BRPI0212844B1 - método e equipamento para controle de potência de loop externo em link reverso de multicanais - Google Patents

Abstract

"método e equipamento para controle de potência de loop externo em link reverso de multicanais". em uma modalidade apresentada, um módulo de manutenção e ajuste de limite (312) determina a relação sinal/ruído mais interferência desejada para um primeiro canal pelo monitoramento da qualidade recebida desse canal (348). em seguida, um módulo de computação delta (314) produz um delta limite (324), que é então adicionado a um limite base (326) por meio de um somador (310). a soma resultante é o ponto de fixação de loop externo (322) que é empregado em um comparador (308). o comparador (308) compara a potência de sinal de recepção (306) com o limite de loop externo (322). a saída (360) do comparador é introduzida em um módulo de geração de comandos de elevação e redução (316). o módulo de geração de comandos de elevação e redução (316) envia um comando de redução à unidade móvel (100) se a potência do sinal de recepção (306) for maior que o limite de loop externo (322), caso contrário ele envia um comando de elevação.

Description

"MÉTODO E EQUIPAMENTO PARA CONTROLE DE POTÊNCIA EM MALHA EXTERNA, EM LINKS REVERSOS COM MÚLTIPLOS CANAIS, DE SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO SEM FIO CDMA" CAMPO A presente invenção refere-se de maneira geral a sistemas de comunicação sem fio e, mais especificamente, a um método e um equipamento para controle de potência em malha externa de múltiplos canais em link reverso para um sistema de comunicação sem fio CDMA.

FUNDAMENTOS

Os sistemas de comunicação sem fio de acesso múltiplo por divisão de código ("CDMA") oferecem capacidade aperfeiçoada e comunicações seguras. A capacidade de um sistema celular é importante para provedores de serviços celulares porque tem impacto direto sobre a receita. Em geral, a capacidade de um sistema de comunicação sem fio CDMA é limitada pela interferência. Portanto, é vantajoso reduzir ao mínimo o grau de interferência em um sistema de comunicação sem fio CDMA.

De maneira geral, o grau mais significativo de interferência é gerado a partir de outras unidades móveis, tais como telefones celulares, que operam dentro da célula ou de células vizinhas. No link reverso, isto é, a transmissão de uma unidade móvel para uma estação base, uma unidade móvel em um sistema de comunicação sem fio CDMA transmite uma sequência de pseudo-ruídos ("PN") à estação base. A estação base recebe este sinal assim como uma sequência PN transmitida de outras unidades móveis. As sequências de PN têm a propriedade de que a correlação entre as versões retardadas de uma sequência é muito menor que a existente entre duas sequências que são alinhadas no tempo, isto é, uma sequência PN retardada aparece como ruído para o receptor alinhado no tempo para receber uma segunda sequência PN com um retardo diferente. Deste modo, várias unidades móveis podem transmitir na mesma frequência para a mesma estação base em um sistema CDMA. O sinal transmitido de um usuário móvel CDMA contribui para a interferência no sinal transmitido de todos os demais usuários.

Uma vez que o sinal de cada unidade móvel interfere com os sinais de outras unidades móveis em um ambiente celular CDMA típico, existe um problema de interferência conhecido como problema "perto-longe". Para ilustrar o problema perto-longe, considere-se o caso de duas unidades móveis que operam em comunicação com a mesma estação base. Suponha-se que uma primeira unidade móvel está perto da estação base e tem uma perda de percurso pequena e que uma segunda unidade móvel está longe da estação base e tem uma perda de percurso grande. Suponha-se também que as duas estações móveis transmitem utilizando a mesma quantidade de potência. Uma vez que as duas unidades móveis transmitem com a mesma quantidade de potência, mas têm diferentes graus de perda de percurso, a estação base pode receber um sinal da segunda estação móvel mais fraco que o sinal da primeira unidade móvel. Em um sistema CDMA, o sinal transmitido de cada unidade móvel acrescenta interferência a todas as demais unidades móveis. Pode-se ver então que a primeira unidade móvel se torna uma fonte de interferência relativamente maior para a segunda unidade móvel do que a segunda unidade móvel é para a primeira, conforme visto da estação base. Deste modo, uma unidade móvel perto da estação base abafa o sinal de uma unidade móvel longe da estação base. Para superar o problema perto-longe, os sistemas de comunicação sem fio CDMA utilizam controle de potência para controlar a potência transmitida de cada unidade móvel.

Em geral, os sistemas de comunicação sem fio CDMA utilizam três tipos de controle de potência para o link reverso, controle de potência em malha aberta, controle de potência em malha fechada e controle de potência em malha externa. A seguir, a terminologia do padrão IS-2000 é utilizada como exemplo. No controle de potência em malha aberta, uma unidade móvel utiliza a potência recebida estimada da estação base de modo a controlar sua potência transmitida. Tipicamente, o controle de potência em malha aberta é insuficiente por si mesmo porque o link direto (isto é, da estação base para a móvel) e o link reverso (isto é, da unidade móvel para a estação base) utilizam diferentes bandas de frequência. Sendo assim, as características de sombreamento e desvanecimento para o link direto e o link reverso podem ser diferentes. Deste modo, os sistema de comunicação sem fio CDMA utilizam também (a) controle de potência em malha fechada, que ajusta a potência transmitida de uma unidade móvel de modo que sua razão sinal-recebido/ruído-mais-interferência na estação base esteja tão próxima de um nível desejado quanto possível; e (b) controle de potência em malha externa, que determina o que é a razão sinal/ruído-mais-interferência desejada.

Conceitualmente, o controle de potência em malha fechada busca ajustar a potência transmitida de uma unidade móvel de modo que seu sinal transmitido recebido na estação base esteja tão próximo de um valor limiar quanto possível. Na estação base, o controle de potência em malha fechada envia um comando para mais/para menos (do inglês "up/down") a uma unidade móvel se o controle de potência em malha fechada determinar que a unidade móvel necessita aumentar ou diminuir sua potência transmitida. O controle de potência em malha fechada utiliza a saida do controle de potência em malha externa, isto é, uma razão sinal/ruído-mais-interferência desejada chamada o ponto de ajuste, como o limiar para determinar se o sinal recebido das unidades móveis na estação base é alto demais ou baixo demais. O controle de potência em malha externa é implementado na estação base de modo que a taxa de erros de quadro ("FER") alvo ou outra métrica de qualidade seja obtida com potência transmitida mínima para o canal sob controle. Se a qualidade do link é baixa demais ou alta demais, a estação base ajusta o ponto de ajuste em malha externa para mais ou para menos de modo a se obter a qualidade de link desejável. O ajuste do ponto de ajuste em malha externa é o controle de potência em malha externa.

Padrões de comunicação sem fio CDMA, tais como o IS-2000, oferecem taxas de dados mais elevadas que as de outros padrões CDMA. No link reverso de IS-2000, uma unidade móvel pode transmitir a taxas de dados mais elevadas utilizando um ou mais Canais Suplementares Reversos {"R-SCHs") além do Canal Fundamental Reverso ("R— FCH"), que é tipicamente utilizado para taxas de dados mais baixas. Os R-SCHs operam a níveis de sinal recebido para ruido e interferência diferentes dos do R-FCH. A taxas mais baixas, em geral, a unidade móvel transmite ou no R-FCH ou no Canal de Controle Dedicado Reverso ("R-DCCH") . A estação base observa a FER do R-FCH ou do R-DCCH e ajusta o ponto de ajuste em malha externa com base nessa FER. Quando a unidade móvel transmite a uma taxa de dados mais elevada, ela transmite no R-SCH além do R-FCH, R-DCCH ou ambos.

Conforme mencionado anteriormente, o R-SCH em geral opera a níveis de sinal recebido para ruído e interferência diferentes daquele do R-FCH ou R-DCCh. Isto, por sua vez, afeta o nivel ótimo da razão sinal-recebido/ruído-mais-interferência da estação base para o canal piloto Reverso R- ("R-PICH"). A estação base utiliza um ponto de ajuste em malha externa diferente na razão sinal-recebido/ruido-mais-interferência do R-PICH quando a unidade móvel transmite no R—SCH. De modo a se ajustar o ponto de ajuste em malha externa quando o R-SCH é utilizado, um método consiste na estação base observar a FER ou outro critério de decodificação do R-SCH e utilizá-lo na malha externa de modo a ajustar o ponto de ajuste em malha externa.

Entretanto, há muitos problemas com a observação da FER do R-SCH para ajustar o ponto de ajuste em malha externa. Um problema é que à unidade móvel, em geral, só é permitido transmitir no R-SCH por uma duração limitada. Essa duração limitada não provê um tempo de observação suficiente para se gerarem estatísticas de FER significativas que são necessárias para o ajuste fino do ponto de ajuste em malha externa. Outro problema é que a transmissão do R-SCH pode ser abruptamente terminada pela unidade móvel. Por exemplo, a unidade móvel pode não ter quantidade adequada de potência RF ou quaisquer dados mais para transmitir no (s) R-SCH(s) . Em consequência desta terminação não programada da transmissão no(s) R-SCH(s), a estimativa da FER torna-se difícil na estação base. Mesmo quanto à terminação da transmissão no R-SCH ocorre de acordo com um programa predeterminado, o controle de potência em malha externa tem que transitar para trás e para frente entre o R-SCH e o R-FCH ou o R-DCCH. Se a malha externa no R-FCH ou no R-DCCH não tiver sido atualizada, tais transições podem produzir um período de estabelecimento, no qual uma potência de transmissão de outro modo desnecessariamente grande seria necessária para manter a qualidade do link no R-FCH ou R—DCCH. Semelhante perda de eficácia ocorre quando a malha externa transita para o(s) decodificador(es) do(s) R-SCH(s).

Paralelamente ao ponto de ajuste em malha externa para o R-SCH, semelhantes problemas podem existir para o R— DCCH devido às suas transmissões abruptas. Ou seja, o ponto de ajuste em malha externa pode não estabelecer-se ao nivel correto se transmissões frequentes não ocorrerem no canal subjacente. Quando apenas o R-DCCH é utilizado além do R-PICH no link reverso de uma unidade móvel, há uma necessidade de elevar a razão piloto-recebido/ruido-mais-interferência de modo a se compensar o fato de que o ponto de ajuste em malha externa não está sujeito a atualizações frequentes. Uma vez que o padrão IS-2000 define uma razão tráfego / piloto fixa tanto para o R-FCH quanto para o R-DCCH independentemente de seus prováveis ciclos de atividade de transmissão, a necessidade de ajustar a razão referência/piloto apenas para o R-DCCH deve ser resolvida. A menos que novas técnicas sejam utilizadas no controle de potência em malha externa quando uma unidade móvel transmitir utilizando uma pluralidade de canais, uma unidade móvel pode transmitir mais potência que o necessário para a desejada segurança do link. Isto, por sua vez, pode reduzir a vida útil da bateria para uma estação móvel e diminuir a capacidade de link reverso do sistema celular. Há, portanto, necessidade na técnica de um controle de potência em malha externa quando uma unidade móvel transmite utilizando múltiplos canais. É também desejável uma solução de baixa complexidade na resolução do problema do controle em malha externa, sobretudo em condições de tempo rápido para mercado. Uma solução simples reduz a sintonização necessária, diminui a possibilidade de erros de implementação e aumenta a robustez do sistema em condições operacionais inesperadas. Além disso, uma solução que pode ser implementada com alterações mínimas no hardware e no software reduz o tempo de desenho, o que reduz, consequentemente, os custos de enqenharia.

SUMÁRIO

As modalidades apresentadas aqui atendem às necessidades acima referidas pela apresentação de razões sinal-alvo / ruido-mais-interferência para uma unidade móvel que transmita em múltiplos canais no link reverso em um sistema de comunicação sem fio CDMA.

As modalidades apresentadas aqui referem-se a um método e um equipamento para controle de potência em malha externa quando uma unidade móvel transmite utilizando múltiplos canais. De acordo com um aspecto da presente invenção, um módulo de manutenção e ajuste de limiar recebe entrada do decodificador de um primeiro canal e dá saida ao ponto de ajuste base correto no canal piloto reverso que aciona o controle de potência em malha fechada em uma única operação de canal. Em seguida, um módulo de computação delta produz um delta limiar, que é então adicionado ao limiar base. A soma resultante é o ponto de ajuste em malha externa que é utilizado em um comparador durante várias operações de canal no link reverso. O comparador compara a intensidade de sinal de recepção com o ponto de ajuste em malha externa. A saída do comparador é introduzida em um módulo de comando para mais/para menos de geração. O módulo de comando para mais/para menos de geração envia um comando de menos (do inglês "down command")se a intensidade de sinal de recepção for maior que o ponto de ajuste em malha externa, caso contrário envia um comando de mais (do inglês "up command").

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 ilustra canais de camada fisica de link reverso. A figura 2 ilustra os ajustes feitos em um ponto de ajuste em malha externa ao longo do tempo. A figura 3 ilustra uma estação base exemplar, detalhando o controle de potência em malha externa. A figura 4 ilustra um fluxograma gue detalha o funcionamento de um controle de potência em malha externa exemplar. A figura 5 ilustra um fluxograma que detalha um controle em malha externa exemplar que utiliza a diferença de nivel de referência/piloto para alterar o ponto de ajuste em malha externa efetivo quando múltiplos canais estão presentes.

DESCRIÇÃO DETALHADA

As modalidades apresentadas aqui referem-se a um método e um equipamento para controle de potência em malha externa de link reverso em múltiplos canais. A descrição seguinte contém informações especificas referentes à implementação da presente invenção. Os versados na técnica reconhecerão que a presente invenção pode ser implementada de uma maneira diferente da especificamente discutida no presente pedido. Além do mais, alguns dos detalhes específicos da invenção não são discutidos de modo a não se obscurecer a invenção. Os detalhes específicos não descritos no presente pedido estão dentro do conhecimento dos versados na técnica.

Os desenhos no presente pedido e suas descrições detalhadas afins referem-se a modalidades meramente exemplares da invenção. De modo a se manter a concisão, outras modalidades da invenção que utilizam os princípios da presente invenção não são especificamente descritas no presente pedido e não são especificamente ilustradas pelos presentes desenhos. A palavra "exemplar" é utilizada exclusivamente aqui como significando "que serve como exemplo, caso ou ilustração". Qualquer modalidade descrita aqui como "exemplar" não deve ser necessariamente entendida como preferida ou vantajosa em comparação com outras modalidades. A figura 1 ilustra os canais de camada fisica de link reverso que uma unidade móvel 100 pode transmitir de modo a comunicar-se com a estação base 180 para um sistema celular baseado no IS-2000. Embora apenas uma parte de uma unidade móvel tipica seja mostrada na unidade móvel 100, ela será referida como unidade móvel 100 no presente pedido. A camada fisica é a parte do protocolo de comunicação responsável pela transmissão e pela recepção. A camada fisica é constituída por vários canais. Apenas um subconjunto dos canais de camada física de link reverso é mostrado na unidade móvel 100. A unidade móvel 100 pode enviar dados à entrada 130 do R-FCH, à entrada 140 do R-DCCH, à entrada 150 do R-SCHl ou à entrada 160 do R-SCH2. A unidade móvel 100, em geral, transmite utilizando o R-FCH 132, o R-DCCH 142, ou ambos. Quando a unidade móvel 100 necessita transmitir dados a uma taxa mais elevada, ela pode transmitir em um Canal Suplementar, como, por exemplo, o R-SCHl 152 e/ou R-SCH2 162, além de utilizar o R-FCH 132 ou o R-DCCH 142. Os canais de camada física R-FCH 132, R-DCCH 142, R-SCHl 152 e R-SCH2 162 são também referidos como "canais de tráfego de link reverso". A unidade móvel 100 utiliza o canal piloto reverso ("R-PICH") 122 para fornecer uma referência de fase e uma estimativa de qualidade de sinal para demodulação coerente e combinação de multipercursos ma estação base 180. O R-PICH 122 é um sinal não modulado e não transporta dados. O R-PICH 122 também provê um meio para que a estação base 180 meça a intensidade de sinal recebido. A medição da intensidade de sinal recebido pode ser utilizada para controle de potência de link reverso.

Cada canal fisico tem seu próprio ganho relativo ao R-PICH aplicado a ele antes da transmissão, conforme mostrado pelos amplificadores 124, 134, 144, 154 e 164. Durante o funcionamento, a unidade móvel 100 deve manter os níveis de potência de cada canal pela aplicação dos fatores de ganho apropriados aos amplificadores 124, 134, 144, 154 e 164. Em geral, os níveis de potência dos canais de tráfego e dos canais de controle são mantidos de modo a serem constantes com relação ao ganho do canal piloto de link reverso 122. Estas razões são também referidas como a "razão tráfego / piloto".

Quando suporta um canal de link reverso de uma vez, o nível de sinal / ruído-mais-interferência do canal piloto recebido necessário depende da taxa de dados, da extensão de quadro, da FEC (codificação de correção antecipada de erros), da qualidade de link desejada, do cenário de desvanecimento, da diversidade de antena na unidade móvel e na estação base, assim como de outros fatores. Consequentemente, o padrão IS-2000 escolheu um valor único para a razão sinal-recebido/ruído-mais-interferência do R-PICH que era apropriado para a situação geral como o ponto operacional para cada combinação da taxa de dados, da extensão de quadro, da FEC e da FER alvo. Estes níveis recebidos de piloto, quando expressos com relação ao requerido pelos R-FCH/RDCCH de 9600 bps, 20-ms, codificados convolucionalmente, que operam a uma FER de 1%, são referidos como "níveis de referência-piloto". Estas razões tráfego / piloto para estas combinações são também especificadas no IS-2000. Em geral, o transceptor de estação base 180 sintoniza os niveis de referência-piloto de cada canal de tráfego e controle em um nivel especifico de modo a se manter uma determinada FER.

As saldas dos ganhos 124, 134, 144, 154 e 164 são então adicionadas pelo somador 168 e transmitidas pela antena 170 da unidade móvel. O sinal transmitido da unidade móvel 100 é recebido pela antena 174 da estação base e processado pelo transceptor 180 da estação base.

Os sistemas sem fio CDMA, tais como os que utilizam o padrão IS-2000, controlam a potência transmitida da unidade móvel 100. Pela medição da intensidade de sinal recebido da unidade móvel 100 e pelo envio de uma realimentação à unidade móvel 100, a estação base 180 coloca em funcionamento o controle de potência em malha fechada de link reverso. Em uma modalidade, a realimentação para a unidade móvel 100 está em uma sequência de comandos para mais e para menos.

Se a potência recebida da unidade móvel 100 é elevada demais, então a estação base 180 emite um comando para menos de potência para a estação móvel 100. Inversamente, se a potência recebida da unidade móvel 100 é baixa demais, então a estação base 180 emite um comando para mais para a unidade móvel 100. Os comandos para mais e para menos de potência são tipicamente em incrementos ou decrementos de 1 dB, mas podem ser também de tamanhos diferentes. A estação base 180 determina se um comando para mais ou para menos deve ser emitido medindo a razão intensidade-de-sinal-recebido / ruido-mais-interferência e comparando-a com o ponto de ajuste em malha externa. Além disso, realimentações sob outras formas podem ser também utilizadas. Em uma modalidade exemplar, a realimentação fornece o grau real de correção para a estação móvel 100 para alterar sua potência de saida. Ou seja, a realimentação contém tanto um sinal quanto uma magnitude. Conforme mencionado anteriormente, o controle de potência em malha externa mantém e ajusta continuamente o ponto de ajuste em malha externa de modo a obter uma FER alvo ou outra métrica de qualidade desejada para o canal.

Um exemplo de como os ajustes em malha externa são feitos ao longo do tempo é mostrado na figura 2 . O esquema da figura 2 ilustra o ajuste do ponto de ajuste em malha externa ao longo do tempo. No momento 2 02, um apagamento (do inglês "erasure") é detectado pela estação base 180. Este apagamento faz com que a taxa de apagamento de quadros aumente. Se a taxa de apagamento de quadros é elevada demais no momento 202, então o controle de potência em malha externa aumenta o ponto de ajuste em delta (valor incrementai) para mais 204. Em geral, delta para mais 204 é maior que delta para menos 206, de modo que a estação base 180 pode aumentar o ponto de ajuste em malha externa rapidamente no caso de a FER aumentar. Durante o momento de 202 até o momento 208, a estação base 180 não detecta apagamentos e abaixa gradualmente o ponto de ajuste em malha externa em delta para menos 206. Um exemplo da faixa de ajustes no ponto de ajuste em malha externa pode ser de 4,0 dB até 4,5 dB, conforme mostrado na figura 2. Em outro exemplo, um módulo de manutenção e ajuste de limiar modifica o limiar base, isto é, o ponto de ajuste, de acordo com o resultado de decodificação do R-FCH, do R-DCCH ou de ambos. Quando a decodificação é bem-sucedida e as métricas de decodificador mostram um nivel muito alto de confiança, o limiar é reduzido. Quando a decodificação não é bem-sucedida e as métricas de decodificador mostram um nivel baixo de confiança, o limiar é aumentado.

Expandindo o exemplo da figura 2, o controle de potência em malha externa pode ser baseado na FER do R-FCH 132. Quando a unidade móvel 100 transmite utilizando o R-FCH 132 ou o R-DCCH 142 e transmite em um R-SCH também, a unidade móvel é considerada como transmitindo em uma pluralidade de canais. Note-se que a explicação seguinte utiliza a existência do(s) R-SCH(s) juntamente com o R-FCH ou o R-DCCH para exemplificar a presente invenção. Outras aplicações, inclusive a necessidade de ajustar o ponto de ajuste em malha externa quando tanto o R-FCH quanto R-DCCH estão presentes, podem ser inferidas deste exemplo. Quando a unidade móvel 100 está transmitindo em uma pluralidade de canais, a estação base pode utilizar a FER do R-SCH de modo a manter e ajustar o ponto de ajuste em malha externa. Entretanto, este método tem os problemas mencionados anteriormente. Uma modalidade utiliza a FER ou outra métrica de qualidade em malha externa do R-FCH ou do R-DCCH de modo a manter e ajustar o ponto de ajuste em malha externa quando a unidade móvel 100 está transmitindo em uma pluralidade de canais.

Na figura 3, o sistema exemplar 380 detalha partes da estação base 180 para o controle de potência em malha fechada e em malha externa. Embora o sistema 380 ilustre apenas uma parte de uma estação base real, ele será referido como estação base 380 no presente pedido. Note-se que, de modo a se simplificar o desenho, muitas outras funções, inclusive diversidade de antenas receptoras, receptores RAKE e suas conexões, não são mostradas na figura 3. A estação base exemplar 380 recebe o sinal de link reverso da unidade móvel 100 por meio da antena 374 da estação base. O duplexador 302 é acoplado à antena 374 da estação base de modo que a antena 374 da estação base possa ser utilizada para receber e transmitir sinais. A saida do duplexador 302 provê entrada ao "módulo de recuperação e filtragem de canal piloto" 303 que provê entrada aos receptores de canal individuais 332, 334, 336, 338, assim como para o "módulo de medição de intensidade de sinal de recepção" 304. A intensidade de sinal de recepção 306 é acoplada à entrada do comparador 308. O comparador 308 também aceita uma entrada do somador 310. O somador 310 adiciona o "limiar base" 326 do "módulo de manutenção e ajuste de limiar em malha fechada" 312 e "delta limiar" 324 do "módulo de computação delta" 314. A saida do somador 310 fornece o "ponto de ajuste em malha externa" 322 para o comparador 308 . A saida 360 do comparador é acoplada à entrada do "módulo de geração de comandos para mais/para menos" 316. O módulo de geração de comandos para mais/para menos 316 fornece o "comando para mais/para menos" 362, que é multiplexado com os "dados de link direto" 320 por meio do MUX 318. A saida do MUX 318 é acoplada à entrada do duplexador 302 para transmissão de link direto. A "entrada de manutenção e ajuste de limiar em malha fechada" 350 pode aceitar a FER ou outras métricas de decodificador de um dos canais de tráfego de camada fisica de link reverso ou canais de controle, tais como o R-FCH 348, o R-DCCH 346, o R-SCH1 344 ou o R-SCH2 342. A FER e outros critérios de decodificador do R-FCH 348 são produzidos pelo demodulador-decodificador 338 do R-FCH. De maneira semelhante, a FER e outras métricas de decodificador do R-DCCH 346, do R-SCH1 344 e do R-SCH2 342 são produzidos pelos demoduladores-decodificadores 336, 334 e 332, respectivamente. Os demoduladores-decodificadores 332, 334, 336, 338 recebem entrada da saida do duplexador 302, assim como do módulo de recuperação e filtragem de canal piloto 303. O controle de potência em malha fechada de link reverso procura ajustar a potência de transmissão da unidade móvel 100 de modo que a intensidade de sinal recebida esteja próxima do ponto de ajuste em malha externa 322. Em uma modalidade, o controle de potência em malha fechada de link reverso ajusta a potência transmitida pela unidade móvel 100 por meio de um comando para mais/para menos. A estação base 380 envia um comando para mais à estação móvel 100 se a intensidade de sinal de recepção 306 for inferior ou igual ao ponto de ajuste em malha externa 322 determinado pelo comparador 308. Caso contrário, a estação base 380 envia à estação móvel 100 um comando para menos quando a intensidade de sinal de recepção 306 for superior ao ponto de ajuste em malha externa 322 determinado pelo comparador 308.

No controle de potência em malha fechada de link reverso, o módulo de medição de intensidade de sinal de recepção 304 mede e transmite a intensidade de sinal de recepção 306 estimando J onde Ec é energia-piloto por chip, I0 é a densidade espectral da potência de interferência e N0 é a densidade espectral da potência de ruido. O controle de potência em malha externa mantém e ajusta o limiar base 326 que é utilizado pelo controle de potência em malha fechada. O controle de potência em malha externa ajusta o limiar base 32 6 para que o controle de potência em malha fechada mantenha uma FER alvo ou outra métrica de qualidade de link para o canal ou canais que estão presentes de modo mais persistente. Neste exemplo, há o R-FCH ou o R-DCCH. Em uma modalidade, o módulo de manutenção e o ajuste de limiar em malha fechada 312 opera da maneira seguinte: se ocorrer de a FER aumentar, o módulo de manutenção e ajuste de limiar em malha fechada 312 aumenta o limiar base 326 em delta para cima 204. Caso contrário, se ocorrer de a FER diminuir, o módulo de manutenção e ajuste de limiar em malha fechada 312 reduz o limiar base em delta para baixo 206.

Quando a unidade móvel 100 está transmitindo no R-FCH, no R-DCCH ou tanto no R-FCH quanto no R-DCCH, o limiar base 326 é utilizado como o ponto de ajuste em malha externa diretamente, de modo a acionar o controle de potência em malha fechada. Isto é feito na figura 3 fixando-se o delta limiar 324 em zero.

Quando a estação móvel 100 está transmitindo em uma pluralidade de canais, a FER do R-FCH 34 8 ou a FER do R-DCCH 346 é acoplada à entrada de manutenção e ajuste de limiar em malha fechada 350. Geralmente, no IS-2000, a unidade móvel 100 transmite no R-FCH 348 e no R-DCCH 346 mais frequente e regularmente do que transmite no R-SCHl 344 ou no R-SCH2 342, uma vez que sua disponibilidade depende dos recursos do sistema celular disponíveis. Tipicamente, a unidade móvel 100 transmite no R-SCHl 344 ou no R-SCH2 342 quando a unidade móvel recebe autorização da estação base 380 após fazer uma solicitação. Consequentemente, a estação base 380 está ciente do começo e fim programados das transmissões do R-SCHl ou do R-SCH2. Pela utilização da FER do R-FCH 348 ou da FER do R-DCCH 346 como uma entrada para o módulo de manutenção e ajuste de limiar em malha fechada 312, o sistema mostrado na figura 3 supera a limitação das estatísticas insuficientes para a FER fornecidas pelo demodulador 334 do R-SCHl e pelo demodulador 332 do R-SCH2.

Conforme mencionado anteriormente, para o link reverso do IS-2000 em geral, cada tipo de canal é atribuído a um nível de potência de transmissão específico com relação ao nível de potência de transmissão do R-PICH 122 . Além disso, o nível de potência de transmissão com relação ao nível de potência de transmissão do R-PICH 122 varia de acordo com a FER desejada e outros fatores. Em geral, a FER desejada do R-SCH1 152 {R-SCH1 344 na figura 3) e do R-SCH2 162 (R-SCH2 342 na figura 3) no IS-2000 é de 5%, enquanto a FER desejada do R-FCH 132 (R-FCH 348 na figura 3) e do R-DCCH 142 (R-DCCH 346 na figura 3) é de 1%.

Uma vez que as taxas de dados são diferentes, o R-SCH1 152 (R-SCHl 344 na figura 3) e o R-SCH2 162 (R-SCH2 342 na figura 3) transmitem com níveis de referência-piloto diferentes dos existentes para o R-FCH 132 (R-FCH 348 na figura 3) e para o R-DCCH 142 (R-DCCH 346 na figura 3). Ou seja, a intensidade de sinal de recepção 306 deve ser diferente quando a unidade móvel 100 transmite em uma pluralidade de canais. Deste modo, quando a unidade móvel 100 transmite em uma pluralidade de canais, a estação base 380 não pode utilizar prontamente o mesmo ponto de ajuste em malha externa utilizado quando a unidade móvel 100 não está transmitindo em uma pluralidade de canais, isto é, quando dados estão sendo enviados no R-FCH 332, no R-DCCH 336, ou em ambos, mas não no R—SCH1 344 ou no R-SCH2 342. Portanto, o limiar base 326 produzido pelo módulo de manutenção e ajuste de limiar em malha fechada 312 não é prontamente utilizável por causa da intensidade de sinal 306 do R-PICH de recepção desejada diferente quando a unidade móvel 100 transmite em uma pluralidade de canais.

De modo a se dar conta apropriadamente das taxas de dados diferentes, da FER desejada e da intensidade de sinal recebida desejada quando a unidade móvel 100 transmite em uma pluralidade de canais, a estação base 380 adiciona o delta limiar 324 ao limiar base 326. O delta limiar 324 é fornecido pelo módulo de computação delta 314. O módulo de computação delta 314 determina delta lim ite = (máximo de níveis de referência piloto dos canais de tráfego de link reverso) — (:nível de referência piloto doR — FCH ), onde o máximo de niveis de referência-piloto é o nivel de referência-piloto mais elevado exigido por todos os canais de tráfego de camada fisica de link reverso simultaneamente transmitidos pela unidade móvel 100. O delta limiar 324 é adicionado ao limiar base 326 pelo somador 310, de modo a se formar o ponto de ajuste em malha externa 322 . O delta limiar 324 é utilizado para compensar a diferença nas razões potência-de-piloto / potência-de-tráfego entre o R-FCH 348 e o R-SCH1 344 e o R-SCH2 342 quando a unidade móvel está transmitindo em uma pluralidade de canais. O delta limiar 324 só é adicionado ao limiar base 326 quando a unidade móvel está transmitindo em uma pluralidade de canais. Caso contrário, quando a unidade móvel está transmitindo em um único canal, a estação base 380 ajusta o delta limiar 324 em zero, ou, alternativamente, não o adiciona ao limiar base 32 6. Mais uma vez, uma vez que a estação base 380 está ciente do começo e do fim programados das transmissões do R—SCH1 ou do R-SCH2, o sistema da figura 3 é também capaz de comutar livremente entre o delta limiar 324 fixado em zero e o delta limiar 324 não fixado em zero quando as transmissões do R-SCHl ou do R-SCH2 começam e terminam. Havería pouca perda de eficácia quando esta comutação ocorrer na presente invenção. A figura 4 ilustra um fluxograma de acordo com uma modalidade da presente invenção. A estação base 380 inicia o procedimento em 402. Na etapa 404, a estação base 380 fixa o delta limiar 324 em zero, a estação base 380 em seguida aguarda o pedido de R-SCH1 ou R-SCH2 seguinte da estação móvel 100. Uma vez que a solicitação de transmissão no R-SCH1 ou R-SCH2 é recebida, a estação base 380 continua até a etapa 406.

Na etapa 406, a estação base 380 autoriza a unidade móvel 100 a transmitir no R-SCH1 ou R-SCH2, como o R-SCH1 152 (R-SCH1 314 na figura 3) ou o R-SCH2 162 (R-SCH2 342 na figura 3), por uma duração e tempo inicial fixos. A estação base 380 continua então até a etapa 408.

Na etapa 408, a estação base 380 determina a utilização do delta limiar 324 no tempo inicial por meio do módulo de computação delta 314. A etapa 408 é apresentada mais detalhadamente no fluxograma da figura 5. O delta limiar 324 e o limiar base 326 são adicionados um ao outro pelo somador 310 de modo a se formar o ponto de ajuste em malha externa 322.

Na etapa 410, a estação base 380 continua a utilizar o ponto de ajuste em malha externa 322 até que a duração fixada termine. Nesse ínterim, a estação base 380 pode detectar opcionalmente o fim da transmissão no R-SCHl ou R-SCH2 autorizado. Uma vez terminada a duração, ou detectado o término antes da duração programada, a estação base 380 continua até a etapa 412.

Na etapa 412, a estação base 380 ajusta o delta limiar 324 em zero e aguarda a solicitação de canal de tráfego suplementar seguinte. Ao receber um pedido de canal de tráfego suplementar, como, por exemplo, de R—SCH1 152 (R-SCHl 344 na figura 3) ou de R-SCH2 162 (R-SCH2 342 na figura 3), a estação base 380 continua até a etapa 406.

A figura 5 mostra um fluxograma de outra modalidade que exemplifica a etapa 408 mais detalhadamente. O procedimento começa na etapa 502. Na etapa 510, o módulo de computação delta 314 determina o delta limiar 324. O delta limiar 324 é igual ao nível de referência-piloto máximo de todos os canais de tráfego reversos atualmente ativos menos o nível de referência-piloto do R—FCH 132 (R-FCH 348 na figura 3) ou do R—DCCH 142 (R—DCCH 346 na figura 3) .

Na etapa 512, o delta limiar 324 é adicionado ao limiar base 326 de modo a se produzir o ponto de ajuste em malha externa 322. O ponto de ajuste em malha externa é então utilizado pelo comparador 308. A estação base 380 continua até o fim do procedimento na etapa 520. Note-se que, no caso de se fazerem ajustes do ponto de ajuste em malha externa entre os períodos em que se tem o R-FCH e os em que se tem apenas o R—DCCH, o "Nível de Referência-Piloto do R-FCH ou R-DCCH" na etapa 510 é substituído pelo "Nível de Referência Piloto do R-FCH" devido à exigência de transmissão contínua do R-FCH.

Deste modo, da maneira descrita acima, a invenção apresenta um método e um equipamento para controle de potência em malha externa de link reverso em múltiplos canais. Os versados na técnica entenderíam que as informações e os sinais podem ser representados utilizando-se qualquer uma de diversas tecnologias e técnicas diferentes. Por exemplo, os dados, instruções, comandos, informações, sinais, bits, símbolos e chips referidos ao longo da descrição acima podem ser representados por tensões, correntes, ondas eletromagnéticas, campos ou partículas magnéticas, campos ou partículas ópticas, ou qualquer combinação deles.

Os versados na técnica entenderiam também que os diversos blocos, módulos, circuitos lógicos e etapas algorítmicas ilustrativos descritos com relação às modalidades descritas aqui podem ser implementados como hardware eletrônico, software de computador ou combinações de ambos. Para se ilustrar claramente esta interpermutabilidade de hardware e software, diversos componentes, blocos, módulos, circuitos e etapas ilustrativos foram descritos acima genericamente em termos de sua funcionalidade. Se tal funcionalidade é implementada como hardware ou software depende da aplicação especifica e das restrições de desenho impostas ao sistema como um todo. Os versados na técnica podem implementar a funcionalidade descrita de várias maneiras para cada aplicação especifica, mas tais decisões de implementação não devem ser interpretadas como provocando um afastamento do alcance da presente invenção.

Os diversos blocos, módulos e circuitos lógicos ilustrativos descritos com relação às modalidades apresentadas aqui podem ser implementados ou executados com um processador para fins gerais, um processador de sinais digitais (DSP), um circuito integrado de aplicação especifica (ASIC), um arranjo de portas programável em campo (FPGA) ou outro dispositivo lógico programável, porta discreta ou lógica de transistor, componentes de hardware discretos ou qualquer combinação deles projetada para executar as funções descritas aqui. Um processador para fins gerais pode ser um microprocessador, mas, alternativamente, o processador pode ser qualquer processador, controlador, microcontrolador ou máquina de estado convencional. Um processador pode ser também implementado como uma combinação de dispositivos de computação, como, por exemplo, uma combinação de DSP e um microprocessador, uma pluralidade de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um núcleo de DSP, ou qualquer outra configuração do mesmo tipo.

As etapas de um método ou algoritmo descritas em conexão com as modalidades apresentadas aqui podem ser incorporadas diretamente em hardware, em um módulo de software executado por um processador, ou uma combinação dos dois. Um módulo de software pode residir em memória RAM, em memória flash, em memória ROM, em memória EPROM, em memória EEPROM, em registros, disco rígido, disco removível, CD-ROM ou qualquer outra forma de meio de armazenamento conhecida na técnica. Um meio de armazenamento exemplar é acoplado ao processador de modo que o processador possa ler informações do, e gravar informações no, meio de armazenamento. Alternativamente, o meio de armazenamento pode ser integrante com o processador. O processador e o meio de armazenamento podem residir em um ASIC. O ASIC pode residir em um terminal de usuário. Alternativamente, o processador e o meio de armazenamento podem residir como componentes discretos em um terminal de usuário. A descrição anterior das modalidades preferidas é apresentada para permitir que qualquer pessoa versada na técnica fabrique ou utilize a presente invenção. Diversas modificações nestas modalidades tornar-se-ão prontamente evidentes aos versados na técnica, e os princípios genéricos definidos aqui podem ser aplicados a outras modalidades sem o uso da faculdade inventiva. Deste modo, a presente invenção não se destina a ser limitada às modalidades mostradas aqui, mas deve receber o mais amplo alcance compatível com os princípios e aspectos inéditos expostos aqui.

Foram assim descritos um método e um equipamento para controle de potência em malha externa de link reverso em múltiplos canais.

REIVINDICAÇÕES

Claims (21)

1. Receptor de uma estação base (180), em um sistema de comunicação sem fio, incluindo um canal fundamental de link reverso e um canal suplementar de link reverso, o receptor sendo caracterizado por compreender: um módulo de computação delta (314) configurado para produzir um delta (valor incrementai) limiar; um módulo de manutenção e ajuste de limiar (312) configurado para aceitar uma taxa de apagamento de quadros do canal fundamental de link reverso e para produzir um limiar base; um somador (310) configurado para gerar um ponto de ajuste em malha externa pela adição do limiar base transmitido pelo módulo de manutenção e ajuste de limiar (312) ao delta (valor incrementai) limiar transmitido pelo módulo de computação delta (314); um comparador (308) configurado para comparar o ponto de ajuste em malha externa com uma intensidade de sinal de recepção, uma saida do comparador (308) sendo utilizada para ajustar uma potência de transmissão de uma unidade móvel (100) .

2. Receptor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de manutenção e ajuste de limiar (312) é configurado para aceitar a taxa de apagamento de quadros de um canal de controle dedicado de link reverso.

3. Receptor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um módulo de geração de comandos para mais/para menos (316) que utiliza a saida do comparador para ajustar a potência de transmissão da unidade móvel (100).

4. Receptor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o delta (valor incrementai) limiar é igual a um nivel de referência—piloto de um canal menos um nivel de referência—piloto do canal fundamental de link reverso.

5. Receptor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o delta (valor incrementai) limiar é fixado em zero quando não há transmissão do canal suplementar de link reverso.

6. Receptor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a intensidade de sinal de recepção é transmitida por um módulo de medição da intensidade de sinal de recepção (304) .

7. Receptor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de manutenção e ajuste de limiar (312) eleva o limiar base em um delta (valor incrementai) para cima quando um apagamento de quadro ocorre.

8. Receptor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de manutenção e ajuste de limiar (312) reduz o limiar base em um delta (valor incrementai) para baixo quando um apagamento de quadro não ocorre.

9. Receptor, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o módulo de medição de intensidade de sinal de recepção (304) estima uma intensidade de sinal de um canal piloto de link reverso.

10. Receptor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de manutenção e ajuste de limiar (312) armazena o limiar base.

11. Método para gerar uma razão sinal-alvo / ruido-mais-interferência em um receptor, o método sendo caracterizado por compreender as etapas de: detectar um apagamento de quadro de um canal fundamental de link reverso (132); medir uma taxa de apagamento (do inglês "erasure rate") de quadro; manter e ajustar um limiar base (326) dependendo da taxa de apagamento de quadro medida; determinar (408) um delta (valor incrementai) limiar (324); adicionar (512) o delta (valor incrementai) limiar ao limiar base de modo a se produzir um ponto de ajuste em malha externa utilizado para ajustar uma potência de transmissão de uma unidade móvel (100).

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender adicionalmente uma etapa de comparar (308) uma intensidade de sinal de recepção (306) com o ponto de ajuste em malha externa (322) .

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender adicionalmente uma etapa de enviar um comando para mais a uma unidade móvel (100) quando a intensidade de sinal de recepção (306) for menor que o ponto de ajuste em malha externa (322).

14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de enviar um comando para menos a uma unidade móvel (100) quando a intensidade de sinal de recepção (306) for maior que o ponto de ajuste em malha externa (322) .

15. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o delta (valor incrementai) limiar (324) é igual a um nivel de referência-piloto de um canal de taxa máxima menos um nivel de referência-piloto do canal fundamental de link reverso (132).

16. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a etapa de detecção compreende detectar o apagamento de quadro de um canal de controle dedicado de link reverso (142) .

17. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender adicionalmente uma etapa de determinar quando uma unidade móvel (100) está transmitindo utilizando uma pluralidade de canais.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o delta (valor incrementai) limiar é fixado em zero quando a unidade móvel (100) não está transmitindo utilizando a pluralidade de canais.

19. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a intensidade de sinal de recepção (306) é determinada a partir de um canal piloto de link reverso (122) .

20. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a etapa de manutenção e ajuste de limiar compreende uma etapa de elevar o limiar base (326) em um delta (valor incrementai) para cima (204) quando o apagamento de quadro for detectado.

21. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a etapa de manutenção e ajuste do limiar compreende uma etapa de reduzir o limiar base (326) em um delta (valor incrementai) para baixo (206) quando o apagamento de quadro não for detectado.