can uniquely identify the management connections and transport connections that the
[000133] ID de acesso: um identificador temporário atribuído para a MS 16, quando da realização de uma operação de cálculo de alcance (isto é, mediante uma entrada de rede enquanto no estado de acesso ou mediante uma reentrada de rede ou durante uma atualização de localização enquanto no estado inativo). Este ID pode ser atribuído à MS 16 pela BS 14, quando a BS 14 primeiramente detectar uma transmissão de código de cálculo de alcance a partir da MS 16.[000133] Access ID: a temporary identifier assigned to the
[000134] ID de MS: um identificador atribuído à MS 16 para uso no estado conectado. O ID de MS substitui o ID de acesso e pode ser enviado para a MS 16 durante a operação de cálculo de alcance. Uma informação de controle de enlace descendente dedicada a uma MS em particular (por exemplo, rajada de PHY de enlace descendente/alocação de recurso) pode ser endereçada usando-se o ID de MS. O ID de MS pode ser, mas não precisa ser, do mesmo comprimento que o identificador ID de acesso.[000134] MS ID: An identifier assigned to
[000135] ID inativo: um identificador atribuído a uma MS para uso no estado inativo. De modo a reduzir o tempo de processamento de sinalização e prover uma privacidade de localização, o ID inativo pode ser atribuído para a identificação de forma única daquelas MSs no ID inativo que estiverem em um grupo de chamada por rádio em particular. O ID inativo permanece válido para a MS 16, desde que a MS 16 fique no mesmo grupo de chamada por rádio. O ID inativo pode ser atribuído durante a entrada no ID inativo ou durante uma atualização de localização, devido a uma mudança de grupo de chamada por rádio. O ID inativo pode ser incluído em uma mensagem enviada pela MS 16 no ID inativo para fins de resposta de chamada por rádio ou atualização de localização.[000135] Inactive ID: An identifier assigned to an MS for use in the inactive state. In order to reduce signaling processing time and provide location privacy, the idle ID can be assigned to uniquely identify those MSs in the idle ID who are in a particular radio call group. The idle ID remains valid for
[000136] A título de exemplo, os identificadores de estação móvel mencionados acima poderiam ser de 8 bits, 10 bits ou de 12 bits de comprimento, embora STIDs mais longos ou mais curtos sejam possíveis, sem que se desvie da presente invenção. Identificadores de estação móvel diferentes podem ser de comprimentos diferentes. Por exemplo, o ID de acesso poderia ser do mesmo comprimento que o ID de MS, ambos poderiam ser mais curtos do que o ID inativo. Contudo, este é apenas um exemplo, e não é para ser considerado limitante. Outros identificadores de estação móvel podem existir e poderiam ser reservados, por exemplo, para serviços de difusão e multidifusão.[000136] By way of example, the mobile station identifiers mentioned above could be 8 bits, 10 bits or 12 bits in length, although longer or shorter STIDs are possible, without deviating from the present invention. Different mobile station identifiers can be of different lengths. For example, access ID could be the same length as MS ID, both could be shorter than idle ID. However, this is just an example, and is not to be considered limiting. Other mobile station identifiers may exist and could be reserved, for example, for broadcast and multicast services.
[000137] Conforme será apreciado por aqueles versados na técnica, uma PDU de MAC é um pacote de dados (grupo de bits de dados, ou datagrama) que contêm cabeçalho, endereço de conexão e informação de protocolo de dados, que é usado para controle e transferência de informação através de um tipo de meio (tal como um canal de rádio). Com referência, agora, à figura 15, a PDU de MAC criada em associação com uma dada conexão contém um cabeçalho, o qual mantém um FID correspondente juntamente com uma informação de controle (por exemplo, um campo de comprimento, o qual indica o comprimento da carga útil da PDU de MAC e um bit de cabeçalho estendido (EH) o qual, caso regulado, indica que uma informação adicional aparece em uma porção estendida (não mostrada) do cabeçalho). A PDU de MAC também pode ter uma carga útil de dados e bits de checagem de erro (CRC) após o cabeçalho (por exemplo, dados de usuário). A carga útil pode ser usada para portar mensagens de gerenciamento e dados associados a várias conexões de tráfego.[000137] As will be appreciated by those skilled in the art, a MAC PDU is a data packet (group of data bits, or datagram) that contains header, connection address, and data protocol information, which is used for control and transferring information over a type of medium (such as a radio channel). Referring now to Fig. 15, the MAC PDU created in association with a given connection contains a header which holds a corresponding FID along with control information (e.g. a length field which indicates the length of the MAC PDU payload and an extended header bit (EH) which, if set, indicates that additional information appears in an extended (not shown) portion of the header). The MAC PDU can also have a payload of data and error checking bits (CRC) after the header (eg user data). The payload can be used to carry management messages and data associated with various traffic connections.
[000138] Sendo local para a MS, cada FID é mais curto do que o CID de 16 bits definido na norma IEEE 802.16-2004 ou na norma IEEE 802.16-2009. Em uma modalidade não limitativa, o FID pode ser de 4 bits de comprimento. Em outra modalidade não limitativa, o FID pode ser de 3 bits de comprimento. Outras possibilidades existem no escopo da presente invenção. O uso do FID no cabeçalho de MAC também resulta em um cabeçalho de MAC geral mais curto do que aqueles propostos na IEEE 802.16-2004 ou na IEEE 802.16-2009, onde um CID de 16 bits é usado.[000138] Being local to the MS, each FID is shorter than the 16-bit CID defined in the IEEE 802.16-2004 standard or the IEEE 802.16-2009 standard. In a non-limiting modality, the FID can be 4 bits long. In another non-limiting modality, the FID can be 3 bits long. Other possibilities exist within the scope of the present invention. The use of FID in the MAC header also results in a shorter overall MAC header than those proposed in IEEE 802.16-2004 or IEEE 802.16-2009, where a 16-bit CID is used.
[000139] O que se segue agora descreve uma operação de cálculo de alcance que pode ser realizada pela MS 16 e pela BS 14, de modo a se estabelecer uma conectividade. A operação de cálculo de alcance é realizada pelos blocos funcionais apropriados descritos acima e, em particular, pelos blocos funcionais pertencentes à subcamada de parte comum (CPS) de controle de acesso ao meio (MAC). Estes blocos funcionais podem incluir, por exemplo, e sem limitação, o bloco de gerenciamento de entrada de rede e o bloco de gerenciamento de modo inativo (parte das funções de controle e gerenciamento de recurso de rádio - RRCM), bem como o bloco de controle de PHY (parte das funções de controle de acesso ao meio - MAC) descritos anteriormente em relação à figura 10.[000139] The following now describes a range calculation operation that can be performed by the
[000140] Três cenários não limitativos da operação de cálculo de alcance serão descritos, especificamente, o Cenário A, no qual a MS 16 está buscando estabelecer uma conectividade inicial com a rede (isto é, a MS 16 é ativada, passa através do estado de inicialização e realiza um cálculo de alcance a partir do estado de acesso), o Cenário B, no qual a MS 16 realiza um cálculo de alcance ao reentrar na rede (por exemplo, após ter estado no estado inativo, após ter deixado a rede para usar uma diferente, então, retornado (isto é, em roaming), etc.), e o Cenário C, no qual a MS 16, após ter estado no estado inativo, realiza um cálculo de alcance no contexto de uma atualização de localização. Cenário A[000140] Three non-limiting range calculation operation scenarios will be described, specifically Scenario A, in which
[000141] No Cenário A, a MS 16 está buscando estabelecer uma conectividade inicial para a rede. Em primeiro lugar, a MS 16 é ativada e passa através do estado de inicialização. Durante o estado de inicialização, a MS 16 realiza uma varredura e uma sincronização. Em outras palavras, quando a MS 16 quer se unir à rede, ela primeiramente varre as frequências de enlace descendente para buscar um canal adequado. A busca é completada tão logo ela detecte um quadro de enlace descendente. A próxima etapa é estabelecer uma sincronização com a BS 14. Uma vez que a MS 16 receba uma mensagem de DL- MAP e uma mensagem de DCD, a fase de sincronização de enlace descendente é completada e a MS 16 permanece sincronizada, desde que continue recebendo mensagens de DL-MAP e DCD. Após a sincronização ser estabelecida, a MS 16 espera por uma mensagem de UCD para adquirir os parâmetros de canal de enlace ascendente.[000141] In Scenario A,
[000142] Uma operação de cálculo de alcance agora ocorre, enquanto a MS 16 está no estado de acesso. Com referência à figura 14, a BS 14 emite uma mensagem de concessão de enlace ascendente 1410 (por exemplo, uma mensagem de UL-MAP) a qual define um intervalo de cálculo de alcance inicial a ser usado pela MS 16 no quadro de enlace ascendente. O conteúdo da mensagem de concessão de enlace ascendente poderia ser formulado por um programador de enlace ascendente na BS 14. O programador de enlace ascendente gerencia a largura de banda de enlace ascendente e programa MSs que terão concessões de enlace ascendente alocadas, com base nas exigências de QoS de seu(s) fluxo(s) de serviço e requisições de largura de banda. Uma concessão de enlace ascendente alocada pelo programador de enlace ascendente é dirigida a um FID reservado (por exemplo, difundido) e pode usar um perfil robusto pré-definido com modulação de BPSK % / FEC, por exemplo. Após a transmissão da mensagem de concessão 1410, a BS 14 continua a operar normalmente (1412). Isto inclui a emissão periódica de outras mensagens de concessão, tal como a mensagem de concessão 1422.[000142] A range calculation operation now takes place while the
[000143] Enquanto isso, conforme mostrado em 1412, a MS 16 estava esperando pelo recebimento de uma mensagem de concessão, e é assumido que finalmente receba a mensagem de concessão 1410. Mediante o recebimento da mensagem de concessão 1410, a MS 16 formula uma mensagem de cálculo de alcance 1416 caracterizada por um conjunto de recursos de cálculo de alcance. Por exemplo, a MS 16 pode selecionar, randomicamente, um código a partir de um conjunto de códigos de cálculo de alcance de pseudo-ruído, modulá-lo em um subcanal de cálculo de alcance e, subsequentemente, transmiti-lo em um intervalo de cálculo de alcance selecionado randomicamente dentre um conjunto de intervalos de cálculo de alcance disponíveis no quadro de enlace ascendente. A MS 16 pode usar uma seleção randômica ou um retorno randômico para a seleção de um intervalo de cálculo de alcance. Quando uma seleção randômica é usada, a MS 16 pode selecionar um intervalo de cálculo de alcance a partir de todos os intervalos disponíveis em um único quadro usando um processo randômico uniforme, embora existam outras possibilidades. Quando um retorno randômico é usado, a MS 16 pode selecionar um intervalo de cálculo de alcance a partir de todos os intervalos de cálculo de alcance disponíveis em uma janela de retorno correspondente usando um processo randômico uniforme, por exemplo.[000143] Meanwhile, as shown in 1412,
[000144] Se a BS 14 detectar apropriadamente a presença do código de cálculo de alcance no intervalo de cálculo de alcance de mensagem de cálculo de alcance 1416, então, a BS 14 emitirá uma mensagem de resposta de cálculo de alcance para a MS 16. Por exemplo, a mensagem de resposta de cálculo de alcance poderia assumir uma forma similar a uma mensagem de RNG-RSP, conforme definido na IEEE 802.16 ou 802.16m. Em uma antecipação deste evento, na etapa 1426, a MS 16 determina se uma mensagem de RNG-RSP foi recebida a partir da BS 14. Se uma certa quantidade de tempo tiver decorrido, e uma mensagem de RNG-RSP não tiver sido recebida, então, isto significará que a BS 14 não detectou apropriadamente a presença do código de cálculo de alcance no intervalo de cálculo de alcance de mensagem de cálculo de alcance 1416. Isto poderia ser por uma variedade de razões, incluindo questões de potência, interferência, etc. A propósito, a MS 16 também está atenta ao recebimento de mensagens de concessão adicionais (etapa 1420). De fato, se a mensagem de concessão mencionada anteriormente 1422 for recebida sem ter o recebimento de uma mensagem de RNG-RSP interveniente a partir da BS 14, então, à MS 16 será concedido um novo intervalo de cálculo de alcance em um quadro de enlace ascendente.[000144] If the
[000145] Em resposta e de modo similar ao que foi descrito anteriormente, a MS 16 formula uma mensagem de cálculo de alcance 1424 que é caracterizada por um conjunto de recursos de cálculo de alcance. Especificamente, a MS 16 seleciona, randomicamente, um código a partir de um conjunto de códigos de cálculo de alcance de pseudo-ruído, modula-o em um subcanal de cálculo de alcance e, subsequentemente, transmite-o em um intervalo de cálculo de alcance selecionado randomicamente a partir de dentre um conjunto de intervalos de cálculo de alcance disponíveis no quadro de enlace ascendente, e retorna para a etapa 1426. Se a BS 14 detectar apropriadamente a presença do código de cálculo de alcance no intervalo de cálculo de alcance de mensagem de cálculo de alcance 1424, então, a BS 14 emitirá uma mensagem de resposta de cálculo de alcance para a MS 16. Em uma antecipação deste evento, na etapa 1426, a MS 16 determina se uma mensagem de resposta de cálculo de alcance foi recebida a partir da BS 14. Se uma certa quantidade de tempo tiver decorrido, e uma mensagem de resposta de cálculo de alcance ainda não tiver sido recebida, então, a MS 16 receberá ainda uma outra mensagem de concessão na etapa 1420 e assim por diante. Contudo, se a BS 14 não detectar apropriadamente a presença do código de cálculo de alcance no intervalo de cálculo de alcance de mensagem de cálculo de alcance 1424 (etapa 1428), então, a BS 14 determinará se a operação de cálculo de alcance é bem sucedida (etapa 1430). Em outras palavras, apenas porque a BS 14 pode ouvir à MS 16, não significa que a MS 16 esteja usando potência, sincronismo e parâmetros de frequência adequados.[000145] In response and similarly to what was described above, the
[000146] Assim, o resultado da etapa 1430 pode ser que a BS 14 determinou que a operação de cálculo de alcance foi um sucesso, em cujo caso a BS 14 prossegue para emitir uma mensagem de resposta de cálculo de alcance 1450 indicativa desta determinação. Por outro lado, o resultado da etapa 1430 pode ser que a BS 14 determinou que a operação de cálculo de alcance não foi um sucesso. Neste caso, a BS 14 prossegue para a etapa 1432, onde um ajuste de parâmetro é calculado. Isto pode afetar uma ou mais dentre frequência, sincronismo e potência que caracterizam a sinalização usada pela MS 16. Vários algoritmos podem ser usados para a determinação de um ajuste das características de potência, sincronismo e/ou frequência do sinal de enlace ascendente. Também, na etapa 1432, a BS 14 calcula um novo código de cálculo de alcance e/ou um novo intervalo de cálculo de alcance a ser usado pela MS 16. Também, na etapa 1432, a BS 14 determina um ID de acesso para a MS 16. O ID de acesso pode ser usado pela BS 14 como um endereço, uma chave de encriptação ou um código de embaralhamento para um conteúdo destinado para a MS 16, durante a operação de cálculo de alcance.[000146] Thus, the result of
[000147] A BS 14 então prossegue para formular uma mensagem de resposta de cálculo de alcance 1434, a qual é enviada para a MS 16. A mensagem de resposta de cálculo de alcance 1434 especifica que um cálculo de alcance é para continuar, e provê quaisquer ajustes necessários nas características de sincronismo/frequência/potência do sinal de enlace ascendente. Além disso, a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1434 especifica o código de cálculo de alcance e/ou o intervalo de cálculo de alcance que foram usados pela MS 16 para a transmissão da mensagem de cálculo de alcance 1424. Isto permite que a MS 16 reconheça que a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1434 é realmente destinada para ela. Além disso, a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1434 identifica o código de cálculo de alcance atribuído e/ou o intervalo de cálculo de alcance atribuído a serem usados pela MS 16 da próxima vez. Além disso, a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1434 inclui o ID de acesso mencionado acima.[000147] The
[000148] A mensagem de resposta de cálculo de alcance 1434 então é recebida na MS 16. A MS 16 executa a etapa 1426 e determina que a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1434 é de fato uma mensagem de resposta de cálculo de alcance destinada para a MS. Em particular, isto pode ser determinado com base no fato de que o código de cálculo de alcance e/ou o intervalo de cálculo de alcance que a MS 16 usou previamente estão representes na mensagem de resposta de cálculo de alcance 1434. Portanto, a MS 16 toma a ramificação “S” saindo da etapa 1426. Também, a MS 16 armazena o ID de acesso em uma memória para uso futuro. Também, a MS 16 faz os ajustes requisitados para as características de potência/tempo/frequência que usa na direção de enlace ascendente. A MS 16 então prossegue para formular outra mensagem de cálculo de alcance 1436 caracterizada por um conjunto de recursos de cálculo de alcance (e, também, as características de tempo/frequência/potência). Desta vez, a MS 16 usa o código de cálculo de alcance atribuído e o intervalo de cálculo de alcance atribuído recebidos a partir da BS 14 na mensagem de resposta de cálculo de alcance 1434.[000148] The range
[000149] A BS 14 recebe a mensagem de cálculo de alcance 1436 e determina se a operação de cálculo de alcance é bem sucedida (etapa 1438). O resultado da etapa 1438 pode ser que a BS 14 determinou que a operação de cálculo de alcance foi um sucesso, em cujo caso a BS 14 prossegue para emitir uma mensagem de resposta de cálculo de alcance 1448 indicativa desta determinação. Contudo, é possível, neste estágio, que os ajustes prévios de potência/tempo/frequência não tenham sido suficientes. O resultado da etapa 1438, portanto, pode ser que a BS 14 tenha determinado que a operação de cálculo de alcance não foi um sucesso. Neste caso, a BS 14 prossegue para a etapa 1440, onde um ajuste de parâmetro adicional é calculado. Isto pode afetar, de novo, um ou mais dentre frequência, sincronismo e potência que caracterizam a sinalização usada pela MS 16. Vários algoritmos podem ser usados para a determinação de um ajuste de características de potência, sincronismo e/ou frequência do sinal de enlace ascendente. Também, na etapa 1440, a BS 14 pode, mas não precisa, calcular um novo código de cálculo de alcance e/ou um novo intervalo de cálculo de alcance a serem usados pela MS 16.[000149] The
[000150] A BS 14, então, prossegue para formular uma mensagem de resposta de cálculo de alcance 1442, a qual é enviada para a MS 16. A mensagem de resposta de cálculo de alcance 1442 especifica que o cálculo de alcance é para continuar, bem como provê quaisquer ajustes adicionais necessários para as características de sincronismo / frequência / potência do sinal de enlace ascendente. Além disso, a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1442 especifica o ID de acesso que tinha sido enviado previamente para a MS 16 na mensagem de resposta de cálculo de alcance 1434. O ID de acesso permite que a MS 16 reconheça que a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1442 é destinada para ela. Portanto, não é necessário transmitir na mensagem de resposta de cálculo de alcance 1442 o código de cálculo de alcance e/ou o intervalo de cálculo de alcance que foram usados pela MS 16 para a transmissão da mensagem de cálculo de alcance 1436. Além disso, a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1442 identifica o código de cálculo de alcance atribuído e/ou o intervalo de cálculo de alcance atribuído, se computados na etapa 1440, a serem usados pela MS 16 no futuro.[000150] The
[000151] Na etapa 1444, a MS 16 faz os ajustes requisitados para as características de potência/tempo/frequência que ela usa na direção de enlace ascendente. A MS 16 então prossegue para formular outra mensagem de cálculo de alcance 1446 caracterizada por um conjunto de recursos de cálculo de alcance (e, também, as características de tempo/frequência/potência ajustadas). A MS 16 usa o código de cálculo de alcance e o intervalo de cálculo de alcance que tinha usado no passado, ou usa o código de cálculo de alcance atribuído e/ou o intervalo de cálculo de alcance atribuído especificados pela MS 16 na mensagem de resposta de cálculo de alcance 1442. A BS 14 recebe a mensagem de cálculo de alcance 1446 a partir da MS 16 e determina se a operação de cálculo de alcance é bem sucedida (etapa 1438). Se o resultado da etapa 1438 for que a BS 14 determinou que a operação de cálculo de alcance não foi um sucesso, então, a BS 14 retornará para a etapa 1440. Contudo, em algum ponto, a operação de cálculo de alcance será considerada como tendo sido bem sucedida, e a BS 14 prosseguirá para a emissão de uma mensagem de resposta de cálculo de alcance 1448 indicativa desta determinação. A mensagem de resposta de cálculo de alcance 1448 também inclui o ID de acesso identificando a MS 16. Contudo, um endereço de MAC extenso não é requerido.[000151] In
[000152] A BS 14 então emite uma mensagem de concessão 1452, a qual programa a próxima transmissão de enlace ascendente a partir da MS 16. Neste caso, a próxima transmissão de enlace ascendente a partir da MS 16 é uma mensagem de requisição de cálculo de alcance 1454 contendo o endereço global (por exemplo, o endereço de MAC de 48 bits) da MS 16. Por exemplo, a mensagem de requisição de cálculo de alcance 1454 poderia assumir uma forma similar a uma mensagem de RNG-REQ, conforme definido na IEEE 802.16 ou 802.16m. O recebimento do endereço global pela BS 14 permite que a BS 14 determine a identidade verdadeira da MS 16 com a qual a operação de cálculo de alcance foi completada de forma bem sucedida. Assim, na etapa 1456, a BS 14 determina o ID de MS com base no endereço global. Isto pode ser feito consultando-se o ID de MS em uma tabela em uma memória, com base no endereço global. Alternativamente, o ID de MS pode ser atribuído a partir de um grupo de endereços ou identificadores, e armazenado em associação com o endereço global.[000152] The
[000153] A BS 14 então envia uma mensagem de resposta de cálculo de alcance 1458 para a MS 16, contendo o ID de MS, bem como o ID de acesso identificando a MS. A MS 16 recebe a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1458, e determina que é o destinatário desta mensagem (com base no ID de acesso). A MS 16 prossegue para extrair o ID de MS e armazená-lo em uma memória. Com a operação de cálculo de alcance agora completada, a MS 16 entra no estado conectado. A MS 16 usa o ID de MS em uma comunicação futura com a rede durante o estado conectado. Uma comunicação futura pode incluir uma transmissão e/ou uma recepção de dados em associação com as conexões de gerenciamento e as conexões de tráfego.[000153] The
[000154] Deve ser apreciado que, devido ao fato de o ID de acesso ser projetado para uso especificamente durante a operação de cálculo de alcance, e devido ao fato de apenas um número limitado de estações móveis realizar um cálculo de alcance em qualquer dado tempo, o ID de acesso pode ser limitado a um número pequeno de bits e, em particular, menos do que 16 bits. Como um exemplo, a faixa de 8 a 10 bits pode ser adequada como um comprimento do ID de acesso. Também, o fato de que o mesmo ID de acesso poderia ser reciclado de forma concebível por estações móveis diferentes realizando um cálculo de alcance em diferentes tempos não de superposição, o ID de acesso não tem um mapeamento um a um com um dado endereço global de MS. Isto preserva o anonimato e melhora a segurança.[000154] It should be appreciated that due to the fact that the access ID is designed for use specifically during the range calculation operation, and due to the fact that only a limited number of mobile stations perform a range calculation at any given time , the login ID can be limited to a small number of bits and in particular less than 16 bits. As an example, the range of 8 to 10 bits might be suitable as an access ID length. Also, the fact that the same access ID could conceivably be recycled by different mobile stations performing a range calculation at different non-overlapping times, the access ID does not have a one-to-one mapping with a given global address of MS. This preserves anonymity and improves security.
[000155] Também, devido ao fato de, durante o estado conectado, a MS 16 poder ser identificada pelo ID de MS, ao invés de por seu endereço global, e devido ao fato de o ID de MS ser local para o domínio da BS de serviço, um número pequeno de forma similar de bits pode ser usado e, em particular, menos do que 16 bits. De novo, a faixa de 8 a 10 bits pode ser adequada, a título de exemplo. Contudo, isto não implica que o ID de acesso e o ID de MS precisam ser do mesmo comprimento.[000155] Also, due to the fact that, during the connected state, the
[000156] Também será apreciado que um comprimento comparativamente curto do ID de acesso e do ID de MS causará um encurtamento da mensagem de concessão (por exemplo, UL-MAP), da mensagem de resposta de cálculo de alcance (por exemplo, RNG-RSP) e da mensagem de requisição de cálculo de alcance (por exemplo, RNG-REQ). As mensagens de DL-MAP, DCD e UCD beneficiar-se-iam de forma similar de um comprimento reduzido.[000156] It will also be appreciated that a comparatively short length of Access ID and MS ID will cause a shortening of the grant message (eg UL-MAP), range calculation response message (eg RNG- RSP) and the range calculation request message (eg RNG-REQ). DL-MAP, DCD and UCD messages would similarly benefit from reduced length.
[000157] Uma primeira modalidade alternativa é descrita, agora, com referência ao fluxograma na figura 16. Especificamente, considere que o resultado da etapa 1438 é que a BS 14 determinou que a operação de cálculo de alcance não foi um sucesso. Neste caso, a BS 14 prossegue para a etapa 1640, onde um ajuste de parâmetro adicional é calculado. Isto de novo pode afetar um ou mais dentre frequência, sincronismo e potência que caracterizam a sinalização usada pela MS 16. Vários algoritmos podem ser usados para a determinação de um ajuste das características de potência, sincronismo e/ou frequência do sinal de enlace ascendente. Também, na etapa 1640, a BS 14 calcula um novo código de cálculo de alcance e um novo intervalo de cálculo de alcance a serem usados pela MS 16. Conforme o cálculo de alcance continua, os recursos de cálculo de alcance atribuídos correspondem a canais de cálculo de alcance com deslocamentos de modalidade progressivamente menores. Por exemplo, as tentativas iniciais de cálculo de alcance podem ser enviadas em uma região de cálculo de alcance que cobre 6 símbolos, o que se pretende que acomode deslocamentos de sincronismo de cálculo de alcance maiores. Conforme o cálculo de alcance progride, a BS 14 pode atribuir recursos de cálculo de alcance à MS 16 que cobrem durações progressivamente mais curtas, tal como de 3 e, então, 2 símbolos. O recurso de cálculo de alcance final atribuído pode apenas acomodar uma sincronização em um comprimento de prefixo cíclico de OFDM. (O recurso de cálculo de alcance final atribuído também pode ser retido pela MS 16 para um cálculo de alcance periódico).[000157] A first alternative modality is now described with reference to the flowchart in Figure 16. Specifically, consider that the result of
[000158] A BS 14 então prossegue para formular uma mensagem de resposta de cálculo de alcance 1642, a qual é enviada para a MS 16. A mensagem de resposta de cálculo de alcance 1642 especifica que um cálculo de alcance é para continuar, bem como provê quaisquer ajustes adicionais necessários para as características de sincronismo/frequência/potência do sinal de enlace ascendente. Além disso, a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1642 identifica o código de cálculo de alcance atribuído e o intervalo de cálculo de alcance atribuído a serem usados pela MS 16 no futuro. De fato, na etapa 1444, a MS 16 faz os ajustes requisitados para as características de operativamente/tempo/frequência que usa na direção de enlace ascendente. A MS 16 então prossegue para formular uma outra mensagem de cálculo de alcance 1646 caracterizada por um conjunto de recursos de cálculo de alcance (e, também, as características ajustadas de tempo / frequência / potência). A MS 16 usa o código de cálculo de alcance atribuído e o intervalo de cálculo de alcance atribuído especificados pela MS 16 na mensagem de resposta de cálculo de alcance 1642.[000158] The
[000159] Uma segunda modalidade alternativa é descrita, agora, com referência ao fluxograma na figura 17. Especificamente, nesta modalidade alternativa, uma vez que o código de cálculo de alcance e o intervalo de cálculo de alcance usados em uma mensagem de cálculo de alcance sejam recebidos (“ouvidos”) pela BS 14, a MS 16 continua a usar o mesmo código de cálculo de alcance e o mesmo intervalo de cálculo de alcance, até a BS 14 gerar uma mensagem de resposta de cálculo de alcance indicativa de um cálculo de alcance bem sucedido.[000159] A second alternative embodiment is now described with reference to the flowchart in Figure 17. Specifically, in this alternative embodiment, since the range calculation code and range calculation range used in a range calculation message are received ("heard") by the
[000160] De forma alternativa ou adicional, a MS 16 e a BS 14 usam sequências (ou “códigos de embaralhamento”) para embaralhamento das comunicações entre as duas entidades. Uma primeira dessas sequências é uma “sequência de cálculo de alcance inicial” e uma segunda dessas sequências é uma “sequência de cálculo de alcance continuada”. Conforme mostrado na figura 17, a sequência de cálculo de alcance inicial é usada pela MS 16 para o embaralhamento das mensagens de cálculo de alcance que ela envia antes de receber a primeira mensagem de resposta de cálculo de alcance a partir da BS 14. Também, conforme mostrado na figura 17, a sequência de cálculo de alcance inicial também é usada pela BS 14 para o embaralhamento de mensagens enviadas para a MS 16, antes de a MS 16 ter recebido o ID de acesso. Também, conforme mostrado na figura 17, a sequência de cálculo de alcance continuada (ou, opcionalmente, a sequência de cálculo de alcance inicial) pode ser usada pela MS 16 para o embaralhamento das mensagens de cálculo de alcance que ela envia entre o recebimento da primeira mensagem de resposta de cálculo de alcance a partir da BS 14 e o recebimento do ID de MS. Assim, é assumido que a sequência de cálculo de alcance inicial (e, se usada, a sequência de cálculo de alcance continuada) é conhecida pela BS 14 e pela MS 16. Também, conforme mostrado na figura 17, após a MS 16 ter recebido o ID de acesso, a BS 14 embaralha as mensagens destinadas à MS 16 usando o ID de acesso. Claramente, o desembaralhamento apropriado precisa ser realizado pelo destinatário e, portanto, antes de um conhecimento do código de embaralhamento apropriado ser necessário. Por esta razão, é apenas após a MS 16 ter sido informada do ID de acesso que as mensagens destinadas à MS 16 podem ser embaralhadas usando-se o ID de acesso. Cenário B[000160] Alternatively or additionally, the
[000161] No Cenário B, a MS 16 se torna envolvida em uma operação de cálculo de alcance mediante uma reentrada na rede (por exemplo, após ter estado no estado inativo, após ter deixado a rede para usar uma diferente, então, retornado (isto é, em roaming), etc.). Assim, neste cenário, uma sincronização é assumida como tendo sido mantida. Uma referência é feita, agora, ao fluxograma da figura 18, o qual mostra as ações da BS 14 e da MS 16, enquanto a MS 16 está no estado de acesso. Deve ser apreciado que um cálculo de alcance pode ocorrer de forma autônoma (isto é, iniciada por MS) ou em resposta a uma mensagem de chamada por rádio 1809 a partir da BS 14, enquanto a MS 16 está no modo de envio de radiochamada disponível do estado inativo. No caso de uma mensagem de chamada por rádio recebida 1809, a mensagem de chamada por rádio 1809 pode especificar o conjunto de recursos de cálculo de alcance dedicados a serem usados pela MS 16, tal como um código de cálculo de alcance dedicado e um intervalo de cálculo de alcance dedicado.[000161] In Scenario B,
[000162] A BS 14 emite uma mensagem de concessão de enlace ascendente 1810 (por exemplo, uma mensagem de UL-MAP), a qual define um intervalo de cálculo de alcance inicial a ser usado pela MS 16 no quadro de enlace ascendente. O conteúdo da mensagem de concessão de enlace ascendente poderia ser formulado por um programador de enlace ascendente na BS 14. O programador de enlace ascendente gerencia uma largura de banda de enlace ascendente, e programa as MSs que terão alocadas concessões de enlace ascendente com base nas exigências de QoS de seu(s) fluxo(s) de serviço e requisições de largura de banda. Uma concessão de enlace ascendente alocada pelo progressivamente de enlace ascendente é dirigida a um FID reservado (por exemplo, difundido), e pode usar um perfil robusto pré-definido com modulação de BPSK % / FEC, por exemplo. Após a transmissão da mensagem de concessão 1810, a BS 14 continua a operar normalmente (1812). Isto inclui a emissão periódica de outras mensagens de concessão, tal como a mensagem de concessão 1822.[000162] The
[000163] Enquanto isso, conforme mostrado em 1812, a MS 16 estava esperando pelo recebimento de uma mensagem de concessão, e é assumido que finalmente receba a mensagem de concessão 1810. Mediante o recebimento da mensagem de concessão 1810, a MS 16 formula uma mensagem de cálculo de alcance 1816 caracterizada por um conjunto de recursos de cálculo de alcance dedicados especificados na mensagem de chamada por rádio 1809. Isto inclui um código de cálculo de alcance dedicado e/ou um intervalo de cálculo de alcance dedicado.[000163] Meanwhile, as shown in 1812,
[000164] Se a BS 14 detectar apropriadamente a presença do código de cálculo de alcance no intervalo de cálculo de alcance de mensagem de cálculo de alcance 1816, então, a BS 14 emitirá uma mensagem de resposta de cálculo de alcance para a MS 16. Por exemplo, a mensagem de resposta de cálculo de alcance poderia assumir uma forma similar a uma mensagem de RNG-RSP, conforme definido na IEEE 802.16 ou 802.16m. Em uma antecipação deste evento, na etapa 1826, a MS 16 determina se uma mensagem de RNG-RSP foi recebida a partir da BS 14. Se uma certa quantidade de tempo tiver decorrido, e uma mensagem de RNG-RSP não tiver sido recebida, então, isto significará que a BS 14 não detectou apropriadamente a presença do código de cálculo de alcance no intervalo de cálculo de alcance de mensagem de cálculo de alcance 1816. Isto poderia ser por uma variedade de razões, incluindo questões de potência, interferência, etc. A propósito, a MS 16 também está atenta ao recebimento de mensagens de concessão adicionais (etapa 1820). De fato, se a mensagem de concessão mencionada anteriormente 1822 for recebida sem ter o recebimento de uma mensagem de RNG-RSP interveniente a partir da BS 14, então, à MS 16 será concedido um novo intervalo de cálculo de alcance em um quadro de enlace ascendente.[000164] If the
[000165] Em resposta e de modo similar ao que foi descrito anteriormente, a MS 16 formula uma mensagem de cálculo de alcance 1824 que é caracterizada por um conjunto de recursos de cálculo de alcance dedicados. Se a BS 14 detectar apropriadamente a presença do código de cálculo de alcance no intervalo de cálculo de alcance de mensagem de cálculo de alcance 1824, então, a BS 14 emitirá uma mensagem de resposta de cálculo de alcance para a MS 16. Em uma antecipação deste evento, na etapa 1826, a MS 16 determina se uma mensagem de resposta de cálculo de alcance foi recebida a partir da BS 14. Se uma certa quantidade de tempo tiver decorrido, e uma mensagem de resposta de cálculo de alcance ainda não tiver sido recebida, então, a MS 16 receberá ainda uma outra mensagem de concessão na etapa 1820 e assim por diante. Contudo, se a BS 14 não detectar apropriadamente a presença do código de cálculo de alcance no intervalo de cálculo de alcance de mensagem de cálculo de alcance 1824 (etapa 1828), então, a BS 14 determinará se a operação de cálculo de alcance é bem sucedida (etapa 1830). Em outras palavras, apenas porque a BS 14 pode ouvir à MS 16, não significa que a MS 16 esteja usando potência, sincronismo e parâmetros de frequência adequados.[000165] In response and similarly to what has been described above, the
[000166] Assim, o resultado da etapa 1830 pode ser que a BS 14 determinou que a operação de cálculo de alcance foi um sucesso, em cujo caso a BS 14 prossegue para emitir uma mensagem de resposta de cálculo de alcance 1850 indicativa desta determinação. Por outro lado, o resultado da etapa 1830 pode ser que a BS 14 determinou que a operação de cálculo de alcance não foi um sucesso. Neste caso, a BS 14 prossegue para a etapa 1832, onde um ajuste de parâmetro é calculado. Isto pode afetar uma ou mais dentre frequência, sincronismo e potência que caracterizam a sinalização usada pela MS 16. Vários algoritmos podem ser usados para a determinação de um ajuste das características de potência, sincronismo e/ou frequência do sinal de enlace ascendente. Também, na etapa 1832, a BS 14 calcula um novo código de cálculo de alcance e/ou um novo intervalo de cálculo de alcance a ser usado pela MS 16. Também, na etapa 1832, a BS 14 determina um ID de acesso para a MS 16. O ID de acesso pode ser usado pela BS 14 como um endereço, uma chave de encriptação ou um código de embaralhamento para um conteúdo destinado para a MS 16, durante a operação de cálculo de alcance.[000166] Thus, the result of
[000167] A BS 14 então prossegue para formular uma mensagem de resposta de cálculo de alcance 1834, a qual é enviada para a MS 16. A mensagem de resposta de cálculo de alcance 1834 especifica que um cálculo de alcance é para continuar, e provê quaisquer ajustes necessários nas características de sincronismo/frequência/potência do sinal de enlace ascendente. Além disso, a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1834 especifica o código de cálculo de alcance e/ou o intervalo de cálculo de alcance que foram usados pela MS 16 para a transmissão da mensagem de cálculo de alcance 1824. Isto permite que a MS 16 reconheça que a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1834 é realmente destinada para ela. Além disso, a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1834 identifica o código de cálculo de alcance atribuído e/ou o intervalo de cálculo de alcance atribuído a serem usados pela MS 16 da próxima vez. Além disso, a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1834 inclui o ID de acesso mencionado acima.[000167] The
[000168] A mensagem de resposta de cálculo de alcance 1834 então é recebida na MS 16. A MS 16 executa a etapa 1826 e determina que a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1834 é de fato uma mensagem de resposta de cálculo de alcance destinada para a MS. Em particular, isto pode ser determinado com base no fato de que o código de cálculo de alcance e/ou o intervalo de cálculo de alcance que a MS 16 usou previamente estão representes na mensagem de resposta de cálculo de alcance 1834. Portanto, a MS 16 toma a ramificação “S” saindo da etapa 1826. Também, a MS 16 armazena o ID de acesso em uma memória para uso futuro. Também, a MS 16 faz os ajustes requisitados para as características de potência/tempo/frequência que usa na direção de enlace ascendente. A MS 16 então prossegue para formular outra mensagem de cálculo de alcance 1836 caracterizada por um conjunto de recursos de cálculo de alcance (e, também, as características de tempo/frequência/ potência). A MS 16 usa o código de cálculo de alcance dedicado e o intervalo de cálculo de alcance, ou o novo código de cálculo de alcance e o novo intervalo de cálculo de alcance recebidos a partir da BS 14 na mensagem de resposta de cálculo de alcance 1834.[000168] The range
[000169] A BS 14 recebe a mensagem de cálculo de alcance 1836 e determina se a operação de cálculo de alcance é bem sucedida (etapa 1838). O resultado da etapa 1838 pode ser que a BS 14 determinou que a operação de cálculo de alcance foi um sucesso, em cujo caso a BS 14 prossegue para emitir uma mensagem de resposta de cálculo de alcance 1848 indicativa desta determinação. Contudo, é possível, neste estágio, que os ajustes prévios de potência/tempo/frequência não tenham sido suficientes. O resultado da etapa 1838, portanto, pode ser que a BS 14 tenha determinado que a operação de cálculo de alcance não foi um sucesso. Neste caso, a BS 14 prossegue para a etapa 1840, onde um ajuste de parâmetro adicional é calculado. Isto pode afetar, de novo, um ou mais dentre frequência, sincronismo e potência que caracterizam a sinalização usada pela MS 16. Vários algoritmos podem ser usados para a determinação de um ajuste de características de potência, sincronismo e/ou frequência do sinal de enlace ascendente. Também, na etapa 1840, a BS 14 pode, mas não precisa, calcular um novo código de cálculo de alcance (“mais novo”) e/ou um novo intervalo de cálculo de alcance (“mais novo”) a serem usados pela MS 16.[000169]
[000170] A BS 14, então, prossegue para formular uma mensagem de resposta de cálculo de alcance 1842, a qual é enviada para a MS 16. A mensagem de resposta de cálculo de alcance 1842 especifica que o cálculo de alcance é para continuar, bem como provê quaisquer ajustes adicionais necessários para as características de sincronismo/frequência/potência do sinal de enlace ascendente. Além disso, a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1842 especifica o ID de acesso que tinha sido enviado previamente para a MS 16 na mensagem de resposta de cálculo de alcance 1834. O ID de acesso permite que a MS 16 reconheça que a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1842 é destinada para ela. Portanto, não é necessário transmitir na mensagem de resposta de cálculo de alcance 1842 o código de cálculo de alcance e/ou o intervalo de cálculo de alcance que foram usados pela MS 16 para a transmissão da mensagem de cálculo de alcance 1836. Além disso, a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1842 identifica o código de cálculo de alcance atribuído e/ou o intervalo de cálculo de alcance atribuído, se computados na etapa 1840, a serem usados pela MS 16 no futuro.[000170] The
[000171] Na etapa 1844, a MS 16 faz os ajustes requisitados para as características de potência/tempo/frequência que ela usa na direção de enlace ascendente. A MS 16 então prossegue para formular outra mensagem de cálculo de alcance 1846 caracterizada por um conjunto de recursos de cálculo de alcance (e, também, as características de tempo/frequência/potência ajustadas). A MS 16 usa o código de cálculo de alcance dedicado e o intervalo de cálculo de alcance dedicado que tinha usado no passado, ou usa o código de cálculo de alcance mais novo e o intervalo de cálculo de alcance mais novo especificados pela MS 16 na mensagem de resposta de cálculo de alcance 1842. A BS 14 recebe a mensagem de cálculo de alcance 1846 a partir da MS 16 e determina se a operação de cálculo de alcance é bem sucedida (etapa 1838). Se o resultado da etapa 1838 for que a BS 14 determinou que a operação de cálculo de alcance não foi um sucesso, então, a BS 14 retornará para a etapa 1840. Contudo, em algum ponto, a operação de cálculo de alcance será considerada como tendo sido bem sucedida, e a BS 14 prosseguirá para a emissão de uma mensagem de resposta de cálculo de alcance 1848 indicativa desta determinação. A mensagem de resposta de cálculo de alcance 1848 também inclui o ID de acesso identificando a MS 16. Contudo, um endereço de MAC extenso não é requerido.[000171] In step 1844, the
[000172] A BS 14 então emite uma mensagem de concessão 1852, a qual programa a próxima transmissão de enlace ascendente a partir da MS 16. Neste caso, a próxima transmissão de enlace ascendente a partir da MS 16 é uma mensagem de requisição de cálculo de alcance 1854 contendo o endereço global (por exemplo, o endereço de MAC de 48 bits) da MS 16. Por exemplo, a mensagem de requisição de cálculo de alcance 1854 poderia assumir uma forma similar a uma mensagem de RNG-REQ, conforme definido na IEEE 802.16 ou 802.16m. O recebimento do endereço global pela BS 14 permite que a BS 14 determine a identidade verdadeira da MS 16 com a qual a operação de cálculo de alcance foi completada de forma bem sucedida. Na etapa 1856, a BS 14 determina o ID de MS com base no endereço global. Isto pode ser feito consultando-se o ID de MS em uma tabela em uma memória, com base no endereço global. Alternativamente, o ID de MS pode ser atribuído a partir de um grupo de endereços ou identificadores, e armazenado em associação com o Idle ID.[000172] The
[000173] A BS 14 então envia uma mensagem de resposta de cálculo de alcance 1858 para a MS 16, contendo o ID de MS, bem como o ID de acesso identificando a MS. A MS 16 recebe a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1858, e determina que é o destinatário desta mensagem (com base no ID de acesso). A MS 16 prossegue para extrair o ID de MS e armazená-lo em uma memória. Com a operação de cálculo de alcance agora completada, a MS 16 entra no estado conectado. A MS 16 usa o ID de MS em uma comunicação futura com a rede durante o estado conectado. Uma comunicação futura pode incluir uma transmissão e/ou uma recepção de dados em associação com as conexões de gerenciamento e as conexões de tráfego.[000173] The
[000174] Uma primeira modalidade alternativa pode incorporar as mudanças na figura 18 de forma similar àquelas modificadas no fluxograma na figura 16.[000174] A first alternative modality can incorporate the changes in figure 18 similarly to those modified in the flowchart in figure 16.
[000175] Uma segunda modalidade alternativa pode incorporar as mudanças na figura 18 de forma similar àquelas modificadas no fluxograma na figura 17.[000175] A second alternative modality can incorporate the changes in figure 18 similarly to those modified in the flowchart in figure 17.
[000176] No Cenário C, a MS 16 se torna envolvida em uma operação de cálculo de alcance de modo a realizar uma atualização de localização, enquanto no estado inativo. A atualização de localização pode ocorrer de forma autônoma (isto é, iniciada por MS) ou em resposta a uma mensagem de envio de radiochamada a partir da BS 14, enquanto a MS 16 está no modo de envio de radiochamada disponível do estado inativo. Especificamente, a MS no modo inativo pode realizar uma operação de processo de atualização de localização se uma das condições a seguir de gatilho de atualização de localização for encontrada: • Atualização de localização de grupo de envio de radiochamada: a MS 16 realiza o processo de atualização de localização quando a MS 14 detectar a mudança de grupo de envio de radiochamada pela monitoração dos IDs de grupo de envio de radiochamada, os quais são transmitidos pela BS 14; • Atualização de localização baseada em temporizador: a MS 16 periodicamente realiza um processo de atualização de localização, antes da expiração do temporizador de modo inativo; • Atualização de localização de desativação: a MS 14 tenta completar uma atualização de localização uma vez, como parte de seu procedimento de desativação de forma ordenada; • Atualização de localização de multidifusão/difusão (MBS): quando recebe dados de MBS no estado inativo, durante uma transição de zona de MBS, a MS 16 pode realizar um processo de atualização de localização de MBS para a aquisição da informação de zona de MBS para uma recepção contínua de dados de MBS.[000176] In Scenario C, the
[000177] Uma referência é feita, agora, ao fluxograma na figura 19, o qual mostra as ações da BS 14 e da MS 16, enquanto a MS 16 realiza uma atualização de localização enquanto no estado inativo. Especificamente, a descrição a partir do número de referência 1809 até o ponto em que a MS 16 emite a mensagem de requisição de cálculo de alcance 1854 contendo o ID inativo da MS 16 é idêntica àquela dada acima com referência à figura 18. A mensagem de requisição de cálculo de alcance 1854 também pode ser formulada para indicar que é uma atualização de localização e não ocorrendo no contexto de uma entrada de rede. Na etapa 1956, a BS 14, a qual está no recebimento da mensagem de requisição de cálculo de alcance 1854, reconhece a atualização de localização. Isto pode ser feito pela emissão de uma mensagem de resposta de cálculo de alcance 1958 para a MS 16, contendo um reconhecimento de atualização de localização, bem como o ID de acesso identificando a MS. A MS 16 recebe a mensagem de resposta de cálculo de alcance 1958, e determina que é a destinatário desta mensagem (com base no ID de acesso). Com a operação de cálculo de alcance agora completada, a MS 16 retorna para o estado inativo, até uma atualização de localização adicional ser requerida, ou até ser comandada para entrar no estado conectado. A MS 16 usa o ID inativo em uma comunicação futura com a rede durante o estado inativo.[000177] Reference is now made to the flowchart in Figure 19, which shows the actions of the
[000178] Uma primeira modalidade alternativa pode incorporar as mudanças na figura 19 de forma similar àquelas modificadas no fluxograma na figura 16.[000178] A first alternative modality can incorporate the changes in figure 19 similarly to those modified in the flowchart in figure 16.
[000179] Uma segunda modalidade alternativa pode incorporar as mudanças na figura 19 de forma similar àquelas modificadas no fluxograma na figura 17.[000179] A second alternative modality can incorporate the changes in figure 19 similarly to those modified in the flowchart in figure 17.
[000180] Deve ser apreciado que muitas variantes das modalidades acima são possíveis. Especificamente, as mensagens podem ser embaralhadas, codificadas ou encriptadas de qualquer forma desejada. Em particular, as técnicas de embaralhamento descritas com referência à figura 17 poderiam ser aplicadas em qualquer um dos outros fluxogramas de mensagem, de modo a se melhorar a segurança, reduzir a potência de pico ou por outras razões.[000180] It should be appreciated that many variants of the above arrangements are possible. Specifically, messages can be scrambled, encoded or encrypted in any way desired. In particular, the scrambling techniques described with reference to Fig. 17 could be applied in any of the other message flowcharts in order to improve security, reduce peak power or for other reasons.
[000181] Além disso, embora as mensagens acima tenham sido descritas no contexto de normas de comunicação móvel IEEE 802.16 e IEEE 802.16m, deve ser apreciado que a presente invenção pode ser mais amplamente aplicada a outros sistemas de comunicação, incluindo aqueles sendo implementados ou projetados de acordo com outras normas de comunicação móvel, tal como a norma de evolução de longo prazo (LTE) sendo promulgada pelo Projeto de Parceria de Terceira Geração (3GPP).[000181] Furthermore, although the above messages have been described in the context of IEEE 802.16 and IEEE 802.16m mobile communication standards, it should be appreciated that the present invention can be more widely applied to other communication systems, including those being implemented or designed in accordance with other mobile communication standards, such as the long-term evolution (LTE) standard being promulgated by the Third Generation Partnership Project (3GPP).
[000182] Além disso, embora a descrição acima tenha se concentrado em um cálculo de alcance inicial usando um ID de acesso e um ID de MS, deve ser apreciado que a MS 16 pode efetuar um cálculo de alcance periódico usando um ou ambos estes identificadores.[000182] Furthermore, although the above description has focused on an initial range calculation using an Access ID and an MS ID, it should be appreciated that the
[000183] Além disso, embora a descrição acima tenha se concentrado em uma implementação de ponto para ponto múltiplo (PMP) usando uma camada PHY de acesso múltiplo com divisão de frequência ortogonal (OFDMA), deve ser apreciado que as modalidades da presente invenção podem se aplicar a outras implementações e camadas PHY, incluindo uma implementação de malha, bem como uma PHY de camada única (SC), uma PHY de acesso de portadora única (SCa) e PHY de multiplexação com divisão de frequência ortogonal (OFDM). Por exemplo, nas camadas de PHY de SC, SCa e OFDM, ao invés de enviar um código de cálculo de alcance, a MS pode enviar uma mensagem RNG-REQ em um intervalo de cálculo de alcance inicial. Também, o protocolo de MAC usado pode suportar uma duplexação com divisão de tempo (TDD) e/ou de duplexação com divisão de frequência (FDD).[000183] Furthermore, although the above description has focused on a point-to-multipoint (PMP) implementation using an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) PHY layer, it should be appreciated that embodiments of the present invention can apply to other PHY implementations and layers, including a mesh implementation, as well as a single-layer (SC) PHY, a single-carrier access (SCa) PHY, and orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) PHY. For example, in the PHY layers of SC, SCa and OFDM, instead of sending a range calculation code, MS can send an RNG-REQ message at an initial range calculation interval. Also, the MAC protocol used can support time division duplex (TDD) and/or frequency division duplex (FDD).
[000184] Além disso, deve ser apreciado que as modalidades da presente invenção podem ser aplicadas a estações de retransmissão (RSs). Mais especificamente, uma RS pode se comportar de modo a permitir que a MS interaja como se estivesse interagindo com uma MS. A propósito, a RS pode implementar um ou mais dos recursos acima com respeito ao cálculo de alcance inicial.[000184] Furthermore, it should be appreciated that embodiments of the present invention can be applied to relay stations (RSs). More specifically, an RS can behave in such a way as to allow the MS to interact as if it were interacting with an MS. By the way, RS may implement one or more of the above features with respect to the initial scope calculation.
[000185] As figuras precedentes e a descrição proveem um exemplo específico de um sistema de comunicação que poderia ser usado para a implementação das modalidades do pedido. Deve ser entendido que as modalidades do pedido podem ser implementadas com sistemas de comunicações tendo arquiteturas que são diferentes do exemplo específico, mas que operam de uma maneira consistente com a implementação das modalidades, conforme descrito aqui.[000185] The preceding figures and description provide a specific example of a communication system that could be used to implement order modalities. It should be understood that the order modalities can be implemented with communications systems having architectures that are different from the specific example, but that operate in a manner consistent with the modalities implementation as described here.
[000186] Aqueles versados na técnica apreciarão que, em algumas modalidades, a MS 16 e/ou a BS 14 podem compreender um ou mais aparelhos de computação que têm acesso a uma memória de código (não mostrada) a qual armazena um código de programa que pode ser lido em computador (instruções) para operação de um ou mais aparelhos de computação, desse modo se permitindo que uma ou mais das funções descritas acima possam ser realizadas. O código de programa que pode ser lido em computador poderia ser armazenado em um meio o qual seria fixo, tangível e legível diretamente por um ou mais aparelhos de computação (por exemplo, um disquete removível, um CD-ROM, uma ROM, um disco fixo, uma unidade USB), ou o código de programa que pode ser lido em computador poderia ser armazenado remotamente, mas ser transmissível para um ou mais aparelhos de computação através de um modem ou outro dispositivo de interface (por exemplo, um adaptador de comunicações) conectado a uma rede (incluindo, sem limitação, a Internet) por um meio de transmissão, o qual pode ser um meio não sem fio (por exemplo, linhas de comunicações óticas ou analógicas) ou um meio sem fio (por exemplo, esquemas de transmissão com micro-ondas, infravermelho ou outros) ou uma combinação dos mesmos. Em outras modalidades, a MS 16 e/ou a BS 14 podem compreender elementos de hardware ou de firmware pré- programados (por exemplo, circuitos integrados específicos de aplicação (ASICs), memórias apenas de leitura programáveis apagáveis eletricamente (EEPROMs), memória flash, etc.), ou outros componentes relacionados que permitem que uma ou mais das funções descritas acima sejam realizadas.[000186] Those of skill in the art will appreciate that, in some embodiments, the
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