BRPI0410152B1 - Estação móvel, sistema de comunicação de rádio, e, método de operar um sistema de comunicação - Google Patents

Estação móvel, sistema de comunicação de rádio, e, método de operar um sistema de comunicação Download PDF

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BRPI0410152B1 BRPI0410152-9A BRPI0410152A BRPI0410152B1 BR PI0410152 B1 BRPI0410152 B1 BR PI0410152B1 BR PI0410152 A BRPI0410152 A BR PI0410152A BR PI0410152 B1 BRPI0410152 B1 BR PI0410152B1
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J. Moulsley Timothy
P. J. Baker Matthew
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Abstract

"estação móvel, sistema de comunicação de rádio, e, método de operar um sistema de comunicação". em um sistema de comunicação móvel incluindo uma estação base (100) e uma pluralidade de estações móveis (200) e operando controle de potência de transmissor em malha fechada, comandos de controle de potência para transmissão em uma ligação superior são derivados de medições feitas em sinais de ligação inferior recebidos incluindo valores de dados não predeterminados. opcionalmente, os valores de dados não predeterminados podem incluir comandos de controle de potência para controle de potência de transmissão de ligação superior.

Description

(54) Título: ESTAÇÃO MÓVEL, SISTEMA DE COMUNICAÇÃO DE RÁDIO, E, MÉTODO DE OPERAR UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO (51) Int.CI.: H04W52/18 (52) CPC: H04W 52/18 (30) Prioridade Unionista: 12/11/2003 GB 0326365.4 (73) Titular(es): KONINKLIJKE PHILIPS N. V.
(72) Inventor(es): TIMOTHY J. MOULSLEY; MATTHEWP. J. BAKER
... 7• I ·« *
* · • · · * ··· “ESTAÇÃO MÓVEL, SISTEMA DE COMUNICAÇÃO1 W R}W1Ò;:E,’·’ MÉTODO DE OPERAR UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO”
A invenção relaciona-se a um sistema de comunicação de rádio, um método de operar um sistema de comunicação, e uma estação móvel para uso em um sistema de comunicação.
Em um sistema de comunicação de rádio incluindo estações base ou estações de local fixo e móveis, transmissões de uma estação base para uma estação móvel acontecem em um canal de ligação inferior e transmissões de uma estação móvel para uma estação base acontecem em um canal de ligação superior. É conhecido usar controle de potência de transmissão de malha fechada de ligação inferior no qual uma estação móvel mede a qualidade de um sinal piloto de ligação inferior controlado em potência recebida e transmite comandos de controle de potência de transmissão (TPC) para uma estação base de forma que um nível de sinal recebido adequado, mas não excessivo, seja mantido na estação móvel apesar de flutuações em condições de canal de ligação inferior. Também é conhecido usar controle de potência de transmissão de malha fechada de ligação superior em que uma estação base mede a qualidade de um sinal piloto de ligação superior recebido e transmite comandos de controle de potência de transmissão (TPC) para uma estação móvel de forma que um nível de sinal recebido adequado, mas não excessivo, seja mantido na estação base apesar de flutuações em condições de canal de ligação superior.
Quando uma pluralidade de estações móveis compartilha um canal, comandos de TPC separados são providos para cada estação móvel ativa porque cada estação móvel experimentará flutuações de canal únicas. Semelhantemente, um sinal piloto de ligação inferior separado é provido para cada estação móvel ativa; cada estação móvel desmodula seu sinal piloto respectivo para estimar as características prevalecendo para aquela estação móvel e opcionalmente para gerar uma referência de fase. As características de canal estimadas e a referência de fase são então usadas para ajudar* a*** demodular sinais portadores de informação.
Os sinais pilotos incluem valores de dados predeterminados para habilitar a uma estação móvel determinar prontamente a distorção introduzida pelo canal.
Os sinais pilotos e os sinais levando os comandos de TPC são sujeitos a controle de potência de transmissão.
A transmissão dos sinais pilotos e dos comandos de TPC usa recursos de sistema. Por exemplo, em um canal de sistema de Acesso Múltiplo por Divisão de Código (CDMA), códigos são requeridos para os sinais pilotos e comandos de TPC, e em um sistema de Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo (TDMA), intervalos de tempo são requeridos para os sinais pilotos e comandos de TPC.
Um objetivo da invenção é reduzir o requisito para recursos de sistema.
De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é provida uma estação móvel para uso em um sistema de comunicação tendo uma estação base, a estação móvel incluindo:
meio de receptor para receber da estação base um primeiro sinal de ligação inferior, meio de medição para medir um parâmetro do primeiro sinal de ligação inferior recebido;
meio de controle de potência para gerar primeiros comandos de controle de potência em resposta ao parâmetro medido; e meio de transmissor para transmitir os primeiros comandos de controle de potência à estação base;
em que o meio de medição é adaptado para medir o parâmetro do primeiro sinal de ligação inferior enquanto o primeiro sinal de ligação inferior é modulado com valores de dados não predeterminados e é sujeito a controle de potência de transmissão de acordo com os primeiros comandos de
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controle de potência.
De acordo com um segundo aspecto da invenção, é provido um sistema de comunicação de rádio incluindo uma estação base e pelo menos uma estação móvel de acordo com o primeiro aspecto da invenção.
De acordo com um terceiro aspecto da invenção, é provido um método de operar um sistema de comunicação incluindo uma estação base e pelo menos uma estação móvel, incluindo:
na estação base, receber primeiros comandos de controle de potência transmitidos pela estação móvel e transmitir um primeiro sinal de ligação inferior modulado com valores de dados não predeterminados e sujeitos a controle de potência de transmissão de acordo com os primeiros comandos de controle de potência, e na estação móvel, receber o primeiro sinal de ligação inferior, medir um parâmetro do primeiro sinal de ligação inferior modulado com os valores de dados não predeterminados, gerar os primeiros comandos de controle de potência em resposta ao parâmetro medido, e transmitir os primeiros comandos de controle de potência.
A invenção é baseada na realização que controle de potência de malha fechada de ligação inferior pode ser operado medindo a qualidade de símbolos de dados não predeterminados recebidos de ligação inferior em vez de símbolos pilotos predeterminados, e que em algumas circunstâncias, sinais pilotos de ligação inferior separados para cada estação móvel ativa não são necessários para estimação de canal. Em algumas circunstâncias, estimação de canal de ligação inferior não é requerida de modo algum, e em outras circunstâncias, um sinal piloto de ligação inferior comum transmitido a um nível de potência constante pode ser usado em vez de sinais pilotos separados. Conseqüentemente, operação é possível usando menos recursos de sistema de ligação inferior.
Opcionalmente, os valores de dados não predeterminados ♦ · · • · · · • · · · · • · ·
Figure BRPI0410152B1_D0002
usados para medir a qualidade de um sinal recebido para controYe* de* põfência de malha fechada de ligação inferior pode levar comandos de TPC de ligação inferior usados para controle de potência de ligação superior.
A invenção será descrita agora, só por meio de exemplo, com referência aos desenhos acompanhantes, em que:
Figura 1 é um diagrama de bloco esquemático de um sistema de comunicação; e
Figura 2 é um fluxograma de um método de operar um sistema de comunicação.
Uma aplicação para a invenção é no Sistema de Telecomunicação Móvel Universal (UMTS). No modo de Duplex por Divisão de Freqüência (FDD) de UMTS, na Liberação 5 das Especificações de UMTS que podem ser vistas em http://www.3gpp.org, é possível operar Acesso de Pacote de Ligação Inferior em Alta Velocidade (HSDPA) de tal modo que um canal dedicado de ligação inferior não seja precisado para dados (usuário ou sinalização), como dados podem ser enviados pelo Canal Compartilhado de Ligação Inferior de Alta Velocidade (HS-DSCH). Um canal dedicado usa um único código de canal para exatamente um usuário, enquanto um canal compartilhado permite a uma pluralidade de usuários compartilhar um único código de canal, tanto simultaneamente, ou em multiplex de tempo rápido. Embora dados possam ser enviados por um canal compartilhado, um Canal Dedicado (DCH) de ligação inferior ainda é requerido para transmitir comandos de TPC para cada estação móvel ativa, a fim de controlar a potência de transmissão de ligação superior.
A existência de um DCH de ligação inferior requer a alocação de um código de canal pela duração da conexão. Um modo de operar o DCH de ligação inferior é configurá-lo como um DCH fracionário que inclui só símbolos pilotos e comandos de TPC, com múltiplos usuários multiplexados no mesmo código de canal de tal modo que cada usuário use o código de
Figure BRPI0410152B1_D0003
canal só para uma fração de cada intervalo de tempo. Sinalizaçaõ*é usaãa*pa*ra designar estações móveis para usar um código de canal particular e fração de um intervalo de tempo, a fim de alinhar a temporização de controle de potência de ligação superior e ligação inferior. Tal esquema libera códigos de canal que podem ser usados para aumentar a capacidade de sistema. Porém, a presente invenção requer até menos recursos.
O requisito é para a estação móvel ser capaz de derivar um comando de controle de potência para enviar na ligação superior. Isto então será usado pela estação base para ajustar a potência da parte do DCH fracionário correspondendo àquela estação móvel.
A invenção é baseada no reconhecimento que símbolos pilotos separados para cada estação móvel ativa não são necessários em pelo menos dois casos:
1) Onde a fase transmitida do DCH é referenciada àquela de um sinal piloto comum, por exemplo usando as mesmas antena(s) e pesos de antena para ambos o DCH e o sinal piloto comum aos quais a fase do DCH é referenciada. Neste caso, as características do canal de rádio podem ser estimadas do sinal piloto comum e esta estimativa pode ser usada para desmodular os bits de TPC.
Este primeiro caso é muito provável de se aplicar em HSDPA, como o HS-DSCH será designado a um sinal piloto comum como uma referência e o mesmo sinal piloto comum pode ser usado para o DCH fracionário. Desde que a potência total usada por DCHs fracionários não é provável ser muito grande, os benefícios de formação de feixe de antena separada para DCH fracionário não serão grandes.
2) Onde antenas diferentes ou pesos de antena são usados para o sinal piloto comum e o DCH, mas a correlação entre eles é suficientemente boa que o sinal piloto comum pode ser usado para fazer uma estimativa de canal razoável para o DCH, tal que os dados no DCH possam ser recebidos • · · « · « ·····
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seguramente.
Assim, de acordo com a invenção, o DCH fracionário de ligação inferior pode consistir só em bits de informação não predeterminados multiplexados entre usuários.
Um caso especial de interesse particular é onde estes bits de informação levam comandos de TPC. A amplitude de bits de TPC individuais pode ser ajustada pela estação base de acordo com comandos de controle de potência recebidos da estação móvel pertinente. A estação móvel determina as características de fase de canal de rádio de um sinal piloto comum apropriado, desmodula os comandos de TPC, e aumenta ou diminui a potência de DPCCH de ligação superior de estação móvel como requerido. Além disso, a estação móvel usa a amplitude dos bits de TPC recebidos para determinar qualquer comando de TPC enviado na ligação superior.
Figura 1 é um diagrama esquemático de bloco de um sistema de comunicação incluindo uma estação base 100 e uma estação móvel 200. Na prática, havería uma pluralidade de estações móveis 200, mas só para clareza, uma única estação móvel 200 é ilustrada.
A estação móvel 200 inclui um receptor 220 acoplado a uma antena 210 para receber sinais de rádio transmitidos pela estação base 100. Acoplado a uma saída do receptor 220 está um meio de medição 250 para medir um parâmetro de um sinal recebido da estação base 100. O meio de medição 250 está adaptado para medir o parâmetro de um sinal que é modulado com dados não predeterminados e está sujeito a controle de potência de transmissão pela estação base 100. Uma saída do meio de medição 250 está acoplada a uma primeira entrada de um meio de controle de potência 230. O meio de controle de potência 230 inclui um meio de geração (TPC 1) 232 para gerar primeiros comandos de TPC em resposta ao parâmetro medido pelo meio de medição 250. Uma primeira saída do meio de controle de potência 230 está acoplada a uma primeira entrada 244 de um
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transmissor 240 para transmitir os primeiros comandos de WC pêla^ãntena*** 210 à estação base 100.
A estação base 100 inclui um transmissor 140 e um receptor 120 acoplados a uma antena 110. O receptor 120 recebe sinais de rádio transmitidos pela estação móvel 200, em particular os primeiros comandos de
TPC.
Uma entrada de um controlador de potência (PC) 130 está acoplada a uma saída do receptor 120 para decodificar os primeiros comandos de TPC recebidos da estação móvel 200, e uma primeira saída do controlador de potência 130 está acoplada a uma primeira entrada 142 do transmissor 140 para controlar a potência de transmissão do transmissor 140 de acordo com os primeiros comandos de TPC.
Opcionalmente, na estação base 100, o controlador de potência 130 mede a qualidade de um sinal recebido da estação móvel 200 e, em resposta à qualidade medida, gera segundos comandos de TPC. Uma segunda saída do controlador de potência 130 está acoplada a uma segunda entrada 144 do transmissor 140 para transmissão dos segundos comandos de TPC à estação móvel 200, para controlar a potência de transmissão da estação móvel 200.
Opcionalmente, na estação móvel 200, o meio de controle de potência 230 está acoplado a uma saída do receptor 220 e inclui um meio de decodificação (TPC 2) 234 para decodificar os segundos comandos de TPC. Uma segunda saída do meio de controle de potência 230 está acoplada a uma segunda entrada 242 do transmissor 240 para controlar a potência de transmissão do transmissor 240 de acordo com os segundos comandos de TPC. Neste caso, os dados não predeterminados nos quais o meio de medição 250 faz sua medição podem ser os segundos comandos de TPC.
Se referindo à Figura 2, as etapas à esquerda do fluxograma se relacionam às etapas executadas na estação base 100, e as etapas à direita do • 4
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4 fluxograma se relacionam às etapas executadas na estação móveT20(J.
Na etapa 310, a estação base 100 recebe primeiros comandos de TPC da estação móvel 200.
Na etapa 320, a estação base 100 transmite à estação móvel 200 um sinal modulado com valores de dados não predeterminados e sujeitos a controle de potência de transmissão de acordo com os primeiros comandos de TPC.
Na etapa 330, a estação móvel 200 recebe o sinal modulado com os valores de dados não predeterminados.
Na etapa 340, a estação móvel 200 mede um parâmetro do sinal modulado com os valores de dados não predeterminados.
Na etapa 350, a estação móvel 200 gera os primeiros comandos de TPC em resposta ao parâmetro medido.
Opcionalmente, na etapa 360, os valores de dados não predeterminados podem incluir segundos comandos de TPC e a estação móvel 200 pode decodificar os segundos comandos de TPC, e na etapa 370, a estação móvel pode controlar sua potência de transmissão de acordo com os segundos comandos de TPC.
Na etapa 380, a estação móvel 200 transmite os primeiros comandos de TPC gerados na etapa 350.
O fluxo então inverte à etapa 310, e o processo continua correndo. O parâmetro de sinal medido pelo meio de medição 250 da Figura 1, e na etapa 340 da Figura 2, pode ser, por exemplo, qualquer de: relação de sinal para ruído; relação de sinal para interferência; Εβ/No (onde Eb é energia por bit e No é densidade de ruído).
O limiar de decisão para comandos de TPC enviados na ligação superior pode ser determinado fixando um requisito de taxa de erro particular para os comandos de TPC recebidos na ligação inferior. Isto está em contraste com a prática atual que é fixar um limiar de decisão em termos
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desempenho predeterminado, por exemplo uma taxa de erro de quadro de um canal de dados. Uma aplicação para a invenção é um canal de controle fracionário em modo de UMTS FDD (dúplex por divisão de freqüência). Com um fator de espalhamento de 256, há 10 símbolos por intervalo. Portanto, um intervalo pode suportar convenientemente tanto 2, 5 ou 10 usuários com comando de 5, 2 ou 1 símbolos por TPC, respectivamente.
Em outra aplicação da invenção em UMTS, o fator de espalhamento seria 128, que suportaria o uso de Diversidade de Transmissão de Espaço-Tempo (STTD) aplicada a grupos de dois símbolos. Neste caso, há 20 símbolos por intervalo, assim 10 usuários podem ser suportados enquanto ainda mantendo o comando de 2 símbolos por TPC que é requerido para o processo de codificação de STTD.
Opcionalmente, evitando a necessidade para transmitir um sinal piloto separado para cada usuário, a energia que teria sido usada para transmitir os sinais pilotos separados pode ser reaproveitada aumentando o número de símbolos usados para transmitir os comandos de TPC, assim melhorando a confiabilidade dos comandos de TPC.
Na presente especificação e reivindicações, a palavra um ou uma precedendo um elemento não exclui a presença de uma pluralidade de tais elementos. Ademais, a palavra incluindo” não exclui a presença de outros elementos ou etapas diferentes dessas listadas.
Da leitura da presente exposição, outras modificações serão aparentes ás pessoas qualificadas na arte. Tais modificações podem envolver outras características que já são conhecidas na arte de comunicações móveis e que podem ser usadas em vez ou além das características já descritas aqui.

Claims (7)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. ESTAÇÃO MÓVEL (200) para uso em um sistema de comunicação tendo uma estação base (100), a estação móvel (200) caracterizada por incluir:
    5 meio de receptor (220) para receber da estação base (100) um primeiro sinal de ligação inferior em um canal dedicado de ligação inferior fracionário que consiste somente em valores de dados não predeterminados que são multiplexados entre usuários;
    meio de medição (250) para medir um parâmetro do primeiro 10 sinal de ligação inferior recebido;
    meio de controle de potência (230) para gerar primeiros comandos de controle de potência em resposta ao parâmetro medido; e meio de transmissor (240) para transmitir os primeiros comandos de controle de potência à estação base (100);
    15 em que o meio de medição (250) é adaptado para medir o parâmetro do primeiro sinal de ligação inferior enquanto o primeiro sinal de ligação inferior é modulado com valores de dados não predeterminados e é sujeito a controle de potência de transmissão de acordo com primeiros comandos de controle de potência enviados, em que os valores de dados não
    20 predeterminados consistem em segundos comandos de controle de potência gerados pela estação base (100).
  2. 2. ESTAÇÃO MÓVEL (200), de acordo com reivindicação 1, caracterizada pelo meio de receptor (220) ser adaptado para receber da estação base um segundo sinal de ligação inferior não controlado
    25 em potência e para derivar uma estimativa de canal do segundo sinal de ligação inferior, e empregar a estimativa de canal para decodificar o primeiro sinal de ligação inferior.
  3. 3. ESTAÇÃO MÓVEL (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo meio de controle de
    Petição 870180005071, de 19/01/2018, pág. 11/17 potência (230) ser adaptado para decodificar os valores de dados não predeterminados consistindo nos segundos comandos de controle de potência e para ajustar a potência de transmissão do meio de transmissor de acordo com os segundos comandos de controle de potência.
  4. 5 4. SISTEMA DE COMUNICAÇÃO DE RÁDIO, caracterizado por incluir uma estação base (100) e pelo menos uma estação móvel (200), em que a estação móvel (200) inclui:
    meio de receptor (220) para receber da estação base (100) um primeiro sinal de ligação inferior em um canal dedicado de ligação inferior
    10 fracionário o qual consiste somente em valores de dados não predeterminados que são multiplexados entre usuários;
    meio de medição (250) para medir um parâmetro do primeiro sinal de ligação inferior recebido;
    meio de controle de potência (230) para gerar primeiros 15 comandos de controle de potência em resposta ao parâmetro medido; e meio de transmissor (240) para transmitir os primeiros comandos de controle de potência à estação base (100);
    em que o meio de medição (250) é adaptado para medir o parâmetro do primeiro sinal de ligação inferior enquanto o primeiro sinal de
    20 ligação inferior é modulado com valores de dados não predeterminados e é sujeito a controle de potência de transmissão de acordo com primeiros comandos de controle de potência enviados, em que os valores de dados não predeterminados consistem em segundos comandos de controle de potência gerados pela estação base (100).
    25 5. SISTEMA, de acordo com reivindicação 4, caracterizado pela estação base (100) incluir um meio de receptor (120) para receber os primeiros comandos de controle de potência e um meio de transmissor (140) para transmitir o primeiro sinal de ligação inferior modulado com valores de dados não predeterminados e sujeito a controle de
    Petição 870180005071, de 19/01/2018, pág. 12/17 potência de transmissão de acordo com primeiros comandos de controle de potência de transmissão enviados.
  5. 6. MÉTODO DE OPERAR UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO, incluindo uma estação base (100) e pelo menos uma
    5 estação móvel (200), caracterizado por incluir:
    na estação base (100), receber primeiros comandos de controle de potência transmitidos pela estação móvel (200) e transmitir, em um canal dedicado de ligação inferior fracionário o qual consiste somente em valores de dados não predeterminados que são multiplexados entre usuários, um
    10 primeiro sinal de ligação inferior modulado com valores de dados não predeterminados e sujeito a controle de potência de transmissão de acordo com os primeiros comandos de controle de potência, em que os valores de dados não predeterminados consistem em segundos comandos de controle de potência gerados pela estação base (100); e
    15 na estação móvel (200), receber o primeiro sinal de ligação inferior, medir um parâmetro do primeiro sinal de ligação inferior modulado com os valores de dados não predeterminados, gerar adicionais primeiros comandos de controle de potência em resposta ao parâmetro medido, e transmitir os adicionais primeiros comandos de controle de potência.
    20
  6. 7. MÉTODO, de acordo com reivindicação 6, caracterizado por incluir na estação base (100), transmitir um segundo sinal de ligação inferior a um nível de potência constante, e na estação móvel (200), receber o segundo sinal, derivando uma estimativa de canal do segundo sinal de ligação inferior, e empregar a estimativa de canal para
    25 decodificar o primeiro sinal de ligação inferior.
  7. 8. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 7, caracterizado por incluir na estação móvel (200), decodificar os segundos comandos de controle de potência e ajustar a potência de transmissão da estação móvel (200) de acordo com os segundos
    Petição 870180005071, de 19/01/2018, pág. 13/17 comandos de controle de potência.
    Petição 870180005071, de 19/01/2018, pág. 14/17
    1/2
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BRPI0410152-9A 2003-11-12 2004-11-09 Estação móvel, sistema de comunicação de rádio, e, método de operar um sistema de comunicação BRPI0410152B1 (pt)

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