BRPI0413694B1

BRPI0413694B1 - Aparelho de comunicação sem-fio e método de alocação de subtransportador

Info

Publication number: BRPI0413694B1
Application number: BRPI0413694-2A
Authority: BR
Inventors: Cheng Jun; Nishio Akihiko
Original assignee: Panasonic Corporation
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2018-06-05
Also published as: US8223691B2; US20170104571A1; KR101225170B1; JP4722212B2; KR20110074608A; KR20060132785A; KR20110135419A; KR101109828B1; JP2010246164A; US20130142153A1; US10554371B2; US9762371B2; TR201907774T4; US20120213301A1; US8391215B2; US20170338934A1; JP4490921B2; ES2904814T3; BRPI0413694A; EP1653646A1

Abstract

"aparelho de comunicação sem-fio e método de alocação de subtransportador". a presente invenção refere-se a um aparelho de comunicação sem-fio capaz de aperfeiçoar a eficiência de comunicação pela redução da quantidade de informação de controle transmitida é descrito. com esse aparelho, a seção de extração de informação de qualidade (103) extrai os cqi de um sinal recebido. a seção de controle de alocação 104 aloca os subtransportadores a cada aparelho de terminal de comunicação e seleciona um esquema de modulação de tal forma que a taxa de transmissão necessária seja satisfeita para cada aparelho de terminal de comunicação com base na informação de taxa de transmissão necessária e os cqi para o aparelho de terminal de comunicação de cada usuário. a seção de determinação de número de subtransportador necessária (105) decide o número de subtransportadores alocado para cada aparelho de terminal de comunicação de tal forma a satisfazer a taxa de transmissão necessária para cada aparelho de terminal de comunicação com base na informação de taxa de transmissão necessária do aparelho de terminal de comunicação de cada usuário. a seção de geração de informação de número de sub-transprotador (107) gera informação para o número de subtransportadores alocados para cada aparelho de terminal de comunicação. a seção de alocação de subtransportador (110) aloca os dados em pacote para os subtransportadores selecionados. as seções de modulação (111-1 a 111-n) modulam de forma adaptativa os dados em pacote alocados para cada subtransportador.

Description

(54) Título: APARELHO DE COMUNICAÇÃO SEM-FIO E MÉTODO DE ALOCAÇÃO DE SUBTRANSPORTADOR (51) Int.CI.: H04L 5/00; H04B 7/06; H04L 27/26; H04W 72/04 (52) CPC: H04L 5/0007,H04B 7/0632,H04L 27/2601,H04W 72/0406 (30) Prioridade Unionista: 20/08/2003 JP 2003-295972 (73) Titular(es): PANASONIC CORPORATION (72) Inventor(es): JUN CHENG; AKIHIKO NISHIO

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para APARELHO DE COMUNICAÇÃO SEM-FIO E MÉTODO DE ALOCAÇÃO DE SUBTRANSPORTADOR.

Campo Técnico [001] A presente invenção refere-se a um aparelho de comunicação sem-fio e a um método de alocação de subtransportador. Mais particularmente, a presente invenção se refere a um método de comunicação sem-fio e método de alocação de subtransportador combinando a modulação adaptativa e a programação de frequência.

Técnica Antecedente [002] Um sistema OFDM de modulação adaptativa e múltiplos usuários é um sistema para a realização de programação efetiva para todo um sistema de acordo com um percurso de propagação de cada estação móvel. Especificamente, um aparelho de estação base é constituído por um sistema para alocação de uma pluralidade de subtransportadores adequados para cada usuário com base na qualidade de canal (multiplexação de usuário por divisão de frequência), e seleção de esquemas de codificação de modulação adequados (doravante referidos como MCS) para cada subtransportador. Isso é, um aparelho de estação base é capaz de realizar comunicação de dados de alta velocidade e múltiplos usuários pela alocação de subtransportadores de uma forma que seja a utilização mais eficiente da frequência capaz de satisfazer a qualidade de comunicação (por exemplo, taxa de transmissão mínima, taxa de erro) desejada por cada usuário com base na qualidade de canal, seleção de MCS para garantir o rendimento máximo para cada subtransportador, e realização da transmissão de dados. Dessa forma, em um sistema OFDM de modulação adaptativa de múltiplos usuários, tal como, por exemplo, (MC-CDM Método Utilizando Programação de Frequência, Relatório Técnico do Instituto de Informação Eletrônica e Engenharia de Comunicação do Japão,

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RCS2002-129, julho de 2002, pp. 61 - pp. 66), um método de relatório para reportar a informação de qualidade de canal de cada estação móvel para um aparelho de estação base, é proposto.

[003] Uma tabela de seleção MCS decidida de antemão é utilizada na seleção de MCS. Uma tabela de seleção de MCS ilustra a correspondência entre a qualidade de recepção tal como CIR (Razão de Transportador para Interferência) etc. e as taxas de erro tais como taxa de erro de pacote (doravante referida como PER) ou taxa de erro de bit (doravante referida como BER), etc., para cada esquema de modulação MCS e esquema de codificação de erro. Um MCS de uma velocidade máxima capaz de satisfazer a taxa de erro desejada é então selecionado com base na qualidade de recepção medida na seleção MCS.

[004] No entanto, na técnica relacionada, na multiplexação de usuário por divisão de frequência, cada estação móvel reporta a informação de qualidade de canal para todos os subtransportadores para um aparelho de estação base. A figura 1 ilustra um formato de relatório de razão de sinal para ruído (doravante referida como SNR) da informação de qualidade de canal reportada a partir de uma estação móvel para um aparelho de estação base da técnica relacionada, e a figura 2 é uma vista ilustrando uma relação entre os bits de relatório SNR e o esquema de modulação. Como ilustrado na figura 1, o aparelho de estação base aloca os subtransportadores e realiza a modulação adaptativa pelo recebimento de notificação dos bits de relatório SNR de cada subtransportador na ordem de subtransportador de cada aparelho de terminal de comunicação para todos os subtransportadores na faixa de comunicação. Nesse caso, no caso de a transmissão por 64QAM adotada como um esquema de modulação que satisfaz a taxa de transmissão desejada e PER ser necessária, o aparelho de estação base seleciona o primeiro ou quinto subtransportador para o

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3/23 qual um bit de relatório SNR é 3, e aloca os dados em pacote empregando 64QAM ao primeiro ou quinto subtransportador.

[005] No entanto, com o aparelho de estação base e método de alocação de subtransportador da técnica relacionada, cada estação móvel reporta a informação de qualidade de canal para todos os subtransportadores para o aparelho de estação base, independentemente de se apenas alguns dos subtransportadores de todos os subtransportadores dentro da faixa de comunicação são utilizados. A quantidade de informação de controle de qualidade de canal, portanto, se torna extremamente grande acompanhando com o aumento no número de estações móveis e número de subtransportadores, e a eficiência de comunicação, portanto diminui.

Descrição da Invenção [006] É, portanto, um objetivo da presente invenção o fornecimento de um aparelho de comunicação sem-fio e método de alocação de subtransportador capaz de aperfeiçoar a eficiência de comunicação pela redução da quantidade de informação de controle transmitida. [007] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, o aparelho de comunicação sem-fio é constituído de uma seção de determinação de número de subtransportadores que determina um número de subtransportadores, de todos os subtransportadores dentro de uma faixa de comunicação, que devem ser alocados a cada parte de comunicação de tal forma a alcançar as taxas de transmissão necessárias por cada parte de comunicação, uma primeira seção de transmissão transmitindo um número de subtransportadores determinados por cada seção de determinação de número de subtransportadores para cada parte de comunicação, e uma seção de controle de alocação que seleciona os subtransportadores alocados com dados em pacote para cada parte de comunicação com base na informação de taxa de transmissão necessária para cada parte de comunicação e

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4/23 informação de qualidade de canal para o número de subtransportadores para cada parte de comunicação extraído de um sinal recebido. [008] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, o aparelho de terminal de comunicação compreende uma seção de seleção de subtransportador se comunicando com o aparelho de comunicação sem-fio e selecionando os subtransportadores do número de subtransportadores utilizando a informação para o número de subtransportadores extraídos a partir do sinal recebido em ordem de boa qualidade de recepção, uma seção de geração de informação de qualidade de canal gerando a informação de qualidade de canal para os subtransportadores selecionados na seção de seleção de subtransportador, e uma segunda seção de transmissão que transmite a informação de qualidade de canal gerada pela seção de geração de informação de qualidade de canal.

[009] De acordo com um outro aspecto adicional da presente invenção, o aparelho de estação base é fornecido com o aparelho de comunicação sem-fio.

[0010] De acordo com um outro aspecto adicional da presente invenção, um método de alocação de subtransportador compreende as etapas de determinação de um número de subtransportadores, de todos os subtransportadores dentro de uma faixa de comunicação, que devem ser alocados a cada parte de comunicação de tal forma a alcançar as taxas de transmissão exigidas por cada parte de comunicação, transmitindo informação para um número determinado de subtransportadores para cada parte de comunicação, e selecionando os subtransportadores alocados com dados em pacote para cada parte de comunicação com base na informação de taxa de transmissão necessária para cada parte de comunicação e informação de qualidade de canal para o número de subtransportadores para cada parte de comunicação extraída do sinal recebido.

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Breve Descrição dos Desenhos [0011] A figura 1 é uma vista ilustrando um formato de relatório SNR da técnica relacionada;

A figura 2 é uma vista ilustrando uma relação entre os bits de relatório SNR e esquema de modulação;

A figura 3 é um diagrama em bloco ilustrando uma configuração para um aparelho de comunicação sem-fio de uma primeira modalidade da presente invenção;

A figura 4 é um diagrama em bloco ilustrando uma configuração para um aparelho de terminal de comunicação da primeira modalidade da presente invenção;

A figura 5 é um fluxograma ilustrando um método de alocação de subtransportadores da primeira modalidade da presente invenção;

A figura 6 é uma vista ilustrando um formato de relatório SNR para a primeira modalidade da presente invenção;

A figura 7 é um diagrama em bloco ilustrando uma configuração para um aparelho de comunicação sem-fio de uma segunda modalidade da presente invenção; e

A figura 8 é um fluxograma ilustrando um método de alocação de subtransportadores da segunda modalidade da presente invenção.

Melhor Forma de Realizar a Invenção [0012] A seguir encontra-se uma descrição detalhada com referência aos desenhos das modalidades preferidas da presente invenção.

Primeira Modalidade [0013] A figura 3 é um diagrama em bloco ilustrando uma configuração para o aparelho de comunicação sem-fio 100 de uma primeira modalidade da presente invenção.

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6/23 [0014] A seção de recepção de RF 102 converte descendentemente um sinal recebido pela antena 101 a partir de uma frequência de rádio para uma frequência de banda base para envio para a seção de extração de informação de qualidade de canal 103.

[0015] A seção de extração de informação de qualidade de canal 103 extrai os CQI (Indicadores de Qualidade de Canal) que constituem a informação de qualidade de canal da entrada do sinal recebido pela seção de recepção de RF 102 para enviar para a seção de controle de alocação 104. Adicionalmente, a seção de extração de informação de qualidade de canal 103 extrai a informação de identificação do subtransportador indicando os subtransportadores selecionados por cada aparelho de terminal de comunicação do sinal recebido para envio para a seção de controle de alocação 104.

[0016] Uma seção de controle de alocação 104 aloca parte dos subtransportadores dentre todos os subtransportadores dentro de uma faixa de comunicação predeterminada para o CQI registrado pela seção de extração de informação de qualidade de canal 103 e a informação de transmissão registrada para cada aparelho de terminal de comunicação da seção de acúmulo de informação de usuário 106 descrito posteriormente, e seleciona os esquemas de modulação para os subtransportadores alocados para cada subtransportador. Isso é, a seção de controle de alocação 104 seleciona os subtransportadores e os esquemas de modulação de tal forma a alcançar a taxa de transmissão necessária ou mais para cada aparelho de terminal de comunicação e realiza a alocação dos subtransportadores e esquemas de modulação para cada aparelho de terminal de comunicação de forma a fornecer menos do que um valor PER predeterminado para cada subtransportador. A seção de controle de alocação 104 então envia a informação de alocação de subtransportador alocada para a seção de alocação de subtransportador 110 e envia a informação de esquema de modulação

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7/23 para o esquema de modulação selecionado para as seções de modulação 111-1 a 111-N. A seção de determinação do número de subtransportadores necessários 105 que constitui uma seção para a determinação do número de subtransportadores obtém o número de subtransportadores que pode ser alocado para cada aparelho de terminal de comunicação a partir da informação do usuário para o aparelho de terminal de comunicação de cada usuário registrado pela seção de acúmulo de informação de usuário 106.

[0017] Isso é, a seção de determinação de número de subtransportador necessária 105 determina o número de subtransportadores de forma a fornecer a taxa de transmissão necessária ou mais em cada aparelho de terminal de comunicação de usuário. Durante esse tempo, a seção de determinação de número de subtransportadores necessários 105 determina o número de subtransportadores enquanto fornece uma visão para manter uma margem com relação à taxa de transmissão necessária em antecipação de uma queda na qualidade de recepção decorrente da flutuação de desvanecimento. Adicionalmente, no caso de a quantidade total de dados para o CQI para o número adquirido de subtransportadores e informação de número de subtransportadores ser inferior à quantidade total de dados para apenas os CQI para todos os subtransportadores, a seção de determinação do número de subtransportadores necessários 105 envia o número de subtransportadores obtido para a seção de geração de informação do número de subtransportadores necessários 107 como informação de número de subtransportadores, e, no caso de a quantidade total de dados para os CQI e a informação de número de subtransportadores para o número obtido de subtransportadores ser maior do que a quantidade total de dados para apenas os CQI para todos os subtransportadores, o número total de subtransportadores (por exemplo, 64) dentro da faixa de comunicação é enviado para a seção de geraPetição 870180026692, de 03/04/2018, pág. 10/37

8/23 ção de informação de número de subtransportadores necessários 107 como informação de número de subtransportador.

[0018] A seção de acúmulo de informação de usuário 106 armazena a informação de usuário para as taxas de transmissão necessárias e tipo de dados, etc. juntamente com dados a serem transmitidos para cada aparelho de terminal de comunicação e envia isso para a seção de controle de alocação 104, a seção de determinação de número de subtransportadores necessários 105 e seção de alocação de subtransportadores 110, como necessário. Aqui, a informação de taxa de transmissão necessária e, por exemplo, a informação sobre a proporção da quantidade de dados por tempo unitário necessária por um aparelho de terminal de comunicação de um usuário com relação à quantidade de dados por tempo unitário necessária por todos os aparelhos de terminal de comunicação. A seção de acúmulo de informação de usuário 106 pode atualizar a informação de usuário armazenada por meio do registro da informação de usuário a partir de uma seção de controle (não-ilustrada) em um tempo predeterminado.

[0019] A seção de geração de informação de número de subtransportadores necessários 107 envia a informação de número de subtransportadores registrada pela seção de determinação de número de subtransportadores necessários 105 para o multiplexador de informação de controle 109 como informação de canal de controle.

[0020] A seção de geração de informação de alocação 108 gera informação de controle constituída por um par que consiste em informação de identificação que indica cada subtransportador registrado pela seção de controle de alocação 104 e informação de esquema de modulação de subtransportador e envia a informação de controle gerada para o multiplexador de informação de controle 109.

[0021] O multiplexador de informação de controle 109 multiplexa a informação de controle para o número de subtransportadores registraPetição 870180026692, de 03/04/2018, pág. 11/37

9/23 do pela seção de geração de informação de número de subtransportadores 107 e a informação de alocação e informação de esquema de modulação registradas pela seção de geração de informação de alocação 108 e envia a informação de controle multiplexada para a seção de comutação 112 de cada subtransportador. O multiplexador de informação de controle 109 multiplexa a informação de número de subtransportadores e a informação de alocação, além de a informação de controle além da informação de esquema de modulação.

[0022] A seção de alocação de subtransportador 110 aloca os dados em pacote para o aparelho de terminal de comunicação para cada usuário para todos os subtransportadores dentro da faixa de comunicação utilizando a informação de alocação registrada pela seção de controle de alocação 104 e a informação de usuário registrada pela seção de acúmulo de informação de usuário 106 e envia os dados em pacote alocados para cada subtransportador para as seções de modulação 111-1 a 111-N realizando a modulação utilizando os esquemas de modulação selecionados para cada subtransportador.

[0023] As seções de modulação 111-1 a 111-N são fornecidas em mesmo número que os subtransportadores, e modulam dados em pacote registrados pela seção de alocação de subtransportador 110 utilizando um esquema de modulação da informação de esquema de modulação registrada pela seção de controle de alocação 104 e enviam o resultado para a seção de comutação 112.

[0024] A seção de comutação 112 comuta a informação de controle enviada pelo multiplexador de informação de controle 109 e registrada após a modulação pelos moduladores (não-ilustrados) e os dados em pacote modulados nas seções de modulação 111-1 a 111-N e envia essa informação para a seção de transformação Fourier rápida invertida (doravante referida como IFFT) 113.

[0025] A seção IFFT 113 então submete a informação de controle

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10/23 registrada pela seção de comutação 112 de cada subtransportador ou os dados em pacote de cada subtransportador à IFFT e envia o resultado para a seção de inserção de intervalo de proteção (doravante referido como GI) 114.

[0026] A seção de inserção GI 114 insere GI na informação de controle ou dados em pacote registrados pela seção IFFT 113 e envia isso para a seção de transmissão de RF 115.

[0027] A seção de transmissão de RF 115 converte ascendentemente a informação de controle ou dados em pacote registrados a partir da seção de inserção de GI 114 de uma frequência de banda base em uma frequência de rádio para transmissão para a antena 101. [0028] A seguir, uma descrição é fornecida de uma configuração para o aparelho de terminal de comunicação 200 utilizando a figura 4. A figura 4 é um diagrama em bloco ilustrando uma configuração para o aparelho de terminal de comunicação 200.

[0029] A seção de recepção de RF 202 converte descendentemente um sinal recebido pela antena 201 de uma frequência de rádio para uma frequência de banda base para enviar para uma seção de remoção de GI 203.

[0030] A seção de remoção de GI 203 remove o GI de um sinal recebido registrado a partir da seção de recepção de RF 202 para enviar para uma seção de transformação Fourier rápida (doravante referida como FFT) 204.

[0031] Depois que um sinal recebido registrado pela seção de remoção de GI 203 é convertido de um formato de dados seriais em um formato de dados paralelos, a seção FFT 204 desespalha cada item dos dados convertidos em dados paralelos formados utilizando um código de desespalhamento, submete isso à transformação Fourier rápida, e envia para o equalizador 207, seção de estimativa de canal 206 e a seção de estimativa de qualidade de canal 205.

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11/23 [0032] A seção de estimativa de qualidade de canal 205 estima a qualidade de canal de um sinal recebido submetido à FFT registrada pela seção FFT 204 e envia os resultados da estimativa para a seção de seleção de subtransportadores 214 e seção de formação de informação de qualidade de canal 215.

[0033] A seção de estimativa de qualidade de canal 205 considera, por exemplo, uma SIR (Razão de Sinal para Interferência) como os resultados da estimativa. Os resultados da estimativa não estão limitados à SIR, e os resultados de estimativa arbitrários tais como CIR (Razão de Transportador para Interferência) também podem ser utilizados.

[0034] A seção de estimativa de canal 206 realiza a estimativa de canal utilizando um sinal recebido submetido à FFT registrada pela seção FFT 204 e envia os resultados da estimativa para o equalizador 207.

[0035] O equalizador 207 corrige a amplitude e distorção de fase utilizando os resultados da estimativa registrados pela seção de estimativa de canal 206 para os sinais recebidos submetidos à FFT registrados pela seção FFT 204 para envio para a seção de separação 208. [0036] A seção de separação 208 separa o sinal recebido registrado pelo equalizador 207 em um sinal de canal de controle e um sinal de canal de dados, envia o sinal de canal de controle para a seção de extração de informação de controle 211, e envia o sinal de canal de dados para as seções de demodulação 209-1 a 209-N.

[0037] As seções de demodulação 209-1 a 209-N submetem um sinal recebido registrado pela seção de separação 208 à modulação adaptativa de acordo com a informação de esquema de modulação registrada por toda a seção de extração de informação de alocação 212 de cada subtransportador e envia o resultado para o conversor paralelo/serial (doravante abreviado para P/S) 210.

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12/23 [0038] O conversor P/S 210 converte os sinais recebidos registrados pelas seções de decodificação 209-1 a 209-N de formato de dados paralelo em formato de dados serial para adquirir os dados de sinal recebidos.

[0039] A seção de extração de informação de controle 211 extrai a informação de controle do sinal recebido registrado pela seção de separação 208 e envia para a seção de extração de informação de alocação 212 e seção de extração de informação de número de subtransportador 213.

[0040] A seção de extração de informação de alocação 212 extrai a informação de esquema de modulação e a informação de número de subtransportador da informação de controle registrada pela seção de extração de informação de controle 211 e envia a informação de esquema de modulação para cada subtransportador para a seção de demodulação correspondente 209-1 a 209-N por referência à informação do número de subtransportador.

[0041] A seção de extração de informação de número de subtransportador 213 extrai a informação de número de subtransportador da informação de controle registrada pela seção de extração de informação de controle 211 e envia isso para a seção de seleção de subtransportador 214.

[0042] A seção de seleção de subtransportador 214 seleciona os subtransportadores para o número de subtransportadores designados pelo aparelho de estação base utilizando a informação de número de subtransportador registrada pela seção de extração de informação de número de subtransportador 213 a fim de fornecer uma boa qualidade de canal utilizando os resultados da medição SIR registrados pela seção de estimativa de qualidade de canal 205. A seção de seleção de subtransportador 214 envia a informação de subtransportador selecionada para a seção de formação de informação de qualidade de canal

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215.

[0043] A seção de formação de informação de qualidade de canal 215 que constitui uma seção de geração de informação de qualidade de canal possui uma tabela de referência que armazena a informação de seleção de qualidade de canal associando SIR e CQI, e seleciona CQI por referência à informação de seleção de qualidade de canal empregando a SIR registrada pela seção de estimativa de qualidade de canal 205 para cada subtransportador selecionado utilizando a informação de subtransportador registrada pela seção de seleção de subtransportador 214. A seção de formação de informação de qualidade de canal 215 envia os CQI para a seção de transmissão de RF 216 a cada subtransportador selecionado.

[0044] A seção de transmissão de RF 216 converte ascendentemente um sinal de transmissão contendo os CQI registrados pela seção de formação de informação de qualidade de canal 215 de uma frequência de banda de base para uma frequência de rádio e transmite isso para a antena 201.

[0045] A seguir, uma descrição é fornecida de um método de alocação de subtransportador utilizando a figura 5. A figura 5 é um fluxograma ilustrando um método para alocação de subtransportadores. [0046] Primeiro, a seção de determinação de número de subtransportador necessário 105 determina o número de subtransportadores Sk (onde k é um número de usuário e é um número natural arbitrário de dois ou mais) alocado para cada aparelho de terminal de comunicação 200 utilizando a informação de usuário (etapa ST301).

[0047] A seção de determinação de número de subtransportador necessário 105 obtém o número de subtransportador Sk a partir da equação a seguir (1) ou (2).

Sk = [a X Rk/r] ... (1) onde Sk: número de subtransportador (onde k é um número de usuário

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14/23 que é um número natural de 2 ou mais), a: constante

R_k: taxa de transmissão exigida do aparelho de terminal de comunicação 200-k (onde k é o número de usuário e é um número natural de 2 ou mais), r: taxa de transmissão para um subtransportador enquanto emprega os esquemas de codificação de modulação possuindo uma taxa de transmissão mais alta ou possuindo uma taxa de transmissão para um subtransportador enquanto utiliza os esquemas de codificação de modulação que satisfazem uma taxa de erro de pacote necessária utilizando um valor de qualidade de canal de um valor que é uma soma da razão de sinal médio para ruído e uma constante γ (por exemplo, uma constante de γ = 0 a 3 dB); e [a x R_k/r]: inteiro maior que (a x R_k/r).

Sk = Γ(β x Rk x N)/(R1+R2+...+R_k)1...(2) onde Sk: número de subtransportador (onde k é um número de usuário que é um número natural de 2 ou mais), β: constante (por exemplo, β + 2,0 a 4,0),

R_k: taxa de transmissão necessária do aparelho de terminal de comunicação 200-k (onde k é o número de usuário e é um número natural de 2 ou mais),

N: número total de subtransportadores, e

Γ(β x R_k x N)/(R₁+R₂+...+R_k)1: inteiro maior que ((β x R_k x

N)/(R1+R2+...+Rk) [0048] A equação (1) serve para determinar o número de subtransportadores pela utilização da taxa de transmissão necessária para cada aparelho de terminal de comunicação e o esquema de modulação e taxas de codificação para as quais a taxa de transmissão é um máximo, ou determinação do número de subtransportadores pela utilização da taxa de transmissão necessária para cada aparelho de terPetição 870180026692, de 03/04/2018, pág. 17/37

15/23 minal de comunicação e uma taxa de transmissão por subtransportador utilizando o esquema de modulação e a taxa de codificação que satisfazem a taxa de erro desejada para a qualidade de recepção média de cada aparelho de terminal de comunicação. Adicionalmente, a equação (2) serve para determinar o número de subtransportador utilizando a razão do número de todos os subtransportadores dentro da faixa de frequência e a taxa de transmissão necessária para cada aparelho de terminal de comunicação, e o total da taxa de transmissão necessária para todas as partes da comunicação.

[0049] A seguir, a seção de determinação do número de subtransportador necessário 105 calcula a quantidade total de dados para os CQI e a informação de número de subtransportador para os subtransportadores selecionados para cada aparelho de terminal de comunicação 200 e determina se ou não a quantidade total de dados para os CQI e a informação de número de subtransportador para os subtransportadores selecionados é maior do que a quantidade total de dados para os CQI para todos os subtransportadores (por exemplo, 64 subtransportadores) dentro de uma faixa de comunicação predeterminada (etapa ST302). Isso é, a seção de determinação de número de subtransportador necessária 105 determina se ou não a equação (3) foi satisfeita.

Sk>(QxN)/(Q+log2N)...(3) [0050] Aqui, Q: número de bit de codificação necessário para a quantização da informação SNR; e

N: número total de subtransportadores.

[0051] No caso de a quantidade total de dados para os CQI do subtransportador selecionado e a informação do número de subtransportador não ser maior do que a quantidade total de dados para os CQI para todos os subtransportadores dentro de uma faixa predeterminada de comunicação (isso é, quando a equação (3) não é satisfeita),

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16/23 a seção de determinação de número de subtransportador necessário 105 determina o número de subtransportador S_k como a informação de número de subtransportador a ser enviada para o aparelho de terminal de comunicação 200-k. A seção de geração de informação de número de subtransportador necessária 107 então gera o número de subtransportador Sk como a informação de número de subtransportador e transmite e reporta a informação de número de subtransportador para o aparelho de terminal de comunicação 200-k (etapa ST303).

[0052] A seguir, o aparelho de terminal de comunicação 200-k que recebeu a informação de número de subtransportador extrai a informação de número de subtransportador do sinal recebido na seção de extração de informação de número de subtransportador 213, e os subtransportadores Sk são então selecionados na seção de formação de informação de qualidade de canal 215 em ordem de boa qualidade de recepção (etapa ST304).

[0053] Por outro lado, na etapa ST302, no caso de a quantidade total de dados para os CQI do subtransportador selecionado e a informação de número de subtransportador ser maior do que a quantidade total de dados para os CQI para todos os subtransportadores dentro de uma faixa de comunicação predeterminada (isso é, equação (3) é satisfeita), a seção de determinação de número de subtransportador necessária 105 determina a transmissão do CQI do aparelho de terminal de comunicação 200-k para todos os subtransportadores e determina a seleção do número de todos os subtransportadores. A seção de geração de informação de número de subtransportador necessária 107 então gera a informação de número de subtransportador selecionando todos os subtransportadores, e essa informação de número de subtransportador é reportada para o aparelho de terminal de comunicação 200-k (etapa ST305).

[0054] A seguir, a seção de formação de informação de qualidade

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17/23 de canal 215 do aparelho de terminal de comunicação 200 gera CQI para cada subtransportador selecionado ou para todos os subtransportadores (etapa ST306).

[0055] Depois disso, o aparelho de terminal de comunicação 200 envia os CQI gerados e a informação de número de subtransportador gerada pelo CQI no formato de relatório SNR ilustrado na figura 6, para o aparelho de comunicação sem-fio 100 (etapa ST307). A figura 6 ilustra os bits de relatório SNR e a informação de número de subtransportador para dois subtransportadores. Como ilustrado na figura 6, o bit de relatório SNR é 3 e a informação de número de subtransportador é 0 para o primeiro subtransportador, e o bit de relatório SNR é 3 e a informação de número de subtransportador é 4 para o segundo subtransportador.

[0056] A seguir, os CQI são extraídos do sinal recebido na seção de extração de informação de qualidade de canal 103 do aparelho de comunicação sem-fio 100 e os subtransportadores são alocados no aparelho de terminal de comunicação 200-k na seção de controle de alocação 104 (etapa ST308).

[0057] De acordo com a primeira modalidade, o aparelho de estação base determina o número de subtransportadores alocados em cada aparelho de terminal de comunicação com base na taxa de transmissão necessária de cada aparelho de terminal de comunicação e transmite a informação de número de subtransportador determinada para o aparelho de terminal de comunicação. Isso significa que o aparelho de terminal de comunicação só precisa gerar e transmitir os CQI para o número de subtransportadores alocados pelo aparelho de estação base. Como resultado disso, é possível se reduzir a quantidade de informação de controle e aperfeiçoar a eficiência de comunicação. [0058] Ademais, de acordo com a primeira modalidade, no caso de a quantidade total de dados para os CQI e a informação de número de

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18/23 subtransportadores para o número de subtransportadores alocados no aparelho de terminal de comunicação de cada usuário ser maior do que a quantidade total de dados para os CQI para todos os subtransportadores, o aparelho de estação base só precisa transmitir os CQI para todos os subtransportadores para o aparelho de terminal de comunicação. Isso significa que a quantidade de dados transmitida para o link superior pode ser reduzida pela proporção da informação de número de subtransportador que o aparelho de terminal de comunicação não transmite.

[0059] Ademais, de acordo com a primeira modalidade, o aparelho de terminal de comunicação seleciona um número de subtransportadores projetados pelo aparelho de estação base utilizando a informação de número de subtransportador em ordem de boa qualidade de canal e reporta isso para o aparelho de estação base. É, portanto, possível, se obter um efeito de diversidade de usuário como resultado disso, sendo possível que o aparelho de estação base aloque os dados em pacote para os subtransportadores de boa qualidade de recepção, o rendimento do sistema como um todo sendo aperfeiçoado, e a eficiência de utilização de frequência podendo ser aperfeiçoada.

Segunda Modalidade [0060] A figura 7 é um diagrama em bloco ilustrando uma configuração para o aparelho de comunicação sem-fio 500 de uma segunda modalidade da presente invenção. Na figura 7, partes com a mesma configuração que a figura 3 recebem as mesmas referências numéricas e não são descritas. Adicionalmente, a configuração do aparelho de terminal de comunicação é igual à configuração da figura 4, e, portanto, não é descrita.

[0061] A seção de controle de alocação 104 aloca os subtransportadores para o aparelho de terminal de comunicação de cada usuário utilizando os CQI registrados pela seção de extração de informação de

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19/23 qualidade de canal 103 e informação de usuário para o aparelho de terminal de comunicação de cada usuário registrada pela seção de acúmulo de informação de usuário 106. A seção de controle de alocação 104 então envia a informação de alocação de subtransportador alocada para a seção de alocação de subtransportador 110 e envia a informação de esquema de modulação para o esquema de modulação selecionado para as seções de modulação 111-1 a 111-N. A seção de controle de alocação 104 realiza a alocação dos subtransportadores e esquemas de modulação para cada parte da comunicação de forma a alcançar menos do que um valor PER predeterminado para cada subtransportador. A seção de controle de alocação 104 envia a informação de número de subtransportador no aparelho de terminal de comunicação de cada usuário alocado com os dados em pacote reais para a seção de determinação de número de subtransportador necessária 105 em unidades de quadro.

[0062] A seção de determinação de número de subtransportador necessária 105 determina o número de subtransportadores para o aparelho de terminal de comunicação para o qual um subtransportador está alocado para um quadro anterior ao quadro atual utilizando a informação de número de subtransportador alocada na seção de controle de alocação 104 registrada pela seção de controle de alocação 104, e envia a informação de número de subtransportador determinada para a seção de geração de informação de número de subtransportador necessária 107. Por outro lado, para o aparelho de terminal de comunicação para o qual os subtransportadores não são alocados em um quadro anterior ao quadro atual, a seção de determinação de número de subtransportador necessária 105 determina o número de subtransportadores que podem ser alocados a partir da informação de usuário para cada aparelho de terminal de comunicação registrado pela seção de acúmulo de informação de usuário 106 e envia a informação de

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20/23 número de subtransportador determinada para a seção de geração de informação de número de subtransportador necessária 107.

[0063] A seguir, uma descrição é fornecida de um método de alocação de subtransportador utilizando a figura 8. A figura 8 é um fluxograma ilustrando um método para alocação de subtransportadores. [0064] Primeiro, a seção de controle de alocação 104 determina se ou não um subtransportador é alocado ao quadro imediatamente anterior, um quadro anterior ao quadro atual (etapa ST601).

[0065] No caso de um subtransportador ser alocado ao quadro imediatamente anterior, o número de subtransportador Sk(t) é determinado para a informação de número de subtransportador transmitida no quadro atual a partir da equação (4) (etapa ST602).

S_k(t) = δ x S’_k(t-1)...(4) [0066] Aqui, Sk(t): número de subtransportadores do quadro atual, S'_k(t-1): o número de subtransportadores alocados no aparelho de terminal de comunicação 200-k, um quadro anterior ao quadro atual; e δ: constante (onde 2,0 É δ).

[0067] No caso onde o aparelho de terminal de comunicação parou ou a quantidade de movimento do aparelho de terminal de comunicação é pequena, é possível se determinar o número de subtransportadores utilizando a equação (4) no lado do aparelho de terminal de comunicação como resultado disso sendo possível se estimar que a flutuação na qualidade do canal será leve.

[0068] Por outro lado, na etapa ST601, no caso de um subtransportador não ser alocado ao quadro imediatamente anterior, o número de subtransportador Sk(t) é determinado para a informação de número de subtransportador transmitida no quadro atual a partir da equação (1) ou equação (2) (etapa ST603).

[0069] A seguir, a seção de geração de informação de número de

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21/23 subtransportador necessária 107 gera o número de subtransportador S_k(t) como a informação de número de subtransportador e relata a informação de número de subtransportador para o aparelho de terminal de comunicação 200-k (etapa ST604).

[0070] Depois disso, o aparelho de terminal de comunicação 200-k que recebeu a informação de número de subtransportador extrai a informação de número de subtransportador do sinal recebido na seção de extração de informação de número de subtransportador 213, e os subtransportadores S_k são então selecionados na seção de formação de informação de qualidade de canal 215 em ordem de boa qualidade de recepção (etapa ST605).

[0071] A seguir, a seção de formação de informação de qualidade de canal 215 do aparelho de terminal de comunicação 200 gera CQI para cada subtransportador selecionado ou para todos os subtransportadores (etapa ST606).

[0072] Depois disso, o aparelho de terminal de comunicação 200 envia os CQI gerados e a informação de número de subtransportador gerada pelos CQI no formato de relatório SNR ilustrado na figura 6 para o aparelho de comunicação sem-fio 500 (etapa ST607).

[0073] A seguir, os CQI são extraídos do sinal recebido na seção de extração de informação de qualidade de canal 103 do aparelho de comunicação sem-fio 500 e os subtransportadores são alocados no aparelho do terminal de comunicação 200-k na seção de controle de alocação 104 (etapa ST608).

[0074] De acordo com a segunda modalidade, o aparelho de estação base determina o número de subtransportadores alocados para cada aparelho de terminal de comunicação de cada usuário com base na taxa de transmissão necessária de cada aparelho de terminal de comunicação e transmite a informação de número de subtransportador determinada para o aparelho de terminal de comunicação. Isso signifiPetição 870180026692, de 03/04/2018, pág. 24/37

22/23 ca que o aparelho de terminal de comunicação precisa apenas gerar e transmitir os CQI para o número de subtransportadores alocados pelo aparelho de estação base. Como resultado disso, é possível se reduzir a quantidade de informação de controle e aperfeiçoar a eficiência da comunicação.

[0075] De acordo com a segunda modalidade, o aparelho de estação base determina o número de subtransportadores utilizando um método direto de multiplicação do número de subtransportadores para um quadro anterior ao quadro atual por uma constante. É, portanto, possível, se implementar o processamento direto para alocação de subtransportadores e alcançar altas velocidades nos casos onde a velocidade do movimento do aparelho de terminal de comunicação é baixa ou nos casos onde o aparelho de terminal de comunicação parou. [0076] Ademais, de acordo com a segunda modalidade, o aparelho de terminal de comunicação seleciona um número de subtransportadores projetados pelo aparelho de estação base utilizando informação de subtransportador em ordem de boa qualidade de canal e notifica o aparelho de estação base. É, portanto, possível se obter um efeito de diversidade de usuário como resultado disso sendo possível que o aparelho de estação base aloque dados em pacote para os subtransportadores com boa qualidade de recepção e aperfeiçoe efetivamente o rendimento do sistema como um todo.

[0077] Nas primeira e segunda modalidades, os CQI são adotados como informação de qualidade de canal, mas isso é de forma alguma uma limitação e informações arbitrárias além do CQI podem ser utilizadas também. Adicionalmente, o aparelho de comunicação sem-fio 100 da primeira modalidade e o aparelho de comunicação sem-fio 500 da segunda modalidade são aplicáveis ao aparelho da estação base. [0078] Cada bloco de função empregado na descrição de cada uma das modalidades supracitadas pode ser tipicamente implementaPetição 870180026692, de 03/04/2018, pág. 25/37

23/23 do como um LSI constituído por um circuito integrado. Esses podem ser chips individuais ou parcial ou totalmente contidos em um único chip.

[0079] LSI é adotado aqui mas também pode ser referido com o IC, sistema LSI, super LSI, ou ultra LSI dependendo das extensões diferentes da integração.

[0080] Adicionalmente, o método da integração de circuito não está limitado ao LSI, e a implementação utilizando um conjunto de circuito dedicado ou processadores de finalidade geral também é possível. Depois da fabricação do LSI, a utilização de um FPGA (Conjunto de Porta Programável em Campo) ou um processador reconfigurável onde as conexões e configurações das células do circuito dentro de um LSI podem ser reconfiguradas, também é possível.

[0081] Adicionalmente, se a tecnologia de circuito integrado vier substituir LSI como resultado do avanço da tecnologia de semicondutores ou uma tecnologia derivada, é naturalmente possível também se realizar a integração de bloco de função utilizando essa tecnologia. A aplicação em biotecnologia também é possível.

[0082] Essa especificação é baseada no pedido de patente japonês N^o 2003-295972, depositado em 20 de agosto de 2003, todo o conteúdo do qual é incorporado aqui por referência.

Aplicabilidade Industrial [0083] O aparelho de estação base e o método de alocação de subtransportador da presente invenção reduzem a quantidade de informação de controle transmitida e como tal são eficientes no aperfeiçoamento da eficiência de comunicação, e são, portanto, úteis na alocação de subtransportadores.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho de comunicação (200) compreendendo:

um receptor (202) que, em operação, recebe informação de controle, a informação de controle incluindo uma indicação selecionada a partir de uma pluralidade de indicações, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de indicações inclui:

uma indicação para transmitir um primeiro conjunto de indicadores de qualidade de canal (CQIs) representando qualidades de canal para todas as subportadoras em uma banda de comunicação; e uma indicação para transmitir um segundo CQI representando a qualidade de canal para subportadoras selecionadas entre todas as subportadoras e informação de posição das subportadoras selecionadas, em que um primeiro volume de dados associado ao segundo CQI e a informação de posição é menor do que um segundo volume de dados associado ao primeiro conjunto de CQIs; e circuitos (215) que, em operação, geram, com base na indicação incluída na informação de controle recebida, um dentre:

o primeiro conjunto de CQIs; e o segundo CQI e a informação de posição.
2. Aparelho de comunicação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a informação de controle é baseada em parte no primeiro volume de dados.
3. Aparelho de comunicação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um transmissor (216) que, em operação, transmite um dentre:

o primeiro conjunto dos CQIs sem a informação de posição; e o segundo CQI e a informação de posição.
4. Aparelho de comunicação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a informação de controle inclui

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2/5 informação relacionada com uma quantidade de subportadoras a serem selecionadas entre todas as subportadoras na banda de comunicação.
5. Método compreendendo as etapas de:

receber informação de controle, a informação de controlo incluindo uma indicação selecionada a partir de uma pluralidade de indicações caracterizado pelo fato de que a pluralidade de indicações inclui:

uma indicação para transmitir um primeiro conjunto de indicadores de qualidade de canal (CQIs) representando qualidades de canal para todas as subportadoras em uma banda de comunicação; e uma indicação para transmitir um segundo CQI representando a qualidade de canal para subportadoras selecionadas entre todas as subportadoras e informação de posição das subportadoras selecionadas, em que um primeiro volume de dados associado ao segundo CQI e a informação de posição é menor do que um segundo volume de dados associado ao primeiro conjunto de CQIs; e gerar, com base na indicação incluída na informação de controle recebida, uma dentre:

o primeiro conjunto de CQIs; e o segundo CQI e a informação de posição.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a informação de controle é baseada em parte no primeiro volume de dados.
7. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende transmitir um dentre:

o primeiro conjunto de CQIs sem a informação de posição; e

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3/5 o segundo CQI e a informação de posição.
8. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a informação de controle inclui informação relacionada com uma quantidade de subportadoras a serem selecionadas entre todas as subportadoras na banda de comunicação.
9. Aparelho de comunicação (100) compreendendo:

um transmissor (115) que, em operação, transmite informação de controle para um terminal, a informação de controle incluindo uma indicação para o terminal selecionado a partir de uma pluralidade de indicações, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de indicações inclui:

uma indicação para transmitir um primeiro conjunto de indicadores de qualidade de canal (CQIs) representando qualidades de canal para todas as subportadoras em uma banda de comunicação; e uma indicação para transmitir um segundo CQI representando a qualidade de canal para subportadoras selecionadas entre todas as subportadoras e informação de posição das subportadoras selecionadas, em que um primeiro volume de dados associado ao segundo CQI e a informação de posição é menor do que um segundo volume de dados associado ao primeiro conjunto de CQIs; e um receptor (102) que, em operação, recebe do terminal com base na indicação incluída na informação de controle transmitida, um dentre:

o primeiro conjunto de CQIs; e o segundo CQI e a informação de posição.
10. Aparelho de comunicação, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a indicação selecionada é baseada em parte no primeiro volume de dados associado ao segundo

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CQI e na informação de posição.
11. Aparelho de comunicação, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a informação de controle inclui informação relacionada a uma quantidade de subportadoras a serem selecionadas entre todas as subportadoras.
12. Método compreendendo as etapas de:

transmitir, através de um aparelho de comunicação, informação de controle para um terminal, a informação de controle incluindo uma indicação para o terminal selecionado a partir de uma pluralidade de indicações, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de indicações inclui:

uma indicação para transmitir um primeiro conjunto de indicadores de qualidade de canal (CQIs) representando qualidades de canal para todas as subportadoras em uma banda de comunicação; e uma indicação para transmitir um segundo CQI representando qualidade de canal para subportadoras selecionadas entre todas as subportadoras na banda de comunicação e informação de posição das subportadoras selecionadas, em que um primeiro volume de dados é associado com o segundo CQI e a informação de posição inferior a um segundo volume de dados é associado ao primeiro conjunto de CQIs; e receber, pelo aparelho de comunicação a partir do terminal com base na indicação incluída na informação de controle transmitida, um dentre:

o primeiro conjunto de CQIs; e o segundo CQI e a informação de posição.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a informação de controle inclui informação relacionada a uma quantidade de subportadoras a serem selecionadas

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5/5 entre todas as subportadoras.
14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a indicação selecionada é baseada em parte no primeiro volume de dados associado com o segundo CQI e a informação de posição.

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1/8

CM co

CM

CM

CO co z

ω o

Έ «O

Φ

Φ σ

2/8

Bit de relatório SNR Esquema de Modulação 0 Não transmitido 1 QPSK 2 16QAM 3 64QAM