BRPI0110760B1

BRPI0110760B1 - método para controle de potência em um sistema de rádio, parte de rede em um sistema de rádio, e, sistema de rádio

Info

Publication number: BRPI0110760B1
Application number: BRPI0110760A
Authority: BR
Inventors: Kalle Pessoa; Otto-Aleksanteri Lehtinen
Original assignee: Nokia Corp; Nokia Technologies Oy
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2016-07-19
Also published as: CN1429435A; WO2001086834A1; EP1310049B1; US20030100269A1; EP1310049A1; FI20001142A; CA2406658C; CA2406658A1; MXPA02011087A; AU772392B2; JP2003533124A; KR100764925B1; ATE515836T1; BR0110760A; CN1222117C; AU6035101A; JP3795400B2; RU2260913C2; KR20020094045A; FI115268B

Abstract

"método para controle de potência em um sistema de rádio, parte de rede em um sistema de rádio, e, sistema de rádio". um sistema de rádio compreendendo uma ou mais partes de rede e um ou mais terminais em conexão de rádio com a parte de rede, tráfego de rádio na conexão de rádio entre a parte de rede e o terminal sendo transmitido em um quadro, a parte de rede sendo arranjada para alocar potência de transmissão de enlace descendente em pelo menos dois intervalos de tempo para um terminal dado a partir de intervalos de tempo determinados pelo quadro. a parte de rede do sistema de rádio é arranjada para produzir a potência de transmissão de uma transmissão para um intervalo de tempo de terminal especificamente de tal maneira que a relação de potência da potência de transmissão de uma rádio transmissão para o terminal em cada intervalo de tempo e a potência de interferência causada pelas transmissões para outros terminais excede um valor limiar prefixado sobre a relação de potência no intervalo de tempo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: “MÉTODO PARA CONTROLE DE POTÊNCIA EM UM SISTEMA DE RÁDIO, PARTE DE REDE EM UM SISTEMA DE RÁDIO, E, SISTEMA DE RÁDIO”.

CAMPO DA INVENÇÃO

1001] A invenção refere-se a sistemas de rádio e mais especificamente ao controle de potência na transmissão de rádio entre uma estação base em um sistema de rádio e um terminal na área de cobertura da estação base. FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Em um sistema de rádio, o controle de potência refere-se ao ajuste da potência de transmissão em uma transmissão de rádio dentro de uma dada faixa de variação. O controle de potência é principalmente necessário para minimizar a interferência causada recíprocamente por terminais localizados dentro das áreas de cobertura de estações base em um sistema de rádio e otimizar o consumo de potência nos terminais. A potência de transmissão tanto de uma estação base em uma rede de rádio como em um terminal na área de cobertura da estação base pode ser ajustada. A potência de transmissão pode ser ajustada, por exemplo, de acordo com os princípios de laço aberto ou de um laço fechado. Por exemplo, no sistema de rádio celular UMTS (Sistema de Telefonia Móvel Universal) utilizando acesso múltiplo por divisão de código (CDMA), o método em laço fechado é usado no modo TDD (Duplexação por divisão Temporal) de ligação descendente, por intermédio do qual um terminal utiliza um comando de controle de potência especial (TPC, Controle de Potência de Transmissão) para declarar a necessidade de ajustar a potência de uma transmissão recebida. Neste caso, o terminal pode, por exemplo, notificar a estação base que a transmissão seguinte deve ter um nível de potência 1-dB mais alto que uma transmissão recentemente recebida. No TDD de ligação ascendente em UMTS, o princípio de controle de potência em laço aberto é usado, por intermédio do qual o receptor, isto é, um terminal, conhece qual potência de transmissão a estação base utilizou para efetuar a transmissão e, tendo medido a potência de recepção, é suscetível de deduzir a atenuação no canal de rádio e, consequentemente, com base na potência de recepção, ajustar sua potência de transmissão utilizando a reciprocidade do enlace/ligação.

[003] Serviços transferidos em redes de rádio, tais como redes móveis, requerem diferentes características de qualidade de uma transmissão de rádio. Por exemplo, a transferência de voz não necessita de muita largura de banda, porém é sensível às características de retardo da transmissão. Uma imagem de vídeo, por sua vez, requer abundantemente largura de banda, porém a qualidade da transmissão não é tão crítica ao retardo na transmissão como ocorre com a voz. Por exemplo, no modo TDD em UMTS, a largura de banda é alocada ao se alocar a capacidade de transferência de dados para usuários em vários intervalos de tempo de um quadro de transmissão. Em uma solução da técnica anterior, a potência de transmissão na ligação descendente é a mesma para todos os recursos de transferência de dados de usuário dentro de um quadro.

[004] Torna-se assim evidente que a técnica anterior envolve deficiências. Uma rádio transmissão de ligação descendente não leva em conta os diferentes requisitos de qualidade, uma vez que a transmissão tem a mesma potência de transmissão em todos os intervalos de tempo de usuário. A técnica anterior não leva em conta o número de usuários ou a variação de serviços em intervalos de tempo, BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[005] O objetivo da invenção é proporcionar um método aperfeiçoado de controle de potência em um sistema de rádio. Isto é realizado pelo método de controle de potência em um sistema de rádio a ser descrito a seguir. No método, uma transmissão de rádio entre uma parte de rede no sistema de rádio e terminais localizados na área de cobertura da parte de rede é transmitida em um quadro, potência de transmissão de ligação descendente sendo alocada em pelo menos dois intervalos de tempo aos terminais a partir dos intervalos de tempo determinados pelo quadro. O método compreende produzir a potência de transmissão de uma transmissão para um terminal em intervalo de tempo específico de tal modo que a relação de potência da potência de transmissão de uma rádio transmissão para o terminal em cada intervalo de tempo e a potência de interferência causada pelas transmissões para os outros terminais excedem um valor limiar estabelecido na relação de potência no intervalo de tempo.

[006] A invenção também se refere a uma parte de rede em um sistema de rádio, previsto para transmitir tráfego de rádio para terminais localizados na área de cobertura da parte de rede em um quadro, a parte de rede sendo disposta para alocar a potência de transmissão de ligação descendente em pelo menos dois intervalos de tempo para um dado terminal a partir dos intervalos de tempo determinados pelo quadro. A parte de rede é prevista para produzir a potência de transmissão de uma transmissão para um terminal de intervalo de tempo especificamente de tal maneira que a relação de potência da potência de transmissão de uma transmissão de rádio para o terminal em cada intervalo de tempo e a potência de interferência causada pela transmissão para outros terminais excede um valor limiar prefixado sobre a relação de potência no intervalo de tempo.

[007] Um sistema de rádio compreendendo uma parte de rede e um ou mais terminais em conexão de rádio com a parte de rede, o tráfego de rádio na conexão de rádio entre a parte de rede e o terminal sendo transmitido em um quadro, a parte de rede sendo prevista para alocar potência de transmissão de ligação descendente em pelo menos dois intervalos de tempo a um dado terminal a partir dos intervalos de tempo determinados pelo dito quadro. A parte de rede é prevista para produzir a potência de transmissão de uma transmissão para um terminal de intervalo de tempo especificamente, de tal maneira que a relação de potência da potência de transmissão de uma transmissão de rádio para o terminal em cada intervalo de tempo e a potência de interferência causada pelas transmissões para outros terminais exceda um valor limiar prefixado sobre a relação de potência no intervalo de tempo.

[008] Assim, a invenção refere-se a um método e um aparelho para controle de potência em um sistema de rádio. Na descrição da invenção, um sistema de rádio de preferência refere-se a uma rede móvel, muito embora a invenção não esteja restrita à mesma. No método, a potência de transmissão de uma transmissão de ligação descendente de uma parte de rede no sistema de rádio e terminais localizados na área de cobertura da rede, isto é, uma transmissão a partir da parte de rede para os terminais, é ajustada. Na descrição da invenção, uma parte de rede refere-se a uma entidade formada de uma ou mais estações base e/ou uma ou mais controladores de estação base controlando uma estação base. O terminal é de preferência uma estação móvel, porém também pode ser algum outro receptor de rádio e/ou aparelho provido de características de transmissor, tal como um computador, aparelho doméstico ou semelhante. Em conexão com UMTS, um terminal refere-se, por exemplo, a um dispositivo compreendendo ambas as funcionalidades de TE (Equipamento Terminal) e UE (Equipamento de Usuário).

[009] A invenção refere-se a sistemas de rádio nos quais pelo menos dois recursos de transferência de dados de ligação descendente podem ser alocados temporalmente divididos para cada terminal. A invenção, preferencialmente, se refere a um sistema de rádio que é um sistema híbrido utilizando métodos de Acesso Múltiplo por Divisão em Código (CDMA) e Acesso Múltiplo por Divisão no Tempo (TDMA), por intermédio dos quais um recurso de transferência de dados refere-se a uma combinação de um intervalo de tempo e de um código de propagação. Outrossim, a invenção de preferência é aplicada a um sistema de rádio utilizando duplexação por divisão temporal (TDD) sem, todavia, estar restrito à mesma, porém a invenção é também aplicável a um sistema de rádio usando duplexação por divisão de frequência (FDD), contanto que compreenda o tipo TDMA de características, isto é, os recursos são alocados por divisão no tempo ou descontinuamente.

[010] Em uma concretização preferencial da invenção, o tráfego de rádio é transmitido para um terminal em um quadro, a potência de transmissão sendo alocada ao terminal em pelo menos dois intervalos de tempo a partir dos intervalos de tempo determinados pelo quadro. Anterior à transmissão, um valor limiar para a qualidade da conexão é gerado na estação base em intervalos de tempo especificados e por terminais especificados. A qualidade é determinada, por exemplo, como uma relação de potência Pw/Pi, na qual Pw refere-se à potência de transmissão de uma transmissão endereçada a um usuário em um intervalo de tempo e P, refere-se às potências de transmissão endereçadas a outros usuário no dito intervalo de tempo. O valor limiar 0,10, por exemplo, pode ser estabelecido sobre a relação de potência, de modo que a potência Pw de uma transmissão endereçada a um terminal é de 1/10 da inteira potência de transmissão do intervalo de tempo. Em uma concretização da invenção, o estabelecimento do valor limiar é afetado pelo serviço a ser transmitido no intervalo de tempo, por exemplo, de tal maneira que o valor limiar é mais alto para uma transmissão de dados do que para uma imagem de vídeo. Em uma concretização preferencial da invenção, a classe de serviço do terminal afeta a determinação do valor limiar. Neste caso, por exemplo, valores limiares mais altos para a potência de transmissão em um intervalo de tempo são estabelecidos sobre um assinante de terminal que desejar ser colocado em uma classe de serviço mais elevada. Antes do quadro ser transmitido, a estação base equaliza as potências de transmissão do quadro baseada no tráfego programado, isto é, escalonada, para o quadro. A estação base utiliza o tráfego escalonado para equalizar a potência de transmissão de uma transmissão para o terminal de tal maneira que o valor limiar para o terminal no intervalo de tempo é preenchido. O dito valor limiar de nível de potência e estimativas de tráfego escalonado constituem uma ferramenta importante quando a rede de rádio avalia se a novos terminais solicitando conexão podem ser oferecidos os serviços por eles desejados.

[011] Em uma concretização preferencial da invenção, a estação base utiliza para determinação da potência de transmissão, não somente estimativas de tráfego escalonado, mas também informações obtidas do terminal, tais como comandos de controle de potência e relatórios de medição relacionados com a qualidade de conexão. Em uma concretização da invenção, o laço de controle de potência fechado de ligação descendente implementado por intermédio de um comando de controle de potência é implementado pelo terminal medindo a relação de sinal para interferência em um dito intervalo de tempo no qual a potência de transmissão é alocada ao terminal e transmite um comando de controle de potência em uma transmissão de ligação ascendente para a estação base, caso a potência necessite ser ajustada. A necessidade para ajustar a potência pode ser determinada no terminal, por exemplo, comparando a relação de sinal para interferência com o valor limiar da relação de sinal para interferência, a qual é recebida, por exemplo, da estação base mediante estabelecimento da conexão ou com a que é gerada no terminal. É essencial para a invenção que o comando de controle de potência relacionado com um intervalo de tempo e recebido do terminal seja utilizado na estação base para controle de potência em todos os intervalos de tempo nos quais a potência de transmissão é alocada ao terminal. Neste caso, um comando de controle de potência pode ser usado para tratar vários recursos de ligação descendente em diferentes intervalos de tempo. Em uma concretização da invenção, o intervalo de tempo no qual as medições são realizadas no terminal é o último intervalo de tempo no quadro no qual potência de transmissão é alocada ao terminal. O intervalo de tempo no qual as medições são efetuadas também pode ser sinalizado da estação base para o terminal mediante o estabelecimento da conexão. O controle de potência pode continuar na estação base com base em relatórios de medição transmitidos pelo terminal. Em uma concretização, o relatório de medição contém os resultados de medição da relação de sinal para interferência de todos os intervalos de tempo de um quadro prévio.

[012] A invenção proporciona significativas vantagens ao reduzir a interferência em uma rede de rádio, uma vez que a potência de transmissão de cada intervalo de tempo é estabelecida separadamente, com isto a transmissão para todos os intervalos de tempo não tem de estar ao mesmo nível de potência.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[013] A seguir, a invenção será descrita em detalhe em relação com concretizações preferenciais em conjunção com os desenhos apensos, nos quais: [014] Af igura 1 mostra uma rede móvel;

[015] A figura 2 é um diagrama de método de uma concretização do método da invenção;

[016] A figura 3 é uma vista estrutural de um quadro de transferência de dados;

[017] A figura 4 mostra uma concretização do método da invenção;

[018] A figura 5 mostra uma estação base de acordo com uma concretização da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[019] A seguir, a invenção será descrita em detalhe em relação com às concretizações preferenciais em conjunção com as figuras apensas 1 a 5. A descrição é baseada sobre um sistema UMTS de banda larga implementado com a técnica de sequência direta e empregando o método de Acesso Múltiplo por Divisão em Código, sem, todavia, limitar a invenção ao mesmo. A invenção é também de preferência utilizável em outros sistemas de rádio usando, por exemplo, uma combinação dos métodos de acesso múltiplo por divisão por tempo e em código (TDMA/CDMA). A descrição da invenção é baseada sobre o modo TDD da rede de rádio terrestre UTRAN de UMTS, a operação sendo em uma banda de frequência, na qual a ligação ascendente e a ligação descendente utilizam a mesma radiofrequência, porém diferentes intervalos de tempo na dita banda de frequência. A invenção é também utilizável em sistemas utilizando FDD, nos quais diferentes amplitudes ou gamas de frequência são definidas para ligação ascendente e ligação descendente. Na descrição a seguir, o termo estação base refere-se a uma entidade formada por uma ou mais estações base e/ou uma ou mais controladores de estação base.

[020] A figura 1 é uma vista esquemática de um sistema móvel, isto é, um sistema de rádio celular compreendendo estações base 100A a 100D. A área de cobertura de uma estação base é designada de uma célula, que é indicada por C1 a C4 na figura, correspondente às estações base 100A a 100D. As células podem se sobrepor, tal como a célula C2 na figura, que parcialmente se sobrepõe às células C1 e C3. A figura mostra um ou mais receptores 102A a 102F na área de cada célula C1 a C4, os receptores sendo p.ex. estações móveis, porém podem ser outros aparelhos também, que são munidos de características de rádio receptor e/ou transmissor e funcionalidade TE/UE. Em uma rede de rádio utilizando o método de acesso múltiplo por divisão em código (CDMA), tal como uma rede móvel, todos os usuários fazem uso da mesma banda de frequência simultaneamente. Os usuários são distinguidos uns dos outros com base em um código de propagação pelo qual a informação transmitida pelo usuário é multiplicada. Neste caso, a informação, tal como um fluxo de bits contendo voz, é propagada em uma banda ampla de frequência. As taxas de bit dos códigos de propagação usados são significativamente mais altas que aquela do fluxo de dados a ser transmitido, p.ex., 4,8 ou 16. O objetivo é selecionar códigos de propagação ortogonais para usuário, por intermédio dos quais não se correlacionam. Na prática, os códigos de propagação não são completamente ortogonais, e assim usuários interferem com as transmissões uns dos outros. Interferência é causada, por exemplo, para usuários se comunicando no mesmo intervalo de tempo e sendo localizados na mesma célula ou em células adjacentes. A transmissão de um usuário se comunicando em um intervalo de tempo adjacente também pode ser objeto de interferência na figura 1, os receptores 102D a 102F na célula C4 interferem entre si e experimentam interferência proveniente de terminais 102A a 102C localizados nas áreas das outras células C1 a C3. Interferência adicional entre terminais 102A a 102F é causada pelo sinal transmitido por cada terminal se propagando ao longo de várias vias diferentes para o receptor. Devido a esta propagação multipercursos, um sinal de usuário chega no receptor como componentes de sinal retardados de várias maneiras diferentes assim causando interferência para outros usuários.

[021] A figura 1 mostra um rádio enlace bidirecional 104A a 106A entre o terminal 102A e a estação base 100A na célula C1. A transmissão do terminal 102A para a estação base 100A é designada de ligação ascendente 104A e a transmissão da estação base 100A para o terminal 102A de ligação descendente 106A. No modo TDD de UMTS, a potência de uma rádio transmissão de terminais 102A a 102F e estações base 100A a 100D é ajustada na ligação descendente utilizando um laço fechado e na ligação ascendente utilizando um laço aberto. O controle de potência em laço fechado de ligação descendente significa que o terminal 102A transmite um comando de controle de potência para a estação base, com base em qual estação base 100A adapta sua transmissão para o terminal 102A. O controle de potência em laço aberto na ligação ascendente, por sua vez, significa que o terminal 102A mede a potência de potência de transmissão de uma transmissão recebida da estação base 100A, utiliza a potência de recepção para reduzir a perda de propagação e, baseado nisto, ajusta a potência de transmissão de ligação ascendente para ideal.

[022] A fig.2 descreve uma concretização do método da invenção. Na etapa de método inicial, um terminal está dentro da área de cobertura de uma estação base e solicita uma conexão de transferência de dados, ou, alternativamente, a estação base solicita estabelecimento de conexão a partir do terminal. De acordo com a etapa 202, a conexão a ser estabelecida é tal que pelo menos dois recursos de transferência de dados de ligação descendente são alocados no modo TDD de UMTS, por exemplo, isto significaria que em um quadro de transferência de dados de ligação descendente a ser transmitido pela estação base, pelo menos dois recursos de transferência de dados de propagação por divisão no tempo seriam reservados para o terminal. Códigos de propagação são de preferência alocados para diferentes intervalos de tempo do quadro, porém podem estar no mesmo intervalo de tempo. Uma vez que serviços requerendo diferentes características de qualidade podem ser transferidos nos recursos a serem alocados, os critérios de qualidade estabelecidos sobre os diferentes recursos podem diferir entre si. Serviços são alocáveis nos intervalos de tempo, por exemplo, transferindo serviços requerendo características de qualidade similares em intervalos de tempo. Isto permite um critério de qualidade ser preferivelmente estabelecido para um intervalo de tempo, por exemplo, de tal maneira que a potência de transmissão desejada Pw do intervalo de tempo deve estar pelo menos a 5% da potência P, alocada para outros usuários no intervalo de tempo. Na etapa de método 204, a estação base transmite para terminais dentro de sua área de cobertura um quadro de transferência de dados, cuja estrutura é descrita em detalhe na figura 3. Na etapa de método 206, a estação base recebe um comando de ajuste de potência e/ou um relatório de medição sobre a qualidade de conexão proveniente do terminal. O dito comando de ajuste de potência é separadamente recebido na estação base, por exemplo, ao receber o comando de ajuste de potência em relação com um intervalo de tempo de ligação ascendente de um canal de tráfego, ao passo que relatórios de medição são de preferência transmitidos em canais de controle. Um comando de ajuste de potência é preferivelmente baseado em um intervalo de tempo dado que é conhecido tanto na estação base como no terminal. Em uma concretização preferencial, o intervalo de tempo ao qual o comando de ajuste de potência transmitido pelo terminal relaciona-se, é o último intervalo de tempo em um quadro do qual a potência de transmissão é alocada para o terminal. Outrossim, em uma concretização, a estação base transmite uma indicação para o terminal acerca do intervalo de tempo com relação ao qual o comando de ajuste de potência deve ser transmitido em controle de potência em laço fechado. Em um relatório de medição relativo a um enlace de rádio, o terminal transmite, por exemplo, relações de sinal para ruído experimentadas em todos os intervalos de tempo de um quadro.

[023] Na etapa de método 208 na figura 2, o tráfego do quadro a ser transmitido a seguir é estimado na estação base. No que se refere a um terminal dado, isto significa, por exemplo, que em cada intervalo de tempo, a relação de potência Pw/Pi excede um valor limiar de estação base prefixado para o intervalo de tempo. Por exemplo, o serviço a ser transmitido no intervalo de tempo afeta o valor limiar da estação base do intervalo de tempo. Na etapa de método 210, os requisitos de alteração de potência criados pelo comando de ajuste de potência e a estimação de tráfego realizada na etapa de método 208 são combinados de várias maneiras, e a invenção não está restrita a uma maneira de combinação. Um exemplo é, por exemplo, que os requisitos de ajuste de potência causados pela estimação são criados primeiro, e os comandos de ajuste de potência transmitidos pelo terminal são adicionados aos mesmos ou deles subtraídos. Em uma segunda concretização preferencial, os comandos de ajuste de potência transmitidos pelo terminal são basicamente levados em conta, e os requisitos de ajuste de potência causados pela estimação são então providenciados, caso necessário. Todavia, no que concerne à invenção, é essencial que um comando de controle de potência por quadro seja recebido na estação base. O comando de controle de potência recebido é estendido para abranger todos aqueles intervalos de tempo no quadro a ser transmitido a seguir, nos quais os recursos são alocados para o terminal. Por exemplo, o comando de controle de potência +1 dB recebido na estação base é relacionado com o intervalo de tempo 5, porém o controle de potência +1-dB é realizado em todos os intervalos de tempo, p.ex., 3, 4 e 5, nos quais a potência de transmissão é reservada para o terminal. Este controle de potência é descrito em detalhe em conjunção com a figura 4. O controle de potência efetivo é realizado na etapa de método 212 antes do quadro seguinte ser transmitido retornando à etapa 204.

[024] Em sistemas de rádio digital, a interface de rádio entre um terminal e uma estação base é implementada com canais de rádio lógicos, que são fisicamente implementados por intermédio de canais de rádio físicos. Os canais lógicos podem ser divididos em canais dedicados e comuns, os canais dedicados sendo reservados particularmente para comunicação entre um terminal dado e uma estação base. Um exemplo de um canal dedicado é um canal de tráfego dedicado DCH (Canal Dedicado). Um canal comum é usado, por exemplo, para transferir informações de uma estação base para vários terminais ao mesmo tempo. Exemplos de canais comuns incluem BCCH (Canal de Radiodifusão), que é usado para transferência de ligação descendente de informações acerca de uma célula para terminais; PCCH (Canal de Radiobusca), que é usado para solicitar dados de locação de um terminal quando o sistema não está a par da locação do terminal; RACH (Canal de Acesso Aleatório), cujo terminal pode ser usado para transferência de ligação ascendente de informações de controle, por exemplo, relativas ao estabelecimento de uma conexão.

[025] Canais lógicos são implementados com canais físicos cuja implementação em um sistema baseado em TDMA é um intervalo de tempo e um burst a ser transmitido no intervalo de tempo. O quadro e as estruturas de burst usadas em canais físicos diferem dependendo do canal físico em que a transmissão se processa. A estrutura de quadro de um canal físico do TDD modo DPCH (Canal Físico Dedicado de ligação Descendente) de UMTS será descrita a título de exemplo com referência à fig. 3. A duração de transmissão de quadro 300 é de 10 milissegundos e é dividida em 15 intervalos de tempo 302A a 302D, cada intervalo de tempo, p.ex. 302C, tendo uma duração no tempo de 0,666 milissegundos. Cada intervalo de tempo 302A a 302D pode ser alocado simultaneamente a vários usuários diferentes que são mutuamente distinguidos por códigos de propagação. Cada intervalo de tempo 302A a 302D de um quadro pode ser alocado para transmissão quer de ligação ascendente quer de ligação descendente, o que é ilustrado por setas de duas cabeças nos intervalos de tempo 302A a 302D. Todavia, em cada quadro, de preferência, pelo menos um intervalo de tempo é alocado à ligação ascendente e um à direção de transmissão de ligação descendente. Um pacote de dados a ser transmitido nos intervalos de tempo 302A a 302D é chamado de burst, que compreende 2560 chips, isto é unidades do código de propagação utilizado, os sinais burst em um intervalo de tempo podem ser endereçados a diferentes usuários de acordo com códigos de propagação, porém eles também podem ser todos endereçados ao mesmo usuário. Oito bursts pertencentes a diferentes usuários podem ser dispostos em um intervalo de tempo de ligação ascendente. Nove ou dez bursts podem ser posicionados em um intervalo de ligação descendente. Em um burst DPCH de acordo com a figura 3, chips 0 a 1103 contém uma primeira partição de dados 304A, chips 1104 a 1359 contém um midamble (bloco intermediário) 306, chips 13360 a 2463 uma segunda partição de dados 304B e ao término do burst existe um período de guarda da duração de 96 chip 308. O TPC é colocado no centro do midamble 306 e da segunda partição de dados 304B, caso seja usado na conexão. Um burst incluindo o conteúdo descrito é utilizável, por exemplo, em um canal de ligação descendente. O meio de um burst usado em um canal de ligação ascendente é usualmente mais longo de maneira a facilitar a separação de bursts chegando a uma estação base proveniente de diferentes usuários e para identificar a interferência causada na via de rádio.

[026] A figura 4 ilustra a eficiência do método da invenção na prática. No extremo superior na figura está o quadro 300A, que é transmitido pela estação base 100A para terminais em comunicação com a mesma, tal como o terminal 102A. O quadro 300A é composto de 16 intervalos de tempo, dos quais os intervalos de tempo 1 a 13 são reservados para ligação descendente e os intervalos de tempo 14 a 16 acima do limite duplex 400 para a ligação ascendente. A potência de transmissão é alocada para o terminal 102A a partir dos intervalos de tempo 3, 6, e 12. Diferentes serviços, por exemplo, são transmitidos nos intervalos de tempo mencionados, razão pela qual os valores alvo estabelecidos na relação de sinal para interferência SIR dos intervalos de tempo são diferentes. Na medição do SIR, o terminal mede a potência de sinal de uma transmissão dirigida para um terminal com a potência de um sinal interferente, isto é, a potência de transmissões dirigidas para outros usuários. É evidente que o mesmo serviço, tal como voz, imagem de vídeo ou semelhante pode ser endereçado a um terminal nos intervalos de tempo, e ainda os valores alvo SIR dos intervalos de tempo são diferentes. Em uma concretização preferencial da invenção, uma estação base e um terminal comunicam em um canal de controle um valor alvo SIR e no intervalo de tempo o valor alvo com o qual se relacionam. A medição também pode ser realizada sem notificação separada da estação base 100A, por exemplo, de tal maneira que é sempre o último intervalo de tempo no qual a potência de transmissão é alocada para o terminal. Esta é a situação, por exemplo, na figura 4, na qual o terminal 102A mede o intervalo de tempo 13. No exemplo da figura 4, enquanto medindo o intervalo de tempo 13, o terminal 102A percebe que a relação de potência de sinal para potência de interferência é de somente 2 dB, embora o alvo SIR seja de 3 dB. Neste caso, o terminal 102A transmite uma solicitação para aumentar a potência de transmissão do intervalo de tempo em + 1 dB no intervalo de ligação ascendente seguinte 15, que pertence ao quadro 300B. No modo TDD de UMTS, o terminal transmite o comando de ajuste de potência em um indicador TPC (Controle de Potência de Transmissão). A estação base 100A recebe o intervalo de tempo 15 pertencente ao quadro 300B e ajusta a potência de transmissão a ser transmitida para o terminal em +1 dB no quadro seguinte 300C em todos os intervalos de tempo 3, 6 e 13 a serem transmitidos para o terminal. De acordo com uma concretização da ideia inventiva da presente invenção, a estação base 100A assim ajusta a potência de transmissão em todos os intervalos de tempo do terminal 102A baseada sobre o valor TPC com base nas medições de um intervalo de tempo. Neste caso deve ser observado que se o SIR experimentado pelo terminal em algum intervalo de tempo se alterar, uma razão significativa para um SIR deficiente seria uma mudança na locação do terminal com respeito à estação base, razão pela qual o terminal provavelmente experimentará um enfraquecimento similar do SIR também em outros intervalos de tempo.

[027] Em uma concretização preferencial da invenção, o terminal transmite relatórios de medição sobre a qualidade de conexão para a estação base. Um relatório de medição é transmitido, por exemplo, uma vez por cada quadro naqueles intervalos de tempo do SIR reportado, no qual a potência de transmissão é alocada para o usuário. Outrossim, o nível de interferência de cada intervalo de tempo em um quadro pode ser reportado nos relatórios de medição. Em uma concretização preferencial, a estação base utiliza os relatórios de medição para ajustar a potência dos quadros seguintes. Com referência, por exemplo, à figura 4, presume-se que o terminal 102A seja o único usuário nos intervalos de tempo 3, 6 e 13 e transmita para a estação base um relatório de medição incluindo níveis de interferência 90 dBm, -120 dBm, -120 dBm, respectivamente. Neste caso, a estação base de preferência aumenta o nível de potência de intervalo de tempo 3 vezes mais que as estimações de relação de potência e que o comando de controle de potência o indica.

[028] Em uma concretização da invenção, a estação base 100A também estima a relação entre a potência de transmissão e a potência de interferência baseada no tráfego estimado. Na prática, isto significa que, tendo transmitido o quadro 300A, a estação base 100A começa a manter um registro de tráfego que deve ser transmitido no quadro seguinte 300C. No exemplo da figura 4, a estação base 100A observa no intervalo de tempo 6 que a potência Pw de uma transmissão dirigida para o terminal 102A baixou por demais com respeito à potência de interferência Pi,, que se refere ao tráfego previsto, isto é, programado/escalonado para outros terminais além do terminal 102A. Uma vez que a estação base 100A já recebeu um comando para aumentar a potência de transmissão em +1 dB do terminal 102A, por exemplo, um aumento da potência de transmissão em +1 dB é o bastante para elevar a relação de potência Pw/Pi ao nível desejado. Em uma concretização preferencial da invenção, a estação base primeiramente nivela a relação Pw/Pi ao nível correto, tal como para o nível de um valor limiar prefixado. Um valor limiar pode, por exemplo, determinar que a relação de potência é de 0,10. O comando TPC emitido por um usuário não é levado em conta até após a relação de potência ser calculada.

[029] A seguir, a invenção será descrita com referência à figura 5, que mostra o diagrama em blocos de um transmissor e receptor CDMA por intermédio de uma concretização. O transmissor é ilustrado por intermédio de blocos 500-510 e o receptor por intermédio de blocos 530-540. Uma vez que a conexão de rádio entre o transmissor 500-510 e o receptor 530-540 é bidirecional, na prática tanto a estação base da rede móvel como o terminal atuam como transmissor e receptor. Para maior clareza, a figura 5 somente mostra uma situação na qual a estação base atua como transmissor e o terminal tal como uma estação móvel, como receptor, isto é, transmissão de ligação descendente. O bloco de dados 500 mostra as partes de hardware da estação base que são necessárias para gerar voz de usuário ou dados no transmissor. No bloco 502, codificação de canal e intercalação, por exemplo, são adaptadas para a informação, composta de símbolos. A codificação de canal e intercalação é usada para assegurar que as informações transmitidas possam ser restauradas no receptor, embora nem todos os bits de informação sejam recebidos. O bloco 504 mostra a multiplicação por código de propagação e propagação na banda larga realizada sobre as informações a serem transmitidas. A conversão de forma digital em analógica ocorre no bloco 506. Antes de ser convertido em analógico, um sinal é submetido a controle de potência. O controle de potência é executado, por exemplo, de tal maneira que tanto mais alta a potência de transmissão usada para transmitir um sinal de usuário, tanto mais alto o coeficiente pelo qual chips de sinal de usuário são multiplicados antes de um sinal de combinação a ser transmitido para a via de rádio 104A ser criado. Na unidade 506, os níveis de potência de sinal do usuário e sinais interferentes são mutuamente comparados e com um valor limiar, e, quando a comparação com o valor limiar assim o indica, o nível de potência do sinal de usuário é ajustado de modo que satisfaça o valor limiar.

Após partes de rádio frequência 508, o sinal de combinação é transferido pelas partes de antena 510 para transmissão para via de raio de ligação descendente 104A.

[030] A figura 5 mostra um receptor CDMA 530-540 compreendendo partes de antena 530 para receber um sinal de banda larga. Da antena 530, o sinal é transferido para partes de rádio frequência 532, de onde o sinal é transferido para o conversor A/D 534 para conversão de forma analógica em digital. No bloco receptor 536, tentativas são feitas para separar o sinal de usuário do sinal CDMA recebido. A separação se processa, por exemplo, compondo estimações de símbolo a partir do sinal de usuário, e as estimações de símbolo podem ser aperfeiçoadas submetendo as informações a uma ou mais etapas de cancelamento de interferência. Em uma concretização preferencial, o bloco receptor 536 é, por exemplo, um tipo RAKE de receptor que compreende um estimador de retardo para estimar os retardos de componentes propagados multipercurso e alocar o mais forte deles em ramais RAKE. No bloco receptor 536 os sinais de usuário são regenerados e combinados em um sinal interferente que pode ser subtraído do sinal de combinação recebido. Aqui, a relação de sinal para interferência é também estimada na unidade 534 comparando o nível de potência de sinal de usuário com o nível de potência do sinal interferente. Uma vez que as estimações de símbolo final são geradas a partir do sinal, ele é dirigido para o bloco 538 para remoção de desintercalação e codificação de canal. Os dados de usuário são então dirigidos no receptor para rotinas de processamento de dados 540, que no caso, por exemplo, de uma estação móvel significa um telefone celular para apresentar voz a um usuário. É evidente que o transmissor e o receptor também compreendem outras partes além daquelas descritas acima em conjunção com a figura 5, porém sua explanação não é pertinente à descrição da invenção.

[031] A invenção de preferência é implementada em uma parte de rede de um sistema de rádio usando software, razão pela qual, por exemplo, a estação base 100A a 100D compreende um microprocessador, no qual as funcionalidades do método descrito são implementadas como software. É evidente para aqueles versados na técnica que uma parte de rede também pode se referir a um sistema desintegrado, razão pela qual as etapas de método são implementadas em uma ou mais estações base e/ou controladores de estação base. A invenção também pode ser implementada, por exemplo, utilizando soluções de hardware proporcionando a funcionalidade requerida, p.ex. como ASIC (Circuito Integrado de Aplicação Específica) ou utilizando componentes lógicos separados.

[032] Ainda que a invenção seja descrita acima com referência a exemplos de acordo com os desenhos apensos, é evidente que a invenção não está limitada aos mesmos, porém pode ser modificada de uma variedade de maneiras dentro do âmbito da ideia inventiva exposta nas reivindicações apensas.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método para controle de potência em um sistema de rádio, em cujo método uma rádio transmissão entre uma parte de rede (100A a 100D) no sistema de rádio e terminais (102A a 102F) localizados na área de cobertura da parte de rede (100A a 100D) é transmitida em um quadro (300), a potência de transmissão de ligação descendente sendo alocada em pelo menos dois intervalos de tempo (302A a 302D) a terminais (102A a 102F) a partir de intervalos de tempo determinados pelo quadro (300), o referido método caracterizado pelo fato de: produzir a potência de transmissão de uma transmissão para um terminal (102A a 102F) em intervalo de tempo especificado de tal maneira que a relação de potência da potência de uma rádio transmissão para o terminal (102A a 102F) em cada intervalo de tempo (302A a 302D) e a potência de interferência causada pelas transmissões para outros terminais (102A a 102F) excedam um valor limiar prefixado na relação de potência no intervalo de tempo (302A a 302D).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parte de rede compreende um ou mais dos seguintes: uma ou mais estações base, um ou mais controladores de estação base.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o valor prefixado sobre a relação de potência é determinado com base em serviço a ser transmitido no intervalo de tempo.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o valor limiar prefixado sobre a relação de potência é determinado com base na classe de serviço do terminal.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: medir a intensidade de sinal de uma transmissão endereçada a um terminal e a intensidade de sinal interferente do intervalo de tempo no terminal em um intervalo de tempo no qual a potência de transmissão é alocada ao terminal; criar a relação de sinal para interferência de intensidade de sinal para intensidade de sinal interferente no terminal; comparar a relação de sinal para interferência no terminal com um valor limiar prefixado, e se a relação de sinal para interferência é pelo menos igual ao valor limiar, transmitir um comando de ajuste de potência do terminal para a parte de rede; ajustar a potência de transmissão de transmissões endereçadas para o terminal na parte de rede com base no comando de ajuste de potência em todos aqueles intervalos de tempo do quadro seguinte no qual potência de transmissão é alocada ao terminal.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende enviar informações desde a parte de rede para o terminal indicando em qual intervalo de tempo a relação de sinal para interferência deve ser medida.

7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de rádio é um sistema de rádio utilizando o método de acesso múltiplo por divisão em código (CDMA), em que as transmissões de diferentes terminais em um intervalo de tempo são separadas com base em códigos de propagação individuais alocados aos terminais.

8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as direções de transmissão de ligação ascendente e ligação descendente são mutuamente separadas no sistema de rádio utilizando duplexação temporal (TDD).

9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende enviar um relatório de medição sobre a relação de sinal para interferência (SIR) do terminal para a parte de rede com relação a todos os intervalos de tempo nos quais a potência de transmissão é alocada ao terminal; utilizar o relatório de medição recebido do terminal na parte de rede no determinar a potência de transmissão da transmissão do quadro a ser transmitido a seguir e dirigido para o terminal.

10. Parte de rede (100A a 100D) em um sistema de rádio, prevista para transmitir tráfego de rádio para terminais (102A a 102F) localizados na área de cobertura da parte de rede (100A a 100D) em um quadro (300), a parte de rede (100A a 100D) sendo prevista para alocar potência de transmissão de enlace/ligação descendente em pelo menos dois intervalos de tempo (302A a 302D) para um terminal dado (102A) a partir de intervalos de tempo determinados pelo quadro (300) caracterizada pelo fato de que: a parte de rede (100A a 100D) é arranjada para produzir a potência de transmissão de uma transmissão para um terminal (102A a 102F) especificamente por intervalo de tempo de tal maneira que a relação de potência da potência de transmissão de uma radiotransmissão para o terminal (102A a 102F) em cada intervalo de tempo (302A a 302D) e a potência de interferência causada pelas transmissões para outros terminais (102A a 102F) excede um valor limiar prefixado sobre a relação de potência no intervalo de tempo (302A a 302D).

11. Parte de rede de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a parte de rede compreende um ou mais dos seguintes: uma ou mais estações base, um ou mais controladores de estação base.

12. Parte de rede de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a parte de rede é arranjada para determinar o valor limiar prefixado sobre a relação de potência com base no serviço a ser transmitido no intervalo de tempo.

13. Parte de rede de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a parte de rede é arranjada para determinar o valor limiar prefixado sobre a relação de potência com base na classe de serviço do terminal.

14. Parte de rede de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que: a parte de rede é arranjada para receber um comando de ajuste de potência do terminal, relacionado com um dito intervalo de tempo no qual a potência de transmissão é alocada ao terminal; a parte de rede é arranjada para utilizar o comando de ajuste de potência para ajustar a potência de transmissão de transmissões dirigidas para o terminal em todos aqueles intervalos de tempo do quadro seguinte no qual potência de transmissão é alocada ao terminal.

15. Parte de rede de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que a parte de rede é arranjada para enviar informações para o terminal acerca do intervalo de tempo do quadro no qual a relação de potência será medida.

16. Parte de rede de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o sistema de rádio é um sistema de rádio que utiliza o método de acesso múltiplo por divisão em código, em que as transmissões de diferentes terminais em um intervalo de temo são separadas com base em códigos de propagação individuais alocados ao terminais.

17. Parte de rede de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que as direções de transmissão de enlace ascendente e enlace descendente são mutuamente separadas no sistema de rádio utilizando duplexação temporal (TDD).

18. Parte de rede de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a parte de rede é arranjada para receber um relatório de medição sobre a relação de sinal para interferência (SIR) do terminal com referência a todos os intervalos de tempo em que potência de transmissão é alocada ao terminal; a parte de rede é arranjada para utilizar o relatório de medição recebido do terminal no determinar a potência de transmissão da transmissão do quadro a ser transmitido a seguir e dirigido para o terminal.

19. Sistema de rádio compreendendo uma parte de rede (100A a 100D) e um ou mais terminais (102A a 102F) em conexão de rádio com a parte de rede (100A a 100D), tráfego de rádio na conexão de rádio entre a parte de rede (100A a 100D) e o terminal (102A a 102F) sendo transmitida em um quadro (300), a parte de rede (100A a 100D) sendo prevista para alocar potência de transmissão de enlace descendente em pelo menos dois intervalos de tempo (302A a 302D) a um terminal dado (102A a 102F) a partir de intervalos de tempo (302A a 302D) determinados pelo quadro (300); caracterizado pelo fato de que: a parte de rede (100A a 100D) é arranjada para produzir a potência de transmissão de uma transmissão para um terminal (102A a 102F) especificamente por intervalo de tempo de tal maneira que a relação de potência da potência de transmissão de uma transmissão de rádio para o terminal (102A a 102F) em cada intervalo de tempo (302A a 302D) e a potência de interferência causada pelas transmissões para outros terminais (102A a 102F) excede um valor limiar prefixado sobre a relação de potência no intervalo de tempo (302A a 302D).

20. Sistema de rádio de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a parte de rede compreende um ou mais dos seguintes: uma ou mais estações base, um ou mais controladores de estação base.

21. Sistema de rádio de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a parte de rede é arranjada para determinar o valor limiar prefixado sobre a relação de potência com base no serviço a ser transmitido no intervalo de tempo.

22. Sistema de rádio de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a parte de rede é arranjada para determinar o valor limiar prefixado sobre a relação de potência com base na classe de serviço do terminal.

23. Sistema de rádio de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que: o terminal é arranjado para medir, em um intervalo de tempo no qual a potência de transmissão é alocada para o terminal, a intensidade de sinal de uma transmissão dirigida para o terminal e a intensidade de sinal interferente do intervalo de tempo; o terminal é arranjado para medir a relação de sinal para interferência de intensidade de sinal para intensidade de sinal interferente; o terminal é arranjado para comparar a relação de sinal para interferência com um valor limiar prefixado, e se a relação de sinal para interferência é pelo menos igual ao valor limiar, transmitir um comando de ajuste de potência para a parte de rede; a parte de rede é arranjada para ajustar a potência de transmissão de transmissões endereçadas ao terminal com base no comando de ajuste de potência em todos aqueles intervalos de tempo do quadro seguinte no qual a potência de transmissão é alocada ao terminal.

24. Sistema de rádio de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a parte de rede é arranjada para transmitir informações para o terminal e o terminal é arranjado para receber informações da parte de rede indicando em qual intervalo de tempo a relação de sinal para interferência deve ser medida.

25. Sistema de rádio de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o rádio sistema é um sistema de rádio que utiliza o método de acesso múltiplo por divisão em código, em que as transmissões de diferentes terminais em um intervalo de tempo são separadas com base em códigos de propagação individuais alocados aos terminais.

26. Sistema de rádio de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que as direções de transmissão de enlace ascendente e de enlace descendente são mutuamente separadas no sistema de rádio utilizando duplexação temporal (TDD).

27. Sistema de rádio de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a parte de rede é arranjada para receber um relatório de medição sobre a relação de sinal para interferência (SIR) do terminal com relação aqueles intervalos de tempo em um quadro nos quais potência de transmissão é alocada ao terminal; a parte de rede é arranjada para usar o relatório de medição recebido do terminal no terminar a potência de transmissão da transmissão do quadro a ser transmitido a seguir e dirigido para o terminal.