BRPI0307275B1 - otimização da resseleção em dispositivos móveis de comunicação sem fio e métodos para a mesma - Google Patents

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Abstract

"otimização da resseleção em dispositivos móveis de comunicação sem fio e métodos para a mesma". métodos de resseleção para dispositivos de comunicação sem fio, por exemplo, telefones celular, que reduzem o consumo de energia ao receber informação de radiochamada periódica (210) concorrentemente com o desempenho das medições de sinal periódico (230) e o processamento de resseleção (250 ) para aumentar a operação no modo de consumo de energia mínimo. em algumas versões, o processamento de resseleção (252) é efetuado em medições de sinal anterior (230 ) enquanto obtém dados de medição de sinal atual (240).

Description

OTIMIZAÇÃO DA RESSELEÇÃO EM DISPOSITIVOS MÓVEIS DE COMUNICAÇÃO SEM FIO E MÉTODOS PARA A MESMA CAMPO DA INVENÇÃO: [001] A presente invenção relaciona-se genericamente a comunicação sem fio e, mais particularmente, à otimização da resseleção em dispositivos de comunicação sem fio, por exemplo, telefones celulares, e métodos para a mesma. HISTÓRICO DA INVENÇÃO: [002] Dispositivos móveis de comunicação celular, incluindo telefones celulares e dispositivos de radiochamada, precisam geralmente monitorar e processar informação de radiochamada periódica quando conectados à rede. Os telefones celulares móveis também efetuam o processamento de resseleção de célula vizinha com base em medições de sinal de célula vizinha para identificar a célula mais apropriada, ou estação base, com a qual o telefone celular deve comunicar-se.
[003] Muitos telefones celulares móveis também operam em consumo mínimo de energia, às vezes referido como modo de dormir quando parado e não monitorando informação de rede de radiochamada ou efetuando medições de potência do sinal de célula vizinha e processamento de resseleção.
[004] Telefones celulares GSM geralmente incluem a funcionalidade de modo parado anterior. Particularmente, nos telefones celulares GSM, é conhecido receber blocos de radiochamada periódicos e, ao mesmo tempo, entre sulcos designados, efetuar medições de potência de sinal de célula vizinha. Dai em diante, os telefones celulares GSM efetuam o processamento de resseleção de célula vizinha com base nas medições de potência de sinal mais recente. Nos terminais GSM, o processamento de resseleção não ocorre até após o término das medições de potência de sinal. Durante outros períodos de parada, quando não recebe blocos de radiochamada e efetua medições de potência de sinal e quando não está efetuando o processamento de resseleção, os telefones celulares GSM poderão entrar no modo de dormir para reduzir o consumo de energia.
[005] Em muitos projetos de hardware, o "modo de dormir" não pode ser entrado até todos os blocos funcionais de hardware tiverem completado o processamento, pois todos os clocks são desligados no modo de dormir. O modo de dormir poderá ser definido de modo diferente em outros projetos de hardware.
[006] Telefones celulares WCDMA também geralmente incluem a funcionalidade de modo de parada anterior. Particularmente, os telefones WCDMA recebem blocos do canal indicador de radiochamada periódico (PICH), que são bem menores que os blocos de radiochamada, e aproximadamente ao mesmo tempo os telefones WCDMA efetuam medições de potência de sinal de célula vizinha intra e inter portadora. O bloco PICH na arquitetura WCDMA dirige o terminal para outro bloco de canal de radiochamada (PCH) apenas se o bloco PICH, e particularmente o bit PICH designado ao terminal particular, está fixado. Os telefones celulares WCDMA existentes efetuam o processamento de resseleção de célula vizinha com base nas medições de potência de sinal, e como o processamento de resseleção GSM discutido acima, o processamento de resseleção WCDMA não ocorre até após o término das medições de potência de sinal. Durante outros períodos de parada, os telefones WCDMA poderão entrar no modo de dormir para reduzir o consumo de energia.
[007] Os vários aspectos, recursos e vantagens da presente invenção tornar-se-ão mais inteiramente aparente para aqueles com habilidade ordinária na tecnologia quando da cuidadosa consideração da seguinte descrição detalhada da invenção com os desenhos acompanhantes descritos abaixo. DESCRIÇÃO SUCINTA DOS DESENHOS; A Figura 1 é um diagrama de blocos de um dispositivo de comunicação sem fio. A Figura 2 é um bloco de radiochamada GSM exemplar e um diagrama de tempo de processamento de resseleção. A Figura 3 é um bloco de radiochamada WCDMA exemplar e um diagrama de tempo de processamento de resseleção. A Figura 4 é um diagrama de consumo de energia exemplar no modo de parada. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO: [008] A presente invenção relaciona-se genericamente a processos de resseleção em dispositivos de comunicação sem fio móvel, por exemplo, telefones celulares e dispositivos de radiochamada, assistentes digitais pessoais ativados por celular (PDAs), computadores laptop e outros dispositivos de comunicação sem fio móvel que efetuam o processamento de resseleção, aqui referido geral e coletivamente como terminais de usuário.
[009] Na Figura 1, o dispositivo de comunicação sem fio exemplar compreende geralmente um transceptor 110, um processador de sinal digital (DSP) 120, uma controladora (MCU) 130 acoplada à memória 140 e entradas e saldas 150, que poderão incluir, por exemplo, um teclado, uma tela, portas de entrada e saida de dados, um microfone, e alto- falante de salda.
[0010] O transceptor 110 do dispositivo de comunicação sem fio móvel geralmente recebe informação de radiochamada periódica transmitida pela rede durante algum intervalo especificado dependendo da especificação de norma de comunicação em particular.
[0011] Nos sistemas de comunicação sem fio TDMA, por exemplo nos sistemas GSM, a informação de radiochamada transmitida pela rede é um bloco de radiochamada que compreende quatro quadros, em que cada quadro é dividido em 8 sulcos de tempo. Terminais de usuário são designados a um sulco de tempo em cada quadro. Na Figura 2, quando do recebimento de um bloco de radiochamada 210, o terminal de usuário decodifica seus sulcos de tempo designados 212, 214, 216 e 218. O bloco de radiochamada 220 é transmitido posteriormente no tempo após o primeiro bloco de radiochamada 210.
[0012] Nos sistemas de comunicação GSM, na Figura 2, durante o tempo que o bloco de radiochamada 210 é recebido, o terminal de usuário efetua medições de potência de sinal de células vizinhas, conforme indicado pelo bloco 230. Particularmente, as medições de potência de sinal são feitas durante os intervalos de tempo entre sulcos designados, mas não durante a decodificação dos sulcos de tempo designados. As medições de potência de sinal são efetuadas pelo DSP, a uma velocidade periódica especificada pela norma de comunicação em particular. As medições de potência de sinal indicadas no bloco 240 são feitas durante o bloco de radiochamada 220 transmitido subseqüentemente.
[0013] Nos sistemas de comunicação sem fio de acesso múltiplo de divisão por código de banda larga (WCDMA), por exemplo em sistemas 3GPP, a informação de radiochamada transmitida pela rede tem duas partes. Na Figura 3, um bloco de canal de informação de radiochamada periódico (PICH) 310 é enviado primeiro pela rede. Se o bit de PICH para um terminal em particular no bloco PICH está fixado, então o terminal comuta para um canal de radiochamada para receber um bloco de canal de radiochamada (PCH) 340. Se o bloco PICH não está fixado, o terminal desconsidera o bloco PCH. O bloco PICH 320 e o bloco PCH 350 correspondente são transmitidos posteriormente no tempo após o primeiro bloco PICH 310 e o primeiro bloco PCH 340.
[0014] Nos sistemas de comunicação 3GPP WCDMA, na Figura 3, durante e imediatamente após o tempo em que a informação de radiochamada (bloco PICH 310) é recebida, o terminal de usuário efetua medições de potência de sinal intra- e inter-freqüência. Particularmente, nos sistemas de comunicação WCDMA, medições de potência de sinal são feitas na mesma freqüência portadora no bloco 360 e em uma freqüência portadora diferente no bloco 362. As medições de potência de sinal são efetuadas pelo DSP, a uma velocidade periódica especificada pela norma de comunicação em particular. Medições de potência de sinal similares são feitas, nos blocos 364 e 368, durante o intervalo de transmissão de bloco de radiochamada subseqüente.
[0015] O terminal de usuário geralmente efetua o processamento de resseleção com medição de potência de sinal para determinar a célula ou freqüência mais apropriada para monitorar. Algoritmos de resseleção e de processamento com base nas medições de potência são bem conhecidos daqueles com habilidade ordinária na tecnologia, e assim não são mais aqui discutidos.
[0016] Em uma versão da invenção, o consumo de energia é reduzido pela recepção de pelo menos uma parte da informação de radiochamada periódica concorrentemente com a realização de pelo menos uma parte das medições de sinais periódicos e a realização de pelo menos uma parte do processamento de resseleção periódico. Ao efetuar essas tarefas substancialmente simultaneamente, o terminal do usuário poderá gastar mais tempo na economia de energia mais eficiente, ou modo de dormir. Na Figura 2, o processamento de resseleção ocorre a intervalos de tempo periódicos, identificados como os blocos 250 e 252, e na Figura 3 o processamento de resseleção ocorre a intervalos de tempo periódicos, identificados como os blocos 350 e 352.
[0017] A Figura 4 ilustra um gráfico de tempo 410 do consumo de energia do terminal de usuário para operação de hardware RF associada à recepção e decodificação de informação de radiochamada e o desempenho de medições de potência de sinal. Particularmente, durante esses modos de operação, a energia é consumida pelo receptor, DSP e circuito relacionado, que é refletido pelo consumo de energia aumentado nas partes 412 e 414 do gráfico. Nos outros tempos, identificados pelas partes intervenientes do gráfico 416, 418 e 419, o consumo de energia é mínimo, pois a informação de radiochamada não é recebida e medições de potência não são feitas.
[0018] A Figura 4 também ilustra um gráfico de tempo 420 do consumo de energia do processador associado ao processo de resseleção, por exemplo, a execução de algoritmos de resseleção pela MCU ou outro processador. Durante esses modos de operação, energia é consumida pelo processador e circuito relacionado, que é refletido pelo consumo de energia aumentado nas partes 422 e 424 do gráfico. Em outros tempos, identificados pelas partes intervenientes do gráfico 426, 428 e 429, o consumo de energia é mínimo, pois o processamento do software de resseleção não está ocorrendo. Os gráficos de energia 410 e 420 na Figura 4 também ilustram que o processamento de software de resseleção e de operação RF não ocorrem necessariamente e precisamente dentro dos mesmos intervalos de tempo, como é indicado pela parte de linha interrompida da curva de processamento de resseleção 420.
[0019] A Figura 4 também ilustra um gráfico 430 da energia total, que é um somatório da energia consumida durante a operação RF e durante o processamento de software. O alinhamento do RF e das operações de processamento de resseleção diminuirá os períodos de tempo 432 e 434 do consumo de energia total e aumentará os períodos de tempo intervenientes 436, 438 e 439 durante os quais o terminal de usuário poderá entrar no modo de dormir e consumir energia mínima.
[0020] Em uma versão da invenção, geralmente, o processamento de resseleção das medições de sinal feitas enquanto decodifica um bloco de radiochamada anterior, são avaliadas durante a decodificação de um bloco de radiochamada subseqüente. Mais particularmente, as medições de potência de sinal feitas durante um período de informação de radiochamada não são processadas até o período de informação de radiochamada seguinte. Este método de processamento latente cumpre com o tempo máximo de resseleção de célula vizinha permitido sob a especificação 3GPP e fornece a oportunidade máxima para dormir. Enquanto o hardware está coletando novas medições nas células vizinhas, o software está avaliando os resultados da medição do bloco de radiochamada anterior para resseleções potenciais. Os processos de hardware e de software são efetuados em paralelo, de modo que ambos terminarão e permitirão dormir mais cedo do que implementações anteriores em que a avaliação de software é efetuada após o hardware haver coletado os dados de medição de sinal.
[0021] No sistema GSM exemplar da Figura 2, por exemplo, o processamento de resseleção que ocorre no período de tempo que corresponde ao bloco 252 tem por base medições de potência de sinal feitas durante um período de tempo anterior correspondente ao bloco 230, em vez de com base nas medições de potência de sinal feitas durante o intervalo de tempo correspondente ao bloco 240. De modo similar, o processamento de resseleção que ocorre no bloco 250 tem por base dados de medição de potência de sinal anteriores, e não nos dados de medição de potência de sinal obtidas no bloco 230.
[0022] No sistema WCDMA exemplar da Figura 3, o processamento de resseleção que ocorre no período de tempo correspondente ao bloco 352 tem por base as medições de potência de sinal inter- e intra-freqüência feitas durante um período de tempo anterior que corresponde aos blocos 360 e 362, e não com base nas medições de potência de sinal feitas durante o intervalo de tempo que corresponde aos blocos 364 e 368. De modo similar, o processo de resseleção que ocorre no bloco 350 tem por base dados de medição de potência de sinal anteriores, e não os dados de medição de potência de sinal obtidos nos blocos 360 e 362.
[0023] Em algumas aplicações de arquitetura de comunicação, o processamento retardado das medições de potência de sinal poderá ser necessário para permitir a decodificação simultânea de informação de radiochamada, medições de sinal de célula vizinha e processamento de resseleção, como foi discutido acima e ilustrado nas versões exemplares das Figuras 2 e 3.
[0024] Algumas especificações de norma de comunicação poderá exigir o processamento de sinal de resseleção de dados de medição de potência de sinal dentro de uma estrutura de tempo que é inferior ao período de retardo entre leituras sucessivas de informação de radiochamada.
Assim, em certas aplicações, poderá ser necessário fazer medições de potência de sinal adicionais para assegurar o cumprimento das normas. Por exemplo, na Figura 3, se o período dos blocos PICH for grande demais, medições de potência de sinal intra- e inter-freqüência poderão ser feitas entre períodos de decodificação do bloco de radiochamada, nos blocos 370 e 372, para o bloco de processamento de resseleção seguinte, por exemplo, no bloco 352.
[0025] Para atingir a operação no modo de dormir (baixa energia) máxima, o aparelho celular completa o monitoramento do bloco de radiochamada e o processamento de resseleção exigido no mais curto tempo possível ao substancialmente efetuar simultaneamente o processamento de resseleção e a coleta de dados de medição de sinal.
[0026] Embora a presente invenção e o que é atualmente considerado como sendo os melhores modos da mesma foram descritos de uma maneira que estabelece a posse da mesma pelos inventores e que permite àqueles de habilidade ordinária na tecnologia fazer e utilizar a invenção, será compreendido e apreciado que há muitos equivalentes às versões exemplares aqui reveladas e que inúmeras modificações e variações poderão ser a ela feitas sem desviar do escopo e espirito da invenção, que devem ser limitadas não pelas versões exemplares e sim pelas reivindicações apensas.
REIVINDICAÇÕES

Claims (20)

1. Método em um dispositivo móvel de comunicação sem fio, caracterizado pelo fato de compreender: o recebimento da informação de radiochamada atual; a efetuação de medições do sinal atual enquanto recebe a informação de radiochamada atual; a efetuação do processamento de resseleção atual em medições de sinal anteriores enquanto efetua as medições de sinal atual.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de efetuar medições de sinal anterior enquanto recebe informação de radiochamada anterior antes de receber a informação de radiochamada atual.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de reduzir o consumo de energia ao efetuar o processamento de resseleção atual nas medições de sinal anterior enquanto recebe a informação de radiochamada atual, efetuar medições de sinal anterior enquanto recebe informação de radiochamada anterior antes de receber a informação de radiochamada atual.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de reduzir o consumo de energia ao efetuar o processamento de resseleção atual com base nas medições de sinal anterior, e receber a informação de radiochamada atual em um periodo de tempo substancialmente sobreposto.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de entrar no modo de consumo de energia mínimo enquanto não receber informação de radiochamada e não efetuar medições de sinal e não efetuar o processamento de resseleção.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de maximizar a operação no modo de consumo de energia minimo ao efetuar o processamento de resseleção enquanto substancialmente recebe concorrentemente a informação de radiochamada.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de receber informação de radiochamada atual, efetuar medições de sinal atual, e efetuar o processamento de resseleção enquanto opera o dispositivo de comunicação sem fio no modo parado.
8. Método em um dispositivo móvel de comunicação sem fio, que recebe informação de radiochamada e efetua medições de sinal vizinhos, caracterizado pelo fato de compreender: o recebimento da informação de radiochamada atual; a efetuação de medições do sinal atual enquanto recebe a informação de radiochamada atual; a efetuação do processamento de resseleção enquanto recebe a informação de radiochamada atual; a redução do consumo de energia ao efetuar o processamento de resseleção em medições de sinais anteriores efetuado enquanto recebe informação de radiochamada anterior.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de entrar no modo de consumo de energia minimo quando não receber informação de radiochamada e não efetuar medições de sinal e não efetuar o processamento de resseleção.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de maximizar a operação no modo de consumo de energia mínimo ao efetuar o processamento de resseleção enquanto substancialmente recebe concorrentemente a informação de radiochamada.
11. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de receber informação de radiochamada atual, efetuar medições do sinal atual, e efetuar o processamento de resseleção, enquanto opera o dispositivo de comunicação sem fio no modo parado.
12. Método em um dispositivo de comunicação sem fio, caracterizado pelo fato de compreender: o recebimento da informação de radiochamada periódica; a efetuação de medições de sinal periódicas; a efetuação do processamento de resseleção periódico; a redução do consumo de energia ao receber pelo menos uma parte da informação de radiochamada periódica concorrentemente com a realização de pelo menos uma parte das medições de sinal periódicas e a realização de pelo menos uma parte do processamento de resseleção periódico.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de efetuar o processamento de resseleção atual nas medições de sinal anterior enquanto efetuar as medições de sinal atual.
14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de operar no modo de consumo de energia mínimo quando não receber informação de radiochamada periódica e não efetuar medições de sinal periódico e não efetuar o processamento de resseleção periódico.
15. Método em um dispositivo de comunicação sem fio TDMA que recebe blocos de radiochamada periódicos e efetua medições de sinais vizinhos periódicos, caracterizado pelo fato de compreender: o recebimento de um bloco de radiochamada atual; a efetuação de medições de potência de sinal de célula vizinha atual enquanto recebe o bloco de radiochamada atual; a efetuação do processamento de resseleção para as medições de potência de sinal de células vizinhas anteriores enquanto recebe o bloco de radiochamada atual e efetua as medições de potência de sinal de célula vizinha atual.
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de reduzir o consumo de energia ao operar em modo de consumo de energia minimo quando não estiver recebendo blocos de radiochamada periódicos e não efetuando medições de potência de sinal de célula vizinha periódica e não efetuando o processamento de resseleção.
17. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de reduzir o consumo de energia ao receber pelo menos uma parte dos blocos de radiochamada periódicos, efetuar pelo menos uma parte das medições de potência de sinal de célula vizinha periódica, e efetuar pelo menos uma parte do processamento de resseleção concorrentemente.
18. Método em um dispositivo de comunicação sem fio WCDMA que recebe blocos de canal indicador de radiochamada periódicos e efetua o processamento de resseleção periódico, caracterizado pelo fato de compreender: o recebimento de um bloco de canal indicador de radiochamada atual; a efetuação de medições de sinal atuais enquanto recebe o bloco de canal indicador de radiochamada atual; a efetuação do processamento de resseleção para as medições de sinal anteriores enquanto recebe o bloco de canal indicador de radiochamada atual e efetua as medições de sinal atual.
19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de reduzir o consumo de energia ao operar em modo de consumo de energia minimo quando não estiver recebendo blocos de indicadores de radiochamada periódicos e quando não estiver efetuando medições de sinal periódicas e não estiver efetuando o processamento de resseleção.
20. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de efetuar medições de sinal entre receber blocos indicadores de radiochamada periódicos quando o período entre os blocos indicadores de radiochamada periódicos for maior que um período predeterminado.
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