BRPI0409975B1 - Métodos para melhorar o desempenho do enlace ascendente em uma estação móvel - Google Patents

Abstract

"codificação ack/nak de harq para um dispositivo de comunicação durante a tranferência suave". a invenção descreve um método para a seleção de velocidade através de um dispositivo de comunicação para o enlace ascendente aprimorado durante a transferência suave em um sistema de comunicação sem fio incluindo uma primeira etapa de recebimento da informação do escalonador. esta informação pode incluir um ou mais dentre escalonamento, um limite de velocidade, um limite de margem de energia, e uma persistência. a etapa seguinte inclui a determinação de uma velocidade de dados para um enlace ascendente aprimorado durante a transferência suave utilizando a informação. a etapa seguinte inclui a transmissão para uma estação base servidora em um canal de enlace ascendente aprimorado na velocidade de dados determinada pela etapa de determinação.

Description

(54) Título: MÉTODOS PARA MELHORAR O DESEMPENHO DO ENLACE ASCENDENTE EM UMA ESTAÇÃO MÓVEL (51) lnt.CI.: H04L 1/18; H04W 36/18 (52) CPC: H04L 1/1854, H04W 36/18 (30) Prioridade Unionista: 30/04/2003 US 10/427,120 (73) Titular(es): GOOGLE TECHNOLOGY HOLDINGS LLC (72) Inventor(es): ROBERT T. LOVE; AMITAVA GHOSH; RAVI KUCHIBHOTLA; KENNETH A. STEWART; NICHOLAS WHINNETT

1/36

MÉTODOS PARA MELHORAR O DESEMPENHO DO ENLACE ASCENDENTE EM UMA ESTAÇÃO MÓVEL

CAMPO TÉCNICO [001] A presente invenção relaciona-se genericamente a

um dispositivo de	comunicação	sem	fio	e,	mais
especificamente, à transferência	suave	que	combina a
solicitação de repetição	automática	híbrida	(ARQ)

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA [002] Em um sistema Universal Mobile

Telecommunications System (UMTS - Sistema de Telecomunicação Móvel Universal), como aquele proposto para a próxima das normas de projeto de parceria de terceira geração (3GPP) para a UMTS Terrestrial Radio Access NetWork (UTRAN - Rede de Acesso por Rádio Terrestre UMTS), como acesso múltiplo por divisão de código de banda larga (WCDMA) ou cdma2000, por exemplo, o equipamento do usuário (UE) como a estação móvel (MS) comunica-se com qualquer um ou mais de uma pluralidade de subsistemas de estação base (BSSs) dispersos em uma região geográfica. Tipicamente, a BSS (conhecido como Nó-B no WCDMA) serve uma área de cobertura que é dividida em múltiplos setores (conhecidos como células em WCDMA). Por sua vez, cada setor é servido por uma ou mais de múltiplas estações transceptoras base (BTSs) incluídas na BSS. A estação móvel é tipicamente um dispositivo de comunicação celular. Cada BTS transmite continuamente um sinal piloto de enlace descendente. A MS monitora os pilotos e mede a energia recebida dos símbolos pilotos.

[003] Em um sistema celular típico, há um número de estados e canais para a comunicação entre a MS e a BSS. Por exemplo, no IS95, no Controle de Estação Móvel no Estado de

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 7/46

2/36

Tráfego, a BSS comunica-se com a MS por um Canal de Tráfego Direto em um enlace direto e a MS comunica-se com a BSS por um Canal de Tráfego Reverso em um enlace reverso. Durante a chamada, a MS precisa monitorar constantemente e manter quatro conjuntos de pilotos. Os quatro conjuntos de pilotos são coletivamente referidos como o Conjunto Piloto e incluem um Conjunto Ativo, um Conjunto Candidato, um Conjunto Vizinho, e um Conjunto Restante, em que, embora a terminologia possa diferir, os mesmos conceitos aplicam-se geralmente ao sistema WCDMA.

[004] 0 Conjunto Ativo inclui pilotos associados ao Canal de Tráfego Direto designado à MS. Este conjunto é ativo no sentido de que os pilotos e símbolos de dados companheiros associados a este conjunto são todos ativamente combinados e demodulados pela MS. O Conjunto Candidato inclui pilotos que não estão atualmente no Conjunto Ativo, mas foram recebidos pela MS com potência suficiente para indicar que um Canal de Tráfego Direto associado poderia ser demodulado com sucesso. O Conjunto Vizinho inclui pilotos que não estão atualmente no Conjunto Ativo ou no Conjunto Candidato, mas são prováveis candidatos para transferência. O Conjunto Restante inclui todos os pilotos possíveis no sistema atual na designação de freqüência atual, excluindo os pilotos no Conjunto Vizinho, no Conjunto Candidato, e no Conjunto Ativo.

[005] Quando a MS é servida por uma primeira BTS, a MS constantemente busca canais piloto de BTSs vizinhas por um piloto que é suficientemente mais forte que um valor limite. A MS sinaliza este evento para a primeira BTS servidora utilizando uma Mensagem de Medição de Potência Piloto. À

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 8/46

3/36 medida que a MS se desloca de um primeiro setor servido por uma primeira BTS para o segundo setor servido por uma segunda BTS, o sistema de comunicação promove certos pilotos do Conjunto Candidato para o Conjunto Ativo e do Conjunto Vizinho para o Conjunto Candidato. A BTS servidora notifica a MS das promoções através de uma Mensagem de Direção de Transferência. Depois, para a MS começar a comunicação com uma nova BTS que foi acrescentada ao Conjunto Ativo antes de terminar a comunicação com a BTS antiga, ocorrerá uma 'transferência suave’.

[006] Para o enlace reverso, tipicamente cada BTS no Conjunto Ativo demodula independentemente e decodifica cada quadro ou pacote recebido da MS. Então depende do centro de comutação ou da unidade de distribuição de seleção (SDU) normalmente localizada em uma Controladora de Sítio de Estação Base (BSC), que também é conhecida como Controladora de Rede de Rádio (RNC) na terminologia WCDMA, para arbitrar entre os quadros decodificados de cada BTS. Essa operação de transferência suave possui múltiplas vantagens. Qualitativamente, este recurso melhora e torna mais confiável a transferência entre BTS à medida que o usuário se desloca de um setor para o setor adjacente. Quantitativamente, a transferência suave melhora a capacidade/cobertura em um sistema celular. No entanto, com a quantidade crescente de demanda por transferência de dados (largura de banda), problemas podem surgir.

[007] Várias normas de terceira geração emergira, que tentam acomodar as demandas previstas por velocidades de dados crescentes. Pelo menos algumas dessas normas suportam a comunicação síncrona entre os elementos do sistema

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 9/46

4/36 enquanto, pelo menos alqumas das outras normas suportam a comunicação assíncrona. Pelo menos um exemplo de uma norma que suporta a comunicação síncrona inclui o cdma2000. Pelo menos um exemplo de uma norma que suporta a comunicação assíncrona inclui o WCDMA.

[008] Embora os sistemas que suportam a comunicação síncrona podem às vezes permitir tempos de busca reduzidos para a busca de transferência e disponibilidade melhorada e tempo reduzido para os cálculos de localização de posição, os sistemas que suportam a comunicação síncrona qeralmente exiqem que as estações base sejam sincronizadas por tempo. Um método comum desses empreqado para sincronizar estações base inclui a utilização dos receptores do sistema de posicionamento qlobal (GPS), que são co-localizados com as estações base que dependem de transmissões de linha de visão entre a estação base e um ou mais satélites localizados em órbita ao redor da terra. No entanto, como as transmissões em linha de visão nem sempre são possíveis para estações base que poderão estar localizadas sob o solo, às vezes a sincronização por tempo das estações base não é sempre prontamente acomodada.

[009] No entanto, as transmissões assíncronas não estão sem seu próprio conjunto de preocupações. Por exemplo, o tempo das transmissões de enlace ascendente em um ambiente que suporta o escalonamento autônomo da MS (pela qual a MS poderá transmitir sempre que a MS tiver dados na memória provisória de transmissão e todas as MSs tem permissão de transmitir conforme seja necessário) pelas MSs individuais pode ser bem esporádico e/ou de natureza aleatória. Embora o volume de tráfeqo seja baixo, o escalonamento autônomo das

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 10/46

5/36 transmissões de enlace ascendente é uma preocupação menor, pois a probabilidade de uma colisão (isto é, sobreposição) de dados sendo transmitidos simultaneamente por múltiplas MSs também é baixo. Ademais, no evento de uma colisão, há recursos de rádio sobressalentes disponíveis para acomodar a necessidade de quaisquer retransmissões. No entanto, com o aumento no volume de tráfego, a probabilidade de colisões de dados (sobreposição) também aumenta. A necessidade de qualquer retransmissão também aumenta correspondentemente, e a disponibilidade de recursos de rádio sobressalentes para suportar a quantidade maior de retransmissões diminui correspondentemente. Como conseqüência, a introdução do escalonamento explícito (pela qual a MS é informada pela rede quando transmitir) por uma controladora de escalonamento pode ser benéfica.

[0010] No entanto, mesmo com o escalonamento explícito, dada a disparidade dos tempos de partida e de parada da comunicação assíncrona e mais particularmente a disparidade nos tempos de partida e de parada em relação aos tempos de partida e de parada de diferentes segmentos de transmissão de enlace ascendente diferentes para cada uma das estações base não sincronizadas, hiatos e sobreposições ainda podem ocorrer. Tanto os hiatos de dados como as sobreposições representam ineficiências no gerenciamento dos recursos de rádio (como a elevação sobre o térmico (ROT), uma medida clássica e bem conhecida do carregamento do tráfego de enlace reverso em sistemas CDMA), que se gerenciado mais precisamente pode levar a uma utilização mais eficiente dos recursos de rádio disponíveis e a redução na elevação sobre o térmico (ROT).

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 11/46

6/36 [0011] Por exemplo, a Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de comunicação 100 do estado da técnica. O sistema de comunicação 100 pode ser um sistema cdma2000 ou um sistema WCDMA. O sistema de comunicação 100 inclui múltiplas células (sete mostradas), em que cada célula é dividida em três setores (a, b e c). Uma BSS 101-107 localizada em cada célula fornece serviço de comunicação para cada estação móvel localizada naquela célula. Cada BSS 101-107 inclui múltiplas BTSs, cujas BTSs fazem interface sem fio com as estações móveis localizadas nos setores da célula servida pela BSS. O sistema de comunicação 100 ainda inclui uma controladora de rede de rádio (RNC) 110 acoplada a cada BSS e uma porta 112 acoplado à RNC. A porta 112 fornece uma interface para o sistema de comunicação 100 com uma rede externa como a Rede de Telefonia Comutada Pública (PSTN) ou a Internet.

[0012] A qualidade do enlace de comunicação entre uma MS, como a MS 114, e a BSS que serve a MS, como a BSS 101, tipicamente varia com o tempo e o movimento pela MS. Como resultado, à medida que o enlace de comunicação entre a MS 114 e a BSS 101 degrada, o sistema de comunicação 100 fornece um procedimento de transferência suave (SHO) pelo qual a MS 114 pode ser transferida de um primeiro enlace de comunicação cuja qualidade degradou para outro enlace de comunicação de qualidade mais alta. Por exemplo, como é representado na Figura 1, a MS 114, que é servida por uma BTS que serve o setor b da célula 1, está em uma transferência suave de três vias com o setor c da célula 3 e o setor a da célula 4. As BTSs associadas aos setores que servem concorrentemente a MS, isto é, as BTSs associadas aos

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 12/46

7/36 setores 1-b, 3-c e 4-a, são conhecidos na técnica como o Conjunto Ativo da MS.

[0013] Com referência agora à Figura 2, é ilustrado um procedimento de transferência suave efetuado pelo sistema de comunicação 100. A Figura 2 é um diagrama de blocos de uma estrutura hierárquica do sistema de comunicação 100. Como é representado na Figura 2, a RNC 110 inclui uma função ARQ 210, um escalonador 212, e uma função de transferência suave (SHO) 214. A Figura 2 ainda representa múltiplas BTSs 201207, em que cada BTS fornece uma interface sem fio entre uma BSS correspondente 101-107 e as MSs localizadas em um setor servido pela BSS.

[0014] Quando da realização de uma transferência suave, cada BTS 201, 203, 204 no Conjunto Ativo da MS 114 recebe uma transmissão da MS 114 por um enlace reverso de um canal de comunicação respectivo 221, 223, 224. As BTSs 201, 203 e 204 do Conjunto Ativo são determinadas pela função SHO 214. Quando do recebimento da transmissão da MS 114, cada BTS 201, 203, 204 do Conjunto Ativo demodula e decodifica o conteúdo de um quadro de rádio recebido juntamente com a informação de qualidade do quadro relacionada.

[0015] Neste ponto, cada BTS 201, 203, 204 do Conjunto Ativo então leva o quadro de rádio demodulado e decodificado para a RNC 110, junto com a informação de qualidade de quadro relacionada. A RNC 110 recebe os quadros de rádio demodulados e decodificados junto com a informação de qualidade de quadro relacionada de cada BTS 201, 203, 204 no Conjunto Ativo e seleciona o melhor quadro com base na informação de qualidade de quadro. O escalonador 212 e a função ARQ 210 da RNC 110 então geram informação de canal de

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 13/46

8/36 controle que é distribuída como quadros de rádio préformatados idênticos a cada BTS 201, 203, 204 no Conjunto

Ativo. As BTSs 201, 203, 204 do Conjunto Ativo então fazem simulcast dos quadros de rádio pré-formatados pelo enlace direto. A informação de canal de controle é então utilizada pela MS 114 para determinar qual velocidade de transmissão utilizar.

[0016] Alternativamente, a BTS da célula atual em que a MS está acampada (BTS 202) pode incluir seu próprio escalonador e passar ao largo da RNC 110 quando do fornecimento de informação de escalonamento para a MS. Desta forma, as funções de escalonamento são distribuídas ao permitir que a estação móvel (MS) sinalize informação de controle correspondente para uma transmissão de enlace reverso aprimorada para as estações transceptoras base (BTSs) do conjunto ativo e ao permitir que as BTSs efetuem funções de controle que eram anteriormente suportadas por uma RNC. A MS em uma região SHO pode escolher uma designação de escalonamento correspondente a um melhor Formato de Transporte e Indicador de Recurso (TFRI) de múltiplas designações de escalonamento que a MS recebe de múltiplas BTSs do Conjunto Ativo. Como resultado, o canal de enlace ascendente aprimorado pode ser escalonado durante o SHO, sem qualquer comunicação explícita entre as BTSs. Em qualquer caso, as restrições de energia de transmissão explícitas (que são restrições de velocidade de dados implícitas) são fornecidas por um escalonador, que são utilizadas pela MS 114, junto com a informação de canal de controle, para determinar qual velocidade de transmissão utilizar.

[0017] Como é proposto para o sistema UMTS, a MS pode

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 14/46

9/36 utilizar um canal de transporte dedicado de enlace ascendente aprimorado (EUDCH) para atingir uma velocidade de dados de enlace ascendente maior. A MS precisa determinar a velocidade de dados a utilizar para o enlace ascendente aprimorado com base nas medições locais na MS e na informação fornecida pelo escalonador ou o UTRAN. Ademais, para atingir uma produtividade mais alta no enlace reverso, os sistemas de comunicação, como o sistema de comunicação 100, adaptaram técnicas como a Solicitação de Repetição Automática Híbrida (H-ARQ) e Modulação e Codificação Adaptativa (AMC), como são conhecidos na técnica.

[0018] A Modulação e Codificação Adaptativa (AMC) fornece a flexibilidade para casar o esquema de codificação da modulação e da correção de erro direto (FEC) às condições de canal atual para cada usuário, ou MS, servida pelo sistema de comunicação. AMC promete um grande aumento na velocidade de dados média para os usuários que têm uma qualidade de canal favorável devido a sua proximidade de um BTS ou outra vantagem geográfica. Sistemas GSM aprimorados que utilizam AMC oferecem velocidades de dados tão altas quanto 384 kbps comparada com as 100 kbps sem AMC. Da mesma forma, sistemas CDMA de 5 MHz podem oferecer velocidades de dados de pico de enlace descendente e de enlace ascendente tão altas quanto 10 Mbps e 2 Mbps, respectivamente, através do AMC, em que 2 Mbps e 384 kbps era típico sem AMC.

[0019] No entanto, AMC possui várias restrições. AMC é sensível a erro e retardo na medição de qualidade de canal. Mais precisamente, para selecionar a modulação apropriada, o escalonador, como o escalonador 212, precisa estar ciente da qualidade do canal. Erros na estimativa de canal farão com

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 15/46

10/36 que o escalonador seleciona a velocidade de dados errada e transmitirá a um nível de energia alto demais, gastando a capacidade de sistema, ou um nível de energia baixo demais, elevando a taxa de erro de bloco. O retardo ao reportar as medições de canal também reduz a confiabilidade da estimativa de qualidade de canal devido ao canal móvel constantemente variável. Para superar o retardo na medição, a freqüência de relatórios de medição de canal poderá ser aumentada. No entanto, o aumento na velocidade de relatórios de medição consome capacidade de sistema que de outra forma podería ser utilizada para portar dados.

[0020] ARQ híbrido é uma técnica de adaptação de enlace implícita. Enquanto nas medições C/I explícitas do ACM ou medidas similares são utilizadas para fixar a modulação e o formato de codificação, no H-ARQ as confirmações de camada de enlace são utilizadas para decisões de retransmissão. Muitas técnicas foram desenvolvidas para implementar H-ARQ, como combinação de Chase, códigos Turbo Perfurados Compatíveis com a Velocidade, e Redundância Incrementai. A Redundância Incrementai, ou H-ARQ-tipo-II, é uma implementação da técnica H-ARQ, em que, em vez de enviar repetições simples de todo o pacote codificado, informação redundante adicional é transmitida incrementalmente se a decodificação falhar na primeira tentativa.

[0021] H-ARQ-tipo-III também pertence à classe de esquemas ARQ de Redundância Incrementai. Entretanto, com o H-ARQ-tipo-III, cada retransmissão é auto-decodificável, que não é o caso com o H-ARQ-tipo-II. A combinação de Chase (também denominada H-ARQ-tipo-III com uma versão de redundância) envolve a retransmissão pelo transmissor do

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 16/46

11/36 mesmo pacote de dados codificado. 0 decodificador no receptor combina essas múltiplas cópias do pacote transmitido ponderadas pelo receptor SNR. 0 ganho de diversidade (temporal) bem como o ganho de codificação (apenas para IR) é assim obtido após cada retransmissão. No H-ARQ-tipo-III com redundância múltipla, bits de perfuração diferentes são utilizados em cada retransmissão. Os detalhes para como implementar os vários esquemas de H-ARQ são comumente conhecidos na tecnologia e, portanto, não são aqui discutidos.

[0022] H-ARQ combinado com AMC pode aumentar grandemente as produtividades do usuário, potencialmente dobrando ou até triplicando a capacidade do sistema. Com efeito, ARQ Híbrido se adapta ao canal ao enviar incrementos adicionais de redundância de palavra de código, que aumenta a velocidade de codificação e efetivamente baixa a velocidade de dados para casar com o canal. ARQ Híbrido não depende apenas em estimativas de canal mas também depende dos erros sinalizados pelo protocolo ARQ. Tanto no sistema cdma2000 como no sistema WCDMA, a função ARQ de enlace reversa, como a função ARQ 210, e a função de escalonamento, como a função de escalonamento 212, podem residir em uma RNC 110 ou serem distribuídas dentro das BTSs, que podem suportar melhor transferências suaves, evitando latências inerentes quando do escalonamento através da RNC.

[0023] A sinalização 1 da camada eficiente é necessária para permitir o escalonamento rápido explícito e autônomo (implícito) com ARQ Híbrido (Parar&Esperar) na BTS para o enlace ascendente aprimorado. Para permitir o ARQ Híbrido no enlace ascendente, um canal de código de retro-alimentação

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 17/46

12/36 confirmado/não confirmado (ACK/NAK) pode ser utilizado. Durante a transferência suave, a MS é informada pela BTS de escalonamento qual canal de código de enlace descendente ela deve ouvir para receber informação de ACK/NAK. No entanto, a MS não sabe qual canal de código ouvir das outras BTSs do Conjunto Ativo de não escalonamento. Outrossim, como não há coordenação entre BTSs, a informação enviada por uma BTS do Conjunto Ativo de escalonamento não é conhecida das outras BTSs do Conjunto Ativo, o que coloca um problema quando da combinação suave de sinais multi-difusão de diferentes BTSs do Conjunto Ativo. Sem a informação de retro-alimentação ACK/NAK de outras BTSs do Conjunto Ativo de não escalonamento, nenhum benefício de diversidade de seleção macro é obtida.

[0024] Portanto, existe uma necessidade de uma nova técnica para a codificação H-ARQ ACK/NAK para o dispositivo de comunicação durante a transferência suave. Esta codificação deve fornecer informação de retro-alimentação das BTSs do Conjunto Ativo de não escalonamento para a MS tal que um benefício de diversidade de seleção macro é obtido.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0025] Os recursos da presente invenção, que se acredita serem novéis, são demonstrados com particularidade nas reivindicações apensas. A invenção, junto com outros objetos e vantagens da mesma, poderá ser mais bem compreendida por referência à descrição seguinte, tomada em conjunto com os desenhos acompanhantes, nas várias Figuras dos quais números de referência iguais identificam elementos iguais, e em que:

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 18/46

13/36 [0026] A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de comunicação exemplar do estado da técnica.

[0027] A Figura 2 é um diagrama de blocos de uma estrutura hierárquica do sistema de comunicação da Figura 1.

[0028] A Figura 3 representa uma arquitetura de rede distribuída de acordo com uma versão da presente invenção.

[0029] A Figura 4 é um diagrama de blocos de um sistema de comunicação de acordo com uma versão da presente invenção.

[0030] A Figura 5 é um diagrama de fluxo de mensagem de

acordo com [0031]	uma versão da presente invenção.
A Figura	6	é	uma ilustração	exemplar	de uma
coloração	ACK/NAK para	a	modulação BPSK,	de acordo	com a
presente invenção.
[0032]	A Figura	7	é	uma ilustração	exemplar	de uma
coloração	ACK/NAK para	a	modulação QPSK,	de acordo	com a

presente invenção.

[0033] A Figura 8 é um diagrama de tempo de acordo com a presente invenção.

[0034] A Figura 9 é um diagrama de tempo do estado da técnica para o DPCH. E [0035] A Figura 10 é um diagrama de tempo para a segunda versão da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0036] A presente invenção fornece novas técnicas para a codificação ACK/NAK de H-ARQ para um dispositivo de comunicação durante a transferência suave. Esta codificação permite à MS utilizar apropriadamente a informação de retroalimentação de BTSs do Conjunto Ativo de não escalonamento para a MS tal que um benefício de diversidade de seleção

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 19/46

14/36 macro é obtido.

[0037] A transferência suave no enlace reverso (da estação móvel (MS) para a estação base (BTS) ) é um componente essencial de qualquer sistema UMTS. Tipicamente, as BTSs na transferência suave decodificarão pacotes ou quadros (doravante referidos como quadros) transmitidos pela MS. Pode haver um máximo de seis estações base na transferência suave. A informação de qualidade nos quadros decodificados é transmitida da BTS até a Controladora de Rede de Rádio (RNC) ou a Unidade de Distribuição de Seleção (SDU) . A RNC seleciona o quadro recebido da BTS com a qualidade mais alta. Quantitativamente, a transferência suave melhora a capacidade/cobertura em um sistema CDMA.

[0038] A presente invenção suporta a transferência do Conjunto Ativo e as funções de escalonamento ao permitir que a estação móvel (MS) forneça informação de codificação ACK/NAK de H-ARQ para melhorar a produtividade de dados de uma transmissão de enlace reverso aprimorada para as estações transceptoras base (BTSs) do Conjunto Ativo. A presente invenção permite uma implementação mais eficiente de um canal de enlace reverso aprimorado com modulação adaptativa e codificação (AMC), ARQ Híbrido (H-ARQ), e escalonamento rápida com retardo ARQ reduzido. H-ARQ, MAC, transferência do Conjunto Ativo, e funções de escalonamento são preferivelmente suportadas de uma maneira distribuída ao permitir que a estação móvel (MS) sinalize informação de controle correspondente a uma transmissão de enlace reverso aprimorada para as estações transceptoras base (BTSs) do Conjunto Ativo e ao permitir que as BTSs efetuem funções de controle. Funções de esvaziamento H-ARQ com base no tempo e

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 20/46

15/36 na proporção sinal-ruído (SNR) são suportadas nas BTSs durante a transferência suave (SHO), e fornece uma estrutura de canal de controle eficiente para suportar a escalonamento, as funções AMC H-AR para um canal de enlace reverso aprimorado, ou enlace ascendente, para maximizar a produtividade, e permite que a MS em uma região de SHO escolha a designação de escalonamento correspondente ao melhor formato de transporte e informação relacionada a recurso (TFRI) das múltiplas designações de escalonamento que a MS recebe de múltiplas BTSs do Conjunto Ativo. Como resultado, o canal de enlace ascendente aprimorado pode ser escalonado durante a SHO, enquanto suporta H-ARQ e AMC, sem qualquer comunicação explícita entre as BTSs.

[0039] Geralmente, a versão da presente invenção abrange um método para melhorar o desempenho de enlace ascendente aprimorado durante a transferência suave para um dispositivo de comunicação em um sistema de comunicação UMTS. O método inclui as etapas de definir bits de código que identificam singularmente uma estação móvel particular; aplicar os bits de código a uma transmissão ACK/NAK de enlace descendente que pode ser recebida por uma pluralidade de estações móveis; discriminar entre transmissões ACK/NAK dirigidas para a estação móvel particular e as transmissões ACK/NAK dirigidas para outras estações móveis utilizando os bits de código da etapa de aplicar; e utilizar a informação na transmissão ACK/NAK codificada para a estação móvel particular em uma transmissão de enlace ascendente.

[0040] A presente invenção poderá ser mais inteiramente descrita com referência às Figuras 3 a 7. A Figura 4 é um diagrama de blocos de um sistema de comunicação 1000 de

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 21/46

16/36 acordo com uma versão da presente invenção. Preferivelmente, o sistema de comunicação 1000 é um sistema de comunicação de Acesso Múltiplo por Divisão de Código (CDMA), como o sistema de comunicação cdma2000 ou o sistema de comunicação CDMA de Banda Larga (WCDMA), que inclui múltiplos canais de comunicação. Aqueles que são de habilidade ordinária na tecnologia percebem que o sistema de comunicação 1000 poderá operar de acordo com qualquer um de uma variedade de sistemas de comunicação sem fio, como o sistema de comunicação Sistema Global para a Comunicação Móvel (GSM), o sistema de comunicação de Acesso Múltiplo por Divisão no tempo (TDMA) , o sistema de comunicação de Acesso Múltiplo por Divisão de Freqüência (FDMA), ou um sistema de comunicação de Acesso Múltiplo por Divisão de Freqüência Ortogonal (OFDM).

[0041] Similar ao sistema de comunicação 100, o sistema de comunicação 1000 inclui múltiplas células (sete mostradas). Cada célula é dividida em múltiplos setores (três mostrados para cada célula - os setores a, b e c) . O subsistema de estação base (BSS) 1001-1007 localizado em cada célula fornece serviço de comunicação para cada estação móvel localizada naquela célula. Cada BSS 1001-1007 inclui múltiplas estações base, também aqui referidas como estações transceptoras base (BTSs), que fazem interface sem fio com as estações móveis localizadas nos setores da célula servidos pela BSS. O sistema de comunicação 1000 ainda inclui uma controladora de rede de rádio (RNC) 1010 acoplada a cada BSS, preferivelmente através de uma Interface Iub UTRAN TSG 3GPP, e uma porta 1012 acoplado à RNC. A porta 1012 fornece uma interface para o sistema de comunicação

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 22/46

17/36

1000 com uma rede externa como a Rede de Telefonia Pública

Comutada (PSTN) ou a Internet.

[0042] Com referência agora às Figuras 3 e 4, o sistema de comunicação 1000 ainda inclui pelo menos uma estação móvel (MS) 1014. A MS 1014 poderá ser qualquer tipo de equipamento de usuário sem fio (UE), como o telefone celular, o telefone portátil, o radiotelefone, ou um modem sem fio associado a equipamento terminal de dados (DTE) como o computador pessoal (PC) ou um computador laptop. Observe que MS, UE, e usuário são utilizados intercambiavelmente por todo o texto seguinte. A MS 1014 é servida por múltiplas estações base, ou BTSs, que estão incluídas em um Conjunto

Ativo associado à MS. A MS 1014 comunica-se de modo sem fio com cada BTS no sistema de comunicação 1000 através de uma interface de ar que inclui um enlace direto (da BTS para a MS) e um enlace reverso (da MS para a BTS) . Cada enlace direto inclui múltiplos canais de controle de enlace direto, um canal de radiochamada, e canal de tráfego. Cada enlace reverso inclui múltiplos canais de controle de enlace reverso, um canal de radiochamada e um canal de tráfego.

Entretanto, diferentemente do sistema de comunicação 100 do estado da técnica, cada enlace reverso do sistema de comunicação 1000 ainda inclui outro canal de tráfego, um

Canal de Transporte Dedicado de Enlace Ascendente Aprimorado (EUDCH), que facilita o transporte de dados de alta velocidade ao permitir uma transmissão de dados que pode ser modulada e codificada dinamicamente, e demodulada e decodificada, em base de sub-quadro a sub-quadro.

[0043] O sistema de comunicação 1000 inclui um procedimento de transferência suave (SHO) pelo qual a MS

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 23/46

18/36

1014 pode ser transferida de uma primeira interface de ar cuja qualidade degradou para outra interface de ar de qualidade mais alta. Por exemplo, como é representado na Figura 4, a MS 1014, que é servida por uma BTS que serve o setor b da célula 1, está em transferência suave de três vias com o setor c da célula 3 e o setor a da célula 4. As

BTSs associadas aos setores que servem concorrentemente a MS, isto é, as BTSs associadas aos setores 1-b, 3-c e 4-a, são o Conjunto Ativo da MS. Em outras palavras, a MS 1014 está em transferência suave (SHO) com as BTSs 301, 303, e 304, associadas aos setores 1-b, 3-c, e 4-a que servem a MS, cujas BTSs são o Conjunto Ativo da MS. Conforme é aqui utilizado, os termos 'Conjunto Ativo’ e 'servir' como a BTS do Conjunto Ativo e a BTS servidora, são intercambiáveis e ambos referem-se a uma BTS que está em um Conjunto Ativo de uma MS associada. Ainda, embora as Figuras 3 e 4 representem as BTSs 301, 303, e 304 como servindo apenas uma única MS, aqueles versados na técnica percebem que cada BTS 301-307 poderá escalonar concorrentemente, e servir, múltiplas MSs, isto é, cada BTS 301-307 poderá ser concorrentemente membro de múltiplos Conjuntos Ativos.

[0044] A Figura 3 representa uma arquitetura de rede 300 do sistema de comunicação 1000 de acordo com uma versão da presente invenção. Como é representado na Figura 3, o sistema de comunicação 1000 inclui múltiplas BTSs 301-307, em que cada BTS fornece uma interface sem fio entre uma BSS 1001-1007 correspondente, e as MSs localizadas em um setor servido pela BTS. Preferivelmente, a função de escalonamento 316, a função ARQ 314, e a função SHP 318 são distribuídas em cada uma das BTSs 301-307. A RNC 1010 é responsável por

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 24/46

19/36 gerenciar a mobilidade ao definir os membros do Conjunto Ativo de cada MS servida pelo sistema de comunicação 1000, como a MS 1014, e para coordenar grupos multidifusão/multirecepção. Para cada MS no sistema de comunicação 1000, pacotes de Protocolo da Internet (IP) são multidifundidos diretamente para cada BTS no Conjunto Ativo da MS, isto é, para as BTSs 301, 303, 304 no Conjunto Ativo da MS 1014.

[0045] Preferivelmente, cada BTS 301-307 do sistema de comunicação 1000 inclui uma função SHO 318 que efetua pelo menos uma parte das funções de SHO. Por exemplo, a função SHP 318 de cada uma das BTSs 301, 303, 304 no Conjunto Ativo da MS 1014 efetua funções de SHO como seleção de quadro e sinalização de um novo indicador de dado. Cada BTS 301-307 pode incluir um escalonador, ou a função de escalonamento 316 que alternativamente pode residir na RNC 110. Com o escalonamento da BTS, cada BTS do Conjunto Ativo, como as BTSs 301, 303, 304 com relação à MS 1014, pode optar por escalonar a MS 1014 associada sem necessidade de comunicação para outras BTSs do Conjunto Ativo com base na informação de escalonamentoo sinalizada pela MS para a BTS e a interferência local e a informação da SNR medidas na BTS. Ao distribuir as funções de cronogramação 306 para as BTSs 301307, não há necessidade de transferências do Conjunto Ativo de um EUDCH no sistema de comunicação 1000. A função ARQ 314 e a função AMC, cuja funcionalidade também reside na RNC 110 do sistema de comunicação 100, também pode ser distribuída nas BTSs 301-307 no sistema de comunicação 1000. Como resultado, quando um bloco de dados transmitido em um canal ARQ Híbrido específico foi decodificado com sucesso por uma

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 25/46

20/36

BTS do Conjunto Ativo, a BTS confirma a decodificação bem sucedida ao levar um ACK para a MS de origem (por exemplo, a MS 1014) sem esperar para ser instruída a enviar o ACK pela RNC 1010.

[0046] Para permitir a cada BTS 301, 303, 304 do Conjunto Ativo decodificar cada quadro EUDCH, a MS 1014 leva a cada BTS do Conjunto Ativo, em associação com o quadro EUDCH, informação de modulação e de codificação, informação da versão de redundância incrementai, informação de situação do H-ARQ, e informação do tamanho do bloco de transporte da MS 1014, cuja informação é coletivamente referida como a informação relacionada a recurso e ao formato de transporte (TFRI). A TFRI apenas define informação de codificação de velocidade e de modulação e a situação do H-ARQ. A MS 1014 codifica a TFRI e envia a TFRI pelo mesmo intervalo de quadro que o EUDCH (dando conta do fato de que as fronteiras de quadro do TFRI e do EUDCH poderão ser salteadas).

[0047] Por exemplo, como é conhecido na técnica, durante a comunicação de enlace reverso, a MS 1114 transmite quadros para uma pluralidade de BTSs 301, 303, 304. A estrutura dos quadros inclui: (a) um bit de esvaziamento que indica para a BTS quando combinar o quadro atual com um quadro armazenado anteriormente ou esvaziar a memória provisória atual; (b) dados; (c) um bit de verificação de redundância cíclica (CRC) que indica se o quadro decodificou ou não com sucesso (isto é, se o quadro continha algum erro) ; e (d) um bit de extremidade para esvaziar a memória do decodificador de canal. A informação recebida contida no quadro é aqui referida como informação suave. As BTSs podem combinar quadros de múltiplas retransmissões utilizando um

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 26/46

21/36 esquema H-ARQ.

[0048] Após receber o quadro da MS 1114, as BTSs 301, 303, 304 processarão o quadro e comunicarão à MS 1114 por um canal de controle direto se o quadro continua qualquer erro. Se todas as BTSs comunicam que o quadro contém erros, a MS 114 retransmitirá o mesmo quadro para todas as BTSs, com o bit de esvaziamento limpado para instruir as BTSs a combinarem o quadro retransmitido com o quadro armazenado original. Se pelo menos uma das BTSs comunica que o quadro não contém erros, a MS 1114 transmitirá o quadro seguinte para todas as BTSs com o bit de esvaziamento fixado para instruir todas as BTSs para apagar o quadro anterior da memória e não combinar o quadro anterior com o quadro atual. A MS não pode endereçar BTSs de não escalonamento individuais, mas apenas as BTSs de escalonamento, pois a MS não sabe pelas outras BTSs do Conjunto Ativo de não escalonamento a qual canal de código ouvir. O problema é resolvido na presente invenção.

[0049] Em uma primeira versão preferida da presente invenção, um código específico ou palavra de código é aplicada(o) a cada transmissão ACK/NAK no canal de código ACK/NAK de enlace descendente. Esta palavra de código específica (ou código de cor) identifica singularmente uma MS particular, tal que se a MS decodifica uma transmissão ACK/NAK pretendida para outra MS (isto é, tendo a cor ou palavra de código errada) ela a decodificará como um NAK. Este tipo de discriminação de identificação da transmissão é permitido ao especificar a distância inter-palavra de código adequada (especificada como a distância de Hamming ou qualquer outra medida de informação-teórica bem conhecida)

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 27/46

22/36 entre a palavra de código ACK para uma MS, e a palavra de código ACK transmitida para as outras MSs. Um exemplo muito simples é mapear NAK para a localização zero ou nula da constelação de modulação (ver as Figuras 6 e 7) . Especificamente, na designação do canal, a MS é alocada dois conjuntos 32 0 de canais ACK/NAK para cada BTS no Conjunto Ativo (os conjuntos são atualizados quando o Conjunto Ativo é atualizado) . Um conjunto é utilizado pela MS quando a BTS é a BTS de escalonamento e o outro conjunto é utilizado quando a BTS é uma BTS de não escalonamento.

[0050] A MS inclui um indicador de canal de código ACK/NAK na designação de um canal de controle de velocidade de enlace ascendente (por exemplo, o TFRI) (também denominado E-DCCH) que é recebido por todas as BTSs do Conjunto Ativo melhor servidoras.

[0051] Em uma versão apenas as BTSs do Conjunto Ativo de não escalonamento lêem e utilizam o indicador de canal de código ACK/NAK (SHO). (Observe que é conhecido na técnica que o canal ACK/NAK para a BTS do Conjunto Ativo de escalonamento já está indicada na mensagem de designação de escalonamento de enlace descendente (SAM)). Durante a SHO, a MS escolhe um canal ACK/NAK do grupo separado alocado de canais de código ACK/NAK e isto é indicado pela MS (utilizando o indicador de canal de código ACK/NAK) para utilização pelas BTSs do Conjunto Ativo de não escalonamento. Em outras palavras, um agrupamento de múltiplos canais de código ACK/NAK (por exemplo, dois) é utilizado para as BTSs de não escalonamento. No caso em que mais de uma BTS do Conjunto Ativo cronograma a MS, a MS saberá qual canal ACK/NAK ouvir (do agrupamento do canal

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 28/46

23/36

ACK/NAK de escalonamento) de cada BTS devido ao bit do canal ACK/NAK em cada mensagem de designação de escalonamento de enlace descendente (SAM). Se a designação de sub-quadro de escalonamento selecionada é diferente, então a MS ainda saberá em quais intervalos de transmissão ACK/NAK do canal ACK/NAK de cada BTS ouvir.

[0052] Ao designar a MS o canal de código ACK/NAK para as BTSs do Conjunto Ativo de não escalonamento, a MS então sabe a qual canal de código ACK/NAK ouvir durante a SHO permitindo que o benefício de diversidade de seleção macro seja obtido. Em outras palavras, a MS pode detectar ACKs da célula de não escalonamento e passar para o pacote seguinte para a transmissão. Embora ainda possa haver erros de designação de canal de código ACK/NAK da perspectiva da MS na SHO nas BTSs de não escalonamento, o impacto não é significativo pois a única condição de erro que causaria impacto significativo (NAK interpretado como ACK) é eliminado devido à codificação de cor do ACK/NAK com base no identificador da MS (ID).

[0053] Em uma versão alternativa, todas as BTSs do Conjunto Ativo utilizam o indicador de canal de código ACK/NAK para escolher o canal ACK/NAK apropriado do conjunto de canal de código ACK/NAK de não escalonamento separados.

[0054] Em outra versão, o código de cor com base na ID singular das BTSs de escalonamento selecionadas é aplicado à mensagem TFRI de enlace ascendente tal que as BTSs podem determinar se ela é ou não selecionada. Isto evita o problema de escalonamento simultânea do UE. Todas as BTSs ainda teriam de ser capazes de decodificar o TFRI o que aumentaria a probabilidade de erro devido a cada BTS do

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 29/46

24/36

Conjunto Ativo haver optado entre muitos códigos de cor possíveis.

[0055] Finalmente, em outra versão, os bits de código ID da célula SSDT (transmissão de diversidade de seleção do sítio) podem ser utilizados para indicar qual mensagem de designação de escalonamento de BTS foi selecionada.

[0056] Em operação, a Figura 5 mostra um diagrama de fluxo de mensagem 400 que ilustra um intercâmbio de comunicação entre uma MS do sistema de comunicação 1000, como a MS 1014, e cada uma das múltiplas BTSs incluídas em um Conjunto Ativo da MS, isto é, as BTSs 301, 303, e 304. A MS 1014 comunica informação de escalonamento 402 para cada BTS 301, 303, 304 do Conjunto Ativo, utilizando um primeiro canal de controle de enlace reverso 406 com uma modulação fixa conhecida e velocidade de codificação e tamanho do bloco de transporte. Uma designação de código correspondente para o primeiro canal de controle de enlace reverso é feito em base semi-estática. Preferivelmente, a MS 1014 não transmite informação de controle quando a fila de dados correspondentes da MS está vazia.

[0057] Cada BTS 301, 303, 304 do Conjunto Ativo recebe informação de escalonamento 402 da MS 1014 servida pela BTS através do primeiro canal de controle de enlace reverso 406. A informação de escalonamento 402 poderá incluir a situação da fila de dados e a situação de energia da MS. Com base na informação de escalonamento 402 recebida de cada MS servida por uma BTS, cada BTS 301, 303, 304 do Conjunto Ativo, ou servidora, cronograma uma ou mais das MSs servidas pela BTS, isto é, a MS 1014, para cada intervalo de transmissão de escalonamento 410.

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 30/46

25/36 [0058] Cada BTS 301, 303, 304 do Conjunto Ativo utiliza o nível de interferência do enlace reverso, a informação de escalonamento da MS 402, e a informação de controle de energia para determinar um alvo de margem de energia máxima permitida ou limite para cada MS 1014 servida pela BTS. A margem de energia poderá ser definida como a diferença entre um nível de energia DPCCH atual e o nível máximo de energia suportado pela MS. Ou ela poderá ser definida como a diferente entre o nível de energia do DPCCH atual e o nível de energia EUDCH máximo permitido. O piloto de enlace reverso é utilizado para fins de demodulação como o controle de freqüência automático, sincronização, e controle de energia. Por exemplo, em um sistema WCDMA o piloto de enlace reverso é portado no DPCCH de enlace reverso. Finalmente, a margem de energia também pode ser definida como na equação abaixo:

[0059] P margem— P eudch— P max Pdpcch (l + Pdpdch+Phs-dpcch) (1) [0060] em que Phs-dpcch e a proporção de energia de HSDPCCH/DPCCH. O canal de controle físico dedicado de alta velocidade (HS-DPCCH) é um canal físico introduzido para PSDPA na Versão 5 do 3GPP. Ele porta a informação do Indicador de Qualidade de Canal (CQI)e a informação ACK/NAK para suportar H-ARQ e a escalonamento rápida e a designação de velocidade) e Pdpdch=proporção de energia de DPDCH/DPCCH.

[0061] Quando da escolha de uma MS (por exemplo, a MS 1014) a ser escalonada, cada BTS 301, 303, 304 do Conjunto Ativo leva uma designação de escalonamento 418 para a MS escolhida, como a MS 1014, em um primeiro canal de controle de enlace direto 426. O primeiro canal de controle de enlace direto 426 pode utilizar o formato de quadro de 10 ms

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 31/46

26/36 representado na Figura 5, cujo formato inclui uma designação de escalonamento 418, bits de extremidade, e um CRC. Alternativamente, o primeiro tamanho de quadro do canal de controle de enlace direto 426 poderá utilizar um formato de quadro de 2 ms. 0 primeiro canal de controle de enlace direto 426 poderá ser salteado para evitar latência adicional. A designação de escalonamento 418 consiste do limite ou alvo de 'margem de energia’ máxima permitida e um mapa dos intervalos de transmissão de sub-quadro EUDCH permitidos, como o intervalo de sub-quadro de 2 ms, para o intervalo de transmissão de 10 ms seguinte (também conhecido como o intervalo de escalonamento) utilizando um primeiro canal de controle de enlace direto 426. Observe que o mapa não é necessário se o intervalo de transmissão é o mesmo que o intervalo de transmissão de sub-quadro.

[0062] Cada BTS 301, 303, 304 do Conjunto Ativo também utiliza o segundo canal de controle de enlace direto 420 para levar informação ACK/NAK para a MS relacionada às transmissões de sub-quadro EUDCH da MS, de acordo com a presente invenção e conforme descrito anteriormente. Cada MS 1014 é designada um identificador singular (ID) pela RNC que é utilizado para gerar a codificação de 'cor' para aquela MS. A BTS aplica o código de cor da MS à informação ACK/NAK

para aquela	MS.
[0063]	Em particular, as Figuras	6 e 7 mostram	as
designações	de código BPSK ou QPSK	coerentes dadas	as
transmissões	ACK/NAK codificadas por	cor, em que	a

codificação por cor tem por base a ID da MS. Durante a SHO, se uma MS decodifica um canal ACK/NAK dirigido para outro usuário então a falta de casamento no código de cor

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 32/46

27/36 resultaria em baixa correlação quando da decodificação que então seria interpretado como um NAK. Muito embora um grupo separado de canais ACK/NAK é utilizado durante a SHO pelas BTSs do Conjunto Ativo de não escalonamento, há uma chance de contenção, pois esses canais são partilhados entre múltiplas MSs na SHO. A natureza assíncrona do tempo de enlace ascendente também ajudará a reduzir a probabilidade de colisão em designações do canal ACK/NAK, como será descrito abaixo.

[0064] Uma MS em uma região de SHO, como a MS 1014, poderá receber um ou mais designações de escalonamento 418 de um ou mais BTSs 301, 303, 304 do Conjunto Ativo, ou servidor. Quando a MS recebe mais de uma designação de escalonamento, a MS poderá selecionar a designação de escalonamento 418 correspondente à melhor velocidade. A melhor velocidade podería ser aquela que representa a velocidade de dados de enlace ascendente mais alta ou a melhor velocidade podería representar a velocidade de dados mais alta que produz níveis de interferência aceitáveis em todas as BTSs. A MS determina o TFRI para cada sub-quadro EUDCH 422 com base na informação de interferência (limite de margem de energia máxima permitida) da designação de escalonamento selecionada 418 e a informação de escalonamento atual 402 medida na MS, isto é, atual ocupação da memória provisória e situação de energia ou margem de energia. A MS utiliza uma função de controle de energia rápida e a velocidade de retro-alimentação é efetuada em base de intervalo-a-intervalo, por exemplo, 1500Hz no caso de UMTS 3GPP. A MS então transmite o sub-quadro EUDCH 422 para as BTSs 301, 303, 304 do Conjunto Ativo, utilizando o

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 33/46

28/36

TFRI determinado.

[0065] Quando a MS 1014 recebe uma transmissão ACK/NAK ela utiliza a informação para determinar a atividade de transmissão de enlace ascendente. Por exemplo, se um ACK é recebido, a MS não precisa retransmitir o pacote correspondente. Se um NACK é recebido, a MS retransmitirá o pacote correspondente quando do recebimento de uma designação de escalonamento subseqüente se no modo de escalonamento explícito; caso contrário, ela retransmitirá o pacote no tempo apropriado quando no modo autônomo.

[0066] A Figura 7 mostra que o tempo assíncrono no enlace ascendente reduz a probabilidade de colisões de designação de canal ACK/NAK. Observe que a transmissão ACK/NAK para o UEl são quase ortogonal no tempo com aquelas do UE2 neste exemplo devido ao tempo assíncrono entre UEs (MSs) e as designações de transmissão de escalonamento de enlace ascendente escolhidas. Assim, mesmo se os ACK/NAKs para UEs diferentes fossem enviados no mesmo canal (o que não é sempre possível neste exemplo por causa da sobreposição na transmissão) a contenção seria reduzida.

[0067] Embora a solução acima é a preferida, há outras técnicas abrangidas pela presente invenção que também podem ser utilizadas com outros componentes. Portanto, em uma segunda versão da presente invenção, informação de ACK/NAK ou informação de designação de escalonamento são transportadas no canal de controle físico de enlace descendente associado (DPCH), que é eficiente de código e evita SHO completamente, mas também degrada outros serviços portados no canal DPCH associado.

[0068] Neste caso, um novo campo é proposto no DPCH

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 34/46

29/36 associado de enlace descendente para portar mensagens de designação de escalonamento e informação ACK/NAK do H-ARQ para a escalonamento explícita e para portar informação de persistência e ACK/NAK do H-ARQ para a escalonamento autônoma para suportar o enlace ascendente aprimorado. Alternativamente, os bits codificados podem ser perfurados no DPCH. 0 novo campo do DPCH é denominado campo EU. 0 campo EU é DTXado pelas BTS do Conjunto Ativo de não escalonamento durante a SHO. 0 escalonamento simultâneo pelas BTSs do Conjunto Ativo não coloca qualquer problema. Novos formatos de intervalo de enlace descendente são criados ao tomar bits do campo DPDCH Ndata2 e/ou do campo piloto de DPCCH para criar o campo EU. Alternativamente, bits podem ser tomados do campo DPDCH Ndatal para formar o campo EU. Dados de sinalização de camada 1 escolhidos para serem enviados no novo campo EU são otimizados para tão poucos bits quanto possível e podem ser mapeados para 2ms, 4ms, 5ms, 6ms, lOms ou de tamanhos de quadro maiores que ajuda a reduzir o número de canais (N) necessários para o H-ARQ Pára&Espera do canal N devido a restrições no tempo.

[0069] Quando uma MS (UE) é explicitamente escalonada (modo Explícito) para utilizar o canal de enlace ascendente aprimorado (E-DCH) uma mensagem de designação de escalonamento (SAM) é necessária que seja enviada pela BTS de escalonamento para o UE em um canal de designação de escalonamento. Observe que E-DCH e EUDCH são utilizados de modo intercambiável no texto seguinte. Outrossim, um canal de enlace descendente é necessário para sinalizar uma confirmação ou uma confirmação negativa pela BTS para o UE para cada transmissão recebida. Este canal de enlace

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 35/46

30/36 descendente é denominado de canal ACK/NAK. Também é possível incorporar a transmissão ACK/NAK dentro do SAM.

[0070] Várias opções de portadoras existem para enviar o SAM e a informação ACK/NAK: (1) canais de código separados para SAM e para ACK/NAK (2 ou 10 ms de tamanho de quadro EDCH no intervalo de tempo de transmissão (TTI)); (2) canal de código separado para SAM e ACK/NAK combinados (2 ou 10 ms de TTI E-DECH) ; (3) SAM de casamento de velocidade no DPCH associado de enlace descendente ao utilizar TTI de lOms (EDCH de lOms); (4) campo DPCCH separado no DPCH associado ao enlace descendente para SAM (E=DCH de 2 ou de lOms) ; (5) campo DPCCH separado no DPCH associado ao enlace descendente para ACK/NAK (E-DCH de 2 ou de 10 ms) ; e (6) reutilização do modo subdividido TFCI para indicar informação ACK/NAK no DPCH associado ao enlace descendente (E-DCH de 10 ms).

[0071] A primeira opção é a mais flexível mas é a mais ineficiente de código e requer que o UE tenha conhecimento de qual canal de código ACK/NAK ouvir durante a transferência suave (SHO) das BTSs do Conjunto Ativo de não escalonamento. Outra vantagem é que ela é mais flexível com relação a serviços de voz durante SHO. A segunda opção ajuda a reduzir a ineficiência de código sobre a primeira opção 1 mas flexibilidade é perdida exigindo talvez um N maior para o protocolo H-ARQ Pára-e-Espera de canal N. A terceira opção é eficiente de código mas só funciona realmente se o TTI de E-DCH for de 10 ms e funciona apenas se o UE não estiver em transferência suave pois na SHO não há comunicação inter-BSS ou poderá nem haver a comunicação inter-BTS e a demodulação e a decodificação no UE é feita após a ocorrência da combinação suave.O TFCI indica se o SAM é casado em

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 36/46

31/36 velocidade (apenas quando não na SHO) . Outrossim a BTS servidora precisa saber o estado de SHO do UE. Uma solução poderia ser utilizada para sinalizar a cada BTS do Conjunto Ativo a mudança no estado da SHO de um UE quando nova BTS é acrescentada ou desprezada. A quinta opção é eficiente de código e flexível e evita o problema de canal de código SHO no ACK/NAK mas impacta a fala ou outros serviços portados no DPCH associado e é similar à quarta opção. A sexta opção é eficiente de código mas só funciona realmente de o TTI do EDCH for de lOms ou maior e requer que um recuo de energia maior seja utilizado para o campo TFCI. Apenas quinze bits são tornados disponíveis pela subdivisão do TFCI para o DPCH de 10 ms. Assim, a sexta opção é realmente útil apenas para transferir informação ACK/NAK.

[0072] A quarta e a quinta opções podem ser consideradas ainda mais. Se o UE é para utilizar o E-DCH nesta implementação, então uma reconfiguração de canal de enlace descendente no formato de intervalo é efetuada tal que cada intervalo DEPCCH sempre inclui um novo campo DPCCH denominado campo EU, que é criado ao tirar bits do campo DPDCH Data2 adjacente. Quando a BTS não está escalonando o UE para utilizar o E-DCH, ela faz DTX no campo EU. Alternativamente, o TFCI pode ser utilizado para indicar se o campo EU está presente ao empregar uma subdivisão TFCI dura. Isto é, um bit TFCI (bit de indicação EU) de um dos intervalos por quadro ou sub-quadro é utilizado para indicar a presença ou ausência do campo EU enquanto os outros bits em cada campo TFCI dos restantes intervalos por quadro ou sub-quadro ainda são utilizados para representar o TFCI. Este bit de indicação EU só é utilizado quando o EU não está

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 37/46

32/36 em transferência suave caso contrário durante a SHO ele ou é

feito DTX	por	todas as BTSs do Conjunto Ativo	ou não é
utilizado	tal	que	nenhum TFCI	subdividido é	utilizado
durante a	SHO.	De	qualquer modo	o campo EU está sempre

presente durante a SHO, mas é DTXado pelas BTS do Conjunto

Ativo de não escalonamento.

[0073] Quando o UE não está no modo de transferência suave, o casamento de velocidade pode ser utilizado. O casamento de velocidade ocorre por quadros inteiros de 10 ms no enlace descendente de 3GPP. Se o período de sub-quadro é de 2ms, então o algoritmo de casamento de velocidade não saberá com antecedência quais intervalos contêm o campo EU. Portanto, o casamento de velocidade precisa supor um valor fixo para Ndados2. A saída do algoritmo de casamento de velocidade será então perfurada ou repetida em base de intervalo a intervalo para criar o campo EU nos intervalos necessários. Por exemplo, os bits Dados2 podem ser perfurados se o campo EU está presente, em que o casamento de velocidade para o DPDCH supõe um formato de intervalo com o campo EU de comprimento zero. Alternativamente, o casamento de velocidade para o DPDCH podería supor que o campo EU está sempre presente e alguns bits Dados2 poderíam ser repetidos se os dados EU de fato não estiver presente o que podería ser mais confiável. Algo no meio também é possível. Por exemplo, se Neu-8, então o casamento de velocidade para o DPDCH podería supor um valor para Dados2 tal que se o EU estiver presente quatro bits de dados são perfurados, caso contrário, se o EU não estiver presente quatro bits de dados são repetidos. Neste caso, o valor Dados2 suposto pelo casamento de velocidade estaria a meio

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 38/46

33/36 do caminho entre os efetivos valores Dados2 quando o EU está e não está presente. De qualquer modo, isso indica se os bits de canal são bits Dados2 ou bits EU.

[0074] A Figura 9 mostra os detalhes do estado da técnica da portadora DPCH associada a ACK/NAK para a quarta e a quinta opções. A informação portada no SAM é: (1) limite de margem de máxima energia (ou limite de velocidade ou limite TFCS), quatro bits; (2) mapa de bits (se escalonar múltiplos intervalos de quadro ou de sub-quadro), um bit para cada intervalo; e (3) designação de código de canal de código ACK/NAK (se canal de código separado), dois bits. A estrutura de quadro DPCH de enlace descendente é dada como {[ND1],[TPC],[TFCI],[ND2],[Piloto]}.

[0075] De acordo com a presente invenção, um novo conjunto de formatos de intervalo DPCH de enlace descendente são necessários com um novo campo DPCCH para portar a informação de ACK/NAK e SAM é dado como {[NDl],[TPC],[TFCI].[ND2],[EU],[Piloto]} e como é mostrado na Figura 10. Este campo ACK/NAK+SAM ou campo EU toma bits do campo Dados2 como é mostrado na Tabela 1 abaixo, que mostra os campos DPDCH e DPCCH.

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 39/46

34/36

Tabela 1: Campos DPDCH e DPCCH

Formato do Intervalo “1	Velocidade de bit de canal (kbps)	Velocidade de símbolo de canal (ksps)	SFI	Bits/ Inter- valo	DPDCH Bits.lntervalo	DPCCH Bitslntervalo	Intervalos transmitidos por quadro de rádio
					Mcadou	VÍDadoii	Meu	Ntpc	-1 TI fl	M piloto
0	15	7.5	512	10	0	4	0	2	0	4	15
QA	15	7,5	512	10	0	4	0	2	0	4	8-14
0B	30	15	256	20	0	8	0	4	0	8	8-14
1	15	7.5	512	10	0	2	0	2	2	4	15
1B	30	15	256	20	0	4	0	4	4	8	8-14
2	30	15	256	20	2	14	0	2	0	2	15
2A	30	15	256	20	2	14	0	2	0	2	8-14
2B	60	30	12S	40	4	28	0	4	0	4	8-14
2C	30	15	256	20	2	6	8	2	0	2	15
3	30	15	256	20	2	12	0	2	2	2	15
3A	30	15	256	20	2	10	0	2	4	2	8-14
3B	60	30	128	40	4	24	0	4	4	4	8-14
3C	30	15	256	20	2	6	6	2	2	2	15
3D	30	15	256	20	2	13	0	2.	2	1	15
3E	30	15	256	20	2	6	7	2	2		15
3F	30	'13	256	20	2	5	8	2	2	í	15
3G	30	,1S	256	20	2	7	6	2	2	li	15
3H	30	45	256	20	2	10'	2	2	2	2	.15
3Í	30	15	256	20	2	5	3	2	2	2	15
3J	30	13	256	20	2	S	4	2	2	2	15
3K	30	15	256	20	2	1*1	2	2	2	1	15
3L	30	15	250	20	2	1:0.	3	2	2	1	15
3M	30	15	256	20	2	9	4	2	2	1	15
4	30	15	256	20	2	12	0	2	0	4	15
4A	30,	15	250	20	2	12	0	2	0	4	8-14
4B	00	30	128	40	4	24	0	4	0	8	8-14
4C	30	15	256	20	2	6	3	2	0	2	15
4D	30	Ü5	256	20	2	14	0	2	0	2	15
4E	30	15	256	20	2	12	2	2	Q	2	15
4F	30	.15	256	20	2	11	3	2	0	2	15
4G	30	15	256	20	2	10	4	2	D	2	15
4K	30	15	256	20	2	10	2	2	0	4	15
4I	30	15	256	20	2	9	3	2	0	4	45
4J.	30	Í5	256	20	2	6	4	2	0	4	15
5	30	15	256	20	2	10	0	2	2	4	15
5A	30	15	256	20	2	8	0	2	4	4	8-14 '
5B	60	30	128	40	4	20	0	4	4	8	8-14
6	30	15	256	20	2	8	0	2	0	3	15
6A	30	15	256	20	2	8	0	2	0	8	8-14
6B	60	30	129	40	4	16	0	4	0	10	8-14
7	30	15	256	20	2	6	0	2	2	8	15
7A	30	15	256	20	2	4	0	2	4	8	8-14
7B	60	30	128	40	4	12	0	4	4	16	8-14
9	60	30	128	40	6	28	0	2	0	4	15
8A	60	30	128	40	6	28	0	2	0	4	8-14
6B	120	60	64	80	12	56	0	4	0	8	8-14
ec	60	30	128	40	6	18	10	2	0	4	8-14
9	60	30	128	40	6	26	0	2	2	4	15
9A	60	30	128	40	6	24	õ	2	4	4	8-14
9B	120	00	64	80	12	52	0	4	4	9	8-14
9C	60	30	128	40	6	20	e	2	2	4	15
9D	Θ0	30	12Θ	40	6	19	7	2	2	4	15
9E	60	30	128	40	6	18	8	2	LL	4	15

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 40/46

35/36

9F	60 |	30	128	40	6	17	0	2 I	2	4	15
9G	60	3Q	128	40	6	16	.10	2	2	4	15
9H	60	30	123	40.	6	13	10	2	2	2	15
91	60	30	128	40	6	19	g	2	2	2	15
gj	60	30	123	40	6	20	8	2	2	2	15
9K	60	30	128	40	6	21	7	2	2	2	15
9L	60	30	128	40	6	22	6	2	2	2	15
	60	30	128	40	6	28	0	2	2	2	15
9N	60	30	123	40	6	24	2	2	2	4	15
ao	60	30	123	40	6	23	3	2	2	4	15
9P	60	30	128	40	6	22	4	2	2	4	15
10	60	30	12Θ	40	6	24	0	2	0	8	15
10A	60	30	128	40	6	24	0	2	0	8	8-14
10B	120	60	64	30	12	48	0	4	0	16	8-14
11	60	30	128	40	6	22	0	2	2	8	15
11A	60	30	123	40	6	20	0	2	4	8	8-14
11B	120	60	64	80	12	44	0	4	4	16	8-14
110	60	30	128	40	6	18	8	2	2	4	ig
11D	60	30	128	40	6	26	0	2	Z	4	15
11Ê	60	30	.128	40	6	20	2	2	2	a	15
11F	60	30	128	40	6	22	4	2	2	8	15
12	120	60	64	80	12	48	0	4	8*	8	15
12A	120	60	64	80	12	40	0	4	16*	8	8-14
12B	240	120	32	160	24	96	0	8	16*	16	8-14

Nesta tabela os novos formatos de intervalo propostos pela presente invenção e os formatos de intervalos C, 3C-3M, 4C4J, 8C, 9C-9P e 11C-11F.

[0076] A presente invenção também visualiza a possibilidade de perfurar de um a três bits de dados em cada intervalo, e acumular a informação necessária sobre um quadro (2 ms). Entretanto, esta técnica poderá ter alto erro e latência, e é limitada a três bits por intervalo.

[0077] Embora a presente invenção tenha sido particularmente mostrada e descrita com referência a versões particulares da mesma, será compreendido por aqueles habilitados na tecnologia que várias mudanças poderão ser feitas e equivalentes substituídos aos elementos da mesma sem desviar do escopo da invenção conforme apresentado nas reivindicações abaixo. Assim, a especificação e as figuras devem ser consideradas em sentido ilustrativo e não no sentido restritivo, e todas essas mudanças e substituições

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 41/46

36/36 pretendem ser incluídas dentro do escopo da presente invenção.

[0078] Benefícios, outras vantagens, e soluções aos problemas foram descritos acima com relação a versões específicas. Entretanto, os benefícios, as vantagens, as soluções dos problemas e qualquer elemento que poderá fazer com que qualquer benefício, vantagem ou solução ocorra ou torne-se mais pronunciada não devem ser interpretadas como um recurso ou elemento crítico, necessário ou essencial de qualquer uma ou de todas as reivindicações. Conforme é aqui utilizado, os termos compreende compreender ou qualquer variação dos mesmos, pretende abranger uma inclusão não exclusiva, tal que um processo, método, artigo ou aparelho que compreende uma lista de elementos não inclui apenas aqueles elementos, mas poderá incluir outros elementos não expressamente listados ou inerentes a esse processo, método, artigo ou aparelho.

Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 42/46

1/3

Claims (7)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Método para melhorar o desempenho do enlace ascendente em uma estação móvel (1014, 1114), compreendendo as etapas de:

   receber pelo menos uma transmissão ACK/NAK de enlace descendente;

   utilizar a informação na transmissão ACK/NAK codificada para a estação móvel na determinação de atividade de transmissão de enlace ascendente;

   discriminar entre transmissões ACK/NAK dirigidas para a estação móvel e transmissões ACK/NAK dirigidas para outros dispositivos de comunicação ao aplicar bits codificados recebidos a partir da estação base, BTS, em um canal de código ACK/NAK de enlace descendente que associam singularmente as transmissões ACK/NAK com a estação móvel;

   o método caracterizado pelo fato de:

   receber transmissões de ACK/NAK a partir de uma primeira estação base em um canal ACK/NAK em um primeiro conjunto de canais ACK/NAK, de dois conjuntos de canais ACK/NAK alocados para a primeira estação base, quando a primeira estação base escalona as estações móveis e receber canal ACK/NAK em um segundo conjunto de canais ACK/NAK quando outra além da primeira BTS escalona a estação móvel.
2. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dos bits codificados serem aplicados a um campo no canal de controle físico de enlace descendente.
3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da estação móvel incluir um indicador de canal de código ACK/NAK em um canal de

   Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 43/46

   2/3 controle de enlace ascendente, em que apenas as BTSs do Conjunto Ativo de não escalonamento utilizam o indicador de canal de código ACK/NAK.
4. 4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da estação móvel incluir um indicador de canal de código ACK/NAK em um canal de controle de enlace ascendente, em que todas as BTS do Conjunto Ativo utilizam o indicador do canal de código ACK/NAK para escolher o canal ACK/NAK apropriado do conjunto de canais de código ACK/NAK.
5. 5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da etapa de utilização incluir aplicar segundos bits de código com base em uma ID singular da BTS de escalonamento selecionada para a comunicação de enlace ascendente tal que as BTSs podem determinar se elas estão ou não selecionadas.
6. 6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda receber bits de código ID da célula transmissão de diversidade de seleção do sítio, e em que a etapa de utilização inclui utilizar os bits de código ID da célula para indicar qual BTS é selecionada.
7. 7. Método para melhorar o desempenho de enlace ascendente para um dispositivo de comunicação (1014, 1114) em um sistema de comunicação sem fio (1000), compreendendo as etapas de:

   definir bits codificados que identificam singularmente um dispositivo de comunicação particular;

   aplicar, através de uma primeira estação base, BTS, os bits codificados a uma transmissão ACK/NAK de enlace

   Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 44/46

   3/3 descendente para o dispositivo de comunicação particular em um canal de código ACK/NAK de enlace descendente que pode ser recebida por uma pluralidade de dispositivos de comunicação;

   utilizar, pelo dispositivo de comunicação particular, a informação na transmissão ACK/NAK codificada para o dispositivo de comunicação particular na determinação da atividade de transmissão do enlace ascendente; e discriminar, pelo dispositivo de comunicação particular, entre as transmissões ACK/NAK dirigidas para o dispositivo de comunicação particular e as transmissões ACK/NAK dirigidas para outros dispositivos de comunicação utilizando os bits codificados da etapa de aplicação; e em que dois conjuntos de canais ACK/NAK são alocados para cada BTS, o método caracterizado pelo fato de:

   utilizar um canal ACK/NAK em um primeiro conjunto de canais ACK/NAK quando a primeira BTS (301-307) escalonar o dispositivo de comunicação particular e utilizar um canal ACK/NAK em um segundo conjunto de canais ACK/NAK quando outra além da primeira BTS escalonar o dispositivo de comunicação particular.

   Petição 870170055773, de 04/08/2017, pág. 45/46

   2/7 • ······ • · · · · • · · • · · * * · ·· · ·

   Q6