BRPI0414159B1

BRPI0414159B1 - Equipamento, sistema e método para gerenciar comunicação de link reverso

Info

Publication number: BRPI0414159B1
Application number: BRPI0414159-8A
Authority: BR
Inventors: A. Lundby Stein; Jain Avinash; P. Odenwalder Joseph; Wei Yongbin; Sarkar Sandip; Chen Tao
Original assignee: Qualcomm Incorporated
Priority date: 2003-09-08
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2018-05-22
Also published as: KR101056972B1; CA2537441C; AU2004303394B2; PL1993216T3; US20070111747A1; RU2006111497A; ES2320226T3; EP1993216A3; HK1105507A1; MXPA06002656A; IL173982A; IL173982A0; TWI381664B; JP2011072005A; PL1665580T3; EP1993216A2; EP1665580A1; CN101005690B; CN1875554B; US8463310B2

Abstract

"equipamento, sistema e método para gerenciar comunicação em link reverso". de acordo com uma modalidade exemplar da invenção, um equipamento, um sistema e um método gerenciam de maneira eficiente recursos de link reverso ao permitirem que uma estação móvel selecione entre transmitir uma carga útil em um nível de potência de transmissão padrão e transmitir uma carga útil menor em um nível de potência intensificada. a estação móvel, portanto, pode selecionar de maneira autônoma um nível de qos (qualidade de serviço) para pacotes de camada física. com base nas informações de transmissão em link reverso recebidas de uma estação base, a estação móvel obtém uma diretriz de transmissão em link reverso que define os níveis de potência e as cargas úteis afins para pelo menos um serviço padrão e um serviço intensificado. a estação móvel seleciona um nível de potência de transmissão em link reverso de uma pluralidade de níveis de potência que incluem pelo menos um nível de potência de transmissão em link reverso padrão associado a um tamanho de carga útil padrão e um nível de potência de transmissão em link reverso intensificada associado a um tamanho de carga útil intensificada, onde o tamanho de carga útil padrão é maior que o tamanho de carga útil intensificada.

Description

(54) Título: EQUIPAMENTO, SISTEMA E MÉTODO PARA GERENCIAR COMUNICAÇÃO DE LINK REVERSO (51) Int.CI.: H04W52/14; H04W 52/24; H04W52/26; H04W 52/28; H04W52/36 (52) CPC: H04W 52/146,H04W 52/245,H04W 52/265,H04W 52/288,H04W 52/367 (30) Prioridade Unionista: 08/09/2003 US 60/501,563, 08/09/2003 US 60/501,450 (73) Titular(es): QUALCOMM INCORPORATED (72) Inventor(es): STEIN A. LUNDBY; AVINASH JAIN; JOSEPH P. ODENWALDER; YONGBIN WEI; SANDIP SARKAR; TAO CHEN

EQUIPAMENTO, SISTEMA E MÉTODO PARA GERENCIAR COMUNICAÇÃO EM LINK REVERSO”

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

A invenção refere-se, em geral, a sistemas de comunicação e, mais especificamente, a um equipamento, um sistema e um método para gerenciar recursos de link reverso em um sistema de comunicação.

Muitos sistemas de comunicação sem fio empregam estações base geograficamente distribuídas para prover células ou regiões de comunicação onde uma estação base servidora provê serviço de comunicação a estações móveis dentro da região que corresponde à estação base servidora. Em determinadas situações, os sinais de link reverso transmitidos a partir de cada estação móvel para uma estação base interferem com outros sinais de link reverso transmitidos a partir de outras estações móveis. Por causa da interferência e dos recursos limitados, a capacidade de cada estação base é limitada e muitos sistemas gerenciam recursos de link reverso de modo a aperfeiçoarem o desempenho total do sistema de comunicação. Um método para controlar os recursos de link reverso inclui limitar a energia transmitida das estações móveis. Alguns sistemas convencionais incorporam um mecanismo de retransmissão que permite que as informações sejam reconstruídas e recebidas de maneira precisa nas estações base. Pela limitação do nivel de potência de transmissão a um, nivel de potência relativamente baixo, os recursos de link reverso são utilizados de maneira eficaz enquanto as retransmissões permitem a reconstrução precisa das informações transmitidas. Um esquema de retransmissão resulta no aumento da capacidade do sistema para variar os canais no tempo, uma vez que o término prematuro do esquema de retransmissão ocorre quando um bom canal é utilizado. Os

2/26 sistemas convencionais, contudo, são limitados, no sentido de que as retransmissões resultam no aumento da latência de transmissão nos canais de link reverso, As técnicas de gerenciamento de recursos dos sistemas convencionais permitem que uma estação móvel transmita um sinal de link reverso em níveis relativos de potência de transmissão mais elevados onde os tamanhos de carga útil são maiores. Para cargas úteis relativamente menores, contudo, é necessário que a estação móvel transmita em níveis de potência relativos geralmente mais baixos resultando em tempos de latência médios aproximadamente idênticos para todos os tamanhos de carga útil.

Por conseguinte, há necessidade de um equipamento, sistema e método para gerenciar de maneira eficaz recursos de link reverso em um sistema de comunicação com base em considerações sobre latência.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de comunicação de acordo com a modalidade exemplar da invenção.

A figura 2 é uma ilustração de uma tabela que representa uma diretriz de transmissão em link reverso exemplar em que os níveis de potência de transmissão em link reverso e os tamanhos de carga útil são representados por variáveis alfanuméricas.

A figura 3 é uma ilustração de uma tabela que representa uma diretriz de transmissão em link reverso exemplar estabelecida utílízando-se um valor de intensificação recebido de uma estação base.

A figura 4 é uma ilustração de uma tabela que representa uma diretriz de transmissão em link reverso que inclui valores exemplares onde os tamanhos de carga útil são representados em bits e os níveis de potência de

3/26 transmissão são representados em relações tráfego/piloto (TPRs).

A figura 5 é um fluxograma de um método para gerenciar recursos de link reverso realizado em uma estação móvel de acordo com a modalidade exemplar da invenção.

A figura 6 é um fluxograma de um método para gerenciar recursos de link reverso realizado em uma estação base de acordo com a modalidade exemplar da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

De acordo com uma modalidade exemplar da invenção, um equipamento, um sistema e um método gerenciam de maneira eficaz recursos de link reverso ao permitirem que uma estação móvel selecione entre transmitir uma carga útil em um nível de potência padrão e transmitir uma carga útil menor em um nível de potência intensificado (boosted). Conseqüentemente, a estação móvel pode selecionar autonomamente um nível de QoS (Qualidade de Serviço) para pacotes individuais com base nas exigências de retardo dos pacotes individuais. Com base nas informações de transmissão em link reverso recebidas provenientes de uma estação base, a estação móvel deriva uma diretriz de transmissão em link reverso que define os níveis de potência e as cargas úteis associadas para pelo menos um serviço padrão e um serviço intensificado. A estação móvel seleciona um nível de potência de transmissão em link reverso a partir de uma pluralidade de níveis de potência que incluem pelo menos um nível de potência de transmissão em link reverso padrão associado a um tamanho de carga útil padrão e um nível de potência de transmissão em link reverso intensificado associado a um tamanho de carga útil intensificada, em que o tamanho de carga útil padrão é maior que o tamanho de carga útil intensificada.

4/26

Na modalidade exemplar, os sinais de link reverso são transmitidos de acordo com um protocolo de resposta de repetição automática híbrida (HARQ). De modo a utilizar com eficácia os recursos de link reverso, os níveis de potência de transmissão em link reverso são mantidos a níveis que resultam em múltiplas retransmissões para transferir com sucesso as cargas úteis da maioria dos sinais de link reverso. O esquema de retransmissão resulta em maior capacidade de sistema para canais que variam no tempo, uma vez que o término prematuro do esquema de retransmissão ocorre quando um bom canal é utilizado. As cargas úteis enviadas com sinais de link reverso transmitidos em níveis de potência de transmissão relativamente mais elevados experimentam menos retransmissão e, como resultado, experimentam em média uma latência mais baixa do que a das cargas úteis transmitidas a níveis de potência de transmissão mais baixos. A seleção de um nível de potência de transmissão específico para transmitir uma carga útil afeta o número de retransmissões necessárias para alcançar uma taxa de erro de quadro desejada e provê assim um mecanismo para controlar o termo comum entre a latência do pacote e a capacidade do sistema. Em um sistema distribuído que utiliza transmissões em link reverso (ou uplink), não é provável que uma entidade de programação centralizada em uma estação base esteja ciente das exigências de latência dos futuros pacotes de link reverso a serem transmitidos a partir da estação móvel. Com base nos recursos de link reverso disponíveis e nas exigências gerais de transmissão em link reverso das estações móveis, a estação base atribui níveis de potência de transmissão autorizados. De acordo com os limites autorizados, a estação móvel seleciona entre transmitir uma carga útil menor a uma latência mais baixa e transmitir uma carga útil maior a uma latência mais

5/26 elevada. Por conseguinte, as estações móveis selecionam de maneira autônoma uma combinação permissivel de tamanho de carga útil e nivel de potência de transmissão em link reverso com base em um nivel de QoS preferido de um pacote ou no nivel de QoS de serviço estabelecido entre a estação móvel e a estação base. Na modalidade exemplar, os niveis de potência de transmissão em link reverso são particularizados, definidos e gerenciados em termos de relações tráfego/piloto (TPRs), em que um mecanismo de controle de potência mantém a potência do sinal piloto em um nivel desejado no receptor para estimativa de canal suficiente. As TPRs, portanto, provêem um fator de escala para a determinação da potência de transmissão real do canal de tráfego. Os versados na técnica reconhecerão que diversas outras técnicas podem ser utilizadas em algumas circunstâncias para definir e particularizar os niveis de potência de transmissão. Além disto, mais de dois niveis de serviço podem ser providos em algumas circunstâncias.

Na modalidade exemplar, um indicador de QoS transmitido da estação móvel para a estação base através do canal de controle associado indica um nivel de QoS selecionado de um pacote transmitido. Com base no indicador de QoS, a estação base determina a TPR utilizada pela estação móvel resultando em um desempenho de recepção aperfeiçoado.

Uma ou mais modalidades exemplares descritas aqui são apresentadas no contexto de um sistema de comunicação de dados sem fio digital. Embora a utilização dentro deste contexto seja vantajosa, diferentes modalidades da invenção podem ser incorporadas a diferentes ambientes ou configurações. Em geral, os sistemas descritos podem ser formados utilizando-se processadores controlados por software, circuitos integrados ou lógica discreta. Os

6/26 dados, instruções, comandos, informações, sinais, símbolos e chips referidos ao longo do pedido são vantajosamente representados por tensões, correntes, ondas eletromagnéticas, campos ou partículas magnéticos, campos ou partículas ópticos ou uma combinação dos mesmos. Além disto, os blocos mostrados em cada diagrama de blocos podem representar hardware ou podem representar etapas ou funções de método.

Mais especificamente, diversas modalidades da invenção podem ser incorporadas a um sistema de comunicação sem fio que opera de acordo com a técnica de acesso múltiplo por divisão de código (CDMA), que foi revelada e descrita em diversos padrões publicados pela Associação das Indústrias de Telecomunicação (TIA) e outras organizações de padrões. Tais padrões incluem o padrão TIA/EIA-95, o padrão TIA/EIA-IS-2000, o padrão IMT-2000, o padrão UMTS e WCDMA, todos aqui incorporados a guisa de referência. Um sistema para comunicação de dados é também detalhado na TIA/EIA/IS-856 cdma2000 High Packet Data Air Interface Specification, aqui incorporada a guisa de referência. Uma cópia dos padrões pode ser obtida acessando-se a Rede de Alcance Mundial ou escrevendo-se para TIA, Standards and Technology Department, 2500 Wilson Boulevard, Arlington, VA 22201, Estados Unidos da América. 0 padrão geralmente identificado como padrão UMTS, incorporado aqui a guisa de referência, pode ser obtido entrando-se em contato com 3GPP Support Office, 650 Route des Lucioles-Sophia Antipolis, Valbonne-França.

Além disso, uma ou mais modalidades da invenção são também aplicáveis a sistemas de acesso múltiplo por divisão ortogonal de frequência (OFDMA). O desempenho de um sistema OFDMA em um link reverso é limitado pela interferência recebida de móveis em células vizinhas, e uma

7/26 especificada de carga nas útil estação base ou entidade centralizada tem que assegurar-se de que as estações móveis não transmitem a um nível de potência maior que o necessário. A estação base atribui tons de frequência, também chamados subportadoras, e o formato de carga útil padrão a ser transmitido à TPR especificada no link reverso. A TPR no contexto de OFDMA refere-se à relação da potência em um tom de dados pela potência em um tom de piloto. Em uma modalidade exemplar, a estação móvel pode transmitir o formato de carga útil padrão correspondente à TPR atribuída ou escolher transmitir um formato de carga útil intensificada a uma taxa de codificação mais baixa e/ou a uma ordem de modulação mais baixa, porém na TPR subportadoras atribuídas. O formato intensificada correspondente a um formato de carga útil padrão é predeterminado tanto pelas estações base quanto pela estação móvel com uma correspondência de um para um. A estação móvel pode transmitir um indicador de QoS se um canal de controle estiver associado a uma transmissão de pacote no link reverso. No caso de um sistema OFDMA completamente programado, tal como 802.16, publicado pelo Instituto de Engenharia Elétrica e Eletrônica (IEEE), à estação móvel não é atribuído um canal de controle de tráfego no link reverso. Em tais casos, a estação base pode fazer uma detecção cega ao tentar decodificar tanto o formato de carga útil padrão quanto o formato de carga útil intensificada transmitidos na TPR especificada. A presença da verificação por redundância cíclica (CRC) permite que o receptor da estação base determine se a carga útil decodificada está correta.

A figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de comunicação 100 de acordo com uma modalidade exemplar da invenção. O sistema de comunicação 100 é capaz de operar de

8/26 acordo com quaisquer padrões de sistema de comunicação sem fio e pode servir para comunicação de voz, dados ou ambos na modalidade exemplar. O sistema de comunicação 100 exemplar inclui as estações base 102-104, que trocam dados e informações de controle através dos links de comunicação 106-116 entre um número de estações móveis 118-122 e uma rede cabeada 126, que inclui uma rede de telefonia pública comutada e de dados. Conforme discutido a sequir mais detalhadamente, as estações móveis 118-122 e as estações base 102, 104 podem incluir qualquer número de componentes que facilitem o funcionamento dentro do sistema de comunicação 100.

Em algumas situações, a estação base 102 pode estar em comunicação com outras estações base 104. As estações base 102-104 e diversos nós de controle (não mostrados) controlam diversos aspectos operacionais do sistema de comunicação 100 e com relação a um canal de transporte de retorno (backhaul) 124 entre a rede cabeada 126 e as estações base 102, 104. O canal de transporte de retorno 124 inclui um equipamento e uma infra-estrutura para facilitar a troca de dados e outras informações entre a rede cabeada 126 e as estações base 102, 104 e inclui pelo menos um controlador de estação base (BSC) 128 na modalidade exemplar.

Cada estação base 102, 104 comunica-se com as estações móveis 118-122 que estão dentro da área de cobertura da estação base específica através de um sinal de link direto 106-108 e de sinais de link reverso 110-116. Os sinais de link direto endereçados às estações móveis 118120 podem ser somados para que formem um sinal de link direto 106. Na situação exemplar mostrada na figura 1, uma estação base 102 comunica-se com as estações móveis 118-122 utilizando um sinal de link direto 106, e a outra estação

9/26 base 104 utiliza outro sinal de link direto 108 para comunicar-se com uma estação móvel 122. O link direto pode portar um número de diferentes canais de link direto, tais como canais de controle. Um canal de controle pode ser compartilhado entre as estações móveis 118-122 para recepção de informações de controle. As estações móveis 118-122 comunicam-se com as estações base 102-104 utilizando sinais de link reverso 110, 112, 114 correspondentes transmitidos das estações móveis 118-122 para as estações base 102-104. Um sinal de link reverso 114 endereçado a uma estação base 104 pode ser recebido e decodificado em outras estações base 102. Uma vez que as estações móveis 118-122 podem mover-se de um local para outro e uma vez que as condições de canal podem alterar-se, as estações móveis 118-122 mantêm um conjunto ativo de estações base que pode ser utilizado para comunicação de acordo com técnicas conhecidas.

A estação móvel 118 pode incluir qualquer combinação de hardware, software e firmware que realize as funções para as estações móveis 118-122, conforme descritas aqui e, na modalidade exemplar, inclui um transceptor 136, um controlador 138 e uma memória 140. As funções e operações dos blocos de estação móvel descritos na figura 1 podem ser implementadas em qualquer número de dispositivos, circuitos ou software. Dois ou mais dentre os blocos funcionais podem ser integrados em um único dispositivo, e as funções descritas como realizadas em qualquer dispositivo ou bloco único podem ser implementadas através de vários dispositivos. Por exemplo, alguns processos de recepção ou transmissão podem ser realizados pelo controlador 138.

A estação móvel 118 inclui um radiotransceptor 136 configurado para comunicar-se com a estação base 10210/26

104 de acordo com os protocolos do sistema de comunicação específico 100. O transceptor 136 inclui um transmissor e um receptor na modalidade exemplar. Sinais de radiofrequência são trocados através de uma ou mais antenas 142. O radiotransceptor 136 modula, amplifica e transmite sinais de link reverso através do link reverso e recebe e demodula os sinais de link direto 106 transmitidos pela estação base 102 através do link direto.

controlador 138 é qualquer processador, microprocessador, computador, microcomputador ou combinação de processador adequada para realizar as funções de controle e cálculo da estação móvel 118 descritas aqui, assim como facilitar a funcionalidade total da estação móvel 118. O código de software rodando no controlador 138 executa as etapas de métodos para processar sinais e para realizar as funções de gerenciamento de link reverso das modalidades exemplares.

A memória 140 é qualquer memória adequada para armazenar valores, parâmetros, código de software e outras informações de acordo com as técnicas conhecidas. A memória 140 pode ser implementada dentro de um circuito integrado (IC), por exemplo.

A estação base 102 pode incluir qualquer combinação de hardware, software e firmware que realize as funções para as estações base 102-104. As funções e operações dos blocos descritos na figura 1 podem ser implementadas em qualquer número de dispositivos, circuitos ou software. Dois ou mais dentre os blocos funcionais podem ser integrados em um único dispositivo e as funções descritas como realizadas em qualquer dispositivo ou bloco único podem ser implementadas através de vários dispositivos. Por exemplo, alguns processos de recepção podem ser realizados pelo controlador 132.

11/26

A estação base inclui um radiotransceptor 130 configurado para comunicar-se com as estações móveis 118122 de acordo com os protocolos do sistema de comunicação especifico 100. O transceptor 130 inclui um receptor e nm transmissor. Os sinais de radiofrequência são trocados através da antena 144, que pode incluir setores em algumas circunstâncias. 0 radiotransceptor 130 modula, amplifica e transmite sinais através do link direto e recebe e demoduia os sinais de link reverso transmitidos pelas estações móveis 118-120 através do link reverso.

O controlador 132 é qualquer processador, microprocessador, computador, microcomputador ou combinação de processadores adequada para realizar as funções de controle e cálculo da estação base 102 descritas aqui, assim como para facilitar a funcionalidade total da estação base 102. 0 código de software rodando no controlador 132 executa as etapas de métodos para processar sinais e para realizar as funções de gerenciamento de link reverso das modalidades exemplares.

A memória 134 é qualquer memória adequada para armazenar valores, parâmetros, código de software e outras informações de acordo com as técnicas conhecidas. A memória 134 pode ser implementada dentro de um circuito integrado (IC), por exemplo.

As estações base 102-104 transmitem comandos de controle, através dos sinais de link direto 106, 108, às estações móveis 118-122. Os comandos de controle podem incluir qualquer número de parâmetros, valores, bits ou outras informações de acordo com o padrão de comunicação particular utilizado no sistema de comunicação 100. Na modalidade exemplar, os comandos de controle incluem parâmetros de controle de link reverso que provêem à estação móvel 118 informações adequadas para determinar um

12/26 nível de potência de link reverso autorizado {TPR autorizada). Exemplos de parâmetros de controle de link reverso incluem comandos de controle de taxa e mensagens de atribuição de carga útil. O nivel de potência de link reverso autorizado (TPR autorizada) é a potência de link reverso máxima permitida pela estação base 102 e provê à estação base 102 um mecanismo para controlar a interferência das transmissões em link reverso em outras transmissões em link reverso a partir de outras estações móveis 120, 122. Em adição a um nível de potência de link reverso autorizado, como uma relação potência de tráfego/piloto autorizada (TPR autorizada), a estação base 102 transporta outras informações de transmissão de link reverso, como parâmetros de transmissão em link reverso que incluem informações que permitem que a estação móvel 118 mantenha uma diretriz de transmissão em link reverso. Qualquer uma dentre várias técnicas pode ser utilizada para transportar parâmetros de transmissão em link reverso. Por exemplo, as representações dos parâmetros de transmissão em link reverso podem ser transmitidas à estação móvel 118. Exemplos de sistema de comunicação capazes de suportar tal mecanismo incluem sistemas de comunicação CDMA e OFDMA completamente programados. Em algumas circunstâncias, como sistemas CDMA controlados por taxa, por exemplo, apenas informações limitadas podem ser transmitidas, tais como indicações de alterações nos parâmetros de transmissão em link reverso. Além disto, os indicadores de transmissão em link reverso recebidos na estação móvel 118 podem identificar um conjunto de parâmetros que é armazenado na memória 140.

Embora as diretrizes de transmissão em link reverso possam ser mantidas utilizando-se qualquer uma dentre várias técnicas, a estação móvel 118 mantém valores

13/26 na memória 140 relacionando relações potência de tráfego/piloto (TRPs) a cargas úteis de link reverso na modalidade exemplar. Conforme discutido mais detalhadamente a seguir com referência às figuras 2-4, a diretriz de transmissão em link reverso refere-se a niveis de potência tais como valores de TPR para pelo menos dois niveis de qualidade de serviço (QoS). Na modalidade exemplar, uma pluralidade de valores de TPR padrão corresponde a tamanhos de carga útil para transmissões padrão e uma pluralidade de valores de TPR intensificada corresponde a tamanhos de carga útil para transmissões intensificadas. Os valores de TPR intensificada são geralmente mais elevados que os valores de TPR padrão para os tamanhos de carga útil correspondentes. Com base no tamanho de carga útil de um sinal de link reverso e na TPR autorizada, a estação móvel 118 seleciona ou uma TPR padrão ou uma TPR intensificada para transmitir o sinal de link reverso. Embora diversos critérios possam ser utilizados para selecionar a TPR, a estação móvel 118 seleciona a TPR de acordo com a combinação mais compatível de iatência e tamanho de carga útil. Por exemplo, a estação móvel 118 pode selecionar a TPR padrão onde a carga útil especifica for um arquivo FTP relativamente grande e uma Iatência mais elevada poder ser tolerada. Por outro lado, a estação móvel 118 pode selecionar a TPR intensificada onde a carga útil for um pacote curto e onde uma iatência baixa for preferida. Uma iatência baixa é frequentemente preferida em aplicações em tempo real, tais como aplicações de video.

Ao selecionar o nível de potência de transmissão em link reverso, a estação móvel 118 identifica o nível de potência padrão mais elevado e o nível de potência intensificado mais elevado que satisfaçam as exigências de um nível de potência de transmissão em link reverso

14/26 autorizado (AUTH_PWR) e avalia os tamanhos de carga útil correspondentes considerando as preferências de tamanho de carga útil e latência atuais. Na modalidade exemplar, a TPR padrão mais elevada e a TPR intensificada mais elevada correspondem às TPRs que estão associadas a uma carga útil e são utilizadas pela estação móvel 118 para a qualidade de serviço requerida quando da transmissão de uma carga útil. Por conseguinte, o nivel de potência padrão mais elevado é identificado como o nivel de potência padrão (TPR padrão) correspondente ao formato de carga útil que é menor ou igual ao nível de potência autorizado. O nivel de potência intensificado mais elevado é identificado como o nivel de potência intensificado (TPR intensificada) correspondente ao formato de carga útil e que é menor ou igual à soma do nível de potência padrão (TPR padrão) e de um fator de margem (q) . O fator de margem provê uma margem acima da TPR padrão mais elevada dentro da qual se permite que a estação móvel 118 transmita um sinal de link reverso no modo intensificado. A margem, portanto, provê um mecanismo para reduzir os efeitos da quantização quando um número limitado de formatos de carga útil é definido pelo sistema de comunicação 100. A seleção de uma TPR intensificada após a determinação da TPR padrão permite que o sistema 100 mantenha um ponto de referência para atualizar a TPR autorizada. Portanto, em sistemas de comunicação que utilizam um processo de determinação de taxa, o algoritmo para selecionar a carga útil padrão é retido e a estação móvel 118 pode transmitir a carga útil em um nivel de potência intensificado depois de o processo de determinação de taxa ter identificado a carga útil padrão. Em algumas circunstâncias, o nível de potência de transmissão intensificado mais elevado é diretamente identificado como

15/26 o nível de potência intensificado que corresponde à carga útil que é menor que o nível de potência autorizado máximo.

A figura 2 mostra uma tabela que representa uma diretriz de transmissão em link reverso 200 exemplar, na qual os níveis de potência de transmissão em link reverso e os tamanho de carga útil são representados por variáveis alfanuméricas. As diretrizes de transmissão em link reverso 200 definem as relações entre os níveis de potência de transmissão permissíveis (204, 208) e uma série de tamanhos de carga útil 202, 206 para pelo menos duas classes de QoS (qualidade de serviço). Conforme discutido a seguir, a diretriz de transmissão em link reverso 200 define os níveis de potência de transmissão (204, 208) em termos de relações tráfego/piloto (TPRs) para um serviço padrão e para um serviço intensificado para vários níveis de potência de transmissão em link reverso 204, 208 na modalidade exemplar. Carga útil refere-se a determinado número de bits de informação codificados e modulados de acordo com algum formato conhecido e transmitido em um canal de tráfego, tal como um canal de dados em pacote (PDCH). A carga útil pode ser definida por qualquer combinação de parâmetros que indique um número de bits em uma carga útil, uma taxa de código, uma ordem de modulação ou uma CRC. Qualquer número de níveis de potência de transmissão 204, 208 e tamanhos de carga útil 202, 206, contudo, pode ser definido em qualquer um dentre vários formatos, relações e unidades, dependendo da implementação do sistema de comunicação específico 100. A tabela da figura 2 inclui um conjunto de tamanhos de carga útil padrão 202 e um conjunto de tamanhos de carga útil intensificada 206. Na modalidade exemplar, um único conjunto de tamanhos de carga útil é associado com qm conjunto de níveis de potência padrão 204 e um conjunto de

16/2 6 níveis de potência intensificados 208, de modo que cada tamanho de carga útil esteja associado a um nível de potência padrão e um nível de potência intensifiçado. Na modalidade exemplar, cada valor de nível de potência padrão é menor que o valor de nível de potência intensificado correspondente para o mesmo tamanho de carga útil. Embora as diretrizes de transmissão em link reverso 200 exemplares sejam mostradas como tabelas, as diretrizes 200 podem ser implementadas e executadas de qualquer uma dentre várias maneiras, e as relações entre os diversos valores podem não ser necessariamente mantidas como arranjos (arrays) na memória.

Conforme descrito acima, a estação móvel 118 mantém um nível de potência de transmissão em link reverso autorizado (AUTH_PWR) que pode ser transmitido, modificado, atualizado ou, de outro modo, estabelecido pela estação base 102. A estação móvel 118 é autorizada a transmitir um sinal de link reverso a qualquer nível de potência que seja menor ou igual ao nível de potência de transmissão em link reverso autorizado e que satisfaça as exigências definidas pela diretriz de transmissão em link reverso 200 para o tamanho de carga útil 202, 206 e a potência de transmissão em link reverso 204, 208. Nos sistemas que utilizam transmissões em link reverso ortogonal, o sinal de link reverso utiliza um espaço de código atribuído como taxa de dados associada a subportadoras atribuídas a uma estação móvel em um sistema OFDMA.

Os versados na técnica reconhecerão as diversas técnicas adequadas para transportar as informações de transmissão em link reverso às estações móveis 118 com base nas técnicas conhecidas aplicadas aos presentes ensinamentos. Conforme mencionado acima, a estação base 102 transmite informações de controle através do link direto,

17/26 que incluem as informações de transmissão em link reverso adequadas para manter as diretrizes de transmissão em link reverso 200. Qualquer combinação de indicadores, indicadores de ajuste e valores transmitidos, assim como valores armazenados na estação móvel 118, pode ser utilizada para gerar as diretrizes de transmissão em link reverso 200. Por exemplo, os valores que representam os parâmetros de transmissão em link reverso podem ser transmitidos diretamente da estação base 102 para a estação móvel 118 toda vez que a diretriz 200 for alterada ou gerada. Em algumas circunstâncias, apenas valores alterados podem ser transmitidos. Em outras situações, as informações transmitidas da estação base 102 só podem incluir valores de diferença para relacionar um nível de potência intensificado com um nível de potência padrão para o mesmo tamanho de carga útil. Na modalidade exemplar, um único conjunto de tamanhos de carga útil 202, 206 é estático e não é ajustado pelas informações transmitidas pela estação base. Além disto, as diretrizes de transmissão em link reverso 200 são definidas por valores pré-definidos antes da aplicação dos parâmetros de transmissão em link reverso recebidos da estação base.

Uma técnica exemplar para estabelecer uma diretriz de transmissão em link reverso 200 inclui estabelecer um conjunto de tamanhos de carga útil e níveis de potência padrão de acordo com técnicas conhecidas e derivar um conjunto de níveis de potência de transmissão intensificados 208 a partir dos parâmetros de link reverso recebidos da estação base 102. A figura 3 mostra uma tabela que representa uma diretriz de transmissão em link reverso 200 exemplar estabelecida utilizando-se o valor de intensificação D recebido de uma estação base 102. O valor de intensificação D indica a diferença entre um nível de

18/26 potência de transmissão padrão 204 e um nivel de potência de transmissão intensificado 208 para um tamanho de carga útil 302 correspondente. Observando-se as variáveis na terceira fileira da tabela da figura 3, por exemplo, o nivel de potência S3 corresponde ao tamanho de carga útil P3. O nivel de potência intensificado 208 para o tamanho de carga útil P3 é igual à soma de S3 e D (33 + D) . Além dos parâmetros de link reverso necessários para estabelecer a diretriz 200, a estação base 102 transmite outras informações de transmissão em link reverso que permitem que a estação móvel 118 determine o nível de potência de transmissão apropriado para um sinal de link reverso. Um exemplo de informação de link reverso adicional inclui uma margem de potência (q) que indica uma margem acima do nível de potência padrão mais elevado abaixo do nível de potência autorizado dentro do qual a estação móvel 118 pode transmitir no modo intensificado. Em algumas circunstâncias, os valores de q e D variam entre diversos tamanhos de carga útil, embora q e D sejam constantes na modalidade exemplar.

Outros métodos para gerar os níveis de potência intensificados 208 podem incluir outros parâmetros que provêem as relações apropriadas entre os tamanhos de carga útil e os níveis de potência 204, 208. Em algumas situações, por exemplo, os parâmetros de link reverso podem incluir um valor de redução de carga útil, R, que indica a redução no tamanho de carga útil de um tamanho de carga útil padrão para um tamanho de carga útil intensificada correspondente a um nível de potência específico.

Qualquer uma dentre várias técnicas pode ser utilizada para estabelecer e manter uma diretriz de transmissão em link reverso 200. Duas técnicas exemplares são providas imediatamente a seguir. Na primeira técnica

19/26 exemplar, a estação móvel 118 mantém uma variável, AUTH_PWR, que representa o nivel de potência de transmissão em link reverso autorizado pela estação base 102. A estação base 102 pode estabelecer e alterar AUTH_PWR por qualquer combinação de transmissões de mensagens de concessão e controle de taxa. Com base na AUTH_PWR, a estação móvel 118 determina um formato de carga útil que é autorizado para o modo padrão que utiliza a diretriz 200. Um método adequado para determinar o formato de carga útil inclui determinar a maior carga útil que corresponde ao nivel de potência padrão igual ou menor que AUTH_PWR. No caso de, por exemplo, a AUTH_PWR ser maior que S3, porém menor que S4 (S3 < AUTH_PWR < S4), a estação móvel 118 identifica P3 como o maior tamanho de carga útil padrão permissivel.

Dois exemplos para selecionar um tamanho de carga útil intensifiçada são discutidos imediatamente a seguir. Em um primeiro exemplo, a estação móvel 118 calcula o nivel de potência intensificado e o tamanho de carga útil correspondente com base no nivel de potência padrão S3 correspondente ao tamanho de carga útil P3, no parâmetro de intensificação D, e na margem q. Um método adequado para determinar o formato de carga útil intensificada inclui determinar a maior carga útil que corresponde ao nivel de potência intensificado igual ou menor que S3+q. No caso de, por exemplo, S3+q ser maior que o nivel de potência intensificado S2+D, porém menor que S3+D (S2+D < S3+que < S3+D), a estação móvel identifica P2 como o maior tamanho de carga útil intensificada permissivel.

Na segunda técnica, o formato de carga útil intensificada mais elevado é determinado diretamente da AUTH_PWR. Se S2+D < AUTHJ8WR < S3+D, P2 é selecionado como o maior tamanho de carga útil intensificada permissivel. A estação móvel 118 seleciona o nivel de potência

20/26 intensificado ou o nivel de potência padrão com base nas exigências de latência e na carga útil do sinal de link reverso. A primeira técnica é preferível à segunda modalidade em cenários nos quais a estação móvel escolhe transmitir no modo intensificado, mas transmite um tamanho de carga útil PI menor que o tamanho de carga útil intensificada permissivel máxima P2 devido a outras restrições, tais como restrições de potência e dados. Na primeira técnica, há um mapeamento de um para um entre o formato de carga útil padrão selecionado e o formato de carga útil intensificada. Se a estação móvel 118 escolher transmitir em Pl em lugar de P2 no caso intensificado, a estação base 102 pode derivar o formato de carga útil padrão correspondente e atualizar a AUTH_PWR com base no nível de potência de carga útil padrão. Na segunda técnica, o mesmo formato de carga útil padrão P3 pode ser selecionado para diferentes valores de AUTH_PWR, embora diferentes formatos de carga útil intensificada (P2 e P3, por exemplo) possam ser selecionados. A variável AUTH_PWR que é utilizada pela estação móvel 118 pode não ser conhecida da estação base 102. Em tal situação, a transmissão ou de P2 ou de P3 no modo intensificado causará maior ambiguidade na estação base 102 na determinação da AUTH_PWR da estação móvel 118.

Na segunda técnica, a estação móvel 118 estabelece a diretriz de transmissão 200 e determina o maior tamanho de carga útil correspondente ao maior nível de potência padrão menor ou igual à AUTH_PWR e o maior tamanho de carga útil correspondente ao maior nível de potência intensificado que é menor ou igual à AUTH_PWR. Com base nas exigências de latência e na carga útil do sinal de link reverso, a estação móvel 118 seleciona entre o maior nível de potência intensificado e o maior nível de potência

21/26 padrão. Na segunda técnica, o fator de margem q pode ser adicionado à AUTH_PWR para determinar o maior nivel de potência intensificado (isto é, maior nivel de potência intensificado < AUTH_PWR + q).

A figura 4 mostra uma tabela que representa uma diretriz 200 que inclui valores exemplares, onde os tamanhos de carga útil 302 são representados em bits de informação e os niveis de potência de transmissão 204, 208 são representados em relações tráfego/piloto (TPRs). Dois exemplos são discutidos com referência à figura 4, que mostra duas técnicas exemplares de utilização de uma diretriz de transmissão em link reverso para determinar um nivel de potência e uma combinação de tamanhos de carga útil apropriados para um sinal de link reverso.

Em um exemplo da primeira técnica, AUTH_PWR é igual a 12,2 dB, D é igual a 2 dB e q é igual a 0,5 dB. Por conseguinte, a carga útil que corresponde à maior TPR padrão é de 1560 bits, uma vez que a TPR padrão correspondente de 10,1 dB é menor que a TPR autorizada de 12,2 dB, mas é maior que a TPR padrão mais elevada seguinte de 12,6. O acréscimo de 0,5 dB à TPR padrão mais elevada resulta em 10,6. Por conseguinte, a maior TPR intensificada é 9,3 dB, que é a soma de 7,3 dB e 2,0 dB. A estação móvel 118 seleciona entre transmitir uma carga útil de 792 bits a 9,3 dB no modo intensificado e transmitir uma carga útil de 1560 bits a 10,1 dB.

Em um exemplo da segunda técnica, a AUTH_PWR é de 12,2 dB, D é igual a 2 dB e q não é utilizado. Depois que a estação móvel 118 gera ou estabelece, de outro modo, a diretriz de transmissão em link reverso 200 utilizando os parâmetros, são determinadas as cargas úteis correspondentes à maior TPR padrão e à maior TPR intensificada. Uma vez que 10,1 dB (correspondentes a 1560

22/26 bits) < 12,2 dB < 12,6 dB {correspondentes a 3096 bits), a maior TPR padrão é 10,1, que tem um tamanho de carga útil afim de 1560. A maior TPR intensificada é de 10,1 dB, uma vez que 12,1 dB (correspondentes a 1560 bits) < 12,2 dB < 14,6 dB (correspondentes a 3096 bits). Por conseguinte, o tamanho de carga útil para o modo intensificado é de 1560 bits. A estação móvel 118 seleciona entre transmitir uma carga útil de 1560 bits a 12,2 dB no modo intensificado e transmitir uma carga útil de 1560 bits a 10,1 dB.

De modo a gerenciar de maneira eficaz os recursos de link reverso, as estações base 102 utilizam algoritmos de controle de taxa e sinalização na modalidade exemplar. O controle de taxa pode ser realizado transmitindo”se mensagens de concessão, indicadores de controle de taxa (RCI) ou qualquer combinação dos dois. Um exemplo de técnica adequada para controle de taxa é apresentado a seguir e é descrito mais detalhadamente no pedido de patente relacionado intitulado METHOD AND APPARATUS EOR CONTROLING REVERSE LINK DATA RATE OE A MOBILE STATION IN A COMMUNICATION SYSTEM WITH REVERSE LINK COMMON RATE CONTROL, depositado a 25 de maio de 2004. Uma mensagem de concessão é transmitida à estação móvel 118, indicando a TPR autorizada, e o RCI provê informações para ajustar a TPR. Os RCIs incluem indicadores de RATE_DOWN (diminuir taxa), RATE_HOLD (manter taxa) e RATE_UP (aumentar taxa). Para facilitar o controle de taxa da modalidade exemplar, um indicador de serviço (indicador de QoS) é transmitido da estação móvel 118 para a estação base 102, indicando o tipo de serviço utilizado para transmitir a carga útil. Um mecanismo adequado para transmitir o indicador de QoS em um sistema de comunicação que opere de acordo com os padrões CDMA Revisão D inclui transmitir um indicador de um bit no Canal de Controle de Dados em Pacote Reverso (R-PDCCH).

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Conforme é sabido, o R-PDCCH porta informações que correspondem ao formato de pacote no Canal de Dados em Pacote Reverso (R-PDCH). O indicador de bit um indica se o sinal de link reverso 110 transmitido está sendo transmitido com serviço padrão (ou QoS padrão) ou com serviço intensificado (ou QoS intensificada).

A figura 5 é um fluxograma de um método para gerenciar recursos de link reverso realizado em uma estação móvel 118 de acordo com a modalidade exemplar da invenção. O método pode ser realizado ou exclusivamente ou em combinação, por hardware, software e firmware. O método exemplar descrito com referência à figura 5 é realizado em uma estação móvel 118 que tem blocos funcionais que incluem pelo menos um controlador 138 e uma memória 134. Conforme descrito acima, os blocos funcionais identificados na estação móvel 118 podem ser implementados utilizando-se qualquer combinação de componentes, processadores e código de software e podem ser implementados em um único dispositivo ou distribuídos através de vários componentes ou dispositivos.

Na etapa 502, um nível de potência autorizado (AÜTH_PWR) de link reverso é estabelecido na estação móvel 118. Na modalidade exemplar, a estação base 102 transmite uma combinação de mensagens de concessão e de controle de taxa para manter um valor de nível de potência de transmissão em link reverso autorizado (AUTH^PWR). De acordo com um método de controle de taxa, a estação base 102 pode ajustar periodicamente AUTH._PWR transmitindo RCIs à estação móvel 118.

Na etapa 504, informações de transmissão em lipk reverso são recebidas provenientes da estação base 102. As informações de transmissão em link reverso incluem informações, valores, parâmetros ou outros indicadores

24/26 adequados para estabelecer uma diretriz de transmissão em link reverso 200 na estação móvel 118. Na modalidade exemplar, as informações de link reverso incluem pelo menos informações para estabelecer valores de TPR padrão de acordo com técnicas conhecidas assim como informações que permitam a determinação dos valores de TPR intensificada. Exemplos de parâmetros de link reverso adequados incluem um valor de intensificação, D, um fator de margem, q, um número máximo de sub-pacotes para uma transmissão padrão, um número máximo de sub-pacotes para tamanho de transmissão intensificada em uma transmissão no modo intensificado e a TPR autorizada. Em algumas circunstâncias, podem ser transmitidos outros parâmetros, tais como o fator de redução de carga útil, R, que indica a diminuição no número de tamanhos de carga útil requerido para transmissão intensificada.

Na etapa 506, uma diretriz de transmissão em link reverso 200 é estabelecida com base em pelo menos uma parte das informações de link reverso. Na modalidade exemplar, os tamanhos de carga útil padrão são armazenados na memória e associados aos valores de nível de potência padrão e aos valores de nível de potência de transmissão intensificado gerados com base nas informações de transmissão em link reverso recebidas. Métodos adequados para estabelecer as diretrizes 200 incluem as duas técnicas exemplares descritas acima com referência às figuras 3 e 4. Outro método e outras técnicas podem ser utilizados em algumas situações.

Na etapa 508, a estação móvel seleciona um nível de potência de transmissão em link reverso a partir de uma pluralidade de níveis de potência incluindo pelo menos um nível· de potência de transmissão padrão máximo e um nível de potência de transmissão intensificado máximo em

25/26 conformidade com o nível de potência de transmissão em link reverso autorizado. Na modalidade exemplar, a estação móvel 118 determina a exigência de latência de um pacote a ser transmitido e avalia os valores de nivel de potência para o modo padrão e para o modo intensificado e os tamanhos de carga útil relacionados. Com base na QoS necessária do pacote específico, a estação móvel 118 seleciona entre combinações de carga útil e nível de potência para os modos padrão e intensificado.

A figura 6 é um fluxograma de um método para gerenciar recursos de link reverso realizado em uma estação base 102 de acordo com a modalidade exemplar da invenção. O método pode ser realizado ou exclusivamente ou em combinação por hardware, software e firmware. O método exemplar descrito com referência à figura 6 é realizado em uma estação base 102 que possui blocos funcionais que incluem pelo menos um controlador 132, um transceptor 130 e uma memória 134. Conforme descrito acima, os blocos funcionais identificados na estação base 102 podem ser implementados utilizando-se qualquer combinação de componentes, processadores e código de software e podem ser implementados em um único dispositivo ou distribuídos através de vários componentes ou dispositivos.

Na etapa 602, a estação base transmite o nível de potência de transmissão em link reverso autorizado à estação móvel 118. A estação base pode transmitir qualquer número de mensagens de concessão e indicadores de controle de taxa {RCI) para manter o valor apropriado de AUTH_PWT mantido pela estação móvel 118.

Na etapa 604, a estação base transmite as informações de transmissão em link reverso que estabelecem a diretriz de transmissão em link reverso 200 na estação móvel 118. As diretrizes de transmissão em link reverso 200

26/26 permitem que a estação móvel 118 selecione um nível de potência de transmissão em link reverso sem solicitar autorização adicional a partir da estação base 102. Conforme discutido acima, a estação móvel seleciona entre um nível de potência intensificado e um nível de potência padrão.

Portanto, na modalidade exemplar, uma estação móvel 118 pode selecionar entre transmitir uma carga útil em um nível de potência padrão e transmitir uma carga útil menor em um nível de potência intensificado. A estação base 102 estabelece as diretrizes de transmissão em link reverso ao transmitir informações de link reverso à estação móvel 118. Utilizando as diretrizes 200, o nível de potência de link reverso de potência autorizada e as exigências de QoS dos pacotes de link reverso, a estação móvel 118 seleciona a combinação de nível de potência e tamanho de carga útil apropriados para pacotes de link reverso sem solicitar autorização a partir da estação base 102. Por conseguinte, os níveis de potência de link reverso e as cargas úteis são gerenciados para alocar de maneira eficiente recursos de link reverso.

Evidentemente, outras modalidades e modificações desta invenção ocorrerão prontamente aos versados na técnica em vista destes ensinamentos. A descrição acima é ilustrativa e não restritiva. Esta invenção só deve ser limitada pelas reivindicações anexas, que incluem todas as modalidades e modificações quando vistas em conjunto com o relatório acima e os desenhos anexos. O escopo da invenção deve, portanto, ser determinado não com referência à descrição acima, mas, ao invés, com referência às reivindicações anexas juntamente com seu escopo total de equivalentes.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para gerenciar recursos de um link de comunicação a partir de uma estação móvel para uma estação base em um sistema de comunicação, o método caracterizado

5 pelo fato de que compreende as etapas de:

selecionar um tamanho de carga útil de um pacote de dados para transmissão através do link de comunicação;

receber um aumento de valor de potência de transmissão a partir de uma estação base indicando uma 10 quantidade de diferença de nível de potência entre um nível de potência aumentado e um nível de potência padrão para transmissão do pacote de dados através do link de comunicação;

selecionar tanto o nível de potência aumentado ou 15 o nível de potência padrão com base em um requerimento de latência para transmissão do pacote de dados;

transmitir o pacote de dados no tamanho de carga útil e no nível de potência selecionado a partir da estação móvel para a estação base através do link de comunicação.

20 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende:

relacionar o nível de potência selecionado para uma relação potência de tráfego/piloto, onde o nível de potência aumentada sendo uma relação potência de

25 tráfego/piloto aumentada e o nível de potência padrão sendo uma relação potência de tráfego/piloto padrão.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o requerimento de latência de transmissão do pacote de dados está de acordo com um

30 protocolo de resposta automática híbrido.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

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2/3 transmitir o valor de nível de potência de transmissão aumentado a partir da estação base.

5. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

5 receber o pacote de dados transmitido no tamanho de carga útil e no nível de potência selecionado a partir da estação móvel na estação base através do link de comunicação.

6. Equipamento para gerenciar recursos de um link 10 de comunicação a partir de uma estação móvel para uma estação base em um sistema de comunicação, caracterizado pelo fato de que compreende:

um controlador para selecionar um tamanho de carga útil de um pacote de dados para transmissão através

15 do link de comunicação;

um transceptor para receber um aumento de valor de potência de transmissão a partir de uma estação base indicando uma quantidade de diferença de nível de potência entre um nível de potência aumentado e um nível de potência

20 padrão para transmissão do pacote de dados através do link de comunicação;

o controlador adicionalmente para selecionar tanto o nível de potência aumentado ou o nível de potência padrão com base em um requerimento de latência para

25 transmissão do pacote de dados;

o transceptor adicionalmente para transmitir o pacote de dados no tamanho de carga útil e no nível de potência selecionado a partir da estação móvel para a estação base através do link de comunicação.

30 7. Equipamento, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o controlador adicionalmente relaciona o nível de potência selecionado para uma relação potência de tráfego/piloto, onde o nível de potência

Petição 870180012188, de 15/02/2018, pág. 8/11
3/3 aumentada sendo uma relação potência de tráfego/piloto aumentada e o nível de potência padrão sendo uma relação potência de tráfego/piloto padrão.
8. Equipamento, de acordo com a reivindicação 6, 5 caracterizado pelo fato de que o controlador é adicionalmente configurado para o requerimento de latência de transmissão do pacote de dados estar de acordo com um protocolo de resposta automática híbrido.
9. Equipamento, de acordo com a reivindicação 6, 10 caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

um controlador e um transceptor na estação base configurados para transmitir o valor de potência de transmissão aumentado, e para receber o pacote de dados transmitido no tamanho de carga útil e no nível de potência

15 selecionado a partir da estação móvel através do link de comunicação.

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