BRPI0413311B1 - "equipamento e método de controle de taxa de dados, confirmação de comunicação e canal de concessão" - Google Patents

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Aleksandar Damnjanovic
Avinash Jain
Durga P. Malladi
David Puig Oses
Peter Gaal
Serge D. Willenegger
Stein A. Lundby
Sandip Sarkar
Tao Chen
Yongbin Wei
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Abstract

"conjuntos ativos de controle de taxa, confirmação e concessão". as modalidades aqui descritas atendem à demanda na t por um gerenciamento eficiente de canais de concessão, confirmação e controle de taxa. em um aspecto, uma lista associada a uma primeira estação é gerada ou armazenada, a lista compreendendo zero ou mais identificadores, cada identificador identificando uma dentre uma pluralidade de segundas estações para enviar uma mensagem para a primeira estação. em outro aspecto, conjuntos de listas para uma ou mais primeiras estações são gerados ou armazenados. em mais outro aspecto, as mensagens podem ser confirmações, comandos de controle de taxa, ou concessões. em mais outro aspecto, são geradas mensagens compreendendo um ou mais identificadores na lista. são também apresentados vários outros aspectos. tais aspectos apresentam o benefício de overhead reduzido quando do gerenciamento de mensagens de concessão, confirmação e controle de taxa para uma ou mais estações remotas.

Description

EQUIPAMENTO E MÉTODO DE CONTROLE DE TAXA DE DADOS, CONFIRMAÇÃO DE COMUNICAÇÃO E CANAL DE CONCESSÃO”
FUNDAMENTOS
Campo
A presente invenção refere-se geralmente a comunicações sem fio e mais especificamente a conjuntos ativos para canais de concessão, confirmação e controle de taxa.
Fundamentos
Os sistemas de comunicação sem fio estão amplamente implantados para prover vários tipos de comunicação, tais como voz e dados. Um típico sistema, ou rede, de dados sem fio propicia a múltiplos usuários o acesso a um ou mais recursos compartilhados. Um sistema pode usar uma variedade de técnicas de múltiplo acesso, tais como Multiplexação por Divisão de Freqüência (FDM), Multiplexação por Divisão de Tempo (TDM), Multiplexação por Divisão de Código (CDM) e outras.
Os exemplos de redes sem fio incluem os sistemas de dados de base celular. Seguem-se vários de tais exemplos: (1) a “TIA/EIA/IS-95-B, Mobile Station Base Station Compatibility Standard for Dual Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System” (o padrão IS-95), (2) o padrão proposto por um consórcio denominado “3rd Generation Partnership Project” (3GPP) e concretizada em um conjunto de documentos incluindo os documentos N— 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 e 3G TS 25.214 (o padrão W-CDMA), (3) o padrão proposto por um consórcio denominado “3rd Generation Partnership Project 2” (3GPP2) e concretizado em “TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems” (o padrão IS-2000), (4) o sistema de alta taxa de dados (HDR) de acordo com o padrão TIA/EIA/IS-856 (o padrão IS-856) e (5) a Revisão C do padrão IS-2000,
Petição 870170072084, de 25/09/2017, pág. 9/10
/106 incluindo os documentos C.S0001.C a C.S0006.C e documentos correlacionados (incluindo as propostas da Revisão D subsequentes) que são designadas como a proposta lxEV-DV.
Em um sistema exemplar, a Revisão D do padrão IS2000 (atualmente sendo desenvolvida), a transmissão de estações móveis através do link reverso é controlada pelas estações base. Uma estação base pode decidir a taxa máxima ou a Relação Tráfego/Piloto (TPR) na qual a estação móvel pode transmitir. São atualmente propostos dois tipos de mecanismos de controle: baseado em concessão e baseado em controle de taxa.
No controle baseado em concessão, uma estação móvel realimenta para uma estação base informações sobre a capacidade de transmissão da estação móvel, tamanho do buffer de dados, nivel de Qualidade de Serviço (QoS), etc. A estação base monitora a realimentação proveniente de uma pluralidade de estações móveis e decide quais serão permitidas transmitir e a taxa máxima correspondente permitida para cada uma. Tais decisões são entregues para as estações móveis através de mensagens de concessão.
No controle baseado em controle de taxa, uma estação base ajusta a taxa de uma estação móvel com alcance limitado (isto é, uma taxa acima, nenhuma modificação, ou uma taxa abaixo) . O comando de ajuste é passado para as estações móveis usando um simples bit de controle de taxa binário ou um indicador de múltiplos valores.
Sob condições de buffer cheio, quando as estações móveis ativas possuem grandes quantidades de dados, as técnicas baseadas em concessão e as técnicas baseadas em controle de taxa se comportam, grosso modo, da mesma forma. Ignorando questões de overhead, o método de concessões pode ser mais adequado para controlar a estação móvel em situações com modelos de tráfego reais. Ignorando questões de overhead, o método de concessões pode ser mais adequado para controlar fluxos com diferentes QoS. Podem ser ί
t
3/106 diferenciados dois tipos de controle de taxa, incluindo uma estratégia de controle de taxa dedicado, que dá a cada estação móvel um único bit, e o controle de taxa em comum, usando um único bit por setor. Vários híbridos destas duas alternativas podem atribuir um bit de controle de taxa para múltiplas estações móveis. Uma estratégia de controle de taxa em comum pode requer menos overhead. No entanto, ela pode proporcionar menos controle sobre as estações móveis quando comparada a um esquema de controle mais dedicado. A medida que diminui o número de estações móveis transmitindo de cada vez, o método de controle de taxa comum e a estratégia de controle de taxa dedicado se aproximam um do outro.
As técnicas baseadas em concessões podem mudar rapidamente a taxa de transmissão de uma estação móvel. No entanto, uma técnica puramente baseada em concessões pode padecer de elevado overhead caso ocorram continuas mudanças de taxa. De forma similar, uma técnica pura de controle de taxa pode sofrer de tempos de crescimento lentos e overheads iguais ou maiores durante tais tempos de crescimento.
Nenhuma das estratégias propicia tanto overhead reduzido como ajustes de taxa elevados ou rápidos. Um exemplo de um método para atender a tal necessidade está descrito no Pedido de Patente U.S. N2 10/780.824, intitulado COMBINING GRANT, ACKNOWLEDGEMENT, AND RATE CONTROL COMMANDS, depositado em 17 de fevereiro de 2004, em nome da Requerente da presente invenção. Além disso, pode ser desejável reduzir o número de canais de controle, mantendo, porém uma probabilidade de erros desejável para os comandos associados nos canais de controle. Existe uma demanda na área por um sistema que propicia a capacidade de controlar as taxas (ou a alocação de recursos) tanto para estações móveis individuais como para grupos de estações móveis, sem elevar indevidamente a contagem de canais. Além
4/106 disso, existe uma necessidade de ser possível adequar a probabilidade de erro de vários comandos de controle de taxa ou confirmação. Um exemplo de um método para atender a tal necessidade está descrito no Pedido de Patente U.S. N10/781.285, intitulado EXTENDED ACKNOWLEDGEMENT ANT RATE CONTROL CHANNEL, depositado em 17 de fevereiro de 2004, em nome da Requerente da presente invenção.
Apesar de a flexibilidade de controle permitida pela transmissão combinada de concessões, controle de taxa e confirmação permitir a adequação da alocação de recursos de sistema, pode estações base transmitem e participar.
em em
Um ser desejável controlar o papel das várias um sistema com relação a guais sinais elas quais controles de alocação elas podem adhoc, para em termos do esquema de controle, pode sinalização ser custoso proporcionar overhead necessário para a controlar o alcance de algumas estações causar problemas de desempenho do sistema uma concessão ou comando de que não são portanto uma de canais de na área concessão,
As sinalização.
controle de
A falha em base caso pode seja também emitida taxa, com efeitos aparentes para a demanda na área
Existe estação base emissora.
eficiente por um gerenciamento concessão, confirmação e controle de
SUMARIO modalidades aqui descritas atendem por um gerenciamento confirmação e controle armazenada uma lista eficiente de taxa.
à demanda canais de gerada ou estação, identificadores, cada lista aspecto, é associada a uma primeira zero ou mais de taxa. Em um compreendendo identificador identificando uma dentre uma pluralidade uma mensagem para a primeira estação. Em outro aspecto, gerados ou primeiras podem ser de segundas estações para envio de são armazenados conjuntos de estações. Em mais outro confirmações, comandos de concessões. Em mais outro aspecto, listas de uma ou mais aspecto, as controle de são geradas mensagens taxa, ou mensagens
L
4a/106
EP-A-1 32 6 471 revela um método e equipamento para transmissão de dados em pacote de alta taxa. Em um sistema de comunicação de dados capaz de transmissão de taxa variável, transmissão de dados em pacote de alta taxa aperfeiçoa utilização do link direto e diminui o retardo de transmissão. Transmissão de dados no link direto é multiplexado no tempo e a estação base transmite à taxa de dados mais alta suportada pelo link direto a cada partição de tempo a uma estação móvel. A taxa de dados é determinada pela medição de C/I dos sinais de link direto conforme medido pela estação móvel. Quando da determinação de um pacote de dados recebido com erro, a estação móvel transmite uma mensagem NACK de volta para a estação base. A mensagem NACK resulta em retransmissão do pacote de dados recebido com erro. Os pacotes de dados podem ser transmitidos fora de sequência pelo uso de número de sequência para identificar cada unidade de dados dentro dos pacotes de dados.
Transmissão de dados em pacote de alta taxa é adicionalmente discutido no padrão 3GPP2 C: cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification C.S0024 3rd Generation Partnership Project 2, 3GPP2, de 12 de setembro de 2000 (12-09-2000), XP002206456.
5/106 compreendendo um ou mais identificadores na lista. Vários outros aspectos são também apresentados. Tais aspectos apresentam o beneficio de overhead reduzido quando do gerenciamento de mensagens de concessão, confirmação e controle de taxa para uma ou mais estações remotas.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A Figura 1 é um diagrama de blocos geral de um sistema de comunicação sem fio capaz de dar suporte a vários usuários;
A Figura 2 apresenta uma estação móvel e uma estação base exemplares configuradas em um sistema próprio para comunicação de dados λα Figura 3 é um diagrama de blocos de um dispositivo de comunicação sem fio, tal como uma estação móvel ou estação base;
A Figura 4 apresenta uma modalidade exemplar de sinais de dados e controle para comunicação de dados através do link reverso;
A Figura 5 é um exemplo de um canal de confirmação;
A Figura 6 é um exemplo de um canal de controle de taxa;
A Figura 7 é um exemplo de um método que pode ser implementado em uma estação base para alocar capacidade em resposta a solicitações e transmissões provenientes de uma ou mais estações móveis;
A Figura 8 é um exemplo de um método para geração de concessões, confirmações e comandos de controle de taxa;
A Figura 9 é um exemplo de um método para que uma estação móvel monitore e responda a concessões, confirmações e comandos de controle de taxa;
A Figura 10 apresenta a temporização para uma modalidade exemplar com canais de confirmação e controle de taxa combinados;
t
6/106
A Figura 11 apresenta a temporização para uma modalidade exemplar com canais de confirmação e controle de taxa combinados, juntamente com uma nova concessão;
A Figura 12 apresenta a temporização para uma modalidade exemplar com canais de confirmação e controle de taxa combinados, sem uma concessão;
A Figura 13 apresenta uma modalidade exemplar de um sistema compreendendo um sinal de controle de taxa dedicado e um sinal de controle de taxa comum;
A Figura 14 apresenta uma modalidade de um sistema compreendendo um canal direto de confirmação estendido;
A Figura 15 apresenta uma constelação exemplar adequada para implementação em um canal de confirmação estendido;
A Figura 16 apresenta uma constelação alternativa adequada para implementação em um canal de confirmação estendido;
A Figura 17 apresenta um exemplo tridimensional de constelação adequada para implementação em um canal de confirmação estendido;
A Figura 18 apresenta uma modalidade de um método para processamento de transmissões recebidas, incluindo confirmação e controle de taxa;
A Figura 19 apresenta uma modalidade de um método para responder a controles de taxa comum e dedicado;
A Figura 20 apresenta uma modalidade alternativa de um método para processamento de transmissões recebidas, incluindo confirmação e controle de taxa;
A Figura 21 apresenta um método para receber e responder a um canal de confirmação estendido direto;
A Figura 22 é um diagrama de blocos geral de um sistema de comunicação sem fio incluindo conjuntos ativos estendidos;
7/106
A Figura 23 é um exemplo de um conjunto ativo estendido;
As Figuras 24 a 2 6 são exemplos de conjuntos ativos estendidos alternativos;
A Figura 27 apresenta uma modalidade exemplar de um método para geração de um conjunto ativo estendido;
A Figura 28 apresenta uma modalidade exemplar de um método para transmissão de acordo com um conjunto ativo estendido;
A Figura 29 apresenta uma modalidade exemplar de um método para comunicação com um conjunto ativo estendido em uma estação móvel; e
A Figura 30 apresenta exemplos de mensagens adequadas para comunicação de mudanças em um conjunto ativo estendido.
DESCRIÇÃO DETALHADA
As modalidades exemplares, detalhadas mais adiante, propiciam a alocação de um recurso compartilhado, tal como aquele compartilhado por uma ou mais estações móveis em um sistema de comunicação, por controlar ou ajustar vantajosamente uma ou mais taxas de dados em conexão com várias mensagens de confirmação comunicadas no sistema.
São aqui descritas técnicas para combinar o uso de canais de concessão, canais de confirmação e canais de controle de taxa para prover uma combinação de programação baseada em concessões e programação controlada por taxa e os benefícios de tal. Várias modalidades podem permitir um ou mais dos seguintes benefícios: elevação da taxa de transmissão de uma estação móvel rapidamente, impedir rapidamente que uma estação móvel transmita, ajustes de baixo overhead da taxa de uma estação móvel·, confirmação de transmissão de estação móvel com baixo overhead, menor overhead geral e controle de Qualidade de Serviço (QoS) para fluxos provenientes de uma ou mais estações móveis.
8/106
A combinação de um canal de controle de taxa com um canal de confirmação, usando uma constelação de pontos para os vários pares de comando, permite uma redução dos canais de controle. Além disso, a constelação pode ser formada para propiciar a probabilidade desejada de erro para cada um dos comandos associados. Um sinal de controle de taxa dedicado pode ser implementado juntamente com um sinal de controle de taxa comum. A implementação de um ou mais canais de controle de taxa dedicados com um ou mais canais de controle de taxa comuns permite o controle de taxa específico de uma única estação móvel, bem como a capacidade de controlar maiores grupos de estações móveis com overhead reduzido. Vários outros benefícios serão detalhados mais adiante.
Uma ou mais modalidades exemplares aqui descritas são apresentadas no contexto de um sistema de comunicação de dados sem fio digital. Apesar de o uso dentro de tal contexto ser vantajoso, diferentes modalidades da invenção podem ser incorporadas em diferentes ambientes ou configurações. De um modo geral, os vários sistemas aqui descritos podem ser formados usando-se processadores controlados por software, circuitos integrados, ou lógica individual. Os dados, instruções, comandos, informações, sinais, símbolos e chips que possam ser mencionados por todo o pedido são vantajosamente representados por tensões, correntes, ondas eletromagnéticas, campos ou partículas magnéticas, campos ou partículas ópticas, ou quaisquer combinações de tais. Além disso, os blocos apresentados em cada diagrama de blocos podem representar hardware ou etapas de métodos.
Mais especificamente, várias modalidades da invenção podem ser incorporadas em um sistema de comunicação sem fio operando de acordo com um padrão de comunicações delineada e descrita em vários padrões publicados pela Associação das Indústrias de
9/106
Telecomunicação (TIA) e outras organizações normativas. Tais padrões incluem o padrão TIA/EIA-95, o padrão TIA/EIA13-2000, o padrão IMT-2000, os padrões UMTS e W-CDMA, o padrão GSM, todos aqui incorporados pela presente referência. Uma cópia dos padrões pode ser obtida por carta para TIA, Standards and Technology Department, 2500 Wilson Boulevard, Arlington, VA, 22201, EUA. O padrão de um modo geral identificado como o padrão UMTS, aqui incorporado por referência, pode ser obtido por contato com o 3GPP Support Office, 650 Route des Lucioles-Sophia Antipolis, Valbonne, França.
A Figura 1 é um diagrama de um sistema de comunicação sem fio 100 que pode ser projetado para dar suporte a um ou mais padrões e/ou esquemas CDMA (por exemplo, o padrão W-CDMA, o padrão IS-95, o padrão cdma2000, a especificação HDR, o sistema lxEV-DV). Em uma modalidade alternativa, o sistema 100 pode também dar suporte a qualquer padrão ou esquema sem fio que não um sistema
CDMA. Na modalidade exemplar, o sistema
100 é um sistema lxEV-DV.
Para maior simplicidade, o sistema
100 apresentado como incluindo três estações base
104 em comunicação com duas estações móveis 106. A estação base e sua área de cobertura são com frequência coletivamente
Nos sistemas IS-95, cdma2000, designados como uma célula.
ou lxEV-DV, por exemplo, uma célula pode incluir um ou mais setores. Na especificação W-CDMA, cada setor de uma estação base e a área de cobertura do setor são designados como uma célula. Tal como é aqui utilizado, o termo estação base pode ser usado de forma intercambiável com os termos ponto de acesso ou Nó Β. O termo estação móvel pode ser usado de forma intercambiável com os termos equipamento de usuário (UE) , unidade de assinante, estação de assinante, terminal de acesso, terminal remoto, ou outros termos
10/106 correspondentes conhecidos pelos versados na técnica. O termo estação móvel inclui aplicações sem fio fixas.
Dependendo do sistema CDMA sendo implementado, cada estação móvel 106 pode se comunicar com uma (ou possivelmente mais) estações base 104 através do link direto em qualquer dado momento e pode se comunicar com uma ou mais estações base através do link reverso, dependendo de se a estação móvel está ou não em soft handoff. O link direto (isto é, o downlink) se refere à transmissão da estação base para a estação móvel e o link reverso (isto é, o uplink) se refere à transmissão da estação móvel para a estação base.
Apesar de as várias modalidades aqui descritas estarem direcionadas a prover sinais de link reverso ou link direto para dar suporte à transmissão do link reverso, podendo alguns serem bem adequados à natureza da transmissão de link reverso, os versados na técnica notarão que as estações móveis, bem como as estações base, podem estar equipadas para transmissão de dados tal como aqui descrito e que os aspectos da presente invenção também se aplicam àquelas situações. O termo exemplar é aqui usado exclusivamente com o significado de servindo como exemplo, caso, ou ilustração. Qualquer modalidade aqui descrita como exemplar não deve ser necessariamente considerada como preferida ou vantajosa em relação a outras modalidades.
Transmissão de dados no link direto lxEV-DV.
Um sistema 100, tal como aquele descrito na proposta lxEV-DV, compreende de um modo geral canais de link direto de quatro classes: canais de overhead, canais IS-95 e IS-2000 dinamicamente variáveis, um Canal Direto de Dados em Pacotes (F-PDCH) e alguns canais de reserva. As atribuições de canal de overhead variam lentamente, como exemplo, eles podem não mudar por meses. Eles são tipicamente modificados quando ocorrem grandes mudanças de
/106 <
configuração da rede. Os canais IS-95 e IS-200 dinamicamente variáveis são alocados em uma base por chamada ou são usados para a IS-95, ou IS-2000 Versões 0 a B para serviços de voz e pacotes. Tipicamente, a potência de estação base disponível restante após os canais de overhead e canais variáveis dinamicamente terem sido atribuídos é alocada para o F-PDCH e para os serviços de dados restantes.
O F-PDCH, de forma similar ao canal de tráfego no padrão IS-856, é usado para enviar dados na taxa de dados mais alta suportável para um ou dois usuários em cada célula de cada vez. Na IS-856, toda a potência da estação base e todo o espaço das funções Walsh estão disponíveis quando da transmissão de dados para uma estação móvel. No entanto, em um sistema lxEV-DV, parte da potência da estação base e algumas das funções Walsh são alocadas para canais de overhead e serviços IS-95 e cdma2000 existentes. A taxa de dados que pode ser suportada depende principalmente da potência disponível e de códigos Walsh após a potência e códigos Walsh terem sido atribuídos para os canais de overhead, IS-95 e IS-2000. Os dados transmitidos através do F-PDCH são espalhados usando-se um ou mais códigos Walsh.
Em um sistema lxEV-DV, a estação base de um modo geral transmite para uma estação móvel através do F-PDCH de cada vez, apesar de vários usuários poderem estar usando os serviços de pacotes em uma célula. (É também possível transmitir para dois usuários por programação das transmissões para os dois usuários e alocar potência e canais Walsh para cada usuário apropriadamente). As estações móveis são selecionadas para transmissão através do link direto com base em algum algoritmo de programação.
Em um sistema similar a IS-856 ou lxEV-DV, a programação está baseada em parte na realimentação de qualidade de canal proveniente das estações móveis sendo
/10 servidas. Como exemplo, no IS-856, as estações moveis estimam a qualidade do link direto e computam uma taxa de transmissão que se espera ser sustentável para as condições atuais. A taxa desejada proveniente de cada estação móvel é transmitida para a estação base. O algoritmo de programação pode, por exemplo, selecionar uma estação móvel para transmissão que dá suporte a uma taxa de transmissão relativamente mais elevada de modo a fazer uso mais eficiente do canal de comunicação compartilhado. Como outro exemplo, em um sistema lxEV-DV, cada estação móvel transmite uma estimativa de Portadora/Interferência (C/I) como a estimativa de qualidade de canal através do Canal
Indicador de Qualidade de Canal Reverso (R-CQICH). 0 algoritmo de programação é usado para determinar a estação móvel selecionada para transmissão, bem como a taxa e formato de transmissão apropriados de acordo com a qualidade do canal.
Como foi acima descrito, um sistema de comunicação sem fio 100 pode dar suporte a múltiplos usuários compartilhando recurso de comunicação simultaneamente, tal como um sistema IS-95, pode alocar todo o recurso de comunicação para um usuário de cada vez, tal como um sistema IS-856, ou pode distribuir o recurso de comunicação de modo a permitir sistema lxEV-DV constitui um ambos os exemplo divide o recurso de comunicação entre acesso e tipos de acesso. Um de um ambos aloca dinamicamente a distribuição de sistema que os tipos de acordo com a demanda dos usuários. Uma modalidade exemplar de link direto acabou de ser descrita. Várias modalidades exemplares de link reverso serão detalhadas mais adiante.
A Figura 2 apresenta uma estação móvel 106 e uma estação base 104 exemplares, configuradas em um sistema 100 próprio para comunicação de dados. A estação base 104 e a estação móvel 106 são apresentadas em comunicação através de um link direto e um link reverso. A estação móvel 106 t
ι
13/106 recebe sinais de link direto no subsistema de recepção 220.
Uma estação base controle diretos, designada como a 106. Um subsistema pode ser aqui estação móvel detalhado mais
104 que comunica os canais de dados e detalhados mais adiante, estação servidora para a de recepção exemplar será adiante com referência à Figura 3. Uma
Portadora/Interferência (C/I) é efetuada para o sinal de link direto recebido a partir da estação base servidora na estação móvel 106. Uma medição de C/I constitui um exemplo de uma métrica de qualidade de canal usada como uma estimativa de canal, métricas de qualidade de canal alternativas podendo ser implementadas em modalidades alternativas. A medição de C/I é entregue ao subsistema de transmissão 210 na estação base 104, um exemplo da qual será descrito mais adiante com referência à Figura 3.
O subsistema de transmissão 210 entrega a estimativa de C/I através do link reverso, onde ela é entregue á estação base servidora. Note-se que, em uma situação de soft handoff, bem conhecida pelos versados na técnica, os sinais de link reverso transmitidos a partir de uma estação móvel podem ser recebidos por uma ou mais estações base que não a estação base servidora, aqui designadas como estações base não servidoras. O subsistema de recepção 230, na estação base 104, recebe as informações de C/I a partir da estação móvel 106.
O programador 240, na estação base 104, é usado para determinar se e como os dados devem ser transmitidos para uma ou mais estações móveis dentro da área de cobertura da célula servidora. Qualquer tipo de algoritmo de programação pode ser implementado dentro do escopo da presente invenção. Um exemplo está descrito no Pedido de Patente U.S. N° de Série 08/798 951, intitulado METHOD AND
APPARATUS FOR FORWARD LINK RATE SCHEDULING, depositado em 11 de fevereiro de 1997, em nome da Requerente da presente invenção.
/106 ι
Em uma modalidade exemplar de lxEV-DV, uma estação móvel é selecionada para transmissão através do link direto quando a medição de C/I recebida a partir de tal estação móvel indica que dados podem ser transmitidos em uma certa taxa. É vantajoso, em termos de capacidade do sistema, selecionar uma estação móvel alvo tal que o recurso de comunicação compartilhado seja sempre utilizado em sua taxa máxima suportável. Dessa forma, a típica estação móvel alvo selecionada pode ser aquela com a maior C/I relatada. Outros fatores podem também ser incorporados em uma decisão de programação. Como exemplo, garantias de qualidade de serviço mínima podem ser feitas para vários usuários. Pode ocorrer que uma estação móvel, com uma C/I relatada relativamente mais baixa, seja selecionada para transmissão para manter uma taxa de transferência de dados mínima para tal usuário. Pode ocorrer que uma estação móvel, sem a maior C/I relatada, seja selecionada para transmissão para manter um certo critério de justiça entre todos os usuários.
No sistema lxEV-DV exemplar, o programador 240 determina para qual estação móvel transmitir e também a taxa de dados, o formato de modulação e o nível de potência para tal transmissão. Em uma modalidade alternativa, tal como em um sistema IS-856, por exemplo, pode ser efetuada uma decisão sobre taxa / formato de modulação suportáveis na estação móvel, com base na qualidade de canal medida na estação móvel e o formato de transmissão pode ser transmitido para a estação base servidora em lugar da medição de C/I. Os versados na técnica notarão que várias combinações de taxas suportáveis, formatos de modulação, níveis de potência e similares, podem ser implementados dentro do escopo da presente invenção. Além disso, apesar de que em várias modalidades aqui descritas as tarefas de programação serem efetuadas na estação base, em modalidades
15/106 alternativas, parte ou a totalidade do processo de programação pode ocorrer na estação móvel.
O programador 240 orienta o subsistema de transmissão 250 que transmita para a estação móvel selecionada através do link direto usando a taxa, formato de modulação, nível de potência e similares selecionados.
Na modalidade exemplar, as mensagens no canal de controle, ou F-PDCCH, são transmitidas juntamente com dados no canal de dados, ou F-PDCH. 0 canal de controle pode ser usado para identificar a estação móvel receptora dos dados através do F-PDCH, bem como identificar outros parâmetros de comunicação úteis durante a sessão de comunicação. Uma estação móvel deve receber e demodular dados provenientes do F-PDCH quando o F-PDCCH indica que a estação móvel é o alvo da transmissão. A estação móvel responde através do link reverso após a recepção de tais dados por meio de uma mensagem indicando o sucesso ou falha da transmissão. Técnicas de retransmissão, bem conhecidas pelos versados na técnica, são comumente implantadas em sistemas de comunicação de dados.
Uma estação móvel pode estar em comunicação com mais de uma estação base, uma condição conhecida como soft handoff. O soft handoff pode incluir múltiplos setores de uma estação base (ou um subsistema transceptor base (BTS)), conhecido como softer handoff, bem como com setores de múltiplos BTSs. Os setores de estação base no soft handoff ficam de um modo geral armazenados no Conjunto Ativo de uma estação móvel. Em um sistema de recursos de comunicação simultaneamente compartilhado, tal como o IS-95, o IS-2000, ou a parte correspondente de um sistema lxEV-DV, a estação móvel pode combinar sinais de link direto transmitidos a partir de todos os setores no Conjunto Ativo. Em um sistema apenas de dados, tal como o IS-856, ou a parte correspondente de um sistema lxEV-DV, uma estação móvel recebe um sinal de dados de link direto a partir de uma t
16/106 estação base no Conjunto Ativo, à estação base servidora (determinada de acordo com um algoritmo de seleção de estação móvel, tal como aqueles descritos no padrão C.SOO02.C). Outros sinais de link direto, exemplos dos quais serão detalhados mais adiante, podem também ser recebidos a partir de estações base não servidoras.
Os sinais de link reverso provenientes da estação móvel podem ser recebidos em múltiplas estações base e a qualidade do link reverso é de um modo geral mantida para as estações base no conjunto ativo. É possível que os sinais de link reverso recebidos em múltiplas estações base sejam combinados. De um modo geral, a combinação suave de sinais de link reverso provenientes de estações base de localizações diferentes irá requerer significativa largura de banda de comunicação da rede com muito pouco retardo e, portanto os sistemas exemplares acima listados não a suportam. No softer handoff os sinais de link reverso recebidos em múltiplos setores em um único BTS podem ser combinados sem sinalização da rede. Apesar de qualquer tipo de combinação de sinais de link reverso poder ser implementado dentro do escopo da presente invenção, nos sistemas exemplares acima descritos, o controle de potência do link reverso mantém qualidade tal que os quadros de link reverso sejam decodificados com sucesso em um BTS (diversidade de comutação).
A transmissão de dados no link reverso também pode ser efetuada no sistema 100. Os subsistemas de recepção e transmissão 210 a 230 e 250, descritos podem ser implementados para enviar sinais de controle através do link direto para orientar a transmissão de dados através do link reverso. As estações móveis 106 também podem transmitir informações de controle através do link reverso. Várias estações móveis 106 em comunicação com uma ou mais estações base 104 podem acessar o recurso de comunicação compartilhado (isto é, o canal de link reverso, o qual pode
17/106 ser alocado de forma variável, tal como no lxEV-DV, ou uma alocação fixa, como no IS-856), em resposta a várias técnicas de controle de acesso e controle de taxa, exemplos das quais serão detalhados mais adiante. O programador 240 pode ser implementado para determinar a alocação de recursos de link reverso. Exemplos de sinais de controle e dados para comunicação de dados no link reverso serão detalhados mais adiante.
Modalidades exemplares de estação base e estação móvel
A Figura 3 é um diagrama de blocos de um dispositivo de comunicação sem fio, tal como a estação móvel 106 ou a estação base 104. Os blocos apresentados em tal modalidade exemplar serão de um modo geral um subconjunto dos componentes incluidos ou em uma estação base 104 ou em uma estação móvel 106. Os versados na técnica irão prontamente adaptar a modalidade apresentada na Figura 3 para uso em qualquer número de configurações de estação base ou estação móvel.
Os sinais são recebidos na antena 310 e entregues ao receptor 320. 0 receptor 320 efetua o processamento de acordo com um ou mais padrões de sistemas celulares, tais como os padrões acima mencionados. O receptor 320 efetua vários processamentos tais como a conversão de rádio frequência (RF) para banda base, amplificação, conversão analógico para digital, filtragem e similares. Várias técnicas para recepção são conhecidas pelos versados na técnica. O receptor 320 pode ser usado para medir a qualidade do canal dos links direto e reverso, quando o dispositivo é uma estação móvel ou estação base, respectivamente, apesar de um estimador de qualidade de canal 335 separado ser mostrado para clareza de descrição, tal como detalhado mais adiante.
Os sinais provenientes do receptor 320 são demodulados no demodulador 325 de acordo com uma ou mais padrões de comunicação. Em uma modalidade exemplar, é
I
18/106 implementado um demodulador capaz de demodular sinais lxEVDV. Em modalidades alternativas, podem ser suportados padrões alternativos e certas modalidades podem suportar múltiplos formatos de comunicação. O demodulador 325 pode efetuar a recepção RAKE, equalização, combinação, deintercalação, decodificação e várias outras funções, conforme necessário pelo formato dos sinais recebidos. Várias técnicas de demodulação são conhecidas pelos versados na técnica. Em uma estação base 104, o demodulador 32 5 irá demodular de acordo com o link reverso. Em uma estação móvel 106, o demodulador 325 irá demodular de acordo com o link direto. Tanto o canal de dados como o de controle aqui descritos, constituem exemplos de canais que podem ser recebidos e demodulados no receptor 320 e demodulador 325. A demodulação do canal de dados direto irá ocorrer de acordo com a sinalização no canal de controle, tal como foi acima descrito.
O decodificador de mensagens 330 recebe dados demodulados e extrai sinais ou mensagens direcionadas à estação móvel 106 ou estação base 104 através dos links direto ou reverso, respectivamente. O decodificador de mensagens 330 decodifica várias mensagens usadas para estabelecer, manter e interromper uma chamada (incluindo sessões de voz ou dados) em um sistema. As mensagens podem incluir indicações de qualidade de canal, tais como medições de C/I, mensagens de controle de potência, ou mensagens de canal de controle usadas para demodular o canal de dados direto. Vários tipos de mensagens de controle podem ser decodificados seja em uma estação base 104 ou em uma estação móvel 106 tal como transmitidas através dos links reverso ou direto, respectivamente. Como exemplo, são descritas mais adiante mensagens de solicitação e mensagens de concessão para programação de transmissão de dados no link reverso para geração em uma estação móvel ou estação base, respectivamente. Vários
19/106 outros tipos de mensagens são conhecidos pelos versados na técnica e podem estar especificados nos vários padrões de comunicação sendo suportados. As mensagens são entregues ao processador 350 para uso em processamento subsequente. Algumas ou a totalidade das funções do decodificador de mensagens 330 podem ser efetuadas no processador 350, apesar de um bloco individual ser apresentado para claridade da descrição. Alternativamente, o demodulador 325 pode decodificar certas informações e enviá-las diretamente ao processador 350 (uma mensagem de bit único, tal como uma ACK/NAK ou um comando UP/DOWN de controle de potência). Vários sinais e mensagens para uso nas modalidades aqui descritas serão descritos mais adiante.
O estimador de qualidade de canal 335 está conectado ao receptor 320 e é usado para efetuar várias estimativas de nível de potência para uso nos procedimentos aqui descritos, bem como para uso em vários outros processamentos usados em comunicação, tais como a demodulação. Em uma estação móvel 106, podem ser efetuadas medições de C/I. Além disso, medições de qualquer sinal ou canal usado no sistema podem ser medidas no estimador de qualidade de canal 335 de uma dada modalidade. Em uma estação base 104 ou estação móvel 106, podem ser efetuadas estimações de intensidade de sinal, tais como a potência do piloto recebido. O estimador de qualidade de canal
335 é apresentado na forma de um bloco separado apenas para claridade da descrição. E comum que tal bloco seja incorporado em outro bloco, tal como o receptor 320 ou o demodulador
325. Podem ser efetuados vários tipos de estimativas de intensidade de sinal, dependendo de qual sinal ou qual tipo de sistema estiver sendo estimado. De um modo geral, qualquer tipo de bloco de estimações de métrica de qualidade de canal pode ser implementado no lugar do estimador de qualidade de canal 335 dentro do escopo da presente invenção. Em uma estação base 104, as estimativas *
<
20/106 de qualidade de canal são entregues ao processador 350 para uso em programação, ou determinação da qualidade do link reverso, tal como será descrito mais adiante
As estimativas de qualidade de canal podem ser usadas para determinar se sao requeridos comandos de controle de potência UP ou
DOWN para levar a potência dos links direto ou reverso para um ponto de ajuste desejado.
ponto de ajuste desejado pode ser determinado por meio de um mecanismo de controle de potência de malha externa.
Os sinais são transmitidos através da antena 310.
Os sinais transmitidos são formatados no transmissor 370 de acordo com um ou mais padrões do sistema sem fio, tais como aqueles acima mencionados. Os exemplos de componentes que podem ser incluídos no transmissor 370 incluem amplificadores, filtros, conversores digital/analógico (D/A), conversores de radiofrequência (RF) e similares. Os dados para transmissão são providos ao transmissor 370 pelo modulador 365. Os dados e canais de controle podem ser formatados para transmissão de acordo com uma variedade de formatos. Os dados para transmissão através do canal de dados do link direto podem ser formatados no modulador 365 de acordo com uma taxa e um formato de modulação indicados por um algoritmo de programação de acordo com uma C/I ou outra medição de qualidade de canal. Um programador, tal como o programador 240, acima descrito, pode residir no processador 350. De forma similar, o transmissor 370 pode ser orientado a transmitir em um nível de potência de acordo com o algoritmo de programação. Os exemplos de componentes que podem ser incorporados no modulador 365 incluem codificadores, intercaladores, espalhadores e moduladores de vários tipos. Um esquema de link reverso, incluindo exemplos de formatos de modulação e controle de acesso adequados para implementação em um sistema lxEV-DV também será descrito mais adiante.
/106
O gerador de mensagens 360 pode ser usado para preparar mensagens de vários tipos, tal como aqui descrito. Como exemplo, as mensagens C/I podem ser geradas em uma estação móvel para transmissão através do link reverso. Vários tipos de mensagens de controle podem ser gerados em uma estação base 104 ou uma estação móvel 106 para transmissão através dos links direto e reverso, respectivamente. Como exemplo, são descritas mais adiante mensagens de solicitação e mensagens de concessão para programação da transmissão de dados pelo link reverso para geração em uma estação móvel ou estação base, respectivamente.
Os dados recebidos e demodulados no demodulador 325 podem ser entregues ao processador 350 para uso em comunicações de voz ou dados, bem como para vários outros componentes. De forma similar, dados para transmissão podem ser dirigidos para o modulador 365 e para o transmissor 370 a partir do processador 350. Como exemplo, vários aplicativos de dados podem estar presentes no processador 350, ou em outro processador incluído no dispositivo de comunicação sem fio 104 ou 106 (não mostrado). Uma estação base 104 pode ser conectada, através de outros equipamentos não mostrados, a uma ou mais redes externas, tais como a Internet (não mostrado). Uma estação móvel 106 pode incluir um link para um dispositivo externo, tal como um computador laptop (não mostrado).
O processador 350 pode ser um microprocessador de uso geral, um processador de sinais digitais (DSP), ou um processador de uso específico. 0 processador 350 pode efetuar algumas ou todas as funções do receptor 320, do demodulador 325, do decodificador de mensagens 330, do estimador de qualidade de canal 335, do gerador de mensagens 360, do modulador 365, ou do transmissor 370, bem como qualquer outro processamento requerido pelo dispositivo de comunicação sem fio. O processador 350 pode
22/106 estar conectado com hardware de uso específico para auxílio em tais tarefas (detalhes não mostrados). Os aplicativos de dados ou voz podem ser externos, tais como um computador laptop conectado externamente ou conexões para uma rede, podem rodar em um processador adicional no interior do dispositivo de comunicação sem fio 104 ou 106 (não mostrados), ou podem rodar no próprio processador 350. O processador 350 está conectado com a memória 355, que pode ser usada para armazenamento de dados, bem como de instruções para efetuar os vários procedimentos e métodos aqui descritos. Os versados na técnica notarão que a memória 355 pode ser constituída por um ou mais componentes de memória de vários tipos, que podem estar embutidos em parte ou em todo no interior do processador 350.
Um típico sistema de comunicação pode incluir um ou mais canais de vários tipos. Mais especificamente, são implementados um ou mais canais de dados. É também comum que um ou mais canais de controle sejam implementados, apesar de que sinalização de controle em banda possa ser incluída em um canal de dados. Como exemplo, em um sistema lxEV-DV, são definidos um Canal de Controle de Dados em Pacotes Direto (F-PDCCH) e um Canal de Dados em Pacotes Direto (F-PDCH) para transmissão de controle e dados, respectivamente, através do link direto. No que se segue, serão detalhados vários exemplos de canais para transmissão de dados através do link reverso.
Considerações de projeto de link reverso lxEV-DV
Nesta seção, são descritos vários fatores considerados no projeto de uma modalidade exemplar de um link reverso de um sistema de comunicação sem fio. Em muitas das modalidades, adicionalmente detalhadas nas seções seguintes, são usados sinais, parâmetros e procedimentos associados ao padrão lxEV-DV. Tal padrão é descrito apenas com propósitos ilustrativos, uma vez que cada um dos aspectos aqui descritos, e combinações dos
23/106 mesmos, podem ser aplicados a qualquer número de sistemas de comunicação dentro do escopo da presente invenção. A presente seção serve como um resumo parcial de vários aspectos da invenção, apesar de não ser completo. As modalidades exemplares são adicionalmente detalhadas nas seções subsequentes, nas quais são descritos aspectos adicionais.
Em muitos casos, a capacidade do link reverso é limitada por interferência. As estações base alocam os recursos de comunicação de link reverso disponíveis para as estações móveis para utilização eficiente para maximizar a capacidade de transmissão de acordo com os requerimentos de Qualidade de Serviço (QoS) para as várias estações móveis.
A maximização do uso dos recursos de comunicação do link reverso envolve vários fatores. Um fator a se considerar é a mistura de transmissões de link reverso programadas a partir de várias estações móveis, cada uma das quais pode estar experimentando qualidade de canal variável em qualquer dado momento. Para aumentar a capacidade de transmissão geral (os dados transmitidos por todas as estações móveis na célula) é desejável que todo o link reverso seja completamente utilizado sempre que existam dados de link reverso a serem enviados. Para preencher a capacidade disponível, às estações móveis pode ser concedido acesso na taxa mais elevada que elas podem suportar e estações móveis adicionais podem receber acesso até que a capacidade seja alcançada. Um fator que uma estação base pode considerar na decisão sobre quais estações móveis programar é a taxa máxima que cada estação móvel pode suportar e a quantidade de dados que cada estação móvel possui para enviar. Uma estação móvel capaz de maior capacidade de transmissão pode ser selecionada em lugar de uma estação móvel alternativa cujo canal não suporta a capacidade de transmissão mais elevada.
106
Outro fator a ser considerado é a qualidade de serviço requerida por cada estação móvel. Apesar de ser permitido retardar o acesso para uma estação móvel na esperança de que o canal irá melhorar, optando em lugar disto por selecionar uma estação móvel melhor situada, pode ocorrer que as estações móveis abaixo do ideal possam necessitar da concessão de acesso para atender a garantias mínimas de qualidade de serviço. Dessa forma, a capacidade de transmissão de dados programada pode não ser o máximo absoluto, mas sim maximizada considerando as condições de canal, a potência de transmissão disponível para a estação móvel e requerimentos de serviço. É desejável para qualquer configuração reduzir a relação sinal/ruído para a mistura selecionada.
Vários mecanismos de programação serão descritos mais adiante para permitir que uma estação móvel transmita dados através do link reverso. Uma classe de transmissão de link reverso envolve a estação móvel efetuar uma solicitação para transmissão através do link reverso. A estação base efetua uma determinação sobre se recursos estão disponíveis para atender à solicitação. Uma concessão pode ser feita para permitir a transmissão. Tal handshake entre a estação móvel e a estação base introduz um retardo antes que os dados de link reverso possam ser transmitidos. Para certas classes de dados de link reverso, o retardo pode ser aceitável. Outras classes podem ser mais sensíveis a retardo e técnicas alternativas para transmissão no link reverso serão detalhadas mais adiante para reduzir o retardo.
Além disso, recursos de link reverso são gastos para efetuar uma solicitação para transmissão e recursos de link direto são gastos para responder à solicitação, isto é, transmitir uma concessão. Quando a qualidade de canal de uma estação móvel está baixa, isto é, por geometria baixa ou desvanecimento profundo, a potência requerida no link
25/106 direto para alcançar a estação móvel pode ser relativamente elevada. Várias técnicas são descritas a seguir, para reduzir o número ou a potência de transmissão requerida de solicitações e concessões requeridas para transmissão de dados no link reverso.
Para evitar o retardo introduzido por um handshake de solicitação/concessão, bem como para economizar os recursos dos links direto e reverso necessários para suportá-lo, é suportado um modo de transmissão autônomo reverso. Uma estação móvel pode transmitir dados em uma taxa limitada através do link reverso sem efetuar uma solicitação ou aguardar uma concessão.
Pode também ser desejável modificar a taxa de transmissão de uma estação móvel que está transmitindo de acordo com uma concessão, ou de forma autônoma, sem o overhead de uma concessão. Para conseguir isto, podem ser implementados comandos de controle de taxa juntamente com programação autônoma e baseada em solicitação/concessão. Como exemplo, um conjunto de comandos pode incluir um comando para elevar, reduzir e manter constante a taxa atual de transmissão. Tais comandos de controle de taxa podem ser endereçados a cada estação móvel individualmente, ou a grupos de estações móveis. Vários exemplos de comandos de controle de taxa, canais e sinais serão detalhados mais adiante.
A estação base aloca uma parte da capacidade do link reverso para uma ou mais estações móveis. Uma estação móvel que recebe o acesso recebe um nivel de potência máximo. Nas modalidades exemplares aqui descritas, o recurso de link reverso é alocado pela utilização de uma relação Tráfego/Piloto (T/P). Uma vez que o sinal piloto de cada estação móvel é controlado de forma adaptativa através do controle de potência, a especificação da relação T/P indica a potência disponível para uso na transmissão de «
26/106 ciados através do link reverso. A estação base pode efetuar concessões especificas para uma ou mais estações móveis, indicando um valor T/P especifico para cada estação móvel. A estação base pode também efetuar uma concessão em comum para as estações móveis restantes que solicitaram acesso, indicando um valor T/P máximo que é permitido para que as estações móveis restantes transmitam. A transmissão autônoma e programada, as concessões individuais e comuns e o controle de taxa serão detalhados mais adiante.
Vários algoritmos de programação são conhecidos pelos versados na técnica, e outros ainda estão por ser desenvolvidos, que podem ser usados para determinar os vários valores T/P específicos e comuns para concessões, bem como comandos de controle de taxa desejada de acordo com o número de estações móveis registradas, com a probabilidade de transmissão autônoma pelas estações móveis, com o número e tamanho das solicitações pendentes, com a resposta média esperada para as concessões e de acordo com quaisquer outros fatores. Em um exemplo, é efetuada uma seleção com base na prioridade de Qualidade de Serviço (QoS), na eficiência e na capacidade de transmissão que pode ser conseguida a partir do conjunto de estações móveis solicitantes. Um exemplo de técnica de programação está descrito no Pedido Co-pendente de Patente U.S. N- de Série 10/651.810, intitulado SYSTEM AND METHOD FOR A TIMESCALABLE PRIORITY-BASED SCHEDULER, depositado em 28 de agosto de 2003, em nome da Requerente da presente invenção. Referências adicionais incluem a Patente U.S. N2 5.914.950,
intitulada METHOD AND APPARATUS FOR REVERSE LINK RATE
SCHEDULING e a Patente U.S. N- 5.923.650, também
intitulada METHOD AND APPARATUS FOR REVERSE LINK RATE
SCHEDULING , ambas em nome da Requerente da presente
invenção.
Uma estação móvel pode transmitir um pacote de dados usando um ou mais subpacotes, em que cada subpacote
/106 i
t de pacote (cada subpacote de forma idêntica, uma contem as informações completas não é necessariamente codificado vez codificações através de redundância podem vários subpacotes). Podem retransmissão para ou ser ser que várias implementadas implementadas transmissão confiável, por exemplo solicitação de automático (ARQ). Dessa forma, caso o primeiro assegurar repetidor subpacote seja recebido sem erro (usando uma CRC, por exemplo) , uma confirmação positiva (ACK) é enviada para a estação móvel e nenhum subpacote adicional será enviado (note-se que cada subpacote compreende todas as informações de pacote, em uma ou outra forma). Caso o primeiro subpacote não seja recebido corretamente, então um sinal de confirmação negativa (NAK) é enviado para a estação móvel e o segundo subpacote será transmitido. A estação base pode combinar a energia dos dois subpacotes e tentar a decodificação. O processo pode ser repetido indefinidamente, apesar de ser comum especificar um número máximo de subpacotes. Nas modalidades exemplares aqui descritas, podem ser transmitidos até quatro subpacotes. Dessa forma, a probabilidade de recepção correta aumenta á medida que subpacotes adicionais são recebidos. A seguir, são detalhadas várias formas para combinar respostas ARQ, comandos de controle de taxa e concessões, para prover o nível desejado de flexibilidade nas taxas de transmissão com níveis de overhead aceitáveis.
Como foi acima descrito, uma estação móvel pode equilibrar capacidade de transmissão com latência na decisão sobre se usar transferência autônoma para transmissão de dados com baixa latência ou solicitar uma transferência de taxa mais elevada e aguardar uma concessão comum ou específica. Além disso, para uma dada T/P, a estação móvel pode selecionar uma taxa de dados para se adequar à latência ou à capacidade de transmissão. Como exemplo, uma estação móvel com relativamente poucos bits
28/106 para transmissão pode decidir que é desejável baixa latência. Para a T/P disponível (provavelmente o máximo de transmissão autônoma neste exemplo, porém podendo também ser a T/P de concessão comum ou especifica), a estação móvel pode selecionar uma taxa e formato de modulação tal que a probabilidade da estação base receber corretamente o primeiro subpacote seja elevada. Apesar de a retransmissão estará disponível caso necessário, é provável que tal estação móvel seja capaz de transmitir seus bits de dados em um subpacote. Em várias modalidades exemplares aqui descritas, cada subpacote é transmitido durante um período de 5 ms. Portanto, neste exemplo, uma estação móvel pode efetuar uma transferência autônoma imediata que provavelmente será recebida na estação base após um intervalo de 5 ms. Note-se que, alternativamente, a estação móvel pode usar a disponibilidade de subpacotes adicionais para aumentar a quantidade de dados transmitidos para uma dada T/P. Assim sendo, uma estação móvel pode selecionar a transferência autônoma para reduzir a latência associada a solicitações e concessões e pode, adicionalmente, trocar a capacidade de transmissão por uma T/P específica para minimizar o número de subpacotes (e, portanto a latência) requeridas. Mesmo que seja selecionado o número total de subpacotes, a transferência autônoma terá latência mais baixa do que a solicitação e concessão para transferências de dados relativamente pequenas. Os versados na técnica notarão que a medida que cresce a quantidade de dados a ser transmitida, requerendo múltiplos pacotes para transmissão, a latência total pode ser reduzida por comutação para um formato de solicitação e concessão, uma vez que a penalidade da solicitação e concessão será eventualmente deslocada pela capacidade de transmissão aumentada de uma taxa de dados mais elevada através de múltiplos pacotes. Tal processo será adicionalmente detalhado mais adiante, i
i
29/106 com um conjunto exemplar de taxas e formatos de transmissão que podem ser associados a várias atribuições de T/P. Transmissão de Dados no Link Reverso
Uma meta de um esquema de link reverso pode ser a de manter a elevação sobre termal (RoT) na estação base relativamente constante enquanto existem dados de link reverso a serem transmitidos. A transmissão através do canal de dados do link reverso é gerenciada em três modos diferentes:
Transmissão autônoma: tal caso é utilizado para tráfego que requer baixo retardo. A estação móvel pode transmitir imediatamente, até uma certa taxa de transmissão, determinada pela estação base servidora (isto é, a estação base para a qual a estação móvel direciona seu Indicador de Qualidade de Canal (CQI)). Uma estação base servidora, é também designada como uma estação base programadora ou uma estação base concessora. A taxa de transmissão máxima permitida para transmissão autônoma, pode ser sinalizada pela estação base servidora dinamicamente com base na carga do sistema, congestionamento, etc.
Transmissão programada: a estação móvel envia uma estimativa do tamanho de seu buffer, da potência disponível e possivelmente outros parâmetros. A estação base determina quando a estação móvel pode transmitir. A meta de um programador é a de limitar o número de transmissões simultâneas, reduzindo dessa forma a interferência entre as estações móveis. O programador pode tentar levar as estações móveis nas regiões entre as células a transmitir em taxas mais baixas de forma a reduzir a interferência para células vizinhas e para controlar rigorosamente a RoT para proteger a qualidade de voz no R-FCH, a realimentação DV no R-CQICH e as confirmações (R-ACKCH) , bem como a estabilidade do sistema.
/106 t
t
Transmissão Controlada por Taxa: caso uma estaçao móvel transmita de forma programada (isto é, concedida) ou autônoma, uma estação base pode ajustar a taxa de transmissão através de comandos de controle de taxa. Os exemplos de comandos de controle de taxa incluem elevar, reduzir, ou manter a taxa atual. Comandos adicionais podem ser incluídos para especificar como deve ser implementada uma mudança de taxa (isto é, a quantidade de elevação ou redução). Os comandos de controle de taxa podem ser probabilísticos ou determinísticos.
Várias modalidades, aqui detalhadas, contêm um ou mais recursos projetados para melhorar a capacidade de transmissão, a capacidade e o desempenho geral do sistema do link reverso de um sistema de comunicação sem fio. Apenas com o propósito de ilustração, é descrita a parte de dados de um sistema lxEV-DV, em específico a otimização da transmissão por várias estações móveis através do Canal Reverso Suplementar Aperfeiçoado (R-ESCH). Nesta seção são detalhados os vários canais de links direto e reverso usados em uma ou mais dentre as modalidades exemplares. Tais canais constituem de um modo geral um subconjunto dos canais usados em um sistema de comunicação.
A Figura 4 apresenta uma modalidade exemplar de sinais de dados e controle para a comunicação de dados no link reverso. Uma estação móvel 106 é apresentada em comunicação através de vários canais, cada canal estando conectado a uma ou mais estações base 104A a 104C. A estação base 104A está marcada como a estação base programadora. As outras estações base 104B e 104C fazem parte do Conjunto Ativo da estação móvel 106. São apresentados quatro tipos de sinais de link reverso e quatro tipos de sinais de link direto. Eles serão descritos a seguir.
R-REQCH
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O Canal de Solicitação Reverso (R-REQCH) é usado pela estação móvel para solicitar à estação base programadora uma transmissão de dados através do link reverso. Na modalidade exemplar, as solicitações são para transmissão através do R-ESCH (detalhado mais adiante). Na modalidade exemplar, uma solicitação através do R-REQCH inclui a relação T/P que a estação móvel pode suportar, variável de acordo com as condições variáveis de canal, e o tamanho do buffer (isto é, a quantidade de dados aguardando transmissão). A solicitação pode também especificar a qualidade de serviço (QoS) para os dados aguardando a transmissão. Note-se que uma estação móvel pode possuir um único nível de QoS especificado para a estação móvel ou, alternativamente, diferentes níveis de QoS para diferentes tipos de opções de serviço. Protocolos de camadas superiores podem indicar o QoS, ou outros parâmetros desejados (tais como requerimentos quanto a latência ou capacidade de transmissão) para vários serviços de dados. Em- uma modalidade alternativa, um Canal de Controle Dedicado Reverso (R-DCCH), usado em conjunto com outros sinais de link reverso, tais como o Canal Fundamental Reverso (R-FCH) (usado para serviços de voz, por exemplo), pode ser usado para portar solicitações de acesso. De um modo geral, as solicitações de acesso podem ser descritas como compreendendo um canal lógico, isto é, um Canal de Solicitação de Programa Reverso (R-SRCH), o qual pode ser mapeado para qualquer canal físico existente, tal como o RDCCH. A modalidade exemplar é retro compatível com os sistemas CDMA existentes, tais como o IS-2000 Revisão C, e o R-REQCH é um canal físico que pode ser implementado na ausência do R-FCH ou do R-DCCH. Para maior clareza, o termo R-REQCH é usado para descrever o canal de solicitação de acesso nas modalidades aqui descritas, apesar de que os versados na técnica poderão prontamente estender os princípios para qualquer tipo de sistema de solicitação de
32/106 acesso, seja o canal de solicitação de acesso logico ou físico. O R-REQCH pode ser interrompido (gated off), até ser necessária uma solicitação, reduzindo dessa forma a interferência e economizando a capacidade do sistema.
Na modalidade exemplar, o R-REQCH possui 12 bits de entrada que consistem do seguinte: 4 bits para especificar a relação T/P máxima do R-ESCH que a estação móvel pode suportar, 4 bits para especificar a quantidade de dados no buffer da estação móvel e 4 bits para especificar o QoS. Os versados na técnica notarão que qualquer número de bits e vários outros campos podem ser incluídos em modalidades alternativas.
F-GCH
O Canal de Concessão Direto (F-GCH) é transmitido a partir da estação base programadora para a estação móvel. O F-GCH pode ser constituído por múltiplos canais. Na modalidade exemplar, é implementado um canal F-GCH comum para efetuar concessões comuns, e um ou mais canais F-GCH individuais são implementados para efetuar concessões individuais. As concessões são efetuadas pela estação base programadora em resposta a uma ou mais solicitações provenientes de uma ou mais estações móveis através de seus respectivos R-REQCHs. Os canais de concessão podem ser marcados como GCHx, em que o subscrito x identifica o número do canal. Um canal número 0 pode ser usado para indicar o canal de concessão comum. Caso sejam implementados N canais individuais, o subscrito x pode variar de 1 a N.
Uma concessão individual pode ser efetuada para uma ou mais estações móveis, cada uma das quais dá permissão à estação móvel identificada para transmitir através do R-ESCH com uma relação T/P especificada ou menor. O efetuar concessões através do link direto irá naturalmente introduzir overhead que utiliza alguma capacidade do link direto. A seguir, serão detalhadas
33/106 várias opções para mitigar o overhead associado às concessões, outras opções ficando claras para os versados na técnica à luz dos presentes ensinamentos.
Uma consideração é a de que as estações móveis estarão situadas de tal forma que cada uma experimenta qualidade de canal variável. Dessa forma, por exemplo, uma estação móvel com alta geometria, com um bom canal de links direto e reverso, pode demandar uma potência relativamente baixa para o sinal de concessão, e provavelmente será capaz 10 de se beneficiar de uma alta taxa de dados, sendo, portanto desejável para uma concessão individual. Uma estação móvel de baixa geometria, ou uma que experimente desvanecimento mais profundo, pode requerer potência significativamente maior para receber uma concessão individual com segurança.
Tal estação móvel pode não ser a melhor candidata para uma concessão individual. Uma concessão comum para tal estação móvel, descrita a seguir, pode ser menos custosa em termos de overhead no link direto.
Na modalidade exemplar, são implementados vários 20 canais F-GCH individuais para prover o número correspondente de concessões individuais em um momento específico. Os canais F-GCH são multiplexados por divisão de código. Isto facilita a capacidade de transmitir cada concessão no nível de potência requerido para alcançar 25 apenas a estação móvel específica desejada. Em uma modalidade alternativa, pode ser implementado um único canal de concessão individual, com as várias concessões individuais multiplexadas no tempo. Variar a potência de cada concessão em um F-GCH individual multiplexado em tempo 30 pode introduzir complexidade adicional. Qualquer técnica de sinalização para entrega de concessões comuns ou individuais pode ser implementada dentro do escopo da presente invenção.
Em algumas modalidades, é implementado um número 35 relativamente grande de canais de concessão individuais
34/106 (isto é, F-GCH) para permitir um número relativamente grande de concessões individuais de cada vez. Em tal caso pode ser desejável limitar o número de canais de concessão individuais que cada estação móvel deve monitorar. Em uma modalidade exemplar, são definidos vários subconjuntos do número total de canais de concessão individuais. A cada estação móvel é atribuído um subconjunto de canais de concessão individuais para monitorar. Isto permite à estação móvel reduzir a complexidade de processamento e, correspondentemente, reduzir o consumo de energia. A compensação está na flexibilidade de programação, uma vez que a estação base programadora pode não ser capaz de atribuir arbitrariamente conjuntos de concessões individuais (por exemplo, todas as concessões individuais não podem ser feitas para membros de um único grupo, uma vez que tais membros, por projeto, não monitoram um ou mais dos canais de concessão individuais). Note-se que tal perda de flexibilidade não resulta necessariamente em uma perda de capacidade. Como ilustração, considere-se um exemplo incluindo quatro canais de concessão individuais. As estações móveis de número par podem ser atribuídas para monitorar os primeiros dois canais de concessão e as estações móveis de número ímpar podem ser atribuídas para monitorar os últimos dois. Em outro exemplo, os subconjuntos podem se sobrepor, tal como pelas estações móveis pares monitorarem os primeiros três canais de concessão e as estações móveis ímpares monitorarem os últimos três canais de concessão. Fica claro que a estação base programadora não pode atribuir arbitrariamente quatro estações móveis de qualquer grupo (par ou ímpar). Tais exemplos são meramente ilustrativos. Qualquer número de canais, com qualquer configuração de subconjuntos podem ser implementados dentro do escopo da presente invenção.
As estações móveis restantes, tendo feito uma solicitação, porém não recebendo uma concessão individual, t
»
35/106 podem receber permissão para transmitir através do R-ESCH usando uma concessão comum, a qual especifica uma relação T/P máxima à qual deve aderir cada uma das estações móveis restantes. O F-GCH comum pode também ser designado como o Canal de Concessão Comum Direto (F-CGCH). Uma estação móvel monitora os um ou mais canais de concessão individuais (ou um subconjunto dos mesmos), bem como o F-GCH comum. A menos que receba uma concessão individual, a estação móvel pode transmitir caso seja emitida uma concessão comum. A concessão comum indica a relação T/P máxima em que as estações móveis restantes (as estações móveis da concessão comum) podem transmitir para os dados com um certo tipo de QoS.
Na modalidade exemplar, cada concessão comum é válida para um certo número de intervalos de transmissão de subpacotes. Uma vez recebida uma concessão comum, uma estação móvel que enviou uma solicitação, porém não obtém uma concessão individual, pode iniciar a transmissão de um ou mais pacotes de codificador dentro dos intervalos de transmissão subsequentes. As informações de concessão podem ser repetidas várias vezes. Isto permite que a concessão comum seja transmitida em um nível de potência reduzido com relação a uma concessão individual. Cada estação móvel pode combinar a energia de múltiplas transmissões para decodificar com confiança a concessão comum. Portanto, uma concessão comum pode ser selecionada para estações móveis com baixa geometria, por exemplo, em que uma concessão individual for considerada muito custosa em termos de capacidade do link direto. No entanto, as concessões comuns ainda requerem overhead, várias técnicas para reduzir tal overhead sendo detalhadas a seguir.
F-GCH é enviado pela estação base para cada estação móvel que a estação base programa para transmissão de um novo pacote R-ESCH. Ele pode também ser enviado durante uma transmissão ou uma retransmissão de um pacote r
36/106 de codificador para forçar a estação móvel a modificar a relação T/P de sua transmissão para os subpacotes subsequentes do pacote de codificador caso se torne necessário o controle de congestionamento.
Na modalidade exemplar, a concessão comum consiste de 12 bits, incluindo um campo de tipo de 3 bits para especificar o formato dos próximos nove bits. Os bits restantes indicam a relação T/P máxima permitida para três classes de estações móveis tal como especificado no campo de tipo, com 3 bits denotando a relação T/P máxima permitida para cada classe. As classes de estações móveis podem estar baseadas em exigências de QoS, ou outro critério. Vários outros formatos de concessão comum podem ser considerados e ficarão prontamente claros para os versados na técnica.
Na modalidade exemplar, uma concessão individual incluindo: 11 bits para especificar o a relação T/P máxima permitida para a está recebendo a concessão para sinalizar explicitamente à estação sua relação T/P máxima permitida, relação T/P máxima permitida para 0 móvel para não transmitir o Ro ID da estação móvel (1 dentre permitida (1 dentre 10 valores) especificada. Em uma modalidade concessão longa pode ser ajustado especifiçada. Quando o bit de for ajustado para um, a estação móvel para transmitir um número predeterminado, fixo, relativamente grande (o qual pode ser atualizado por sinalização) de pacotes através de tal canal ARQ. Caso o compreende 12 bits, ID da estação móvel e estação móvel que transmitir, ou para móvel que modifique o ajuste da avisar à estação bits especificam
192 valores) e a incluindo
ESCH). Os
T/P máxima para a estação alternativa, um móvel bit de para a estação concessão longa recebe concessão móvel bit de concessão longa seja ajustado para zero, a estação móvel recebe concessão para transmitir um pacote. Uma estação móvel pode ser ordenada a desligar suas
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I transmissões do R-ESCH com a especificação de relação T/P zero e isto pode ser usado para sinalizar à estação móvel para desligar sua transmissão através do R-ESCH por uma única transmissão de subpacote de um único pacote, caso o bit de concessão longa esteja desligado, ou por um período mais longo caso o bit de concessão longa esteja ligado.
Em uma modalidade exemplar, a estação móvel monitora apenas os F-GCH(s) provenientes da estação base servidora. Caso a estação móvel receba uma mensagem F-GCH, então a estação móvel segue as informações sobre taxa na mensagem F-GCH e ignora os bits de controle de taxa. Uma alternativa seria a de que a estação móvel use a regra de que caso qualquer indicador de controle de taxa proveniente de uma estação base que não a estação base servidora indique uma redução de taxa (isto é, o comando RATE_DECREASE, detalhado mais adiante) então a estação móvel irá reduzir sua taxa, mesmo que o F-GCH indique uma elevação.
Em uma modalidade alternativa, a estação móvel pode monitorar o F-GCH proveniente de todas as estações base ou de um subconjunto das estações base em seu Conjunto Ativo. A sinalização de camada superior indica para a estação móvel quais F-GCH(s) monitorar e como combiná-los na atribuição de canal, através de uma mensagem de orientação de handoff, ou outras mensagens. Note-se que um subconjunto de F-GCHs provenientes de diferentes estações base podem ser combinados de modo suave. A estação móvel será notificada sobre tal possibilidade. Após a possível combinação suave dos F-GCHs provenientes de diferentes estações base, podem ainda existir múltiplos F-GCHs em qualquer dado momento. A estação móvel pode então decidir sobre sua taxa de transmissão como sendo a taxa mais baixa concedida (ou por alguma outra regra).
R-PICH
/106
Ο canal reverso de piloto (R-PICH) é transmitido a partir da estação móvel para as estações base no Conjunto Ativo. A potência no R-PICH pode ser medida em uma ou mais estações base para uso no controle de potência do link reverso. Como é bem conhecido pelos versados na técnica, os sinais piloto podem ser usados para prover medições de amplitude e fase para uso em demodulação coerente. Como foi acima descrito, a quantidade de potência de transmissão disponível para a estação móvel (seja limitada pela estação base programadora ou pelas limitações inerentes do amplificador de potência da estação móvel) é dividida dentre o canal piloto, o canal ou canais de tráfego e os canais de controle. Uma potência de piloto adicional pode ser necessária para taxas de dados mais elevadas e formatos de modulação. Para simplificar o uso do R-PICH para controle de potência, e para evitar alguns dos problemas associados a mudanças instantâneas na potência de piloto requerida, um canal adicional pode ser alocado para uso como um piloto suplementar ou secundário. Apesar de que, de um modo geral, os sinais piloto são transmitidos usando-se sequências de dados conhecidas, tal como aqui descrito, um sinal portador de informações pode também ser implementado para uso na geração de informações de referência para demodulação. Em uma modalidade exemplar, o R-RICH é usado para portar a potência de piloto adicional desejada.
R-RICH
0 Canal Indicador de Taxa Reverso (R-RICH) é
usado pela estação móvel para indicar o formato de
transmissão através do canal de tráfego reverso, R-ESCH.
Tal canal pode ser alternativamente designado como o Canal de Controle de Dados em Pacotes Reverso (R-PDCCH).
R-RICH pode ser transmitido sempre que a estação móvel esteja transmitindo um subpacote. O R-RICH pode também ser transmitido com indicação de taxa zero quando a estação móvel estiver ociosa no R-ESCH. A
39/106 transmissão de quadros R-RICH de taxa zero (um R-RICH que indica que o R-ESCH não está sendo transmitido) auxilia a estação base a detectar que a estação móvel está ociosa, mantém o controle de potência de link reverso para a estação móvel e outras funções.
início de um quadro R-RICH está alinhado temporalmente com o início da transmissão R-ESCH atual. A duração de quadro do R-RICH pode ser idêntica ou mais curta do que aquela da correspondente transmissão R-ESCH. O RRICH conduz o formato de transmissão da transmissão R-ESCH concomitante, tal como carga útil, ID de subpacote e o bit de Número de Seqüência de Ocorrência ARQ (AI_SN) e CRC para detecção de erro. Um exemplo de AI__SN consiste de um bit que muda a cada vez que é transmitido um novo pacote em um ARQ específico, algumas vezes designado como um bit de cor. Este pode ser implementado para ARQ assíncrono, em que não existe qualquer temporização fixa entre transmissões de subpacotes de um pacote. O bit de cor pode ser usado para impedir que o receptor combine subpacote(s) para um pacote com os subpacote(s) de um pacote adjacente no mesmo canal ARQ. O R-RICH pode também portar informações adicionais.
R-ESCH
O Canal Suplementar Aperfeiçoado Reverso (R-ESCH) é usado como o canal de dados de tráfego de link reverso nas modalidades exemplares aqui descritas. Qualquer número de taxas de transmissão e formatos de modulação podem ser implementados para o R-ESCH. Em uma modalidade exemplar, o R-ESCH possui as seguintes propriedades: as retransmissões de camada física são suportadas. Para as retransmissões em que o primeiro código é um código de Taxa 1/4, a retransmissão usa um código de Taxa 1/4 e é usada combinação de energia. Para as retransmissões em que o primeiro código é de uma taxa maior do que 1/4, é usada redundância incrementai. O código subjacente é um código de
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Taxa 1/5, Alternativamente, a redundância incrementai podería também ser usada para todos os casos.
A Solicitação de Repetição Automática Híbrida (HARQ) é suportada para usuários autônomos e programados, ambos podendo acessar o R-ESCH.
A operação síncrona de múltiplos canais ARQ pode ser suportada com temporização fixa entre as retransmissões: pode ser permitido um número fixo de subpacotes entre subpacotes consecutivos do mesmo pacote. As transmissões entrelaçadas também são permitidas. Como exemplo, para quadros de 5 ms, ARQ de 4 canais poderia ser suportado com retardo de 3 subpacotes entre subpacotes.
A Tabela 1 lista exemplos de taxas de dados para o Canal Suplementar Aperfeiçoado Reverso. Ê descrito um tamanho de subpacote de 5 ms e os canais acompanhantes foram projetados para se adequar a tal escolha. Também podem ser escolhidos outros tamanhos de subpacotes, como ficará prontamente claro para os versados na técnica. O nível de referência de piloto não é ajustado para tais canais, isto é, a estação base possui a flexibilidade de escolher a T/P para atingir um dado ponto de operação. Tal valor máximo de T/P é sinalizado através do Canal de Concessão Direto. A estação móvel pode usar uma T/P mais baixa caso ela esteja ficando sem energia para transmitir, deixando que o HARQ atenda ao QoS requerido. Mensagens de sinalização de camada 3 podem também ser transmitidas através do R-ESCH, permitindo que o sistema opere sem o RFCH e/ou R-DCCH.
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Tabela 1. Parâmetros do Canal Suplementar Aperfeiçoado Reverso
Número de bte por pacote de cúdrfcador
Número de partições de6 ma
Taxa de dados (kbps)
Taxa de dados t 9J5 kbpe
Tdfl de código
F^orde repetição de símboioB antes do intercalado i
Modulação
Numero de sim botos decódigo binário código etti/a em todos os
Bub-pacotee inciti indo repetição
192 4 9.6 1.000 1/4 2 BPSKemI + + — 6,144 1/32
192 3 12,8 1.333 1/4 2 BPSKem I + + -— 4,608 1/24
192 2 19.2 2.000 1/4 2 BPSKem I + +— 3,072 1/16
192 1 38,4 4.000 1/4 2 BPSKeml + +— 1,536 1/8
384 4 19 2 2.000 1/4 1 BPSKeml + + -- 6,144 1/16
384 3 25.6 2.667 1/4 1 BPSKem I + + -- 4,608 1/12
384 2 38.4 4.000 1/4 1 BPSKeml + + — 3,072 1/8
384 1 76.8 8.000 1/4 1 BPSKeml + 4--- 1,536 1/4
768 4 76.8 4.000 V4 1 QPSK + +-- 12,288 1/16
768 3 102.4 5.333 1/4 1 QPSK + +-~ 9216 1/12
768 2 153.6 8.000 1/4 1 QPSK + +-- 6,144 1/8
768 1 307.2 16.000 1/4 1 QPSK + +-- 3,072 1/4
1,536 4 76.8 8.000 1/4 1 QPSK + - 24,576 1/16
1,536 3 102.4 10.667 1/4 1 QPSK + - 18.432 1/12
1,536 2 153.6 16.000 1/4 1 QPSK + - 12,288 1/8
1,536 1 307.2 32.000 1/4 1 QPSK + - 6,144 1/4
2,304 4 115.2 12.000 1/4 1 QPSK + + -_/ + _ 36,864 1/16
2,304 3 153.6 16.000 ' 1/4 1 QPSK + +--/ + - 27,648 1/12
2,304 2 23CU 24,000 1/4 1 QPSK + +--/+- 18,432 1/8
2,304 1 460.8 48.000 1/4 1 QPSK + +--/ + - 9,216 1/4
3,072 4 153.6 16.000 1/5 1 QPSK + +--/ + - 36,864 1/12
3,072 3 204.8 21,333 1/5 1 QPSK + +--/ + - 27,648 w
3,072 2 307.2 32,000 1/5 1 QPSK + + --/+·- 18,432 1/6
3,072 1 614.4 64.000 1/5 1 QPSK + +--/4- - 9,216 1/3
4,608 4 230,4 24.000 1/5 1 QPSK + +--/+-- 36,864 1/8
4,608 3 3072 32,000 1/5 1 QPSK ++--/+- 27,648 1/6
4,608 2 460.8 48.000 1/5 1 QPSK + +--/ + - 18,432 1/4
4,608 1 921.6 96.000 1/5 1 QPSK + + — — /+> — 9,216 1/2
6,144 4 307,2 32.000 1/5 1 QPSK + +--/ + _ 36,864 1/6
6,144 3 409.6 42.667 1/5 1 QPSK + +-^/ + - 27,648 2/9
QPSK
18,432
1/3
614.4
64.080
6.144
1/5
1228.8
9,216
128.000
QPSK
2/3
1/5 + +—/·+Em uma modalidade exemplar, é usada codificação turbo para todas as taxas. Com codificação R = 1/4, é usado um intercalador similar ao link reverso cdma2000 atual. Com codificação R = 1/5, é usado um intercalador similar ao
Canal de Dados em Pacote Direto cdma2000.
λ *
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Ο número de bits por pacote de codificador inclui os bits CRC e 6 bits de cauda. Para um tamanho de pacote de codificador de 192 bits, é usada uma CRC de 12 bits; caso contrário, é usada uma CRC de 16 bits. Presume-se que as partições de 5 ms estejam separadas por 15 ms para dar tempo para as respostas ACK/NAK. Caso seja recebida uma ACK, as partições restantes do pacote não são transmitidas.
A duração de subpacote de 5 ms, e parâmetros associados, acima descritos, servem apenas como um exemplo. Qualquer número de combinações de taxas, formatos, opções de repetição de subpacotes, duração dos subpacotes, etc., ficarão prontamente claras para os versados na técnica à luz dos presentes ensinamentos. Uma modalidade alternativa de 10 ms, usando canais ARQ, poderia ser implementada. Em uma modalidade, é selecionada uma única duração de subpacote ou de tamanho de quadro.
Como exemplo, seria selecionada uma estrutura de 5 ms ou 10 ms. Em uma modalidade alternativa, um sistema pode suportar múltiplas durações de quadros.
F-CPCCH
O Canal de Controle de Potência Comum Direto (FCPCCH) pode ser usado para controlar a potência de vários canais de link reverso, incluindo o R-ESCH quando o F-FCH e o F-DCCH não estão presentes, ou quando o F-FCH e o F-DCCH estão presentes, porém não dedicados a um usuário. Quando da atribuição de canais, uma estação móvel é atribuída a um canal de controle de potência de link reverso. O F-CPCCH pode conter vários subcanais de controle de potência.
O F-CPCCH pode portar um subcanal de controle de potência denominado como subcanal de Controle de Congestionamento Comum (F-OLCH). O subcanal de controle de congestionamento exemplar está tipicamente em uma taxa de 100 bps, apesar de poderem ser usadas outras taxas. O bit único (que pode ser repetido para maior confiabilidade), aqui designado como o bit ocupado, indica ás estações
43/106 móveis no modo de transmissão autônomo, ou no modo de concessão comum, ou ambos, se deve elevar ou reduzir sua taxa. Em uma modalidade alternativa, os modos de concessão individuais também podem ser sensíveis a tal bit. Várias modalidades podem ser implementadas com qualquer combinação de tipos de transmissão reponsivos ao F-OLCH. Isto pode ser feito de uma maneira probabilística ou determinística.
Em uma modalidade, o ajuste do bit ocupado para 0 indica que as estações móveis responsivos ao bit ocupado devem reduzir sua taxa de transmissão. O ajuste do bit ocupado para 1 indica uma correspondente elevação na taxa de transmissão. Vários outros esquemas de sinalização podem ser implementados, como ficará prontamente claro para os versados na técnica e vários exemplos alternativos estão detalhados mais adiante.
Durante a atribuição de canal, a estação móvel é atribuída para tais canais de controle de potência especiais. Um canal de controle de potência pode controlar todas as estações móveis no sistema ou, alternativamente, subconjuntos variáveis das estações móveis podem ser controlados por um ou mais canais de controle de potência. Note-se que o uso de tal canal específico para controle de congestionamento constitui apenas um exemplo.
F-ACKCH
O Canal de Confirmação Direto, ou F-ACKCH, é usado por uma estação base para confirmar a recepção correta do R-ESCH e pode também ser usado para estender uma concessão existente. Uma confirmação (ACK) através do FACKCH indica a recepção correta de um subpacote. A transmissão adicional de tal subpacote pela estação móvel é desnecessária. Uma confirmação negativa (NAK) através do FACKCH permite á estação móvel transmitir outro subpacote, limitado por um número máximo permitido de subpacotes por pacote.
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Nas modalidades aqui detalhadas, o F-ACKCH é usado para prover confirmação positiva ou negativa de um subpacote recebido, bem como uma indicação sobre se comandos de controle de taxa serão ou não emitidos (descrito mais adiante com referência ao canal F-RCCH).
A Figura 5 é uma modalidade exemplar que ilustra um F-ACKCH de três valores. Tal exemplo de F-ACKCH consiste de um único indicador, transmitido a partir de uma ou mais estações base para uma estação móvel, para indicar se a transmissão através do R-ESCH proveniente da estação móvel foi ou não recebida corretamente pela respectiva estação base. Em uma modalidade exemplar, o indicador F-ACKCH é transmitido por cada estação base no Conjunto Ativo. Alternativamente, o F-ACKCH pode ser transmitido por um subconjunto especificado do Conjunto Ativo. O conjunto de estações base que envia o F-ACKCH pode ser designado como o Conjunto Ativo F-ACKCH. O Conjunto Ativo F-ACKCH pode ser sinalizado por sinalização de Camada 3 (L3) para a estação móvel e pode ser especificado durante a atribuição de canal, em uma mensagem HandoffDirection (HDM), ou através de outras técnicas conhecidas pelos versados na técnica.
Como estados com os exemplo, o F-ACKCH pode ser um canal de três seguintes valores: NAK, ACK_RC e ACK_STOP.
Uma NAK indica que o pacote proveniente deve ser retransmitido (todavia, caso o da estação móvel último subpacote tenha sido enviado, a estação móvel pode necessitar reenviar o pacote usando qualquer uma das técnicas disponiveis, tais como solicitação/concessão, controle de taxa, ou transmissão autônoma). A estação móvel pode necessitar monitorar o indicador de Controle de Taxa no FRCCH correspondente (detalhado mais adiante) caso a NAK corresponda ao último subpacote de um pacote.
Uma ACK_RC indica que não é necessária qualquer retransmissão do pacote a partir da estação móvel e que a estação móvel deve monitorar o indicador de Controle de
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Taxa no F-RCCH correspondente. ACK_STOP indica também que nenhuma retransmissão é necessária. No entanto, em tal caso, a estação móvel deve reverter para o modo autônomo para a próxima transmissão a menos que a estação móvel receba uma mensagem de concessão através do F-GCH (acima descrito).
A sinalização L3 pode indicar se a estação móvel deve ou não combinar de forma suave os indicadores F-ACKCH provenientes de diferentes estações base em seu Conjunto Ativo. Isto pode ser equivalente a tratar os bits de controle de potência de acordo com a Revisão C do IS-2000. Como exemplo, pode existir um indicador, diz-se ACK_COMB_IND, enviado quando da atribuição de canal e em mensagens de handoff que iria indicar se a estação móvel deve combinar os indicadores F-ACKCH provenientes de diferentes estações base. Pode ser empregada uma diversidade de técnicas para transmissão do F-ACKCH, exemplos das quais são apresentados a seguir. Alguns exemplos incluem um canal TDM separado, um canal TDM/CDM, ou algum outro formato.
Neste exemplo, existem duas classes de resultados do monitoramento dos canais F-ACK, dependendo de se o pacote é confirmado ou não. Caso seja recebido um NAK, uma variedade de opções está disponível. A estação móvel pode enviar subpacotes adicionais até que o número máximo de subpacotes tenha sido enviado. (Na modalidade exemplar, os subpacotes são enviados usando-se o mesmo formato de transmissão, seja iniciado através de transmissão autônoma ou concedida e sujeito ou não a uma revisão de controle de taxa. Em uma modalidade alternativa, o formato de transmissão de subpacote pode ser alterado usando-se quaisquer das técnicas aqui descritas) . Após um NAK do subpacote final, a estação móvel pode ou agir com relação a comandos de controle de taxa correspondentes (monitorar o F-RCCH), parar a transmissão de acordo com a concessão ou *
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46/106 comando de controle de taxa anteriores (isto é, reverter para a transmissão autônoma, caso desejado), ou responder a uma nova concessão recebida.
Caso seja recebido um ACK, ele pode corresponder a um comando de controle de taxa ou a uma indicação de parada. Caso seja indicado o controle de taxa, o canal de controle de taxa (F-RCCH) é monitorado e seguido. Caso o resultado seja de parada, então a estação móvel não segue os indicadores de controle de taxa no F-RCCH e reverte ao modo autônomo (transmitindo até a taxa autônoma máxima atribuída). Caso uma concessão explícita seja recebida ao mesmo tempo que uma ACK_STOP, então a estação móvel segue o comando na concessão explícita.
Como exemplo, considere-se primeiramente um único Membro no Conjunto Ativo ou o caso em que os indicadores provenientes de todos os setores são iguais (sendo assim indicado por ACK_COMB_IND). Em tal caso, existe um único indicador resultante. Quando a estação móvel recebe um NAK (indicador não transmitido), então a estação móvel retransmite o próximo subpacote (no momento apropriado). Caso a estação móvel não receba um ACK para o último subpacote, então a estação móvel passa para o próximo pacote (o pacote errôneo pode ser retransmitido de acordo com qualquer algoritmo de retransmissão que está sendo seguido). No entanto, a estação móvel considera isto como uma indicação de controle de taxa (isto é, monitora o canal de controle de taxa).
Em tal exemplo, uma regra geral funciona como se segue (aplicável tanto a um único membro do Conjunto Ativo como a múltiplos membros distintos do Conjunto Ativo FACKCH). Caso qualquer indicador seja um ACK_STOP ou ACK_RC, o resultado é um ACK. Caso nenhum dos indicadores seja um ACK_STOP ou ACK_RC, o resultado é um NAK. Então, com relação ao controle de taxa, caso qualquer indicador seja um ACK_STOP, a estação móvel irá parar (isto é, reverter ao
/106 modo autônomo, ou responder a uma concessão, caso exista). Caso nenhum indicador seja um ACK_STOP e pelo menos um indicador seja um ACK_RC, decodificar o indicador no canal de controle de taxa (F-RCCH) da estação base correspondente. Caso o último subpacote tenha sido transmitido e todos os indicadores sejam NAK, decodificar o indicador nos canais de controle de taxa (F-RCCH) de todas as estações base. A resposta aos comandos de controle de taxa em tais situações é detalhada mais adiante com referência à descrição do F-RCCH.
Um comando ACK_RC, combinado com o canal de controle de taxa, pode ser considerado como uma classe de comandos designados como comandos ACK-e-Continuar. A estação móvel pode continuar a transmitir pacotes subsequentes, continuando de acordo com os vários comandos de controle de taxa que possam ser emitidos (exemplos detalhados mais adiante). Um comando de ACK-e-Continuar permite à estação base confirmar a recepção bem sucedida de um pacote e, ao mesmo tempo, permitir que a estação móvel transmita usando a concessão que levou ao pacote recebido com sucesso (sujeito a possíveis revisões de acordo com os comandos de controle de taxa). Isto economiza o overhead de uma nova concessão.
Na modalidade do F-ACKCH, apresentado na Figura 5, é usado um valor positivo para o símbolo ACK_STOP, um símbolo NULO para o NAK e um valor negativo para o símbolo ACK_RC. O chaveamento ON-OFF (isto é, não envio do NAK) no F-ACKCH permite às estações base (especialmente as estações base não programadoras) uma opção de não enviar um ACK quando o custo (potência requerida) de assim proceder for muito elevado. Isto propicia à estação base uma compensação entre a capacidade do link direto e do link reverso, uma vez que um pacote corretamente recebido que não é confirmado provavelmente acionará uma retransmissão em um ponto posterior no tempo.
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Uma diversidade de técnicas para envio do F-ACKCH pode ser implementada dentro do escopo da presente invenção. Sinais individuais para cada estação móvel podem ser combinados em um canal comum. Como exemplo, respostas de confirmação para uma pluralidade de estações móveis podem ser multiplexadas no tempo. Em uma modalidade exemplar, até 96 IDs de estações móveis podem ser suportadas em um F-ACKCH. F-ACKCH adicionais podem ser implementados para dar suporte a IDs de estações móveis adicionais.
Outro exemplo consiste em mapear uma pluralidade de sinais de confirmação para uma pluralidade de estações móveis para um conjunto de funções ortogonais. Um Codificador Hadamard constitui um exemplo de um codificador para mapeamento para um conjunto de funções ortogonais. Várias outras técnicas podem também ser implementadas. Como exemplo, qualquer Código Walsh ou outro código de correção de erros similar pode ser usado para codificar os bits de informações. Pode-se transmitir para diferentes usuários com diferentes níveis de potência caso cada subcanal independente possua um ganho de canal independente. 0 FACKCH exemplar conduz um flag de três valores dedicado por usuário. Cada usuário monitora o F-ACKCH proveniente de todas as estações base em seu Conjunto Ativo (ou, alternativamente, a sinalização pode definir um conjunto ativo reduzido para reduzir a complexidade).
Em várias modalidades, dois canais são, cada um, cobertos por uma sequência de cobertura Walsh de 128 chips. Um canal é transmitido através do canal I e o outro canal é transmitido através do canal Q. Outra modalidade do F-ACKCH utiliza uma única sequência de cobertura Walsh de 128 chips para suportar até 192 estações móveis simultaneamente. Uma modalidade exemplar utiliza uma duração de 10 ms para cada flag de três valores.
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Relembrando, quando a estação móvel possui um pacote para enviar que requer o uso do R-ESCH, ela pode solicitar através do R-REQCH. A estação base pode responder com uma concessão usando um F-GCH. No entanto, tal operação pode ser algo custosa. Para reduzir o overhead do link direto, o F-ACKCH pode enviar o flag ACK_RC, que estende a concessão existente (sujeito ao controle de taxa) com baixo custo pela estação base programadora (ou outras, quando forem suportadas concessões de soft handoff provenientes de múltiplas estações base). Tal método funciona para concessões individuais e comuns. 0 ACK_RC é usado a partir da estação base (ou estações base) concessora e estende a concessão atual por mais um pacote de codificador no mesmo canal ARQ (sujeito ao controle de taxa).
Note-se que, tal como mostrado na Figura 4, nem todas as estações base no Conjunto Ativo são requeridas a enviar o F-ACKCH de volta. O conjunto de estações base que enviam o F-ACKCH em soft handoff pode ser um subconjunto do Conjunto Ativo. Exemplos de técnicas para transmissão do FACKCH estão descritos no Pedido Co-pendente de Patente U.S. N2 de Série 10/611.333, intitulado CODE DIVISION MULTIPLEXING COMMANDS ΟΝ A CODE DIVISION MULTIPLEXED CHANNEL, depositado em 30 de junho de 2003, em nome da Requerente da presente invenção.
F-RCCH
O Canal de Controle de Taxa Direto (F-RCCH) é transmitido a partir de uma ou mais estações base para uma estação móvel para sinalizar um ajuste de taxa para a próxima transmissão. Uma estação móvel pode ser atribuída para monitorar o indicador proveniente de cada membro do Conjunto Ativo de F-ACKCH ou de um subconjunto do mesmo. Para maior clareza, o conjunto de estações base enviando o F-RCCH a ser monitorado pela estação móvel será designado como o Conjunto Ativo F-RCCH. 0 Conjunto Ativo F-RCCH pode ser sinalizado por meio de sinalização de Camada 3 (L3),
50/106 que pode ser especificada durante a atribuição de canal, em uma mensagem HandoffDirection (HDM), ou quaisquer outros meios conhecidos pelos versados na técnica.
A Figura 6 apresenta um exemplo de um F-RCCH. O F-RCCH é um canal de 3 estados com os seguintes valores: RATE_HOLD, indicando que a estação móvel pode transmitir o próximo pacote em não mais do que a mesma taxa do pacote atual; RATE_INCREASE, indicando que a estação móvel pode, seja de forma deterministica ou probabilistica, elevar a taxa máxima para transmitir o próximo pacote em relação à taxa de transmissão do pacote atual; e RATE_DECREASE, indicando que a estação móvel pode, seja de forma deterministica ou probabilistica, reduzir a taxa máxima para transmitir o próximo pacote em relação à taxa de transmissão do pacote atual.
A sinalização L3 pode indicar se a estação móvel deve ou não combinar os indicadores de Controle de Taxa provenientes de diferentes estações base. Isto é semelhante ao que é feito com os bits de controle de potência na IS2000 Revisão C. Dessa forma, haveria um indicador, por exemplo RATE_COMB_IND, enviado quando da atribuição de canal e em mensagens de handoff, que iriam indicar se a estação móvel deve combinar de forma suave os bits F-RCCH provenientes de diferentes estações base. Os versados na técnica notarão que existem vários formatos para transmissão de canais tais como o F-RCCH, incluindo canais TDM separados, canais TDM/CDM combinados, ou outros formatos.
Em várias modalidades, são possíveis várias configurações de controle de taxa. Como exemplo, todas as estações móveis podem ser controladas por um único indicador por setor. Alternativamente, cada estação móvel pode ser controlada por um indicador separado por setor dedicado a cada estação móvel. Ou então, grupos de estações móveis podem ser controlados por seu próprio indicador
51/106 atribuído. Tal configuração permite às estações móveis com o grau máximo de QoS serem atribuídas ao mesmo indicador. Como exemplo, todas as estações móveis cujo único fluxo é designado como melhor esforço7' podem ser controladas por 5 um indicador atribuído, dessa forma permitindo uma redução na carga para tais fluxos de melhor esforço.
Além disso, a sinalização pode ser usada para configurar uma estação móvel de forma a que a estação móvel atente apenas para o indicador F-RCCH proveniente da 10 Estação Base Servidora ou proveniente de todas as estações base no Conjunto Ativo F-RCCH. Note-se que caso a estação móvel esteja apenas monitorando o indicador proveniente da Estação Base Servidora e RATE_COMB_IND especifica que o indicador é o mesmo proveniente de múltiplas estações base, 15 então a estação móvel pode combinar todos os indicadores no mesmo grupo que a Estação Base Servidora antes de efetuar uma decisão. O conjunto de estações base com indicadores de controle de taxa distintos em uso em qualquer momento será designado como o Conjunto Atual F-RCCH. Dessa forma, caso a 20 estação móvel esteja configura de tal modo a que a estação móvel atente apenas para o indicador F-RCCH proveniente da Estação Base Servidora, então o tamanho do Conjunto Atual F-RCCH é 1.
Considera-se que as regras de uso para o F-RCCH podem ser ajustadas pela estação base. 0 que se segue constitui um exemplo de um conjunto de regras para uma estação móvel com um Conjunto Atual F-RCCH com um único membro. Caso seja recebido um RATE__HOLD, a estação móvel não modifica sua taxa. Caso seja recebido um RATE_INCREASE, 30 a estação móvel eleva sua taxa em um (isto é, um nível de taxa, exemplos dos quais foram acima detalhados na Tabela 1) . Caso seja recebido um RATE_DECREASE, a estação móvel reduz sua taxa em um. Note-se que a estação móvel monitora tais indicadores somente quando as circunstâncias assim o 35 ditam (isto é, a ação como um resultado do processo ACK, k
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52/106 detalhado mais adiante, indicando que o controle de taxa está ativo).
O que se segue constitui um conjunto exemplar de regras para uma estação móvel com múltiplos membros no Conjunto Atual F-RCCH. A regra simples de elevar/reduzir a taxa em 1 taxa é modificada. Caso seja recebido qualquer ACK_STOP, a estação móvel reverte para as taxas autônomas. Caso contrário, se qualquer indicador for um RATE_DECREASE, a estação móvel reduz sua taxa em um. Caso nenhum indicador sej a um RATE_DECREASE e pelo menos uma estação base possui uma ação de controle de taxa (como resultado do processo ACK) que indica RATE_HOLD, então a estação móvel mantém a mesma taxa. Caso nenhum indicador seja um RATE_DECREASE, nenhuma estação base indique controle de taxa e RATE__HOLD, e pelo menos uma estação base possui uma ação de controle de taxa e uma indicação de RATE_INCREASE, então a estação móvel eleva sua taxa em um.
Modalidades Exemplares de Concessão Combinada, ARQ e Comando de Controle de Taxa
Para resumir alguns dos aspectos introduzidos acima, as estações móveis podem ser autorizadas a efetuar transmissões autônomas que, apesar de talvez limitadas em termos de capacidade de transmissão, permitem um baixo retardo. Em tal caso, a estação móvel pode transmitir sem solicitar até uma relação T/P R-ESCH máxima, T/PMax_auto, que pode ser estabelecida e ajustada pela estação base através de sinalização.
A programação pode ser determinada em uma ou mais estações base programadoras e alocações de capacidade de link reverso podem ser efetuadas através de concessões transmitidas através do F-GCH em uma taxa relativamente elevada. Adicionalmente, podem ser usados comandos de controle de taxa para modificar transmissões previamente concedidas ou transmissões autônomas, com baixo overhead, dessa forma sintonizando a alocação de capacidade do link *
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53/106 reverso. A programação pode, portanto ser empregada para controlar rigorosamente a carga do link reverso e portanto proteger a qualidade de voz (R-FCH), a realimentação DV (RCQICH) e a confirmação DV (R-ACKCH).
Uma concessão individual permite o controle detalhado da transmissão de uma estação móvel. As estações móveis podem ser selecionadas com base na geometria e QoS para maximizar a capacidade de transmissão, mantendo os níveis de serviço requeridos. Uma concessão comum permite notificação eficiente, especialmente para estações móveis de baixa geometria.
O canal F-ACKCH em combinação com o canal F-RCCH implementa efetivamente comandos ACK-e-Continuar, que estendem concessões existentes com baixo custo. (A continuação pode ser controlada por taxa, tal como foi acima descrito, e detalhado mais adiante). Isto funciona para concessões individuais e concessões comuns. Várias modalidades e técnicas para programação, concessão e transmissão através de um recurso de canal, tal como um link reverso lxEV-DV, estão descritas no Pedido Co-pendente de Patente U.S. N2 de Série 10/646.955, intitulado SCHEDULED AND AUTONOMOUS TRANSMISSION ANS ACKNOWLEDGEMENT, depositado em 21 de agosto de 2003, em nome da Requerente da presente invenção e aqui incorporado pela presente referência.
A Figura 7 apresenta um exemplo de método 700 que uma ou mais estações base podem implementar para alocar capacidade em resposta a solicitações e transmissões provenientes de uma ou mais estações móveis. Note-se que a ordem dos blocos apresentada constitui apenas um exemplo e que a ordem dos divefsos blocos pode ser intercambiada ou combinada com outros blocos, que não são mostrados, sem constituir um afastamento do escopo da presente invenção. O processo se inicia no bloco 710. A estação base recebe quaisquer solicitações para transmissão que podem ser
54/106 transmitidas por uma ou mais estações móveis. Dado que o método 700 pode ser iterado indefinidamente, podem existir solicitações anteriores também recebidas que não tenham sido atendidas ou concedidas, as quais podem ser combinadas com novas solicitações para estimar a quantidade de demanda por transmissão de acordo com as solicitações.
No bloco 720, uma ou mais estações móveis podem transmitir subpacotes que são recebidos pela estação base. Tais subpacotes transmitidos podem ter sido transmitidos de acordo com concessões anteriores (potencialmente modificadas por comandos de controle de taxa anteriores) ou de forma autônoma (também potencialmente modificadas por comandos de controle de taxa anteriores).
O número de transmissões autônomas, registradas e/ou outros o número de estações móveis fatores podem ser usados para estimar a quantidade de demanda por transmissão autônoma.
No bloco 730, a estação base decodifica quaisquer subpacotes recebidos, opcionalmente combinando-os de forma suave com respectivos subpacotes previamente recebidos, para determinar se os pacotes foram recebidos sem erro. Tais decisões serão usadas para enviar uma confirmação positiva ou negativa para as respectivas estações móveis transmissoras. Lembre que o HARQ pode ser usado para transmissão de pacotes através do R-ESCH. Isto é, um pacote pode ser transmitido até um certo número de vezes até que ele seja recebido corretamente por pelo menos uma estação base. Em cada fronteira de quadro, cada estação base decodifica o quadro R-RICH e determina o formato de transmissão através do R-ESCH. Uma estação base pode também efetuar tal determinação usando o quadro R-RICH atual e quadros R-RICH anteriores. Alternativamente, uma estação base pode também efetuar a determinação usando outras informações extraídas a partir de um Canal de Piloto Secundário Reverso (R-SPICH) e/ou o R-ESCH. Com o formato de transmissão determinado, a estação base tenta
55/106 decodificar o pacote no R-ESCH, usando subpacotes previamente recebidos, conforme apropriado.
No bloco 740, a estação base efetua a programação. Pode ser implementada qualquer técnica de 5 programação. A estação base pode considerar a demanda por transmissão de acordo com as solicitações, transmissão autônoma antecipada, estimativas das condições de canal atuais e/ou vários outros parâmetros, de modo a efetuar a programação para alocar o recurso compartilhado (capacidade 10 de link reverso, neste exemplo) . A programação pode tomar várias formas para as várias estações móveis. Os exemplos incluem efetuar uma concessão (alocar de acordo com uma solicitação, elevar uma concessão anterior ou reduzir uma concessão anterior), gerar um comando de controle de taxa 15 para elevar, reduzir, ou manter uma taxa ou transmissão autônoma previamente concedidas, ou ignorar uma solicitação (relegar a estação móvel para transmissão autônoma).
Na etapa 750, a estação base processa as transmissões recebidas para cada estação móvel. Isto pode 20 incluir, entre outras funções, confirmar subpacotes recebidos e gerar condicionalmente concessões em resposta a solicitações para transmissão.
A Figura 8 apresenta um exemplo de método 750 para gerar concessões, confirmações e comandos de controle 25 de taxa. Ele é adequado para implementação no exemplo de método 700 apresentado na Figura 7 e pode ser próprio para uso com outros métodos, como ficará prontamente claro para os versados na técnica. O método 750 pode ser iterado para cada estação móvel ativa durante cada passagem pelo método 30 700, tal como foi acima descrito.
No bloco de decisão 805, caso um subpacote para a estação móvel sendo atualmente processada não tenha sido recebido, passar para o bloco 810. Não existe necessidade de confirmação e nenhum comando de controle de taxa para 35 emitir. Nem o F-ACKCH nem o F-RCCH necessitam ser t
56/106 l· transmitidos e ambos os símbolos podem ser DTXed (nao transmitidos). No bloco de decisão 815, caso uma solicitação tenha sido recebida, passar para o bloco de decisão 820. Caso contrário, o processo pode parar.
No bloco de decisão 820, caso uma concessão tenha sido determinada para tal estação móvel durante a programação, passar para o bloco 825 para transmitir a concessão através do F-GCH apropriado. A seguir, o processo pode parar. A estação móvel pode transmitir de acordo com tal concessão durante o próximo quadro apropriado (exemplos de temporização serão detalhados a seguir com referência às
Figuras 10 a 12).
Voltando ao bloco de decisão 805, caso um subpacote proveniente da estação móvel tenha sido recebido, passar ao bloco de decisão 830. (Note-se que é possível que um subpacote e uma solicitação sejam recebidos, caso este em que ambos os ramos que saem do bloco de decisão 805 podem ser efetuados para uma estação móvel, os detalhes não mostrados para maior clareza da descrição).
No bloco de decisão 830, caso o subpacote recebido tenha sido decodificado corretamente, será geradp um ACK. Passar ao bloco de decisão 835. Caso seja desejado o controle de taxa (incluindo uma manutenção de taxa, isto é, Continuar), passar ao bloco 845. Caso não seja desejado qualquer controle de taxa, passar ao bloco 840. No bloco 840, um ACK_STOP é transmitido através do F-ACKCH. 0 F-RCCH não necessita ser transmitido, isto é, pode ser gerado um DTX. Caso nenhuma concessão seja gerada neste momento, a estação móvel será relegada à transmissão autônoma (ou deve parar, caso a transmissão autônoma não esteja disponível, ou não implementada). Alternativamente, uma nova concessão pode ser emitida, a qual irá passar por cima (override) do comando de parada. Passar para o bloco de decisão 820 para processar tal decisão, tal como foi acima descrito.
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No bloco 845, foi indicado controle de taxa. Assim sendo, um ACK_RC será transmitido através do F-ACKCH. Passar ao bloco de decisão 850. Caso seja desejada uma elevação, transmitir um RATE_INCREASE através do F-RCCH 5 855. A seguir, o processo pode parar. Caso uma elevação não seja desejada, passar ao bloco de decisão 860. No bloco de decisão 860, caso seja desejada uma redução, transmitir um RATE_DECREASE através do F-RCCH 865. A seguir, o processo pode parar. Caso contrário, transmitir um RATE_HOLD através 10 do F-RCCH 870. Neste exemplo, uma manutenção é indicada por um DTX. A seguir, o processo pode parar.
Voltando ao bloco de decisão 8 30, caso o subpacote recebido não tenha sido decodificado corretamente será gerado um NAK. Passar ao bloco 875 para transmitir uma 15 NAK através do F-ACKCH. Neste exemplo, um NAK é indicado por um DTX. Passar ao bloco de decisão 880 para determinar se o subpacote recebido foi o último subpacote (isto é, o número máximo de retransmissões de subpacote foi alcançado). Caso não, neste exemplo, a estação móvel pode 20 retransmitir de acordo com o formato de transmissão anterior. Um DTX pode ser transmitido através do F-RCCH, tal como indicado no bloco 8 95. (Modalidades alternativas podem efetuar sinalização alternativa neste caso, exemplos da qual serão descritos mais adiante). A seguir, o processo 25 pode parar.
Caso o subpacote recebido e confirmado negativamente for o último subpacote, passar do bloco de decisão 880 para o bloco de decisão 885 para determinar se é desejado o controle de taxa (incluindo uma manutenção) . 30 Esta constitui uma técnica exemplar para estender a concessão anterior ou a transmissão autônoma (incluindo o controle de taxa anterior, caso exista) , com baixo overhead. Caso não seja desejado qualquer controle de taxa, é gerado um DTX para o F-RCCH 890. Neste exemplo, a estação 35 móvel irá transmitir o próximo subpacote. De forma similar
58/106 ao bloco de decisão 835, caso não seja gerada uma nova concessão para a estação móvel, a estação móvel será relegada para a transmissão autônoma (caso disponível). Alternativamente, pode ser gerada uma nova concessão, a qual irá ditar a transmissão disponível para a estação móvel. Passar ao bloco de decisão 820 para efetuar tal determinação, tal como foi acima descrito.
No bloco de decisão 885, caso seja desejado o controle de taxa, passar ao bloco de decisão 850. Uma elevação, redução, ou manutenção podem ser geradas para transmissão através do F-RCCH, tal como foi acima descrito. A seguir, o processo pode parar.
Em suma, caso um pacote seja recebido corretamente, a estação base pode enviar uma confirmação positiva e pode condicionalmente enviar uma mensagem de controle de taxa para a estação móvel.
A estação base pode enviar um ACK__STOP (através do F-ACKCH) para sinalizar que o pacote foi entregue e a estação móvel reverte para modo autônomo para a próxima transmissão. A estação base pode também enviar uma nova concessão, caso desejado. A estação móvel pode transmitir até a taxa concedida para a próxima transmissão. Em qualquer dos casos, o F-RCCH sofre DTX. Em uma modalidade, somente uma estação base servidora (ou concessora) pode gerar concessões. Em uma modalidade alternativa, uma ou mais estações base podem gerar concessões (os detalhes para gerenciar tal opção serão detalhados mais adiante).
A estação base pode enviar ACK_RC (através do FACKCH) e RATE_HOLD (através do F-RCCH) para sinalizar que o pacote foi entregue e que a taxa máxima em que a estação móvel pode transmitir o próximo pacote é a mesma que a taxa de transmissão do pacote atual.
A estação base pode enviar ACK_RC (através do FACKCH) e RATE_INCREASE (através do F-RCCH) para sinalizar que o pacote foi entregue e que a estação móvel pode elevar
59/106 a taxa máxima para a transmissão do próximo pacote em relação à taxa de transmissão do pacote atual. A estação móvel pode elevar a taxa seguindo certas regras conhecidas tanto pela estação base como pela estação móvel. A elevação pode ser deterministica ou probabilistica. Os versados na técnica conhecerão várias regras para elevação de uma taxa.
A estação base pode enviar ACK_RC (através do FACKCH) e RATE_DECREASE (através do F-RCCH) para sinalizar que o pacote foi entregue e que a estação móvel deve reduzir a taxa máxima para a transmissão do próximo pacote em relação à taxa de transmissão do pacote atual. A estação móvel pode reduzir a taxa seguindo certas regras conhecidas tanto pela estação base como pela estação móvel. A redução pode ser deterministica ou probabilistica. Os versados na técnica conhecerão várias regras para redução de uma taxa.
Caso um pacote não seja recebido com sucesso pela estação base e o pacote pode ser novamente retransmitido (isto é, não é o último subpacote), a estação base envia um NAK através do F-ACKCH. Note-se que o F-RCCH sofre DTX neste exemplo.
Caso retransmissão adicional não seja permitida para o pacote (isto é, último subpacote), as seguintes ações pode ser tomadas pela estação base. A estação base pode enviar um NAK (através do F-ACKCH) e uma mensagem de concessão simultaneamente através do F-GCH para sinalizar à estação móvel que o pacote não foi entregue e que a estação móvel pode transmitir até a taxa concedida para a próxima transmissão.
Neste caso o F-RCCH sofre
DTX.
Em uma modalidade, somente uma estação pode gerar concessões.
Em uma modalidade uma ou mais estações base podem gerar concessões (detalhes para tratamento de tal opção serão
A estação base pode também enviar um
NAK (através do F-ACKCH) e RATE_HOLD (através do F-RCCH) para sinalizar
A *
60/106 que o pacote não foi entregue e que a taxa máxima com a qual a estação móvel pode transmitir o próximo pacote é a mesma que a taxa de transmissão do pacote atual.
A estação base pode também enviar um NAK (através do F-ACKCH) e RATE_INCREASE (através do F-RCCH) para sinalizar que o pacote não foi entregue e que a estação móvel pode elevar a taxa máxima para a transmissão do próximo pacote em relação à taxa de transmissão do pacote atual. A estação móvel pode elevar a taxa seguindo certas regras conhecidas pela estação base e pela estação móvel. A elevação pode ser determinística ou probabilística.
A estação base pode também enviar um NAK (através do F-ACKCH) e RATE_DECREASE (através do F-RCCH) para sinalizar que o pacote não foi entregue e que a estação móvel deve reduzir a taxa máxima para a transmissão do próximo pacote em relação à taxa de transmissão do pacote atual. A estação móvel pode reduzir a taxa seguindo certas regras conhecidas pela estação base e pela estação móvel. A redução pode ser determinística ou probabilística.
Em uma modalidade alternativa (detalhes não mostrados na Figura 8), pode ser criada uma alternativa para NAK e parar. Como exemplo, na situação acima, um DTX no F-RCCH correspondente a um NAK não pode ser diferenciado de um NAK-e-manter. Caso seja desejado se ter um comando para forçar uma parada (ou reversão para transmissão autônoma), a estação base podería também usar um NAK o controle de taxa, antes do último subpacote, para indicar que uma manutenção (ou elevação, ou redução) de taxa no subpacote final deve significar parada. Como exemplo, qualquer um dos comandos de controle de taxa (isto é, RATE^INCREASE, RATE_DECREASE, OU RATE_HOLD) pode ser atribuído para significar parada neste caso especial. A estação móvel saberá quando o último subpacote foi transmitido e pode então analisar os comandos de controle de taxa adequadamente. Quando a estação base sabe que a
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61/106 transmissão do subpacote final deve ser seguida por uma parada no evento de um NAK, o comando de controle de taxa selecionado pode ser emitido com um NAK de um subpacote anterior. Uma estação móvel que recebe o comando de controle de taxa identificado juntamente com um NAK de um subpacote (não o final) saberia que um NAK (e RATE_HOLD, por exemplo) no subpacote final significaria que qualquer concessão anterior seria rescindida e a estação móvel deve reverter para a transmissão autônoma. Os comandos de controle de taxa não usados para tal propósito (isto é, RATE_INCREASE ou RATE_DECREASE) transmitidos com um NAK de subpacote final ainda estariam disponíveis. Uma alternativa seria transmitir uma concessão com uma taxa zero (ou reduzida) juntamente com o NAK final, apesar de que isto iria requerer overhead adicional. Os versados na técnica poderão facilmente ponderar tais alternativas de acordo com a possibilidade de NAK e parar com outras possibilidades. O overhead requerido pode então ser otimizado com base nas probabilidades dos diversos eventos.
A Figura 9 apresenta um exemplo de um método 900 para que uma estação móvel monitore e responda a concessões, confirmações e comandos de controle de taxa. Tal método é adequado para implementação em uma ou mais estações móveis para uso em conjunto com uma ou mais estações base empregando o método 700, tal como acima descrito, bem como outras modalidades de estação base.
processo se inicia no bloco 910. A estação móvel monitora o F-GCH, o F-ACKCH e o F-RCCH. Note-se que em várias modalidades, tal como acima descrito, uma estação móvel pode monitorar um ou mais de tais canais. Como exemplo, podem existir múltiplos canais de concessão e cada estação móvel pode monitorar um ou mais deles. Note-se também que cada um de tais canais pode ser recebido a partir de uma estação base, ou mais de uma quando a estação móvel está em soft handoff. Um canal pode incorporar
62/106 mensagens ou comandos direcionados para múltiplas estações móveis e, portanto uma estação móvel pode extrair as mensagens ou comandos especificamente direcionados para ela.
Outras regras podem ser empregadas para permitir que uma estação móvel monitore condicionalmente um ou mais dos canais de controle. Como exemplo, tal como foi acima descrito, o F-RCCH não pode ser transmitido quando um ACK_STOP é emitido. Dessa forma, em tal caso, a estação móvel não necessita monitorar o F-RCCH quando é recebido um ACK__STOP. Pode ser especificada uma regra de que uma estação móvel procure por mensagens de concessão e/ou comandos de controle de taxa somente caso a estação móvel tenha enviado uma solicitação para a qual tais mensagens possam ser responsivas.
Na descrição que se segue da Figura 9, é presumido que a estação móvel transmitiu anteriormente um subpacote, para o qual é esperada uma resposta de confirmação (incluindo potenciais concessões ou comandos de controle de taxa) . Caso uma solicitação não tenha sido previamente concedida, a estação móvel pode ainda monitorar quanto a uma concessão em resposta a uma solicitação previamente transmitida. Os versados na técnica poderão rapidamente adaptar o método 900 para considerar tal situação. Estes e outros potenciais blocos de processamento de estação móvel foram omitidos para maior clareza da descrição.
Iniciando no bloco de decisão 915, começa o processamento do F-ACKCH. A estação móvel extrai as informações em todos os canais F-ACKCH que ela monitora. Note-se que pode existir um F-ACKCH entre a estação móvel e cada membro de seu Conjunto Ativo de F-ACKCH. Alguns dos comandos F-ACKCH podem ser combinados de forma suave, tal como especificado através de sinalização L3. Caso uma estação móvel receba pelo menos uma confirmação positiva,
106 seja ACK_RC ou ACK_STOP (através do F-ACKCH), o pacote atual foi recebido corretamente e subpacotes adicionais não necessitam ser transmitidos. A taxa permissivel para transmissão do próximo pacote, caso haja algum, deve ser determinada.
No bloco de decisão 915, caso tenha sido recebido um ACK_STOP, a estação móvel sabe que o subpacote previamente transmitido foi recebido corretamente e que os comandos de controle de taxa não necessitam ser decodificados.
No bloco de decisão 920, a estação móvel determina se uma concessão foi recebida através de um FGCH. Se assim ocorreu, a estação móvel transmite o próximo pacote de acordo com a concessão, tal como indicado no bloco 930. Em uma modalidade, somente uma estação base concessora efetua as concessões. Caso ACK_STOP e uma mensagem de concessão sejam recebidos a partir da estação base, a estação móvel transmite um novo pacote através do mesmo canal ARQ em qualquer taxa igual ou menor que a taxa concedida.
Em uma modalidade alternativa, mais de uma estação base pode enviar uma concessão. Caso as estações base coordenem a concessão e enviem uma mensagem idêntica, a estação móvel pode combinar de forma suave tais concessões. Várias regras podem ser implementadas para tratar os casos em que são recebidas concessões diferentes. Um exemplo consiste na estação móvel transmitir na taxa mais baixa indicada em uma concessão recebida, para evitar interferência excessiva na célula correspondente à respectiva estação base concessora (incluindo um ACK_STOP sem uma concessão correspondente - indicando que a transmissão deve reverter para o modo autônomo). Várias outras alternativas ficarão claras para os versados na técnica. Caso uma concessão não seja recebida no bloco de decisão 920, a estação móvel deve retornar para a taxa
64/106 autônoma, tal como mostrado no bloco 925. A seguir, o processo pode parar.
Voltando ao bloco de decisão 915, caso não seja recebido um ACK_STOP, passar para o bloco de decisão 940.
Caso seja recebido um ACK_RC, a estação móvel monitora o FRCCH de estações base a partir das quais são recebidas confirmações positivas, caso exista alguma. Note-se que pode não existir um F-RCCH entre uma estação base e a estação móvel, uma vez que o Conjunto Ativo F-RCCH é um 10 subconjunto do Conjunto Ativo F-ACKCH. Note-se também que quando uma estação móvel recebe um F-ACKCH proveniente de múltiplas estações base, as mensagens correspondentes podem estar em conflito. Como exemplo, podem ser recebidos um ou mais comandos ACK_STOP, podem ser recebidos um ou mais 15 comandos ACK_RC, podem ser recebidas uma ou mais concessões, ou qualquer combinação de tais. Os versados na técnica reconhecerão várias regras para implementação para acomodar quaisquer das possibilidades. Como exemplo, a estação móvel pode determinar a permissão de transmissão 20 mais baixa possível (a qual pode ser proveniente de um ACK_STOP sem qualquer concessão, um ACK__RC com uma redução, ou uma concessão com um valor mais baixo) e transmitir adequadamente. Isto é similar a uma técnica conhecida como uma regra Or-of-Downs. Tal técnica pode ser usada para 25 evitar estritamente interferência excessiva com células vizinhas. Ou então, uma ou mais estações base podem possuir uma prioridade atribuída a elas, de tal forma que uma ou mais estações base possam possuir a capacidade de suplantar outras (talvez sob certas condições). Como exemplo, uma 30 estação base programadora (ou concessora) pode possuir alguma prioridade em relação a outras estações base no soft handoff. Outras regras são também previstas. (Note-se que um ou mais NAKs podem também ser recebidos, porém a estação móvel não necessita retransmitir. No entanto, uma estação 35 móvel pode incorporar comandos de controle de taxa ou
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V concessões, de forma similar, provenientes de uma estaçao base confirmada negativamente, caso desejado). Para facilitar a presente descrição, quando é dito que uma estação móvel determina se foi recebido um ACK_STOP, um ACK_RC, NAK, ou concessão, isto pode ser o resultado de aplicação de um conjunto desejado de regras a um certo número de comandos recebidos e o resultado é o comando identifiçado.
Caso tenha sido recebido um ACK_RC, passar ao bloco de decisão 945 para iniciar a determinação sobre qual tipo de comando de controle de taxa deve ser seguido. Caso seja indicada uma elevação, passar ao bloco 950. A próxima transmissão pode ser transmitida através do mesmo canal ARQ em uma taxa elevada em relação à taxa atual. A seguir, o processo pode parar. Novamente, a elevação pode ser deterministica ou probabilistica. Além disso, um RATE_INCREASE não necessariamente pode resultar em elevação de taxa imediata, porém iria elevar a taxa de transmissão a partir da estação móvel no futuro (isto é, um algoritmo similar a um crédito é usado na estação móvel), ou um RATE_INCREASE pode resultar em uma elevação abrangendo múltiplas taxas. Em um exemplo de um algoritmo de crédito, uma estação móvel mantém um parâmetro interno de balanço/crédito. Sempre que ela receba um RATE_INCREASE mas não pode elevar sua taxa (porque está ficando sem energia ou dados), a estação móvel eleva o parâmetro. Quando energia ou dados ficam disponíveis para a estação móvel, ela pode usar o crédito/balanço para selecionar taxas de dados. Várias formas para elevar a taxa ficarão claras para os versados na técnica.
Caso uma elevação não seja indicada no bloco de decisão 945, passar ao bloco de decisão 955 para determinar se é indicada uma redução. Caso uma redução seja indicada, passar ao bloco 960. A próxima transmissão pode ser transmitida através do mesmo canal ARQ em uma taxa reduzida
66/106 it1 em relação a taxa atual. A seguir, o processo pode parar. Novamente, a redução pode ser determinística ou probabilística. Além disso, um RATE_DECREASE pode não necessariamente resultar em uma redução imediata de taxa, porém iria reduzir a taxa de transmissão a partir da estação móvel no futuro (isto é, um algoritmo similar a um crédito é usado na estação móvel), ou um RATE_DECREASE pode resultar em uma redução abrangendo múltiplas taxas. Quando é usado um algoritmo de crédito exemplar no contexto de um RATE—DECREASE, quando uma estação móvel recebe um RATE_DECREASE, porém não o segue por alguma razão (por exemplo, dados urgentes que devem ser enviados), ela obtém um crédito negativo e tal crédito negativo deve de certa forma ser pago mais tarde. Várias formas para reduzir a taxa ficarão claras para os versados na técnica.
Caso não seja indicada uma elevação ou uma redução, foi recebido um RATE_HOLD. A estação móvel pode transmitir o próximo pacote em uma taxa máxima igual à taxa do pacote atual, tal como indicado no bloco 965. A seguir, o processo pode parar.
Voltando ao bloco de decisão 940, caso nenhum dos tipos de ACK tenha sido identificado, será determinado que foi recebido um NAK. No bloco de decisão 970, caso a retransmissão seja ainda possível para o pacote (isto é, o subpacote atual não era último subpacote) , a estação móvel retransmite o subpacote através do mesmo canal ARQ com o ID de subpacote incrementado, tal como mostrado no bloco 980.
No bloco de decisão 970, caso o pacote atual for o último subpacote, a estação móvel esgotou as retransmissões para o pacote. Passar ao bloco de decisão 975 para determinar se uma concessão foi recebida (de modo similar ao acima descrito com referência ao bloco 920) . Caso uma mensagem de concessão seja designada para a estação móvel (seja proveniente de uma única estação base, ou mais de uma, tal como acima descrito) , a estação móvel
67/106 pode transmitir um novo pacote através do mesmo canal ARQ em uma taxa igual ou menor que a taxa concedida. Passar ao bloco 930, acima descrito.
No bloco de decisão 975, caso uma concessão não tenha sido recebida, a estação móvel pode monitorar o Conjunto Ativo F-RCCH, obter comandos de controle de taxa e decidir a taxa máxima permitida para a próxima transmissão de pacote através do mesmo canal ARQ. A seleção de taxas quando mais de um comando de controle de taxa for recebido 10 pode ser efetuada tal como foi acima descrito. Passar ao bloco de decisão 945 e continuar tal como acima descrito.
Várias outras técnicas podem ser empregadas por uma modalidade exemplar de uma estação móvel. Uma estação móvel pode monitorar o número de apagamentos de pacotes 15 (isto é, nenhuma confirmação positiva após o último subpacote). Pode ser efetuada uma medição por contagem do número de apagamentos de pacotes consecutivos, ou contagem do número de pacotes apagados dentro de uma janela (isto é, uma janela deslizante) . Caso a estação móvel note que 20 muitos pacotes tenham sido apagados, ela pode reduzir sua taxa de transmissão mesmo que os comandos de controle de taxa indiquem outro comando (isto é, RATE__HOLD ou RATE^INCREASE).
Em uma modalidade, uma mensagem de concessão pode 25 possuir prioridade mais elevada do que um bit de controle de taxa. Alternativamente, uma mensagem de concessão pode ser tratada com a mesma prioridade que um bit de controle de taxa. Em tal caso, a determinação de taxa pode ser modificada. Como exemplo, caso nenhuma mensagem de 30 concessão seja designada para a estação móvel, a taxa para a próxima transmissão é determinada a partir de todos os comandos de controle de taxa (RATE_INCREASE, RATE_HOLD, RATE^DECREASE e ACK_STOP) usando uma regra Or-of-Downs ou similar. Quando uma concessão também for recebida, pode ser 35 determinada uma taxa para a próxima transmissão a partir de
68/106 todos os comandos de controle de taxa (RATE_INCREASE, RATE_HOLD, RATE_DECREASE e ACK__STOP) usando uma regra Orof-Downs ou similar, cujo resultado é comparado a uma taxa concedida sendo escolhida a menor taxa.
Pode ser implementada sinalização para configurar a estação móvel de forma a que a estação móvel monitore apenas o indicador de F-RCCH proveniente ou da estação base servidora ou proveniente de todas as estações base no Conjunto Ativo F-RCCH. Como exemplo, quando RATE_COMB_IND pode especificar que um comando de controle de taxa é o mesmo proveniente de múltiplas estações base, então a estação móvel pode combinar todos os indicadores no grupo identificado antes de efetuar uma decisão. O número de indicadores distintos em uso em qualquer momento pode ser indicado como o Conjunto Atual F-RCCH. Em um exemplo, uma estação móvel pode ser configurada para monitorar somente o indicador de F-RCCH proveniente da estação base Servidora, caso este em que o tamanho do Conjunto Atual de F-RCCH é 1.
Além disso, tal como acima descrito, várias regras podem ser implementadas para ajustar as taxas em resposta a comandos no F-RCCH. Quaisquer destas regras podem ser ajustadas por sinalização proveniente da estação base. Em um exemplo, pode existir um conjunto de probabilidades e tamanhos de etapas usados para determinar se a estação móvel eleva ou reduz sua taxa e em quanto. Tais probabilidades e possíveis tamanhos de etapas de taxa podem ser atualizados através de sinalização, conforme a necessidade.
O método 900 pode ser próprio para incluir as várias alternativas descritas para uma estação base empregando o método 750, acima descrito. Como exemplo, em uma modalidade, um comando NAK e parar não é expliciLamente definido, como um DTX no F-RCCH juntamente com um NAK indica uma manutenção de taxa. Em uma modalidade alternativa, a funcionalidade NAK e parar pode ser
69/106 implementada em resposta a qualquer das técnicas alternativas acima descritas para o método 750. Além disso, como foi acima mencionado com referência ao método 750, na modalidade exemplar a mudança de taxa baseada em controle de taxa ou concessão é efetuada nas fronteiras de pacotes. Considera-se que os métodos descritos podem ser modificados para incorporar também mudanças de taxa entre subpacotes.
Ficará claro para os versados na técnica à luz dos presentes ensinamentos que quaisquer dos procedimentos e características aqui descritos podem ser combinados de diversas formas. Como exemplo, uma estação móvel só pode ser controlada pela estação base primária através de concessões, porém não controlada por outras estações base através de bits de controle de taxa. Alternativamente, a estação móvel pode ser controlada através de concessões a partir de todas as estações base, ou um subconjunto de estações base em seu Conjunto Ativo. Alguns F-GCHs podem ser combinados de forma suave. O modo em que uma estação móvel opera pode ser ajustado através de sinalização L3 durante a atribuição de canal ou através de outras mensagens durante uma chamada de dados em pacotes.
Como outro exemplo, caso um pacote seja recebido corretamente, a estação base primária pode enviar um ACK_STOP ou ACK_RC. Os comandos de controle de taxa podem não serem usados, dessa forma ACK_RC pode ser usado com o significado de ACK e continuar para tal modo. Em tal contexto, ACK e continuar indica que a estação móvel pode transmitir um novo pacote na mesma taxa que o pacote que está sendo confirmado. Como antes, caso seja enviado ACK_STOP, a estação base pode também enviar uma concessão de passar por cima (overriding grant) através do F-GCH designado para a MS. Em tal exemplo, um NAK irá indicar NAK e parar, a menos que uma concessão correspondente seja transmitida com o NAK. Em tal caso, as estações base não primárias também enviam ACK_STOP ou ACK_RC, em que
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ACK_RC não é acompanhado por um comando de controle de taxa e indica ACK e continuar.
Em outro exemplo de modo especial, incorporando um subconjunto dos recursos descritos, a estação móvel pode ser controlada apenas através de bits de controle de taxa (provenientes das estações base em seu Conjunto Ativo FRCCH) . Tal modo pode ser implementado através de sinalização L3 durante a atribuição de canal ou outras mensagens durante uma chamada de dados em pacotes. Em tal modo, uma estação base envia o NAK caso um pacote não seja recebido com sucesso. Quando um pacote é recebido corretamente, uma estação base envia ACK_STOP ou ACK_RC juntamente com o F-RCCH (RATEJHOLD, RATE_INCREASE, ou RATE_DECREASE) . Um NAK após o último subpacote pode ser acompanhado pelo F-RCCH (RATE_HOLD, RATE_INCREASE, ou RATE_DECREASE).
As Figuras 10 a 12 apresentam exemplos ilustrando a temporização de vários canais aqui descritos. Os exemplos não representam qualquer escolha específica de comprimento de quadro, porém ilustram a temporização relativa dos indicadores de concessão, ACK e controle de taxa (RC) . O indicador ACK, o indicador RC e a concessão ocorrem durante o mesmo intervalo de tempo de tal modo que a estação móvel receba as informações de ACK, RC e concessão, grosso modo, ao mesmo tempo para aplicação à próxima transmissão de subpacote. Em tais exemplos, a estação móvel não necessita monitorar os indicadores RC exceto quando ela recebe uma confirmação ou quando todos os subpacotes tenham sido transmitidos (tal como descrito nas modalidades exemplares acima). Uma estação móvel monitora o bit ACK atribuído para ela e para o indicador RC correspondente à seqüência ARQ específico. Como exemplo, caso existam quatro seqüências ARQ, a estação móvel está transmitindo através de todas as seqüências ARQ, então a estação móvel monitora o indicador ACK a cada quadro e para o indicador RC (conforme se
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aplique) a cada quadro. São introduzidos quadros vazios entre as várias transmissões para dar tempo para que uma estação base ou estação móvel, conforme o caso, receba e decodifique solicitações, transmissões de subpacotes, concessões, confirmações e comandos de controle de taxa.
Note-se que tais diagramas de temporização não são completos, servindo apenas para ilustrar os diversos aspectos acima descritos. Os versados na técnica reconhecerão várias combinações de sequências.
A Figura 10 apresenta a temporização para uma modalidade exemplar com canais de confirmação e controle de taxa combinados. Uma estação móvel transmite uma solicitação para transmissão através do R-REQCH. Uma estação base a seguir transmite uma concessão através do FGCH em resposta à solicitação. A estação móvel a seguir transmite um primeiro subpacote usando parâmetros de acordo com a concessão. 0 subpacote não é decodificado corretamente em uma estação base, tal como indicado pelo cancelamento da transmissão de subpacote. A estação base transmite uma transmissão de ACK/NAK através do F-ACKCH juntamente com um comando de controle de taxa através do FRCCH. Neste exemplo, é transmitido um NAK e o F-RCCH sofra DTX. A estação móvel recebe o NAK e retransmite o segundo subpacote em resposta. Desta vez a estação base decodifica corretamente o segundo subpacote e envia novamente uma transmissão ACK/NAK através do F-ACKCH juntamente com um comando de controle de taxa através do F-RCCH. Em tal exemplo, não é transmitida qualquer concessão adicional. Um ACK_RC é transmitido e um comando de controle de taxa é emitido (podendo indicar uma elevação, redução, ou manutenção, conforme determinado de acordo com a programação desejada). A estação móvel a seguir transmite o primeiro subpacote do próximo pacote, usando parâmetros associados à concessão, modificados conforme necessário pelo comando de controle de taxa no F-RCCH.
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A Figura 11 apresenta a temporização para uma modalidade exemplar com canais de confirmação e controle de taxa combinados, juntamente com uma nova concessão. Uma transmissão de solicitação, concessão, subpacote (não decodificada corretamente) e NAK são transmitidos da mesma forma que nos oito primeiros quadros acima descritos com referência à Figura 10. Em tal exemplo, a transmissão do segundo subpacote também é recebida e decodificada corretamente. No entanto, em lugar de um ACK_RC ser enviado pela estação base, é transmitido um ACK_STOP. Caso nenhuma concessão acompanhar o ACK_STOP, a estação móvel irá reverter para a transmissão autônoma. Em lugar disto é transmitida uma nova concessão. A estação móvel não necessita monitorar o F-RCCH para tal quadro. A estação móvel a seguir transmite o primeiro subpacote do próximo pacote de acordo com a nova concessão.
A Figura 12 apresenta a temporização para uma modalidade exemplar com canais combinados de confirmação e controle de taxa, sem uma concessão. Tal exemplo é idêntico à Figura 10, exceto que nenhuma concessão é enviada em resposta à solicitação da estação móvel original. Dessa forma, a primeira transmissão de subpacote do primeiro pacote é transmitida na taxa autônoma. Novamente, tal subpacote é decodificado incorretamente na estação base. O segundo subpacote é novamente decodificado corretamente e um ACK_RC é t ransmitido j untamente com um comando de controle de taxa. A estação móvel a seguir envia o próximo pacote na taxa potencialmente ajustada. Tal exemplo ilustra a possibilidade de modificar a taxa de uma estação móvel arbitrariamente usando apenas comandos de controle de taxa, sem qualquer concessão.
Note-se que em uma modalidade alternativa, uma estação base pode usar controle de taxa com transmissões autônomas, com ou sem uma solicitação prévia. Reduções podem ser usadas para aliviar o congestionamento e uma
73/106 elevação pode ser concedida quando existir capacidade adicional, mesmo que a BS possa não conhecer as exigências de dados, uma vez que uma solicitação não foi transmitida.
A Figura 13 apresenta uma modalidade exemplar de um sistema 100 compreendendo um sinal de controle de taxa dedicado e um sinal de controle de taxa comum. Um canal de controle de taxa dedicado (F-DRCCH) é transmitido a partir de uma estação base 104 para uma estação móvel 106. O FDRCCH funciona juntamente com o canal de confirmação direto (F-ACKCH) para prover confirmação, continuar concessões e efetuar o controle de taxa, substancialmente da mesma maneira que o F-ACKCH e o F-RCCH acima descritos. Uma estação base pode enviar um canal de controle de taxa dedicado para cada uma dentre uma pluralidade de estações móveis. Em tal modalidade, a estação base transmite também um canal de controle de taxa comum (F-CRCCH) . O canal de controle de taxa comum pode ser usado para controlar a taxa de um grupo de estações móveis simultaneamente.
A Figura 14 apresenta uma modalidade de um sistema 100 compreendendo um canal de confirmação estendido direto (F-EACKCH). O F-EACKCH pode tanto ocupar o lugar de um canal de confirmação (isto é, o F-ACKCH acima descrito) quanto de um canal de controle de taxa (isto é, o F-RCCH). As funções de ambos os canais podem ser combinadas em um canal de uma maneira consistente com vários aspectos da invenção. O F-EACKCH é transmitido a partir de uma ou mais estações base 104 para uma ou mais estações móveis 106. O F-CRCCH pode ser transmitido juntamente com o F-EACKCH, tal como acima descrito e detalhado mais adiante. Os conceitos de canal controle de taxa comum e de confirmação estendido são, todavia, distintos, portanto os dois não necessitam ser combinados (daí a linha tracejada para o F-CRCCH, mostrada na Figura 14).
Como exemplo, o F-ACKCH pode compreender comandos de acordo com um padrão de dados de dois bits (possuindo
/106 quatro estados). Informações de ACK e continuar podem ser combinadas com um comando para elevação de taxa de dados como o primeiro estado. Informações de ACK e continuar podem ser combinadas com um comando para redução de taxa de dados como o segundo estado. ACK e parar pode ser o terceiro estado e NAK o quarto estado. Os quatro estados podem ser representados com uma constelação de formatos de modulação I e Q de acordo com técnicas comumente conhecidas.
A Figura 15 apresenta uma constelação exemplar adequada para implementação no F-EACKCH. Como é do conhecimento dos versados na técnica, tal constelação pode ser implementada usando-se técnicas de Modulação de Amplitude em Quadratura (QAM). Em uma modalidade alternativa, quaisquer dois sinais podem ser implementados para mapear comandos em duas dimensões, tal como mostrado.
Neste exemplo, sete pontos são atribuídos para vários comandos. O ponto de transmissão nulo (0, 0) é atribuído para NAK_HOLD. Este pode ser o comando mais provavelmente transmitido e, portanto a potência e capacidade de transmissão podem ser economizadas por tal atribuição. Os vários outros comandos, atribuídos a pontos no círculo, tal como mostrado, incluem ACK_INCREASE, ACK_HOLD, ACK_DECREASE, NAK_DECREASE, NAK^INCREASE e ACK_STOP. Cada um de tais comandos pode ser enviado na forma de um único símbolo de modulação QAM. Cada comando corresponde a um par de comandos enviados através de um conjunto análogo de canais F-ACKCH e F-RCCH. Um ACK—INCREASE indica que um subpacote anterior foi decodificado corretamente e que subpacotes futuros podem ser enviados em uma taxa aumentada. Um ACK_HOLD indica que um subpacote anterior foi decodificado corretamente e que um subpacote futuro pode ser transmitido na presente taxa. Um ACK_DECREASE indica que um subpacote anterior foi decodificado corretamente e que um subpacote futuro pode
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ser transmitido, porém em uma taxa reduzida. Um ACK_STOP indica que um subpacote anterior foi decodificado corretamente, mas que quaisquer concessões e/ou comandos de controle de taxa anteriores estão rescindidos. A estação móvel é relegada apenas para transmissão autônoma (caso se aplique).
Um NAK_INCREASE indica que um subpacote não foi decodificado corretamente. As transmissões futuras podem ser enviadas em uma taxa mais alta (talvez devido a restrições de capacidade, por exemplo). Em uma modalidade, comandos de controle de taxa são enviados após a transmissão de subpacote final. Uma modalidade alternativa pode permitir transmissões de controle de taxa com NAKs em qualquer momento. De forma similar, um NAK_DECREASE indica que um subpacote anterior não foi decodificado corretamente e que as transmissões futuras devem ser efetuadas em uma taxa reduzida. Um NAK_HOLD indica que um subpacote anterior não foi decodificado corretamente e que transmissões futuras devem ser efetuadas na taxa atual.
Um comando NAK_STOP não é implementado no exemplo da Figura 15, apesar de que os versados na técnica notarão que tal comando (ou outros comandos) poderiam ser introduzidos. Várias alternativas para codificar NAK_STOP (acima descritas) podem também ser usadas com um F-EACKCH.
Os versados na técnica notarão que várias constelações podem ser implementadas, incorporando qualquer conjunto de comandos (ou combinações de tais), tal como aqui descrito. As constelações podem ser projetadas para propiciar vários niveis de proteção (isto é, probabilidade de recepção correta) para vários comandos, conjuntos de comandos, ou tipos de comandos.
A Figura 16 apresenta uma constelação alternativa adequada para implementação em um F-EACKCH. Tal exemplo ilustra a remoção de controle de taxa para comandos NAK. Os vários comandos ACK incluem ACK_HOLD, ACK_INCREASE,
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ACK_DECREASE e ACK_STOP. O comando nulo (0,0) é atribuído para NAK, pelas razões acima mencionadas. Além disso, pode ser visto que a distância entre um NAK e qualquer comando ACK é igual e pode ser ajustada para qualquer valor para prover a probabilidade de erro para o NAK desejado.
Várias constelações podem ser projetadas para agrupar conjuntos de comandos com as propriedades desejadas. Como exemplo, os comandos NAK podem receber pontos relativamente próximos uns aos outros, os comandos ACK podem receber pontos relativamente próximos uns aos outros e os dois grupos podem estar separados por uma distância relativamente grande. Dessa forma, apesar de a probabilidade de confundir um tipo de comando em um grupo com outro no grupo pode aumentar, a probabilidade de confundir o tipo de grupo é relativamente reduzida. Assim sendo, é menos provável que um ACK seja erroneamente confundido com um NAK e vice-versa. Caso a redução, elevação, ou manutenção, sejam identificadas erroneamente, então pode ser usado um comando de controle de taxa subsequente para compensar. (Note-se que uma indicação de uma elevação quando uma redução ou manutenção tenham sido enviados, por exemplo, pode elevar a interferência para outros canais no sistema).
A Figura 17 apresenta um exemplo tridimensional de constelação adequada para implementação em um F-EACKCH. Uma constelação tridimensional pode ser formada pelo uso de quaisquer três sinais para indicara magnitude de cada eixo; ou um único sinal pode ser multiplexado no tempo para portar as informações para uma ou mais dimensões em um primeiro período de tempo, seguidas por informações para uma ou mais dimensões adicionais em uma ou mais segundas dimensões. Os versados na técnica notarão que isto pode ser expandido para qualquer número de dimensões. Em um exemplo, um sinal QAM e um sinal BPSK podem ser transmitidos simultaneamente. O sinal QAM pode portar as informações dos
77/106 eixos x e y, enquanto o sinal BPSK porta as informações do eixo z. As técnicas de geração de constelações são bem conhecidas pelos versados na técnica.
O exemplo da Figura 17 ilustra também o conceito de agrupar comandos ACK longe de comandos NAK. Note-se que a distância relativa entre ACK_STOP, ACK_DECREASE, ACK_HOLD e ACK_INCREASE é menor do que a distância entre qualquer comando ACK e qualquer comando NAK (o qual inclui NAK_HOLD, NAK_INCREASE e NAK_DECREASE, neste exemplo). Dessa forma, uma estação móvel menos provavelmente irá interpretar erroneamente um comando de confirmação do que um comando de taxa. Os versados na técnica aplicarão os presentes ensinamentos para formar constelações compreendendo qualquer conjunto de comandos, com proteção ajustada igualmente para os comandos, ou com a proteção distribuída de qualquer forma desejada.
A Figura 18 apresenta uma modalidade de um método 750 para processamento de transmissões recebidas em uma estação base, incluindo confirmação e controle de taxa, adequado para implementação como a etapa 7 50, acima descrita. Note-se que, antes da etapa 750, uma estação base recebeu solicitações anteriores, caso alguma tenha ocorrido, efetuou quaisquer concessões desejadas, recebeu tanto transmissões concedidas quanto autônomas e efetuou programação incorporando esses e outros fatores.
Tal modalidade da etapa 750 se inicia no bloco 1810. A estação base efetua quaisquer concessões requeridas, conforme se apliquem, de acordo com a programação efetuada anteriormente. No bloco 1820, é gerado um comando ACK ou NAK para confirmar transmissões anteriores. O comando de confirmação pode ser combinado com, ou estar acompanhado por, um comando para estender uma concessão anterior, ou um comando para controle de taxa de concessões existentes (incluindo o controle de taxa de transmissões autônomas). Quaisquer das técnicas aqui
78/106 descritas pode ser implementada para a sinalização do bloco 1820, incluindo sinais separados de controle de taxa e confirmação, bem como um sinal combinado de confirmação e controle de taxa.
No bloco 1830, um comando ACK_STOP pode ser enviado para indicar que uma estação móvel deve reverter de uma concessão anterior para o modo autônomo. Em tal exemplo, um ACK_STOP é também usado para orientar a estação móvel que comute de monitoramento de um canal de controle de taxa dedicado (isto é, um F-DRCCH) para o monitoramento de um sinal de controle de taxa comum (isto é, F-CRCCH). Em uma modalidade alternativa, podem ser selecionados outros comandos para indicar um deslocamento de monitoramento de canal de controle de taxa dedicado para comum. Pode ser definido um comando específico para tal propósito. O comando específico pode também ser incorporado em um canal combinado, com um ou mais pontos em uma constelação, ou ele pode ser enviado por meio de sinalização. No bloco 1840, uma ou mais estações base proveem confirmação para transmissões autônomas subsequentes. No bloco 1850, o controle de taxa comum é então usado para modificar as taxas de uma ou mais estações móveis monitorando o canal de controle de taxa comum. A seguir, o processo pode parar.
A Figura 19 apresenta uma modalidade do método 1900 para responder a controles de taxa comum e dedicado. O método 1900 pode ser implementado em uma estação móvel responsiva a uma estação base que implementa uma combinação de controle de taxa comum e dedicado, tal como acima descrito com referência às Figuras 7 e 18. 0 processo se inicia no bloco de decisão 1910. Neste exemplo o controle de taxa dedicado é provido juntamente com uma concessão. Uma estação móvel que não opera sob uma concessão irá monitorar o canal de controle de taxa comum. Em modalidades alternativas, as estações móveis operando sob uma concessão podem também ser orientadas a seguir o sinal de controle de
79/106 taxa comum, ou as estações móveis não concedidas podem ser atribuídas a um canal de controle de taxa dedicado. Tais alternativas não são apresentadas na Figura 19, porém os versados na técnica serão capazes de implementar prontamente tais modalidades e modificações das mesmas, usando quaisquer das várias técnicas de sinalização, à luz dos presentes ensinamentos. No bloco de decisão 1910, caso a estação móvel esteja operando sob uma concessão anterior, passar ao bloco 1940.
No bloco 1940, a estação móvel monitora o canal de concessão (isto é, o F-GCH), os canais de confirmação e controle de taxa (que pode ser o F-ACKCH e F-DRCCH, ou um F-EACKCH combinado, tal como foi acima descrito). No bloco 1945, caso seja recebido um comando ACK_STOP, passar ao bloco 1950. Em tal modalidade, um ACK_STOP é usado para designar uma reversão para transmissão autônoma, tal como mostrado no bloco 1950. Como será detalhado mais adiante, um ACK_STOP indica também uma transição do monitoramento do canal de controle de taxa dedicado para o monitoramento do canal de controle de taxa comum. Em modalidades alternativas, um comando que não um ACK_STOP pode ser usado para indicar uma comutação de monitoramento de canal de controle de taxa dedicado para comum, e o comando não necessita ser idêntico ao comando para reverter à transmissão autônoma. Após o bloco 1950, o processo pode parar. Em uma modalidade exemplar, o método 1900 será iterado repetidamente, conforme a necessidade.
No bloco de decisão 1945, caso não seja recebido um ACK_STOP, passar ao bloco 1955. No bloco 1955, a estação móvel pode transmitir de acordo com a ACK / NAK, controle de taxa e/ou comandos de concessão de canal que possam ser recebidos. A seguir, o processo para a iteração atual pode parar.
Voltando ao bloco de decisão 1910, caso a estação móvel não esteja operando atualmente sob uma concessão
80/106 anterior, passar ao bloco de decisão 1915. No bloco de decisão 1915, caso seja recebida uma concessão através de um canal de concessão, passar ao bloco 1920 e transmitir de acordo com a concessão recebida, após o que o processo pode parar. Note-se que, neste exemplo, e tal como acima descrito, uma concessão é usada para indicar que uma estação móvel deve monitorar um canal de controle de taxa dedicado. Dessa forma, em uma iteração subsequente do método 1900, tal estação móvel iria passar do bloco de decisão 1910 para o bloco de decisão 1940, tal como foi acima descrito. Em modalidades alternativas, podem ser implementadas técnicas alternativas para sinalizar uma comutação para o monitoramento de controle de taxa dedicado.
No bloco de decisão 1915, caso não seja recebida uma concessão, a estação móvel monitora o canal de controle de taxa comum, tal como mostrado no bloco de decisão 1925. Caso seja emitido um comando de controle de taxa comum, passar ao bloco 1930. A estação móvel ajusta a taxa de acordo com o comando de controle de taxa comum e pode continuar a transmitir em modo autônomo na taxa revisada. A seguir, o processo pode parar.
Caso, no bloco de decisão 1925, não seja recebido um comando de controle de taxa comum, passar ao bloco 1935. A estação móvel pode continuar a transmitir em modo autônomo na taxa atual. A seguir, o processo pode parar.
A Figura 20 apresenta uma modalidade alternativa do método 750, para processamento de transmissões recebidas, incluindo confirmação e controle de taxa, adequada para implementação como a etapa 750 acima descrita. Tal modalidade ilustra o uso do canal de confirmação estendido (F-EACKCH) para combinar confirmação e controle de taxa. Note-se que, antes da etapa 750, uma estação base recebeu solicitações anteriores, caso alguma tenha ocorrido, efetuou quaisquer concessões desejadas,
81/106 recebeu tanto transmissões concedidas quanto autônomas e efetuou a programação incorporando estes e outros fatores.
Tal modalidade da etapa 750 se inicia no bloco 2005. A estação base efetua quaisquer concessões requeridas, conforme se apliquem, de acordo com a programação previamente efetuada, apresentada no bloco 2010. No bloco de decisão 2015, é determinada um ACK ou NAK em resposta à transmissão previamente recebida. 0 ACK ou NAK será combinado com o controle de taxa para prover um FEACKCH combinado, o que é detalhado a seguir.
Caso um ACK deva ser enviado, passar ao bloco de decisão 2020. Caso seja desejado controle de taxa, incluindo a manutenção da taxa atual (isto é, ACK e continuar) para a estação móvel alvo (tal como determinado por qualquer programação efetuada nas etapas anteriores), passar ao bloco de decisão 2030. No bloco de decisão 2030, caso seja desejada uma elevação, passar ao bloco 2035 e enviar um ACK_INCREASE através do F-EACKCH. A seguir, o processo pode parar. Caso não seja desejada uma elevação, determinar se uma redução é desejada no bloco de decisão 2040. Assim sendo, passar ao bloco 2045 para transmissão de um ACK_DECREASE através do F-EACKCH. A seguir, o processo pode parar. Caso não seja desejada uma elevação ou uma redução, é necessária uma manutenção. Passar ao bloco 2050 para transmitir um ACK_HOLD através do F-EACKCH. A seguir, o processo pode parar. Note-se que cada um destes três comandos ACK, com controle de taxa, são também usados para estender a concessão anterior.
No bloco de decisão 2020, caso não seja desejado o controle de taxa, transmitir um ACK_STOP através do FEACKCH, tal como mostrado no bloco 2025. A seguir, o processo pode parar. Quando utilizado em conjunto com uma modalidade tal como aquela apresentada nas Figuras 18 e 19, por exemplo, em que são implementados controles de taxa comum e dedicado, um ACK_STOP constitui um exemplo de um
82/106 comando que pode indicar a uma estação móvel que passe do monitoramento de controle de taxa dedicado para o comum. Em tal exemplo, um ACK_STOP finaliza qualquer concessão anterior e a estação móvel será então relegada á transmissão autônoma.
Voltando ao bloco de decisão 2015, caso um ACK não deva ser transmitido, então é necessário um NAK. Como foi acima descrito, existem várias alternativas para combinar o controle de taxa com um NAK, dependendo de se o NAK é em resposta ao subpacote final ou não. Em modalidades alternativas, tais alternativas podem também ser incorporadas no método apresentado na Figura 20. Neste exemplo, caso, no bloco de decisão 2055, o NAK não seja em resposta ao subpacote final, passar ao bloco 2060 para transmitir um NAK_HOLD através do F-EACKCH. Tal comando, como foi acima descrito, indica que o subpacote não foi decodificado corretamente e o próximo subpacote pode ser transmitido na taxa atual. A seguir, o processo pode parar.
No bloco de decisão 2055, caso o NAK seja em resposta ao subpacote final, passar ao bloco de decisão 2065. Caso não seja desejado qualquer controle de taxa, passar ao bloco 2060 para transmitir o NAK_HOLD através do F-EACKCH, tal como foi acima descrito. Note-se que, em uma modalidade alternativa, também podem ser incorporados comandos adicionais. Como exemplo, um NAK_STOP pode ser implementado para enviar um NAK para um se rescinde uma concessão anterior. Os reconhecerão várias outras combinações subpacote, enquanto á luz dos presentes ensinamentos
No bloco de decisão 2065, caso seja desejado controle de taxa, passar ao bloco de decisão 2070.
Caso seja desejada uma elevação, passar ao bloco 2075 para transmitir um NAK INCREASE através do
F-EACKCH.
Caso contrário, passar ao bloco
2085 para transmitir um
NAK_DECREASE através do F-EACKCH. A seguir, o processo pode
83/106 parar. Note-se que, neste exemplo, o
NAK padrão, um
NAK_HOLD, tal como mostrado no bloco
2060, pode ser alcançado a partir do bloco de decisão
2065. Caso seja implementada uma modalidade alternativa, isto é, incluindo um NAK STOP, pode ser implementada uma via de decisão adicional, análoga aos blocos 2040 a 2050, acima descrita, para incorporar uma via alternativa para transmissão de um
NAK HOLD
A Figura 21 apresenta o método 2100 para receber e responder a um F-EACKCH. Em uma modalidade, o método 2100 pode ser implementado em uma estação móvel responsivo a uma estação base transmitindo de acordo com os vários métodos acima descritos, incluindo aqueles apresentados nas Figuras 7, 18 e 20. 0 método se inicia no bloco 2110, em que a estação móvel monitora o canal de concessão (isto é, o FGCH) para determinar se foi recebida uma concessão.
No bloco 2120, a estação móvel também monitora o F-EACKCH em resposta a um subpacote previamente transmitido. A estação móvel a seguir transmite ou retransmite de acordo com a indicação ACK ou NAK no FEACKCH. A taxa de transmissão também é modificada de acordo com qualquer STOP, HOLD, INCREASE, ou DECREASE no F-EACKCH, bem como quaisquer concessões recebidas. A seguir, o processo pode parar.
Várias modalidades alternativas incluindo controle de taxa comum e dedicado serão descritas mais adiante.
Uma estação móvel em soft handoff pode monitorar um controle de taxa comum proveniente de todas as células no conjunto ativo, proveniente de um subconjunto das mesmas, ou proveniente apenas da célula servidora. Em uma modalidade exemplar, cada estação móvel pode elevar sua taxa de dados somente se todos os canais F-CRCCH provenientes do conjunto de células monitoradas indiquem uma elevação permitida na taxa de dados. Isto pode permitir
84/106 um melhor gerenciamento da interferência. Tal como indicado no presente exemplo, a taxa de dados de varias estações móveis em soft handoff pode ser diferente, devido a diferenças entre os tamanhos de seus conjuntos ativos. 0 FCRCCH pode ser implementado para acomodar maior ganho de processamento do que o F-DRCCH. Dessa forma, para a mesma potência de transmissão, ele pode ser inerentemente mais confiável.
Note-se que o controle de taxa pode ser configurado como um controle de taxa comum (isto é, um único indicador por setor), controle de taxa dedicado (dedicado para uma única estação móvel), ou controle de taxa de grupo (uma ou mais estações móveis em um ou mais grupos) . Dependendo de qual modo de controle de taxa for selecionado (o qual pode ser indicado para uma estação móvel através de sinalização L3), uma estação móvel pode
possuir diferentes regras para ajustf a de taxa com base em
bits de controle de taxa, isto é, em específico,
RATE_ JNCREASE e RATEJDECREASE. Como exemplo, o ajuste de
taxa pode ser probabilistico, caso ele seja controle de
taxa comum, e deterministico, caso ele seja controle de
taxa dedicado. Várias outras permutações ficarão claras à
luz dos presentes ensinamentos.
Além disso, em vários dos exemplos acima descritos, foi presumido que o controle de taxa ocorre por canal HARQ. Isto é, a estação móvel só considera comandos de controle de taxa quando ela recebe a confirmação positiva ou confirmação negativa após o último subpacote e determina o ajuste de taxa para a próxima transmissão através do mesmo canal ARQ. Ela pode não considerar comandos de controle de taxa durante o meio de uma retransmissão. Assim sendo, a estação base não envia comandos de controle de taxa no meio de uma retransmissão.
Para o controle de taxa comum ou o controle de taxa em grupo, são contempladas alternativas para a regra
85/106 acima. Em particular, a estação base pode enviar comandos de controle de taxa durante o meio de retransmissão. Assim sendo, a estação móvel pode acumular comandos de controle de taxa durante o meio da retransmissão e aplicá-los para a próxima transmissão de pacote. Neste exemplo, é presumido que o controle de taxa ainda ocorre por canal HARQ. No entanto, o F-ACKCH e o F-RCCH funcionam como dois canais com operação independente. Tais técnicas podem também ser generalizadas para controle de taxa através de todos os canais ARQ (ou subconjuntos dos mesmos).
Conjuntos Ativos de Controle de Taxa, Confirmação e Concessão
A Figura 22 apresenta uma modalidade exemplar de um sistema 2200. O sistema 2200 é adequado para implementação como o sistema 100 apresentado na Figura 1. Uma ou mais estações base 104A a 1042 se comunicam com o controlador de estação base (BSC) 2210. Como é bem conhecido pelos versados na técnica, as conexões da estação base para o BSC podem ser cabeadas ou sem fio, usando qualquer um dentre uma variedade de protocolos. Uma ou mais estações móveis 106A a 106N são implementadas e podem se movimentar no interior e através da área de cobertura do BSC 2210 e das estações base 104 a ele conectadas. As estações móveis 106 se comunicam com as estações base utilizando um ou mais formatos de comunicação, exemplos dos quais estão definidos nos padrões acima mencionados. Como exemplo, a estação móvel 106a é apresentada em comunicação sem fio com as estações base 104A e 104M, enquanto a estação móvel 106N está em comunicação com as estações base 104M e 104Z.
O BSC 2210 inclui os conjuntos ativos 2220A a 2220N, um para cada estação móvel com a qual o controlador de estação base está se comunicando. Vários esquemas de handoff e registro são bem conhecidos pelos versados na técnica para determinar quais estações móveis estão dentro
86/106 da área de cobertura do sistema 2200 em qualquer momento. Cada estação móvel 106 possui um conjunto ativo 2230 correspondente a um dos conjuntos ativos 2220 no BSC. Os conjuntos ativos 2220 são, no BSC 2210, os mesmos que os conjuntos ativos 2230 nas correspondentes estações móveis 106. Em uma modalidade exemplar, uma vez que o BSC decida modificar um conjunto ativo, ele sinaliza a mudança para a estação móvel com um correspondente momento de ação. No momento de ação designado, tanto o BSC como a estação móvel atualizam seus conjuntos ativos. Dessa forma, os dois conjuntos ativos permanecem sincronizados. Em uma modalidade alternativa, caso tal técnica de sincronização não esteja implementada, os dois podem ficar fora de sincronia até que uma sinalização ou algum outro mecanismo comunique as atualizações de conjunto ativo. Um conjunto ativo 2220 ou 2230 pode ser armazenado em memória usando-se qualquer uma dentre várias técnicas bem conhecidas pelos versados na técnica. Nos sistemas atuais, e em uma modalidade exemplar, o BSC determina o conjunto ativo para cada estação móvel. De um modo geral, em modalidades alternativas, uma estação móvel ou um BSC podem determinar o conjunto ativo, no total ou em parte. Em tal caso, as mudanças em um podem ser sinalizadas para o outro, de modo a manter os conjuntos ativos sincronizados.
Em um sistema celular CDMA tradicional, o conjunto ativo de uma estação móvel é gerado como se segue. A estação móvel relata a intensidade de sinal de estações base vizinhas através de uma ou mais estações base para o controlador de estação base. Em uma modalidade exemplar, tal relatório é efetuado por meio de uma Mensagem de Medição de Intensidade de Piloto (PSMM) . O BSC a seguir determina o conjunto ativo da estação móvel usando as intensidades de sinal piloto relatadas, entre outros critérios. O conjunto ativo pode ser sinalizado através de uma ou mais estações base para a estação móvel.
87/106
Em uma modalidade exemplar, tal como em um sistema lxEV-DV, a estação móvel pode selecionar de forma autônoma sua célula servidora por transmissão de seu indicador de qualidade de canal (CQI) usando uma sequência 5 de cobertura que é exclusiva para a célula servidora. Para comutar células, uma estação móvel simplesmente muda a sequência de cobertura. Vários outros métodos para selecionar de forma autônoma uma estação base ficarão claros para os versados na técnica. Os exemplos incluem enviar uma 10 mensagem para a estação base previamente selecionada, para a estação base recém selecionada, ou para ambas.
Em uma modalidade alternativa, um conjunto ativo em um sistema do tipo lxEV-DV, em que uma estação móvel seleciona estações base de forma autônoma, por exemplo, 15 pode ser criado na estação móvel por armazenamento de estações base recentemente selecionadas, bem como outras estações base monitoradas que atendem a certos critérios. A estação móvel pode também sinalizar seu conjunto ativo ajustado para o controlador de estação base para auxiliar 20 na seleção de conjuntos ativos adicionais, tais como conjuntos ativos de concessão, confirmação e controle de taxa, o que é descrito a seguir.
A estação móvel pode combinar sinais provenientes de múltiplas estações base em um conjunto ativo, quando 25 desejado. Como exemplo, o FCH (Canal Fundamental) ou o DCCH (Canal de Controle Dedicado), exemplo de sinais em vários padrões acima mencionados, podem ser transmitidos a partir de um conjunto ativo incluindo múltiplas estações base e combinados na estação móvel. Em tais exemplos, o conjunto 30 ativo associado com os sinais exemplo é de um modo geral decidido pelo BSC, ou alguma outra localização de processamento central.
No entanto, na modalidade exemplar lxEV-DV, o FPDCH é de um modo geral enviado a partir de uma única 35 estação base, tal como foi acima descrito. Dessa forma, a
88/106 uma ou mais estações base, especificamente adequada, em única estação base (ou outros ser combinados.
estação móvel não possui múltiplos sinais F-PDCH para combinar. Os sinais de link reverso podem ser combinados em
A combinação de setores é que múltiplos setores de uma setores co-localízados) podem
Com um canal de transporte de retorno (backhaul) de largura de banda adequadamente elevada, é diferentes estações base possam também Em sistemas celulares exemplares é tipicamente implementado a cada estação base transmissão recebida concebível que combinar sinais recebidos.
implementados atualmente, combinação por seleção, separadamente localizada decodifica a (possivelmente combinando setores de responde sucedida.
em que forma mais suave) e com base em se a decodif icação separada é bem a transmissão recebida pode ser outro destino do pacote ser transmitida para decodifique considerada
Caso o seja, para o BSC (ou e uma confirmação pode qualquer repassada recebido) , a estação móvel. Caso corretamente, sucedida. Os receptor a transmissão é princípios com qualquer implementados links direto e reverso.
o pacote como bem aqui tipo de podem ser descritos, métodos de combinação de é graficamente apresentado um adequado para implementação como 2230. Vários conjuntos ativos são elipses para ilustrar as estações
Na Figura 23 conjunto ativo estendido, o conjunto ativo 2220 ou representados na forma de base incluídas nos conjuntos ativos. As elipses sobrepostas ou circunscritas denotam a inclusão comum de em mais de um tipo de conjunto ativo (isto ser consideradas como diagramas de Venn).
estações base é, elas podem O exemplo de conjunto ativo estendido 2220 ou 2230 apresentado na Figura 23 inclui um conjunto alternativos incluem um móvel tal como descrito ativo 2310 do tipo FCH (exemplos conjunto ativo gerado por estação para o canal lxEV-DV F-PDCH, acima descrito). O conjunto ativo 2310 pode ser usado para a
89/106 funcionalidade do conjunto ativo tradicional, isto é, para receber e combinar sinais de links direto e reverso em uma estação móvel ou grupo de estações base (e/ou setores), respectivamente. Na presente descrição, o grupo de conjuntos ativos, detalhados mais adiante, incluído no conjunto ativo estendido 2220 ou 2230, pode também ser implementado na forma de conjuntos ativos independentes, como ficará claro para os versados na técnica.
O conjunto ativo de confirmação 2320 identifica as estações base a partir das quais será transmitido um canal de confirmação direto. As estações base dentro do conjunto ativo de confirmação 2320 podem transmitir comandos de confirmação, exemplos dos quais foram acima descritos, para a estação móvel associada ao conjunto ativo. Uma estação base em um conjunto ativo de confirmação pode não ser requerida a transmitir um comando de confirmação sempre. A estação móvel associada pode monitorar os canais de confirmação provenientes daquelas estações base no conjunto ativo de confirmação. Em uma modalidade exemplar, a estação móvel não necessita monitorar canais de confirmação provenientes de estações base fora do conjunto ativo de confirmação, dessa forma minimizando potencialmente a complexidade e/ou consumo de energia na estação móvel. Por manutenção eficiente do conjunto ativo de confirmação, a sinalização ou outras técnicas para identificação dos canais de confirmação requeridos podem ser reduzidas, dessa forma aumentando o uso efetivo de recursos compartilhados.
Como exemplos de ganhos de eficiência potenciais, consideremos um método de sinalização Adhoc alternativo caso, para determinar quais estações base transmitem certos sinais para uma estação móvel. A sinalização Adhoc pode requerer a alocação de potência ou recursos adicionais. Outro benefício pode consistir da alocação fácil e eficiente de canais Walsh para transmissão da sinalização
90/106 variada. Os versados na técnica notarão que em muitos casos ser um fator na conjunto ativo de a utilização de árvore Walsh pode determinação da capacidade.
No exemplo da Figura 23, o confirmação é apresentado como um subconjunto do conjunto ativo 2310, apesar de isto não constituir um requerimento. Os dois conjuntos podem ser idênticos, dependendo conjunto ativo 2310 é definido, o conjunto confirmação 2320 pode ser um super conjunto do ativo 2310.
de como o ativo de conjunto
O conjunto ativo de concessão 2340 é apresentado como um subconjunto do conjunto ativo de confirmação 2320.
O conjunto ativo de quais estações base uma estação móvel associada pode usar
Novamente, este é apenas um exemplo, concessão pode ser usado para indicar podem transmitir uma concessão associada.
o conjunto concessão para
Dessa forma, a estação móvel ativo de concessão para identificar os canais de a partir dos quais pode vir uma concessão e, seu monitoramento àqueles canais, complexidade e/ou consumo de manutenção eficiente do podem ser reduzidas a para identificação dos dessa forma portanto pode limitar minimizando potencialmente a potência na estação móvel. Por conjunto ativo de confirmação, sinalização ou outras técnicas canais de concessão requeridos, uso efetivo de recursos compartilhados. sinalização pode ser reduzido pela adoção ativo de concessão 2340. Como exemplo de um de eficiência que o número concessão não relativamente de aumentando o overhead de um conjunto potencial ganho alternativa em adicional, considere-se uma de estações base autorizadas é restrito. Uma estação base com com uma estação móvel, pode do ambiente de canal fraca uma noção acurada estação móvel, base pode criar estações base efetuar uma uma conexão não possuir mais próximo á estação de tal concessão proveniente problemas de desempenho do (e suas respectivas estações
Uma sistema para as móveis
106 conectadas) caso uma concessão seja efetuada em tal situação. Além disso, o envio de uma concessão para um link direto fraco pode ser custoso.
O conjunto ativo do canal de concessão pode ser alterado com uma estação móvel de forma autônoma. Como foi acima descrito, a estação móvel pode mudar de forma autônoma as células servidoras por comutação da seqüência de cobertura de seu CQI. Quando uma estação móvel comuta de forma autônoma sua estação base servidora, existem outras alternativas para atualizar o conjunto ativo de concessão. No caso em que o tamanho do conjunto ativo do canal de concessão está ajustado para um, a estação móvel pode atualizar o conjunto ativo do canal de concessão com efeito de uma mudança na célula servidora, presumindo-se que a única estação base concessora é a célula servidora. Outra opção, não limitada ao tamanho do conjunto ativo de concessão, é a de ajustar o conjunto ativo de concessão para um conjunto nulo e a estação móvel aguarda por mensagens para incluir uma ou mais estações base novas no conjunto ativo de concessão. Ou, cada estação base pode possuir uma lista predefinida ou sinalizada de outras estações base concessoras a serem usadas quando a estação base correspondente for selecionada. Várias outras alternativas podem ser implementadas.
Uma estação base, ao ser informada sobre uma nova estação móvel em sua área de cobertura (isto é, ao receber uma nova série de mensagens de CQI) pode sinalizar ao BSC que a estação móvel selecionou novamente de forma autônoma, portanto o BSC pode atualizar adequadamente sua cópia do conjunto ativo da estação móvel. A estação móvel pode também enviar uma mensagem para o BSC através de uma ou mais estações base. De um modo geral, a noção de uma estação base servidora pode ser desconectada da noção do conjunto ativo de concessão (apesar de ser comum para o conjunto ativo de concessão inclua a estação base
/10 servidora). Como exemplo, pode ser usada sinalização para orientar a estação móvel a monitorar o canal de concessão proveniente de cada uma de listas específicas de estações base, enquanto a estação móvel pode selecionar de forma autônoma sua estação base servidora (isto é, a estação base que envia o F-PDCH) a vontade.
O conjunto ativo de controle de taxa 2350 é também apresentado como um subconjunto do conjunto ativo de confirmação 2320. Ele é apresentado em interseção com o conjunto ativo de concessão 2340. Novamente, este é apenas um exemplo. Várias modalidades alternativas serão detalhadas a seguir. O conjunto ativo de controle de taxa pode ser usado para indicar quais estações base podem transmitir um comando ou canal de controle de taxa para uma estação móvel associada. Dessa forma, a estação móvel associada pode usar o conjunto ativo de controle de taxa para identificar os canais de controle de taxa a partir dos quais pode vir uma concessão e, portanto pode limitar seu monitoramento a tais canais, minimizando potencialmente a complexidade e/ou o consumo de energia na estação móvel. Pela eficiente manutenção do conjunto ativo de confirmação, a sinalização ou outras técnicas para identificação dos canais de controle de taxa requeridos podem ser reduzidas, dessa forma aumentando o uso efetivo de recursos compartilhados. Note-se que os canais combinados de confirmação/controle de taxa, acima descritos, podem também ser implementados em combinação com os conjuntos ativos aqui descritos. Os versados na técnica poderão rapidamente adaptar as várias modalidades acima descritas à luz dos presentes ensinamentos.
Na Figura 23, o conjunto ativo de controle de taxa 2350 é apresentado como um subconjunto do conjunto ativo de confirmação 2320 e interseccionando o conjunto ativo de concessão 2340. Novamente, este é apenas um exemplo. Como ilustração, pode ser desejável que qualquer
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estação base capaz de receber e potencialmente decodificar uma transmissão de link reverso tente decodificar e transmitir o comando de confirmação apropriado em resposta. No entanto, o canal entre a estação móvel e uma ou mais de tais estações base pode estar suficientemente fraco a ponto de não ser necessários que tais estações base estejam envolvidas na concessão ou controle de taxa da estação móvel. Dessa forma, pode ser necessário um conjunto ativo de confirmação 2320 relativamente maior.
Outras estações base, dentro do conjunto ativo de confirmação 2320 maior, podem estar situadas de tal maneira que elas sejam fortes o suficiente para efetuar o controle de taxa, porém uma concessão pode não ser desejável (por exemplo, a estação base mais fraca pode não compreender completamente os efeitos de uma concessão para as estações base mais fortes, em relação à estação móvel). Outros fatores podem também ter influência. Como exemplo, uma concessão pode ser custosa em termos de overhead de link direto. Uma estação base relativamente mais fraca pode ainda efetuar o controle de taxa sem utilizar uma quantidade indevida de potência que pode ser necessária para transmitir uma concessão satisfatoriamente. O controle de taxa de um modo geral requer menos bits do que uma concessão, exemplos dos quais estão detalhados acima. Além disso, uma malha de controle de taxa pode ser mais tolerante quanto a erros, uma vez que são efetuados ajustes de taxa incrementais, podendo o loop se auto corrigir. Uma concessão, dependendo de sua magnitude e da magnitude de mudança introduzida por um erro, pode resultar em uma grande mudança de taxa na estação móvel. A capacidade do sistema pode ser degradada de forma mais brusca em tal situação. Dessa forma, em situações como estas, pode ser desejável implementar um conjunto ativo de controle de taxa 2350 que está separado ou se sobrepõe parcialmente ao conjunto ativo de concessão 2340. Os versados na técnica
94/106 irão prontamente adaptar várias técnicas para alocar estações base para vários conjuntos ativos á luz dos presentes ensinamentos.
A Figura 24 apresenta um exemplo de um conjunto ativo estendido alternativo 2220 ou 2230. Neste exemplo, o conjunto ativo de controle de taxa 2350 é um super conjunto do conjunto ativo de concessão 2340. Assim sendo, cada estação base no conjunto ativo de concessão pode também usar controle de taxa, caso desejado. Algumas das estações 10 base no conjunto ativo de controle de taxa 2350 não são autorizadas a transmitir uma concessão. Uma razão para o contraste de conjuntos ativos interseccionados de concessão e controle de taxa pode ser a de que algumas estações base podem não estar equipadas para programação, ou podem não 15 estar equipadas para controle de taxa. Podem ser encontradas outras razões para limitar uma estação base à programação apenas com concessões sem controle de taxa. Como exemplo, em alguns casos, a natureza dos dados sendo transmitidos pode se prestar a mudanças rápidas, mais 20 adequadas para um método de concessão. Alternativamente, alguns dados podem se prestar melhor a um método de controle de taxa. De qualquer forma, o exemplo da Figura 24 ilustra um conjunto ativo de concessão 2340 que é um subconjunto do conjunto ativo de controle de taxa 2350. Os 25 versados na técnica reconhecerão várias configurações de conjuntos ativos à luz dos presentes ensinamentos.
A Figura 25 apresenta mais outro exemplo de um conjunto ativo estendido alternativo 2220 ou 2230. Neste exemplo, não existe qualquer conjunto ativo de controle de 30 taxa 2350. Alternativamente, pode ser implementado um conjunto ativo de controle de taxa 2350, porém ele está vazio. Em tal caso, a alocação de recurso, pelo menos para a estação móvel associada, ocorre apenas por programação de concessão. Não há controle de taxa. Uma variedade de 35 fatores pode levar a tal implementação, tal como a natureza
95/106 dos dados, ou a falta de suporte para controle de taxa em uma rede ou estação móvel. Neste exemplo, o conjunto ativo de confirmação 2320 é um super conjunto do conjunto ativo de concessão 2340.
A Figura 26 apresenta mais outro exemplo de um conjunto ativo estendido alternativo 2220 ou 2230. Neste exemplo, não existe qualquer conjunto ativo de concessão 2340. Alternativamente, pode ser implementado um conjunto ativo de concessão 2340, porém ele está vazio. Em tal caso, a alocação de recurso, pelo menos para a estação móvel associada, ocorre apenas por controle de taxa. Não há programação de concessão. Uma variedade de fatores pode levar a tal implementação, tal como a natureza dos dados, ou a falta de suporte para programação de concessão em uma rede ou estação móvel. Neste exemplo, o conjunto ativo de confirmação 2320 é um super conjunto do conjunto ativo de controle de taxa 2350.
Note-se que o tamanho e configuração dos conjuntos ativos conforme desejado, podem ser continuamente atualizados, para efetuar implementações variáveis de alocação de recursos programada ou controle por taxa. Os conjuntos ativos podem ser atualizados em resposta à natureza dos dados sendo transmitidos. Como exemplo, como foi acima descrito, a programação de concessão pode ser desej ada quando é necessário um rápido crescimento ou decrescimento da taxa de dados (isto é, em rajadas, quantidades relativamente grandes de dados, ou dados especificamente sensíveis à passagem do tempo). Ou, para um fluxo de dados constante ou uniforme, o controle de taxa
Através da restrição de pode prover o controle necessário com overhead mais baixo. vários métodos de alocação às estações base dentro dos respectivos conjuntos ativos, a transmissão de link reverso pode ser controlada eficientemente, tal como foi aqui descrito, sem para células vizinhas.
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Concomitantemente a flexibilidade é mantida para dar suporte a vários níveis de QoS, etc.
Em sistemas vizinhos, uma empresa pode empregar um conjunto de funcionalidade diferente de outro. Como exemplo, uma empresa pode não dar suporte à programação de concessão; ou uma empresa pode não dar suporte a controle de taxa. Os recursos implementados das várias estações base podem ser incorporados por sua inclusão nos respectivos conjuntos ativos.
Os conjuntos ativos podem incluir qualquer número de estações base, incluindo zero. Outra alternativa, que não é apresentada, consiste de um conjunto ativo estendido 2220 ou 2230, incluindo um conjunto ativo de confirmação 2320 e nenhum conjunto ativo de concessão ou controle de taxa (ou, como alternativa, conjuntos ativos de concessão e controle de taxa vazios). Neste caso, uma estação móvel é efetivamente relegada apenas para transmissão autônoma. A estação móvel pode economizar recursos e reduzir o overhead por supressão de qualquer solicitação desejada para transmissão quando o conjunto ativo de concessão estiver vazio. Pode ser implementada qualquer combinação de conjuntos ativos de concessão, confirmação e controle de taxa dentro do escopo da presente invenção.
A Figura 27 apresenta uma modalidade exemplar de um método 2700 para geração de um conjunto ativo estendido, tal como o conjunto ativo 2220 ou 2230. Em tal exemplo, o método 2700 pode ser efetuado em um BSC 2210, apesar de que os versados na técnica irão notar que o método 2700, ou partes do mesmo, pode ser próprio para implementação em uma estação móvel 106 ou estação base 104.
O processo se inicia no bloco 2705, em que uma mensagem de medição de intensidade de sinal piloto (isto é, uma PSMM) para uma estação base é recebida a partir de uma estação móvel. Note-se que, em modalidades alternativas, outras medições de estação base, ou outras informações
97/106 relevantes para a seleção do conjunto ativo estendido podem ser recebidas no BSC.
No bloco de decisão 2710, caso as informações recebidas indiquem que a estação base atende aos critérios para seleção no conjunto ativo de concessão, passar ao bloco 2715. Caso contrário, passar ao bloco de decisão 2725. Vários critérios, incluindo a intensidade de sinal, podem ser usados para efetuar a determinação. Os exemplos de outros fatores que podem ser incluídos estão descritos acima.
No bloco 2715, a estação base atendeu aos critérios, portanto a estação base é adicionada ao conjunto ativo de concessão para a estação móvel correspondente. No bloco 2720, uma mensagem ou sinal é enviado para a estação móvel indicando que ela deve adicionar a estação base a seu conjunto ativo de concessão. Note-se que se a estação base já está no conjunto ativo de concessão, os blocos 2715 e 2720 podem ser omitidos (os detalhes não mostrados).
Caso, no bloco de decisão 2725, a estação base está atualmente no conjunto ativo de concessão, passar ao bloco 27 30 para removê-la uma vez que ela não mais atende aos critérios. No bloco 2735, uma mensagem ou sinal é enviado para a estação móvel indicando que a estação base correspondente deve ser removida do conjunto ativo de concessão.
No bloco de decisão 2740, caso as informações recebidas indiquem que a estação base atende aos critérios para seleção no conjunto ativo de controle de taxa, passar ao bloco 2745. Caso contrário, passar ao bloco de decisão 2755. Vários critérios, incluindo a intensidade de sinal, podem ser usados para efetuar a determinação. Exemplos de outros fatores que podem ser incluídos estão descritos acima.
No bloco 2745, a estação base atendeu aos critérios, portanto a estação base é adicionada ao conjunto
98/106 ativo de controle de taxa para a correspondente estação móvel. No bloco 2750, uma mensagem ou sinal é enviado para a estação móvel indicando que ela deve adicionar a estação base a seu conjunto ativo de controle de taxa. Note-se que se a estação base já estiver no conjunto ativo de controle de taxa, os blocos 2745 e 2750 podem ser omitidos (os detalhes não são apresentados).
Caso, no bloco de decisão 2755, a estação base esteja atualmente no conjunto ativo de controle de taxa, passar ao bloco 2760 para removê-la uma vez que ela não mais atende aos critérios. No bloco 2765, uma mensagem ou sinal é enviado para a estação móvel indicando que a estação base correspondente deve ser removida do conjunto ativo de controle de taxa.
No bloco de decisão 2770, caso as informações recebidas indiquem que a estação base atende aos critérios para seleção no conjunto ativo de controle de taxa, passar ao bloco 2775. Caso contrário, passar ao bloco de decisão 2785. Vários critérios, incluindo a intensidade de sinal, podem ser usados para efetuar a determinação. Exemplos de outros fatores que podem ser incluídos estão descritos acima.
No bloco 2775, a estação base atendeu aos critérios, portanto a estação base é adicionada ao conjunto ativo de confirmação para a correspondente estação móvel. No bloco 2780, uma mensagem ou sinal é enviado para a estação móvel indicando que ela deve adicionar a estação base a seu conjunto ativo de confirmação. Note-se que se a estação base já estiver no conjunto ativo de confirmação, os blocos 2775 e 2780 podem ser omitidos (os detalhes não mostrados).
Caso, no bloco de decisão 2785, a estação base esteja atualmente no conjunto ativo de confirmação, passar ao bloco 2790 para removê-la uma vez que ela não mais atende aos critérios. No bloco 2795, uma mensagem ou sinal é enviado para
99/106 a estação móvel indicando que a estação base correspondente deve ser removida do conjunto ativo de confirmação.
O processo apresentado para o método 2700 pode ser repetido para múltiplas estações base para cada uma dentre uma pluralidade de estações móveis. Em modalidades alternativas, vários subconjuntos das etapas apresentadas podem ser omitidos. Como exemplo, caso o controle de taxa, ou programação de concessão, não sejam suportados, as respectivas etapas poderíam ser removidas. As etapas dos métodos podem ser intercambiadas sem constituir um afastamento do escopo da presente invenção.
A Figura 28 apresenta o método 2800 para transmissão de acordo com um conjunto ativo estendido. O processo se inicia no bloco 2810. De acordo com o sistema de comunicação ou padrão sendo implementados, cada uma das estações móveis em um sistema efetua medições das várias estações base que as circundam. As medições de sistema podem também ser efetuadas em várias estações base implementadas por todo o sistema. As medições podem ser retransmitidas para uma localização central de processamento, tal como um BSC, ou para vários destinos para uso em computação distribuída.
No bloco 2815, é gerado ou atualizado um conjunto ativo estendido para cada uma das estações móveis no sistema. As medições efetuadas, bem como outros critérios, exemplos dos quais foram detalhados acima, podem ser usados para determinar o conjunto ativo estendido. Na modalidade exemplar, um conjunto ativo de confirmação, um conjunto ativo de concessão e um conjunto ativo de controle de taxa são incluídos no conjunto ativo estendido. Em modalidades alternativas, podem ser implementados outros conjuntos ativos selecionados.
No bloco 2820, as informações de conjunto ativo, tais como conjuntos ativos estendidos atualizados, são sinalizadas para o alvo apropriado. Em um exemplo, um
100/106 t
conjunto ativo é sinalizado a partir do BSC para cada estação móvel, através de uma ou mais estações base. Em modalidades alternativas caso parte ou a totalidade do conjunto ativo estendido seja determinada em outros locais, tal como em uma estação móvel ou estação base, a determinação é então transmitida para o BSC ou outras estações base, conforme apropriado.
No bloco 2825, as estações base são sinalizadas para indicar quais canais transmitir para várias estações móveis de acordo com o conjunto ativo estendido. Como exemplo, uma estação base adicionada ao conjunto ativo de concessão da estação móvel estaria sinalizada de forma a que ela possa emitir concessões, conforme se aplique, para a respectiva estação móvel. Naturalmente, as estações base necessitam serem sinalizadas quando ocorre uma mudança em seu status.
No bloco 2830, enviar confirmações para as estações móveis no sistema através de estações base de acordo com os conjuntos ativos de confirmação. A transmissão de um comando ou sinal de confirmação pode ser efetuada de acordo com qualquer dos exemplos acima descritos, bem como por qualquer outra técnica conhecida pelos versados na técnica.
No bloco 2835, enviar concessões para as estações móveis no sistema através de estações base de acordo com os conjuntos ativos de concessão. A transmissão de uma concessão pode ser efetuada de acordo com qualquer dos exemplos acima detalhados, bem como por qualquer outra técnica conhecida pelos versados na técnica.
No bloco 2840, enviar comandos de controle de taxa para as estações móveis no sistema através de estações base de acordo com os conjuntos ativos de controle de taxa. A transmissão de um comando ou sinal de controle de taxa pode ser efetuada de acordo com qualquer dos exemplos acima
101/106 detalhados, bem como por qualquer outra técnica conhecida pelos versados na técnica.
No bloco 2845, cada estação móvel monitora os canais de acordo com os respectivos conjuntos ativos estendidos. No bloco 2850, as estações móveis transmitem em resposta aos comandos recebidos através dos canais monitorados.
A Figura 29 apresenta um método 2900 exemplar para comunicação com um conjunto ativo estendido em uma estação móvel, tal como a estação móvel 106. 0 processo se inicia no bloco 2910, em que a estação móvel mede as estações base circundantes. Uma estação móvel pode ser sinalizada a partir de uma estação base ou de um BSC sobre os parâmetros a serem usados para medição de estações base vizinhas. Em uma modalidade alternativa, a geração do conjunto ativo estendido pode ser efetuada sem medições geradas pela estação móvel.
No bloco 2915, a estação móvel transmite informações do conjunto ativo para o BSC (ou outro dispositivo de processamento do conjunto ativo, tal como uma estação base, ou outro processador central). 0 conjunto ativo pode incluir as medições efetuadas no bloco 2910. Qualquer seleção de conjunto ativo efetuada na estação móvel também pode ser transmitida, conforme necessário. Como exemplo, em um sistema lxEV-DV, uma estação móvel pode selecionar de forma autônoma a estação base servidora. Tal seleção pode ser sinalizada a partir de uma estação base, ou da própria estação móvel.
Como foi acima descrito com referência às Figuras 27 e 28, um BSC ou outro dispositivo pode atualizar os conjuntos ativos estendidos, de acordo com informações geradas pela estação móvel, entre outros critérios. Caso seja efetuada uma modificação do conjunto ativo estendido, ela pode ser sinalizada para a estação móvel correspondente. No bloco de decisão 2920, caso seja
102/106 recebida uma atualização de conjunto ativo, passar ao bloco 2925 para modificar o respectivo conjunto ou conjuntos ativos. Passar ao bloco de decisão 2930.
No bloco de decisão 2930, caso existam uma ou mais estações base no conjunto ativo de confirmação, monitorar os canais de confirmação a partir das respectivas estações base, tal como mostrado no bloco 2935. A seguir, passar para o bloco de decisão 2940.
No bloco de decisão 2940, caso existam uma ou mais estações base no conjunto ativo de concessão, monitorar os canais de concessão a partir das respectivas estações base, tal como mostrado no bloco 2945. A seguir, passar ao bloco de decisão 2950.
No bloco de decisão 2950, caso existam uma ou mais estações base no conjunto ativo de controle de taxa, monitorar os canais de controle de taxa a partir das respectivas estações base, tal como mostrado no bloco 2955. A seguir, passar ao bloco 2960.
No bloco de decisão 2960, a estação móvel pode ajustar sua taxa de transmissão em resposta a quaisquer concessões ou comandos de controle de taxa que ela possa ter recebido através dos canais monitorados. A estação móvel pode transmitir um novo pacote ou retransmitir um pacote previamente transmitido em resposta a quaisquer comandos ou mensagens de confirmação através dos canais monitorados. A seguir, o processo pode parar.
A Figura 30 apresenta exemplos de mensagens adequadas para comunicação de mudanças para um conjunto ativo estendido. Tais mensagens podem ser implementadas por meio de qualquer um dos métodos acima descritos. Os versados na técnica notarão que as mensagens apresentadas na Figura 30 são meramente ilustrativas. As mensagens podem ter comprimento fixo ou variável. Os campos das mensagens podem ser de qualquer tamanho. As mensagens podem ser próprias para vários formatos de modulação. As mensagens
103/106 *
podem também ser incluídas ou incluir outras informações de mensagem para uso no sistema. Vários tipos de mensagens são conhecidos pelos versados na técnica e podem ser próprios para uso à luz dos presentes ensinamentos.
A mensagem de adição 3000 pode ser usada para sinalizar que uma estação base deve ser adicionada a um conjunto ativo estendido. Note-se que tal mensagem pode ser transmitida para e a partir de quaisquer dois dispositivos. Na modalidade exemplar, um BSC pode gerar a maioria das mensagens para transmissão para uma ou mais estações móveis através de uma ou mais estações base. O campo 3005 da mensagem indica que a mensagem é uma mensagem de adição. O campo 3010 identifica a estação móvel associada ao conjunto ativo e pode ser usada para identificar o destinatário da mensagem. O campo 3015 inclui um identificador associado à estação base a ser adicionada. Em uma modalidade alternativa de mensagem, mais de uma estação base pode ser adicionada de uma só vez, portanto o campo 3015 iria incluir um ou mais identificadores de estações base. O campo 3020 pode ser usado para indicar o conjunto ativo ao qual a estação base deve ser adicionada. Um identificador pode ser associado a cada conjunto ativo no conjunto ativo estendido (isto é, um identificador para o conjunto ativo de concessão, outro identificador para o conjunto ativo de controle de taxa, outro identificador para o conjunto ativo de confirmação e assim por diante).
A mensagem de remoção 3030 pode ser usada para sinalizar que uma estação base deve ser removida do conjunto ativo estendido. De forma similar à mensagem 3000, existe um campo 3035 para identificar a mensagem (o qual pode também incluir outras informações de cabeçalho). 0 campo 3040 identifica a estação móvel associada ao conjunto ativo, e pode ser usado para identificar o destinatário da mensagem. O campo 3045, inclui um identificador associado à estação base a ser removida. Em uma modalidade alternativa
104/106 de mensagem, mais de uma estação base pode ser removida de uma só vez, portanto o campo 3045 iria incluir um ou mais identificadores de estação base. Como na mensagem 3000, um campo 3050 pode ser usado para indicar o conjunto ativo ao qual a estação base deve ser adicionada.
A mensagem de lista 3060 pode ser usada para sinalizar todo um conjunto ativo de uma só vez. Como exemplo, quaisquer dos conjuntos ativos incluídos no conjunto ativo estendido podem ser definidos com uma mensagem de lista. Uma mensagem de lista pode ser enviada vazia para limpar um conjunto ativo. De forma similar às mensagens 3000 e 3030, existe um campo 3065 para identificar a mensagem (o qual pode também incluir outras informações de cabeçalho). 0 campo 3070 identifica a estação móvel associada ao conjunto ativo e pode ser usado para identificar o destinatário da mensagem. Os campos 3075A a 3075N incluem identificadores associados às N estações base a serem incluídas no conjunto ativo. Como nas mensagens 3000 e 3030, pode ser usado um campo 3080 para identificar o conjunto ativo definido pela lista de estações base.
Deve ser notado que em todas as modalidades acima descritas, as etapas de métodos podem ser intercambiadas sem constituir um afastamento do escopo da invenção. A presente descrição fez em muitos casos referências a sinais, parâmetros e procedimentos associados a um sistema lxEV-DV, porém o escopo da presente invenção não fica limitado a tal. Os versados na técnica poderão prontamente aplicar os presentes princípios a vários outros sistemas de comunicação. Estas e outras modificações ficarão claras para os versados na técnica.
Os versados na técnica notarão que as informações e sinais podem ser representados usando-se quaisquer dentre uma diversidade de diferentes tecnologias e técnicas. Como exemplo, os dados, instruções, comandos, informações, sinais,
105/106 bits, símbolos e chips que possam ter sido mencionados por toda a descrição acima podem ser representados por tensões, correntes, ondas eletromagnéticas, campos ou partículas eletromagnéticas, campos ou partículas ópticas, ou quaisquer combinações de tais.
Os versados na técnica notarão também que os vários exemplos de blocos lógicos, módulos, circuitos e etapas de algoritmos descritos em conexão com as modalidades aqui descritas podem ser implementados na forma de hardware eletrônico, software de computadores, ou combinações de tais. Para ilustrar claramente tal intercambialidade de hardware e software, vários exemplos de componentes, blocos, módulos, circuitos e etapas foram acima descritos de um modo geral em termos de sua funcionalidade. Se tal funcionalidade é implementada na forma de um hardware ou software depende da aplicação e restrições de projeto específicas impostas ao sistema como um todo. Os versados na técnica podem implementar a funcionalidade descrita de diversas formas para cada aplicação específica, porém tais decisões de implementação não devem ser interpretadas como um afastamento do escopo da presente invenção.
Os vários exemplos de blocos lógicos, módulos e circuitos aqui descritos em conexão com as modalidades aqui apresentadas podem ser implementados ou efetivados por meio de um processador de uso geral, um processador de sinais digitais (DSP), um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), arranjo de portas programáveis em campo (FPGA) ou outros dispositivos lógicos programáveis, portas individuais ou lógica de transistores, componentes de hardware individuais, ou quaisquer combinações de tais projetadas para efetuar as funções aqui descritas. Um processador de uso geral pode ser um microprocessador, porém como alternativa o processador pode ser qualquer processador, controlador, microcontrolador, ou máquina de
106/106 estado convencionais. Um processador pode também ser implementado na forma de uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, uma pluralidade de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um núcleo DSP, ou qualquer outra configuração similar.
As etapas de um método ou algoritmo descritos em conexão com as modalidades aqui apresentadas podem ser efetivadas diretamente em hardware, em um módulo de software executado por um processador, ou em uma combinação de ambos. Um módulo de software pode residir em uma memória RAM, memória flash, memória ROM, memória EPROM, memória EEPROM, registradores, disco rígido, um disco removível, um CD-ROM, ou qualquer outra forma de meio de armazenamento conhecido pelos versados na técnica. Um exemplo de meio de armazenamento pode ser acoplado ao processador de tal forma que o processador possa ler informações provenientes do, e gravar informações no, meio de armazenamento. Como alternativa, o meio de armazenamento pode estar integrado ao processador. 0 processador e o meio de armazenamento podem residir em um ASIC. O ASIC pode residir em um terminal de usuário. Como alternativa, o processador e o meio de armazenamento podem residir na forma de componentes individuais em um terminal de usuário.
A descrição acima das modalidades preferidas é provida para permitir que os versados na técnica efetivem ou façam uso da presente invenção. As diferentes modificações dessas modalidades ficarão prontamente claras para os versados na técnica e os princípios genéricos aqui definidos podem ser aplicados a outras modalidades sem o uso das faculdades inventivas. Dessa forma, a presente invenção não deve ser limitada às modalidades aqui apresentadas, devendo receber o escopo mais amplo, consistente com os princípios e características novos aqui descritos.

Claims (4)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Equipamento para um sistema de comunicações, caracterizado pelo fato de que compreende:
    um processador (350) em uma primeira estação para processar uma lista compreendendo pelo menos um identificador identificando uma dentre uma pluralidade de segundas estações e pelo menos uma dentre confirmação de comunicação, canal de concessão e controle de taxa de dados associados a comunicação com a primeira estação; e um receptor (320) para receber uma mensagem na primeira estação orientando a primeira estação a modificar a lista armazenada na primeira estação.
  2. 2. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o receptor é próprio para receber uma medição de pelo menos uma dentre a pluralidade de segundas estações, em que um identificador associado à pelo menos uma dentre a pluralidade de segundas estações está na lista armazenada na primeira estação.
  3. 3. Método para um sistema de comunicações, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:
    processar, em uma primeira estação, uma lista compreendendo pelo menos um identificador identificando uma dentre uma pluralidade de segundas estações e pelo menos um dentre confirmação de comunicação, canal de concessão e controle de taxa de dados associados a comunicação com a primeira estação; e receber uma mensagem na primeira estação para orientar a primeira estação a modificar a lista armazenada na primeira estação.
  4. 4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    receber uma medição de pelo menos uma dentre a pluralidade de segundas estações, em que um identificador associado à pelo menos uma dentre a pluralidade de segundas estações está na lista armazenada na primeira estação.
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