BRPI0512129B1 - Controle de potência para um sistema de comunicação sem fio utilizando multiplexação ortogonal - Google Patents

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Qualcomm Incorporated
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Abstract

controle de potência para um sistema de comunicação sem fio utilizando multiplexação ortogonal. são descritas técnicas para ajustar a potência de transmissão para reduzir tanto a interferência intra setor para uma estação base servidora como a interferência entre setores para estações base vizinhas. a quantidade de interferência entre setores que um terminal pode causar pode ser estimada grosso modo com base na interferência total observada por cada estação base vizinha, nos ganhos de canal para as estações base servidora e vizinhas e no nível corrente de potência de transmissão. a potência de transmissão pode ser reduzida caso seja observada interferência elevada por uma estação base vizinha e, caso contrário, elevada. a potência de transmissão pode ser ajustada em uma maior quantidade e/ou mais freqüentemente caso o terminal esteja localizado mais próximo à estação base vizinha que observa interferência elevada e/ou caso o corrente nível de potência de transmissão seja mais alto e vice versa. a interferência intra setor é mantida dentro de um nível aceitável limitando-se uma snr recebida no terminal dentro de uma faixa de snrs permissíveis.

Description

(54) Título: CONTROLE DE POTÊNCIA PARA UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO SEM FIO
UTILIZANDO MULTIPLEXAÇÃO ORTOGONAL (51) Int.CI.: H04L 1/00; H04L 1/20; H04W 52/12; H04W52/50 (30) Prioridade Unionista: 18/06/2004 US 60/580,819, 22/07/2004 US 10/897,463 (73) Titular(es): QUALCOMM INCORPORATED (72) Inventor(es): ARAK SUTIVONG; AVNEESH AGRAWAL; DAVID JONATHAN JULIAN (85) Data do Início da Fase Nacional: 15/12/2006
CONTROLE DE POTÊNCIA PARA UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO SEM
FIO UTILIZANDO MULTIPLEXAÇÃO ORTOGONAL
FUNDAMENTO
I. Campo
A presente invenção refere-se de um modo geral à comunicação de dados e mais especificamente ao controle de potência para um sistema de comunicação sem fio.
II. Fundamento
Um sistema de comunicação sem fio de múltiplo acesso pode suportar simultaneamente a comunicação para múltiplos terminais sem fio. Cada terminal se comunica com uma ou mais estações base através de transmissões pelos links direto e reverso. 0 link direto (ou downlink) referese ao link de comunicação proveniente das estações base para os terminais, enquanto o link reverso (ou uplink) refere-se ao link de comunicação proveniente dos terminais para as estações base.
Múltiplos terminais podem transmitir simultaneamente através do link reverso por multiplexação de suas transmissões de modo a que sejam ortogonais umas às outras. A multiplexação tenta obter a ortogonalidade entre as múltiplas transmissões do link reverso nos domínios do tempo, de frequência e/ou de código. A ortogonalidade completa, caso obtida, resulta em que a transmissão a partir de cada terminai não interfere com as transmissões provenientes d,e outros terminais em uma estação base receptora. No entanto, uma ortogonalidade completa entre as transmissões provenientes de diferentes terminais amiúde não é efetivada devido às condições do canal, às imperfeições do receptor e assim por diante. A perda de ortogonalidade resulta em que cada terminal causa certas quantidades de interferência para outros terminais. Ademais, as transmissões provenientes de terminais em comunicação com diferentes estações base tipicamente não
2/43 são ortogonais umas às outras. Dessa forma, cada terminal pode também causar interferência para terminais em comunicação com estações base próximas. O desempenho de cada terminal é então degradado pela interferência proveniente de todos os outros terminais.
Existe portanto uma demanda na área por técnicas para mitigar os efeitos da interferência de modo a que possa ser obtido melhor desempenho.
SUMÁRIO
São aqui descritas técnicas para controlar a potência de transmissão para uma transmissão de dados a partir de um terminal sem fio de maneira a mitigar tanto a interferência intra-setor como a interferência entre setores. A potência de transmissão é ajustada de tal forma que a quantidade de interferência intra-setor que o terminal possa causar para uma estação base servidora e a quantidade de interferência entre setores que o terminal possa causar para estações base vizinhas sejam ambas mantidas dentro de níveis aceitáveis (os termos entre aspas serão descritos mais adiante). A quantidade de interferência entre setores que o terminal pode causar pode ser estimada a grosso modo com base (1) na interferência total observada por cada estação base vizinha, (2) em ganhos de canal para as estações base vizinhas e servidora, (3) no nível atual de potência de transmissão usado pelo terminal e (4) possivelmente em outros parâmetros. Cada estação base pqde efetuar broadcast de um relatório (por exemplo, um único bit) indicativo da interferência total observada por tal estação base. O ganho de canal para cada estação base pode ser estimado com base em um piloto recebido a partir da estação base. A potência de transmissão pode ser ajustada de uma forma probabilística, determinística, ou de alguma outra maneira, com base nesses vários parâmetros.
3/43
De um modo geral, a potência de transmissão pode ser reduzida caso seja observada interferência elevada por estações base vizinhas, e elevada caso seja observada baixa interferência. A potência de transmissão pode também ser ajustada em maior grau e/ou mais freqüentemente caso (1) o terminal esteja localizado mais próximo a uma estação base vizinha que observa alta interferência e/ou (2) o nível atual de potência de transmissão seja mais elevado. A potência de transmissão pode ser ajustada em menor grau e/ou menos freqüentemente caso (1) o terminal esteja localizado mais próximo à estação base servidora e/ou (2) o nível· atual de potência de transmissão seja mais baixo. A interferência intra-setor causada pelo terminal é mantida dentro de um nível de qualidade aceitável através da limitação da qualidade de sinal (SNR) recebida para a transmissão de dados a uma faixa de SNRs permissíveis.
Vários aspectos e modalidades da invenção serão descritos em maiores detalhes mais adiante.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
As características e a natureza da presente invenção ficarão mais claras através da descrição detalhada apresentada a seguir, quando tomada' em conjunto com os desenhos, nos quais referências numéricas similares identificam itens correspondentes e nos quais:
A Figura 1 apresenta um sistema de comunicação sem fio de múltiplo acesso;
A Figura 2 apresenta salto em freqüência em um plano tempo-freqüência;
A Figura 3 apresenta um processo para ajustar a potência de transmissão de uma maneira probabilística;
A Figura 4 apresenta um processo para ajustar a potência de tre^nsmissão de uma maneira determinística;
A Figura 5 apresenta um mecanismo de controle de potência para um canal de dados;
4/43
A Figura 6 apresenta um mecanismo de controle de potência para um canal de controle; e
A Figura 7 apresenta um terminal, uma estação base servidora e uma estação base vizinha.
DESCRIÇÃO DETALHADA termo exemplar é aqui usado exclusivamente com o significado de servindo como exemplo, caso, ou ilustração. Qualquer modalidade aqui descrita como exemplar não deve ser necessariamente considerada como preferida ou vantajosa em relação a outras modalidades.
A Figura 1 apresenta um sistema de comunicação sem fio de múltiplo acesso 100. 0 sistema 100 inclui um certo número de estações base 110 que dão suporte à comunicação para um certo número de terminais sem fio 120. Os terminais 120 estão tipicamente dispersados por todo o sistema e cada terminal pode ser fixo ou móvel. Um terminal pode também ser designado como uma estação móvel, um equipamento de usuário (UE), um dispositivo de comunicação sem fio, ou alguma outra terminologia. Uma estação base consiste de uma estação fixa usada para a comunicação com os terminais e pode também ser designada como um ponto de acesso, um nodo B, ou alguma outra terminologia. Um controlador do sistema 130 se acopla às estações base 110, proporciona a coordenação e controle para tais estações base e também controla o direcionamento ou roteamento de dados para os terminais servidos por tais estações base.
Cada estação base 110 provê cobertura de comunicação para uma respectiva área geográfica 102. Uma estação base e/ou sua área de cobertura pode ser designada como uma célula, dependendo do contexto em que o termo é utilizado. Parã aumentar a capacidade, a área de cobertura de cada estação base pode ser particionada em múltiplos (por exemplo, três) setores 104. Cada setor é servido por um subsistema transceptor base (BTS). O termo setor pode se referir a um. BTS e/ou à sua área de cobertura,
5/43 dependendo do contexto em que o termo for utilizado. Para uma célula setorizada, a estação base para tal célula inclui tipicamente os BTS para todos os setores de tal célula. Para maior simplicidade, na descrição que se segue, o termo estação base é usado de forma genérica tanto para uma estação fixa que serve a uma célula como para uma estação fixa que serve a um setor. Uma estação base servidora ou um setor servidor são aqueles com os quais um terminal se comunica. Uma estação base vizinha ou um setor vizinho são aqueles com os quais o terminal não se encontra em comunicação. Para maior simplicidade, a descrição que se segue presume que cada terminal se comunica com uma estação base servidora, apesar de tal não constituir uma limitação necessária para as técnicas aqui descritas.
As técnicas para controle de potência aqui descritas podem ser usadas para vários sistemas de comunicação sern fio. Como exemplo, tais técnicas podem ser usadas para um. sistema de múltiplo acesso por divisão de código (CDMA), um sistema de múltiplo acesso por divisão de tempo (TDMA), um sistema de múltiplo acesso por divisão de freqüência (FUMA), um sistema de múltiplo acesso por divisão de freqüência ortogonal (OFDMA) e assim por diante. Um sistema TDMA utiliza multiplexação por divisão de tempo (TDM) e as transmissões para diferentes terminais são ortogonalizadas através da transmissão em diferentes intervalos de tempo. Um sistema FDMA utiliza multiplexação por divisão de freqüência (FDM) e as transmissões para diferentes terminais são ortogonalizadas através da transmissão em diferentes sub-bandas de freqüência. Os sistemas TDMA e FDMA podem também usar multiplexação por divisão de código (CDM). Em tal caso, as transmissões para múltiplos terminais podem ser ortogonalizadas pelo uso de diferentes códigos ortogonais (por exemplo, Walsh) mesmo que elas sej am enviadas no mesmo intervalo de tempo ou sub6/43 banda de frequências. Um sistema OFDMA utiliza multiplexação por divisão de freqüência ortogonal (OFDM), a qual particiona efetivamente a largura de banda total do sistema em um certo número de (N) sub-bandas de freqüência ortogonais. Tais sub-bandas são também comumente designadas como tons, sub-portadoras, faixas, canais de freqüência e assim por diante. Cada sub-banda está associada a uma respectiva sub-portadora que pode ser modulada com dados. Um sistema OFDMA pode utilizar qualquer combinação de multiplexação por divisão de tempo, freqüência e/ou código. Para maior clareza, as técnicas de controle de potência serão descritas a seguir para um sistema OFDMA.
Para um sistema OFDMA, múltiplos canais de tráfego podem ser definidos pelo que (1) cada sub-banda é usada para apenas um canal de tráfego em qualquer dado intervalo de tempo e (2) a cada canal de tráfego podem ser designadas zero, uma, ou múltiplas sub-bandas em cada intervalo de tempo. Os canais de tráfego podem incluir canais de dados usados para envio de tráfego/dados em pacotes e canais de controle usados para envio de overhead/dados de controle. Os canais de tráfego podem também ser designados como canais fisicos, canais de transporte, ou alguma outra terminologia.
Os canais de tráfego para cada setor podem ser definidos como sendo ortogonais entre si em tempo e freqüência, de forma a que dois canais de tráfego não utilizem a mesma sub-banda em qualquer dado intervalo de tempo. Tal ortogonalidade evita a interferência intra-setor entre múltiplas transmissões enviadas simultaneamente através de múltiplos canais de tráfego no mesmo setor. Certa perda de ortogonalidade pode resultar de vários efeitos, tais' como, por exemplo, interferência entre portadoras {ICI) e interferência entre símbolos (ISI). Tal perda de ortogonalidade resulta m interferência intrasetor. Os canais de tráfego para cada setor podem também
7/43 ser definidos como sendo pseudo-aleatórios com relação aos canais de tráfego para setores próximos. Isto torna aleatória a interferência entre setores ou de outro setor causada por canais de tráfego em um setor para canais de tráfego em setores próximos. A interferência aleatória intra-setor e entre setores pode ser conseguida de várias maneiras. Como exemplo, o salto de frequências pode propiciar interferência aleatorizada intra-setor e entre setores, bem como diversidade de frequência contra efeitos prejudiciais de percurso.
A Figura 2 apresenta o salto em freqüência (FH) em um plano tempo-freqüência 200 para um sistema OFDMA. Com o salto em freqüência, cada canal de tráfego é associado a uma seqüência de FH que indica as sub-bandas específicas a serem usadas para tal canal de tráfego em cada intervalo de tempo. As seqüências FH para diferentes canais de tráfego em cada setor são ortogonais umas às outras, de forma que dois canais de tráfego não utilizem a mesma sub-banda em qualquer intervalo de tempo. As seqüências FH para cada setor são também pseudo-aleatórias com relação às seqüências FH para setores próximos. A interferência entre dois canais de tráfego em dois setores ocorre sempre que esses dois canais de tráfego utilizam a mesma sub-banda no mesmo intervalo de tempo. No entanto, a interferência entre setores é aleatorizada devido à natureza pseudo-aleatória das seqüências de FH usadas para diferentes setores.
Os canais de dados podem ser designados para terminais ativos de tal forma que cada canal de dados seja usado por apenas um terminal em qualquer dado momento. Para economizar recursos do sistema, os canais de controle podem ser compartilhados entre múltiplos terminais, por exemplo, pelo uso de multiplexação por divisão de código. Caso os canais de dados sejam ortogonalmente multiplexados somente em freqüência e em tempo (e não em código) , então eles ficam menos suscetíveis à perda de ortogonalidade devido às
8/43 condições do canal e imperfeições do receptor do que os canais de controle.
Os canais de dados possuem portanto várias características chave que são pertinentes para o controle de potência. Em primeiro lugar, a interferência intracélula sobre os canais de dados é mínima devido à multiplexação ortogonal em freqüência e tempo. Em segundo lugar, a interferência entre células é tornada aleatória, pois setores próximos utilizam diferentes sequências de FH. A quantidade de interferência entre células causada por um dado terminal é determinada (1) pelo nível de potência de transmissão usado por tal terminal e (2) a localização do terminal· em relação às estações base vizinhas.
Para os canais de dados, o controle de potência pode ser efetuado de tal forma que a cada terminal seja permitido transmitir em um nível de potência que é tão alto quanto possível, mantendo porém a interferência intra célula e entre células dentro de níveis aceitáveis. A um terminal localizado mais próximo à sua estação base servidora pode ser permitido transmitir em um nível de potência mais elevado, uma vez que tal terminal provavelmente irá causar menos interferência para estações base vizinhas. Ao contrário, a um terminal mais afastado de sua estação base servidora e próximo a uma borda do setor pode ser permitido transmitir em um nível de potência mais baixo, uma vez que tal terminal pode causar mais interferência para estações base vizinhas. O controle da potência de transmissão dessa forma pode, potencialmente, reduzir a interferência total observada por cada estação base, permitindo porém que terminais qualificados obtenham SNRs mais elevadas e, portanto, taxas de dados mais altas.
O controle de potência para os canais de dados pode ser efetuado de várias maneiras para atingir as metas acima mencionadas. Para maior clareza, será descrita a
9/43 seguir uma modalidade especifica de controle de potência. Para tal modalideSle, a potência de transmissão para um canal de dados para um dado terminal pode ser expressada por:
Pdch(ni = Pref(n} + ÁP(n\ Eq(U
Em que
Pdch(ri) é a potência de transmissão para o canal de dados para o intervalo de atualização n;
Pref(n) é um nivel de potência de referência para o intervalo de atualização n; e
AP(ri) é um delta de potência de transmissão para o intervalo de atualização n.
potência Os níveis de potência W) e Z/(«) e o delta de
de transmissão AP(ri) são dados em unidades de
decibéis (dB)
0 nível de potência de referência consiste da
quantidade de potência de transmissão necessária para atingir uma qualidade de sinal alvo para uma transmissão designada (por exemplo, através de um canal de controle). A qualidade de sinal (denotada como SNR) pode ser quantificada por uma relação sinal/ruído, uma relação sinal/ruído mais interferência e assim por diante. O nível de potência de referência e a SNR alvo podem ser ajustados por um mecanismo de controle de potência para atingir um nível de desempenho desejado para a transmissão designada, tal como descrito mais adiante. Caso o nível de potência de referência possa atingir a SNR alvo, então a SNR recebida para o canal de dados pode ser estimada por:
SNRdch (n) = SNRalvo + A?(«) Eq (2 )
A equação (2) presume que o canal de dados e o canal de controle possuem estatísticas de interferência similares. Tal é o caso, por exemplo, se os canais de controle e dados provenientes de diferentes setores possam
10/43 interferir uns com os outros. 0 nível de potência de referência pode ser determinado tal como descrito a seguir.
A potência de transmissão para o canal de dados pode ser ajustada com base em vários fatores, tais como (1) a quantidade de interferência entre setores que o terminal possa estar causando para outros terminais em setores vizinhos, (2) a quantidade de interferência intra-setor que o terminal possa estar causando para outros terminais no mesmo setor, (3) o nível máximo de potência permitido para o terminal e (4) possivelmente outros fatores. Cada um de tais fatores será descrito a seguir.
A quantidade de interferência entre setores que cada terminal pode causar pode ser determinada de várias maneiras. Como exemplo, a quantidade de interferência entre setores causada por cada terminal pode ser diretamente estimada por cada estação base vizinha e enviada ao terminal, o qual pode a seguir ajustar sua potência de transmissão conforme necessário. Tal relato de interferência individualizado pode demandar extensa i
sinalização de overhead. Para maior simplicidade, a quantidade de interferência entre setores que cada terminal pode causar pode ser estimada, grosso modo com base (1) na interferência total observada por cada estação base vizinha, (2) nos ganhos de canal para as estações base vizinhas e servidora e (3) no nível de potência de transmissão usado pelo terminal. As quantidades (1) e (2) serão comentadas a seguir.
Cada estação base pode estimar a quantidade total ou média de interferência observada por tal estação base. Isto pode ser conseguido pela estimativa da potência de interferência sobre cada sub-banda e computação de uma potência de interferência média com base nas estimativas de potência de interferência para as sub-bandas individuais. A potência de interferência média pode ser obtida pelo uso de várias técnicas de efetuar média, tais como, por exemplo,
11/43 média aritmética, média geométrica, média baseada em SNR e assim por diante.
Para a média aritmética, a potência de interferência média pode ser expressada por:
Eq(3) em que é a estimativa de potência de interferência para o setor m na sub-banda k, no intervalo de tempo n; e
Imedida,m(n) é a potência de interferência média para o setor m no intervalo de tempo n.
As quantidades Im(k,ri) e I medida..m(n) estão em unidades lineares na equação (3) , porém podem também ser dadas em decibéis (dB). Com a média aritmética, algumas estimativas de interferência de grande porte podem se desviar da potência de interferência média.
Para a média geométrica, a potência de interferência média pode ser expressada por:
(n :
ΓΚ(*>») Eq{4)
A média geométrica pode suprimir grandes estimativas de potência de interferência para algumas subbandas, de forma a que a potência de interferência média seja mais baixa do que com a média aritmética.
Para a média baseada em SNR, a potência de interferência média pode ser expressada por:
log 1 + nominal medida,m 1 N ( = 1·Σ'ο81 ^nominal
Eq(5)
Em que Pnomjna/ denota uma potência recebida nominal presumida para cada sub-banda. A equação (5) determina a capacidade teórica de cada sub-banda com base na potência recebida nominal, computa a capacidade média para todas as N sub-bandas e determina uma potência de interferência
12/43 média que fornece a capacidade média. A média baseada em SNR (que pode também ser designada como média baseada em capacidade) também suprime estimativas de potência de interferência elevadas para algumas sub-bandas.
Independentemente de qual técnica de efetuar média seja utilizada, cada estação base pode filtrar as estimativas de potência de interferência e/ou a potência de interferência média através de múltiplos intervalos de tempo para melhorar a qualidade da medição de interferência. A filtragem pode ser conseguida com um filtro de resposta finita ao impulso (FIR), um filtro de resposta infinita ao impulso (IIR), ou alguns outros tipos de filtros conhecidos pelos técnicos na área. 0 termo interferência na presente descrição pode, portanto, se referir à interferência filtrada ou não filtrada.
Cada estação base pode efetuar broadcast de suas medições de interferência para uso por terminais em outros setores. As medições de interferência podem ser transmitidas por broadcast de várias maneiras. Em uma interferência média quantificada até um de é
modalidade, a potência interferência medida) predeterminado de bits, (ou a número os quais são a sequir enviados através de um canal de broadcast. Em outra modalidade, a interferência medida é transmitida em broadcast usando-se um único bit que indica se a interferência medida é maior, igual, ou menor do que um limite de interferência nominal. Em mais outra modalidade, a interferência medida é transmitida em broadcast usando-se dois bits. Um bit indica a interferência medida com relação ao limite de interferência nominal. O outro bit pode ser usado como um bit de perigo/pânico que indica se a interferência medida supera um limite de interferência elevado. As medições de interferência podem também ser enviadas de outras maneiras.
Para maior simplicidade, a descrição que se segue presume o uso de um único bit de interferência de outros
13/43 setores (OSI) para prover informações sobre a interferência. Cada estação base pode ajustar seu bit OSI (OSIB) como se segue:
OSIB{n) = [ 0 > se Imed,da,m (WX laivo ’
Eq(6'
Em que IalVG é o limite de interferência nominal.
Alternativamente, cada estação base pode obter uma interferência sobre termal (IOT) medida, que é uma razão da potência de interferência total observada pela estação base com a potência do ruído térmico. A potência de interferência total pode ser computada tal como foi acima descrito. A potência de ruído térmico pode ser estimada desligando-se o transmissor e medindo-se o ruído no receptor. Um ponto de operação específico pode ser selecionado para o sistema e denotado como IOTaivo· Um ponto de operação mais elevado permite aos terminais utilizar potências de transmissão mais altas (em média) para os canais de dados. No entanto, um ponto de operação muito elevado pode não ser desejável, uma vez que o sistema pode se tornar limitado por interferência, o que constitui uma situação em que um aumento da potência de transmissão não se traduz em um aumento na SNR recebida. Além disso, um ponto de operação muito alto aumenta a probabilidade de instabilidade do sistema. Em qualquer dos casos, cada estação base pode ajustar seu bit OSI como se segue:
OSIB(n}
T, se IOTmedldOim (n) > IOTa,vd, e '0', se IOTmedldam(ri)(IOT^o
Eq(7) em que IOTmdíddm(ri) é o IOT medido para o setor m no intervalo de? tempo n; e lOTalv0 é o ponto de operação desejado para so setor.
Para ambos os casos, o bit OSI pode ser usado para o controle de potência, tal como descrito a seguir.
14/43
Cada terminal pode estimar o ganho de canal (ou ganho no percurso de propagação) para cada estação base que possa receber uma transmissão de link reverso proveniente do terminal. O ganho de canal para cada estação base pode ser estimado pelo processamento de um piloto recebido a partir da estação base através do link direto, pela estimativa da intensidade/potência do piloto recebido e pela filtragem das estimativas de intensidade de piloto ao longo do tempo (por exemplo, por meio de um filtro possuindo uma constante de tempo de várias centenas de mi lissegundos) para remoção dos efeitos de desvanecimento rápido e assim por diante. Caso todas as estações base transmitam seus pilotos com o mesmo nível de potência, então a intensidade do piloto recebido para cada estação base é indicativa do ganho de canal entre tal estação base e o terminal. O terminal pode formar um vetor de razão de ganho de canal, G, da seguinte forma:
Eq(8)
Figure BRPI0512129B1_D0001
Eq(9)
Em que:
gs(ri) é o ganho de canal entre o terminal e a estação base servidora;
gni(n) é o ganho de canal entre o terminal e a estação base vizinha i; e η(η) é a razão de ganho de canal para a estação base vizinha i.
Uma vez que a distância está inversamente relacionada ao ganho de canal, a razão de ganho de canal gs («) / S»í(n) pode ser considerada como uma distância relativa que é indicativa da distância até uma estação base vizinha i em relação à distância até a estação base servidora. De um modo geral, a razão de ganho de canal para
15/43 uma estação base vizinha, r,.(«), decresce à medida que o terminal se movimenta em direção a borda do setor e aumenta à medida que o terminal se movimenta para mais próximo à estação base servidora. O vetor de razão de ganho de canal, G, pode ser usado para controle de potência tal como descrito a seguir.
Apesar de os canais de dados para cada setor serem multiplexados de tal forma a que fiquem ortogonais uns aos outros, alguma perda de ortogonalidade pode resultar da interferência entre portadoras (ICI), da interferência intersimbólica (ISI) e assim por diante. Tal perda de ortogonalidade causa interferência intra-setor. Para reduzir a interferência intra-setor, a potência de transmissão de cada terminal pode ser controlada de forma a que a quantidade de interferência intra-setor que tal terminal possa causar a outros terminais no mesmo setor seja mantida em um nível aceitável. Isto pode ser conseguido, por exemplo, exigindo que a SNR recebida para o canal de dados para cada terminal fique dentro de uma faixa predeterminada de SNR, como se segue:
SNR^nyelSNR^SNR^} Eq(10)
Em que:
SNRm{„ é a SNR recebida mínima permissívei para um canal de dados; e
SNRmáx é a SNR recebida máxima permissívei para um canal de dados.
A SNR recebida mínima assegura que todos os terminais, especialmente aqueles localizados próximo a borda do setor, possam atingir um nível mínimo de desempenho. Sem tal restrição, os terminais localizados próximo a borda do setor podem ser forçados a transmitir em um nível de potência extremamente baixo, uma vez que eles frequentemente contribuem com uma quantidade significativa de interferência entre setores.
16/43
Caso as SNRs recebidas para os canais de dados para todos os terminais sejam restringidas para ficarem dentro da faixa [ SNRmí„, SNRmáx ] , então a quantidade de interferência intra-setor causada por cada terminal devido a uma perda de ortogonalidade pode ser presumida como estando dentro do nível aceitável. Ao limitar que as SNRs recebidas fiquem dentro de tal faixa de SNR, pode ainda ocorrer uma diferença de até (SNRmáx - SNRmín) na densidade espectral de potência recebida entre sub-bandas adjacentes (presumindo-se que quantidades similares de interferência entre setores sejam observadas nas sub-bandas; o que é verdadeiro, por exemplo, se os canais de controle e dados saltem aleatoriamente de forma a que os canais de controle e dados provenientes de diferentes setores possam colidir uns com os outros) . Uma pequena faixa de SNR melhora a robustez do sistema na presença de ICI e ISI. Uma faixa de SNR de 10 dB mostrou propiciar bom desempenho na maioria das situações de operação. Também podem ser utilizadas outras faixas de SNR.
Caso a potência de transmissão para o canal de dados seja determinada tal como mostrado pela equação (1), então a SNR recebida para o canal de dados pode ser mantida dentro da faixa de [ SJVRm/n, SNRmáx ] por restrição do delta de potência de transmissão, ΔΡ(η), para que permaneça dentro de uma faixa correspondente, da seguinte forma:
Eq(ll) em que ΔΡΜίΜ é o delta de potência de transmissão mínimo permissível para um canal de dados; e
ΔΡηιάχ é o delta de potência de transmissão máximo permissível para um canal de dados.
Em particular, &Pml„ = SNR„,„ - SNRaho e SPmáx = SNRmáx- SNRalvo , Em outra modalidade, a potência de
17/43 transmissão, ΡΛΑ(η) pode ser restringida de forma a permanecer dentro de uma faixa que é determinada, por exemplo, com base na potência do sinal recebido para o canal de dados. Tal modalidade pode ser usada, por exemplo, caso a potência de interferência seja estatisticamente diferente entre as sub-bandas.
A potência de transmissão para o canal de dados para cada terminal pode então ser ajustada com base nos seguintes parâmetros:
broadcast de bit OSI por cada estação base;
O vetor de razão de ganho de canal, G, computado pelo terminal;
A faixa de SNRs recebidas permissíveis para os canais de dados, [ SNRminíSNRmáx ], ou, equivalentemente, a faixa de deltas de potência de transmissão permissíveis, ; e
O nível de potência máximo, Pmáx, permitido para o terminal, o qual pode ser ajustado pelo sistema ou pelo amplificador de potência dentro do terminal.
Os parâmetros (1) e (2) estão relacionados à interferência entre setores causada pelo terminal. O parâmetro (3) está relacionado à interferência intra-setor causada pelo terminal.
De um modo geral, um terminal localizado próximo a um setor vizinho que reporte interferência elevada pode transmitir com um delta de potência de transmissão mais baixo de forma a que sua SNR recebida esteja mais próxima de SNRm(n . Ao contrário, um terminal· localizado mais próximo à sua estação base servidora pode transmitir com um delta de potência de transmissão mais alto de forma que sua SNR recebida fica mais próxima à SNRmáx . Uma gradação de SNRs recebidas pode ser observada para os terminais no sistema com base em sua proximidade às estações base servidoras. Um
18/43 programador em cada estação base pode fazer proveito da distribuição de SNRs recebidas para obter alta capacidade de transmissão, assegurando porém igualdade para os terminais.
A potência de transmissão para o canal de dados pode ser ajustada de várias maneiras com base nos quatro parâmetros acima mencionados. O mecanismo de controle de potência não necessita manter igual SNR para todos os terminais, especialmente em um sistema ortogonal tal como um sistema OFDMA, em que os terminais mais próximos a uma estação base podem transmitir em níveis de potência mais altos sem causar muito problema para outros terminais. Para maior clareza, será descrita a seguir uma modalidade específica para ajustar a potência de transmissão. Para tal modalidade, cada terminal monitora os bits OSI de broadcast feito pelas estações base vizinhas e apenas responde ao bit OSI da estação base vizinha mais forte, que possui a menor razão de ganho de canal no vetor G. Caso o bit OSI de uma dada estação base esteja ajustado para '1' (devido ao fato de a estação base observar uma interferência entre setores mais alta do que a nominal) , então as potências de transmissão de terminais possuindo tal estação base como sua estação base vizinha mais forte podem ser ajustadas para baixo. Ao contrário, caso o bit OSI esteja ajustado para Ό', então as potências de transmissão de terminais possuindo tal estação base como sua estação base vizinha mais forte podem ser ajustadas para cima. Para outras modalidades, cada terminal pode ajustar sua potência de transmissão com base em um ou em múltiplos bits OSI obtidos para uma ou múltiplas estações base (por exemplo, estações base vizinhas e/ou servidoras).
O bit OSI portanto determina a direção para o ajuste da potência de transmissão. A quantidade de ajuste de potência de transmissão para cada terminal pode depender (1) do nível de potência de transmissão atuai (ou do delta
19/43 de potência de transmissão atual) do terminal e (2) da razão de ganho de canal para a estação base vizinha mais forte. A Tabela 1 lista algumas regras gerais para o ajuste da potência de transmissão com base no delta de potência de transmissão e na razão de ganho de canal para a estação base mais forte.
Tabela 1
Bit OSI Ajuste de Potência de Transmissão
\\ 1 // (nível de interferência alto) Um terminal com uma menor razão de ganho de canal (e portanto que está mais próximo) para a estação base que transmite o bit OSI, de um modo geral, reduz seu delta de potência de transmissão em uma quantidade maior em comparação a um terminal com uma maior razão de ganho de canal (e portanto que está mais afastado) para tal estação base.
Um terminal com um maior delta de potência de transmissão, de um modo geral, reduz seu delta de potência de transmissão em uma quantidade maior em comparação a um terminal com uma razão de ganho de canal similar para tal estação base porém com um delta de potência de transmissão menor.
0 (nível de interferência baixo) Um terminal com uma maior razão de ganho de canal (e portanto que está mais afastado) para a estação base que transmite o bit OSI, de um modo geral, eleva seu delta de potência de transmissão em uma quantidade maior em comparação a um terminal com uma menor razão de ganho de canal (e portanto que está mais próximo) para tal estação base.
Um terminal com um menor delta de potência de transmissão, de um modo geral, eleva seu delta de potência de transmissão em uma quantidade maior em comparação a um terminal com uma razão de ganho de canal similar para tal estação base porém com um delta de potência de transmissão maior.
A potência de transmissão pode ser ajustada de uma maneira determinística, de uma maneira probabilística,
20/43 ou de alguma outra forma. Para o ajuste deterministico, a potência de transmissão é ajustada de uma maneira predefinida com base nos parâmetros pertinentes. Para o ajuste probabilístico, a potência de transmissão possui uma certa probabilidade de ser ajustada, com a probabilidade sendo determinada pelos parâmetros pertinentes. Exemplos de esquemas de ajuste determinísticos e probabilísticos serão descritos a seguir.
A Figura 3 apresenta um fluxograma de um processo 300 para ajustar a potência de transmissão de uma maneira probabilística. O processo 300 pode ser efetuado por cada terminal e para cada intervalo de tempo em que um bit OSI é transmitido. Inicialmente o terminal processa o bit OSI da estação base vizinha mais forte (no bloco 312). O terminal a seguir determina se o bit OSI é '1' ou '0' (no bloco 314) .
Caso o bit OSI seja '1' , indicando um nível de interferência mais alto do que o nominal, então o terminal determina uma probabilidade para reduzir a potência de transmissão, PrrfíJ(w) (no bloco 322) . Prdn(ri) pode ser computada com base no delta atual de potência de transmissão, ΔΡ(«), e na razão de ganho de canal para a estação base vf zinha mais forte, rosib(n), tal como descrito a seguir. O terminal a seguir seleciona aleatoriamente um valor x entre 0,0 e 1,0 (no bloco 324). Em particular, x é uma variável aleatória uniformemente distribuída entre 0,0 e 1,0. Caso o valor x aleatoriamente selecionado seja menor ou igual à probabilidade Pr^(«), tal como determinado no bloco 326, então o terminal reduz seu delta de potência de transmissão em um degrau descendente &Pdn (no bloco 328), da seguinte forma:
Eq(12)
21/43
Caso contrário, se x for maior do que Pr^(«), então o terminal mantém o delta de potência de transmissão no nivel atual (no bloco 330). Dos blocos 328 e 330 o processo passa ao bloco 342.
Caso o bit OSI seja '0' no bloco 314, indicando um nível de interferência mais baixo que o nominal, o terminal determina uma probabilidade para elevar a potência de transmissão, PrWj0(«) , por exemplo, com base em ÁP(zí) e r0Slb(n) , tal como também descrito a seguir (no bloco 332). O terminal a seguir seleciona aleatoriamente um valor x entre 0,0 e 1,0 (no bloco 334). Caso o valor x aleatoriamente selecionado seja menor ou igual à probabilidade Prup(«), tal como determinado no bloco 336, o terminal eleva seu delta de potência de transmissão em um degrau ascendente APup (no bloco 338), da seguinte forma:
'ΔΡ(» + 1) = ΔΡ(Λ) + Δ^ρ
Os tamanhos de degrau APup e ÁPdn podem ambos ser ajustados para o mesmo valor adequado (por exemplo, 0,25 dB, 0,5 dB, 1,0 dB e assim por diante). Caso x seja maior do que ^ascendenteM no bloco 336, então o terminal mantém o delta de potência de transmissão no mesmo nível (no bloco 330) . Dos bloços 330 e 338 o processo prossegue para o bloco 342.
No bloco 342, o terminal limita o delta de potência de transmissão, ΔΡ(« + 1), para dentro da faixa permitida [ ,] . O terminal a seguir computa a potência de transmissão para o próximo intervalo de tempo, /*^(/2 + 1), com base no delta de potência de transmissão, Δ?(λ2 + 1) , e no nível de potência de referência, Pref(n + V, para o próximo intervalo de tempo, tal como mostrado na equação (1) (no bloco 344). O terminal a seguir limita a
22/43 potência de transmissão Pdch(n + 1) para que fique dentro do nivel de potência máximo (no bloco 346), da seguinte forma:
Ç» (n +1), se PM (n +1) < Pmíx P, caso contrário.
Eq{14 terminal usa a potência de transmissão Pdch(n + 1) para o próximo intervalo de tempo.
As probabilidades Pr^/u) e Prup(n) podem ser uma função do delta de potência de transmissão, ΔΡ(η), e da razão de ganho de canal para a estação base vizinha mais forte, rosiè(n) · Várias funções podem ser usadas para Pr^Xn) e PrMp(«) · Cada função pode exercer um impacto diferente sobre várias características de controle de potência, tais como (1) a taxa de convergência do ajuste de potência de transmissão e (2) a distribuição de deltas de potência de transmissão para os terminais no sistema.
Em uma modalidade, as probabilidades Ργ^„(η) e PrMp(«) são definidas como se segue:
PrMp («) - màx(Pruptníf}, [l - Pr^ («)] · [l - Prganho (n)| e Prdn(n) = máx(PT^min9Pr^(n)^Prgaflho(ny), pr mín(APfjn), ÁPmáx ) - AP min
Em que:
pr A _ mí<rQSib(n\rmáx)- rmín Τηάχ ~ ^mín
Eq(15a) Eq(15b)
Eq(15c)
Eq(15d)
Pr^/?) é uma probabilidade relacionada ao nível de potência de transmissão;
PrgtmAoí«) é uma probabilidade relacionada à razão de ganho de canal para a estação base vizinha mais forte;
V»*. ΔΡ„,ι„' rmi, e r„,„ são constantes de normalização selecionadas para obtenção das características desejadas de controle de potência;
23/43
Pr„p(n) é uma probabilidade mínima para ajuste ascendente da potência de transmissão; e
Prrfn(«) é uma probabilidade mínima para ajuste descendente da potência de transmissão.
Para a modalidade apresentada pelo conjunto de equações (15) , Pr^H(n) e PrMp(«) são probabilidades conjuntas determinadas pelo nível de potência de transmissão e pela razão de ganho de canal para a estação base vizinha mais forte. As probabilidades mínimas Prupmí„ e Pr^^,, melhoram as características de regime e promovem algum movimento para pontos nos extremos {por exemplo, valores de ganho de canal muito elevados ou muito baixos). As probabilidades Pr^QO e PrHp(«) derivadas tal como mostrado no conjunto de equações (15) se conformam às regras gerais de ajuste da potência de transmissão apresentadas na Tabela 1. As probabilidades Prrf„(n) e Prup(«) podem também ser derivadas com algumas outras funções, isto se inserindo no escopo da invenção.
A Figura 4 apresenta um fluxograma de um processo
400 para ajuste da potência de transmissão de uma maneira determinística. O processo 400 pode também ser efetuado por cada terminal e para cada intervalo de tempo em que o bit OSI é transmitido. O terminai processa o bit OSI da estação base vizinha mais forte (no bloco 412) e determina se o bit OSI é '1' ou Ό' (no bloco 414). Caso o bit OSI seja Ί', então o terminal determina a quantidade de redução na potência de transmissão, APrfn(« + l), para o próximo intervalo de tempo (no bloco 422). O tamanho do degrau descendente variável pode ser determinado com base no delta de potência de transmissão atual, Δ?(«), e na razão de ganho de canal para a estação base mais forte, γ0^(η) · O terminal a seguir reduz o deita de potência de transmissão em ΔΡ^(ίϊ + 1) (no bloco 424). Caso contrário, se o bit OSI for Ό' , o
24/43 terminal determina a quantidade de elevação na potência de transmissão, APup(« + l) , para o próximo intervalo de tempo, por exemplo, com base em £JP(n) e rOíib(n) (no bloco 432) . O terminai então aumenta o delta de potência de transmissão em ΔΡΜρ(« + 1) (no bloco 434). Após os blocos 424 e 434, o terminal limita o delta de potência de transmissão para o próximo intervalo de tempo, ΔΡ(η +1) , para que fique dentro da faixa permitida de [ , &Pmáx ] (no ' bloco 4 42) e também computa e limita a potência de transmissão para o próximo intervalo de tempo para que fique dentro do nível máximo de potência (nos blocos 444 e 446).
Os tamanhos de degrau variáveis APdn(n + Í) e APyp(« + l) podem ser determinados com base em uma função predeterminada de ΔΡ(η) e rQSjb(n) , similar, por exemplo, à função expressada pelo conjunto de equações (15). Os tamanhos de degrau variáveis podem ser definidos como sendo proporcionais a ΔΡ(η) e inversamente proporcionais a rosib(ri) . As probabilidades de ajuste e tamanhos de degrau variáveis também podem ser determinadas com base em uma tabela de consulta de diferentes probabilidades e valores de tamanho de degrau para diferentes valores de ΔΡ(η) e rosib(n) , ou por algum outro meio.
As figuras 3 e 4 apresentam modalidades exemplares para ajuste da potência de transmissão de uma maneira probabilística e determinística, respectivamente. Para a modalidade probabilística apresentada na Figura 3, a probabilidade de ajuste é determinada com base nos parâmetros ΔΡ(η) e rosib(n) e são usados degraus ascendente e descendente de tamanho fixo para o ajuste de potência de transmissão. Para a modalidade determinística apresentada na Figura 4, a probabilidade de ajuste é fixada em 1,0 e os tamanhos dos degraus ascendente e descendente são
25/43 determinados com base nos parâmetros ΔΡ(η) e rosib(n) . Várias modificações também podem ser efetuadas em tais modalidades. Como exemplo, tamanhos variáveis dos degraus ascendente e descendente podem também ser utilizados para a modalidade probabilística. Como outro exemplo, degraus ascendente e descendente de tamanho fixo podem ser usados para a modalidade determinística.
O delta de potência ΔΡ(η) para o canal de dados pode ser ajustado com base no bit OSI, no ganho de canal, no delta de potência anterior ΔΡ(η-Ι), na faixa de deltas de potência permissíveis e no nível máximo de potência para o terminal, tal como foi acima descrito- De um modo geral, o delta de potência ΔΡ(ζζ) pode ser ajustado com base em qualquer parâmetro ou qualquer combinação de parâmetros. Outros parâmetros que podem ser usados para ajustar ΔΡ(π) incluem a potência de transmissão atual ^dch (n), um fator de backoff de pico/média ÁPb0, um conjunto designado de estações base que podem potencialmente observar alta interferência a partir do terminal e assim por diante. O fator de backoff de pico/média pode ser determinado pelo número de sub-bandas usadas pelo terminal para transmissão, podendo ser usado um valor mais alto para ΔΡ^ο caso sejam usadas mais sub-bandas para a transmissão. A potência de transmissão para o canal de dados pode ser restringida a ser menor do que Praax menos tal fator de backoff, ou μ4(«) £ (Ρ„ώ-ΔΛ„).
A potência de transmissão para o terminal pode também ser ajustada com base em bits OSI enviados por múltiplas estações base (por exemplo, as estações base servidoras e/ou vizinhas). A potência de transmissão pode ser ajustada da mesma maneira, ou de maneiras diferentes, para a estação base servidora e para uma estação base
26/43 vizinha. O terminal pode ser ortogonal para outros terminais em comunicação com a estação base servidora, porém podem, de qualquer forma, causar alguma interferência para esses outros terminais caso não seja conseguida ortogonalidade completa. A potência de transmissão para o terminal pode ser ajustada para mais baixa caso o bit OSI para a estação base servidora seja ajustado para '1'. A quantidade de ajuste de potência de transmissão devido ao bit OSI proveniente da estação base servidora pode ser determinada com base em simulação em computador, medição empírica e assim por diante, de modo a obter um bom desempenho.
A potência de transmissão para o terminal pode também ser ajustada com base em outros parâmetros, critérios e informações. Como exemplo, o terminal pode considerar apenas bits OSI provenientes das estações base no conjunto designado. O terminal pode também considerar ou não considerar uma dada estação base para ajuste da potência de transmissão com base no ganho de canal e/ou outros parâmetros para tal estação base. O terminal pode também ajustar a potência de transmissão por diferentes quantidades e/ou de diferentes maneiras com base em todas as informações disponíveis para as estações base a serem consideradas para o ajuste de potência de transmissão.
A Figura 5 apresenta um mecanismo de controle de potência 500 que pode ser utilizado para ajustar a potência de transmissão para um terminal 120x no sistema 100. O terminal 120x se comunica com uma estação base servidora HOx e pode causar interferência para estações base vizinhas 110a a HOm (porém em diferentes graus) . O mecanismo de controle de potência 500 inclui uma malha de referência 510 e uma segunda malha 520. A malha de referência 510 opera entre o terminal 120x e a estação base servidora HOx. A segunda malha 520 opera entre o terminal 120x e as estações base vizinhas 110a a HOm (e
27/43 possivelmente a estação base servidora HOx. Para maior simplicidade, a Figura 5 mostra apenas a parte das malhas 510 e 520 residentes no terminal 120x.
A malha de referência 510 ajusta a potência de transmissão para um canal de controle (ou algum outro canal de tráfego) e tenta manter a SNR recebida para tal canal de controle, tal como medida na estação base servidora HOx, tão próxima quanto possível de uma SNR alvo. Para a malha de referência 510, a estação base servidora HOx estima a SNR recebida para o canal de controle, compara a SNR recebida com a SNR alvo e gera comandos de controle de potência de transmissão (TPC) com base nos resultados da comparação, conforme descrito a seguir. Cada comando TPC pode ser (1) um comando UP para ordenar um aumento na potência de transmissão para o canal de controle, ou (2) um comando DOWN para ordenar uma redução na potência de transmissão. A estação base servidora 11 Ox transmite os comandos TPC através do link direto (nuvem 570) para o terminal 120x.
O terminal 120x recebe e processa a transmissão do link direto proveniente da estação base servidora HOx e provê comandos TPC recebidos para um processador de comandos TPC 542. Cada comando TPC recebido consiste de uma versão ruidosa de um comando TPC transmitido pela estação base servidora HOx. O processador 542 detecta cada comando TPC recebido e obtém uma decisão TPC, a qual pode ser (1) uma decisão UP, caso o comando TPC recebido seja considerado como sendo um comando UP, ou (2) uma decisão DOWN, caso o comando TPC recebido seja considerado como sendo um comando DOWN. Uma unidade de ajuste de potência de transmissão (TX) de canal de controle 544 ajusta a potência de transmissão para o canal de controle, PCCh(n), com base nas decisões TPC provenientes do processador de comandos TPC 542. Como exemplo, a unidade 544 pode elevar Pcch (n) em
28/43 um degrau ascendente de ÁPCCh,up para cada decisão UP e reduzir Pcch (n) em um degrau descendente APcch,dn para cada decisão DOWN. Um processador de dados TX/modulador 560 ajusta a potência de transmissão para o canal de controle para o nível Pcch(n) indicado pela unidade 544. A transmissão através do canal de controle é enviada para a estação base servidora HOx.
Devido à perda em percurso, desvanecimento e efeitos de multipercurso sobre o link reverso (nuvem 540), os quais tipicamente variam ao longo do tempo, especialmente para um terminal móvel, a SNR recebida para o canal de controle flutua continuamente. A malha de referência 510 tenta manter a SNR recebida na, ou próxima à, SNR alvo na presença de mudanças nas condições do canal de link reverso.
A segunda malha 520 ajusta a potência de transmissão para um canal de dados (ou algum outro canal de tráfego) de tal forma que um nível de potência que seja tão alto quanto possível seja utilizado para o canal dados, porém mantendo a interferência entre setores e intra-setor dentro de níveis aceitáveis. Para a segunda malha 520, um processador de bits OSI 552 recebe e processa os bits OSI de broadcast pelas estações base vizinhas 110a a HOm e possivelmente a estação base servidora HOx. O processador de bits OSI 552 provê bits OSI detectados provenientes das estações base para uma unidade de ajuste de delta de potência de transmissão 556. Um estimador de canal 554 recebe pilotos provenientes das estações base vizinhas e servidora, estima o ganho de canal para cada estação base e provê os ganhos de canal estimados para todas as estações base para a unidade 556. A unidade 556 determina as razões de ganho de canal para as estações base vizinhas e identifica a estação base vizinha mais forte. A unidade 556 também ajusta o delta de potência de transmissão AP(w) para
29/43 o canal de dados com base no bit OSI detectado e na razão de ganho de canal para a estação base vizinha mais forte, tal como foi acima descrito. A unidade 556 pode implementar os processos 300 ou 4 00 e pode ajustar ΔΡ(ή) de uma maneira probabilística ou determinística. De um modo geral, a unidade 556 pode ajustar o delta de potência de transmissão &P(n) com base em bits OSI detectados e/ou outras informações pertinentes para qualquer número de estações base, as quais podem incluir as estações base vizinhas ou a servidora.
Uma unidade de computação de potência de transmissão do canal de dados 558 recebe a potência de transmissão do canal de controle, AcA (tf), a qual é usada como o nível de potência de referência, Pref(n), e o delta de potência de transmissão, AP(tf). A unidade 558 computa a potência de transmissão Fdch (tf) para o canal de dados com base em AcA (tf) e ΔΡ(η) . A unidade 5 60 ajusta a potência de transmissão para o canal de dados para o nível de Λ*(«) indicado pela unidade 558. A transmissão através do canal de dados é enviada para a estação base servidora HOx. As transmissões através dos canais de dados e controle podem causar interferência para as estações base vizinhas 110a a HOm.
Cada estação base 110 recebe transmissões provenientes de terminais através do link reverso, estima a interferência observada por tal estação base, compara a interferência medida com o limite de interferência nominal, ajusta o bit OSI adequadamente com base no resultado da comparação e efetua broadcast do bit OSI através do link direto.
A malha de referência 510 e a segunda malha 520 podem operar concomitantemente, porém podem ser atualizados em taxas diferentes, com a malha 510 sendo uma malha mais
30/43 rápido do que a malha 520. As taxas de atualização para as duas malhas podem ser selecionadas de modo a obter o desempenho desejado de controle de potência. Como exemplo, a malha de referência 510 pode ser atualizada em uma taxa de, por exemplo, 150 vezes por segundo, enquanto a segunda malha pode ser atualizada em uma taxa de, por exemplo, 10 a 20 vezes por segundo. A malha de referência 510 e a segunda malha 520 podem operar sobre transmissões enviadas através do canal de controle e do canal de dados, respectivamente. Aos canais de controle e de dados podem ser designadas diferentes sub-bandas em cada período de salto, tal como mostrado na Figura 2. Em tal caso, a malha de referência e a segunda malha 520 podem operar simultaneamente sobre transmissões enviadas através de diferentes sub-bandas. O canal de controle pode também ser multiplexado com o canal de dados (por exemplo, utilizando-se TDM e/ou CDM) e enviado através das mesmas sub-bandas.
A Figura 6 apresenta um mecanismo de controle de potência 600 que pode ser usado para o canal de controle. O mecanismo de controle de potência 600 (que pode ser usado para a malha de referência 510 na Figura 5) inclui uma malha interna 610, uma malha externa 620 e uma terceira malha 630. A malha interna 610 tenta manter a SNR recebida para o canal de controle tão próximo quanto possível da SNR alvo. Para a malha interna 610, um estimador de SNR 642 na estação base servidora HOx estima a SNR recebida para o canal de controle e provê a SNR recebida para um gerador de comandos TPC 644. O gerador 644 compara a SNR recebida com a SNR alvo e gera comandos TPC com base nos resultados da comparação. A estação base servidora HOx transmite os comandos TPC çom base nos resultados da comparação. A estação base servidora HOx transmite os comandos TPC através do link direto (nuvem 570) para o terminal 120x. O terminal 12 Ox recebe e processa os comandos TPC provenientes da estação base servidora HOx e ajusta a
31/43 potência de transmissão para o canal de controle, tal como foi acima descrito para a Figura 5.
Os dados podem ser enviados em blocos através do canal de controle e cada bloco de dados pode ser codificado com um código de bloco para obtenção de uma correspondente palavra-código (ou bloco de dados codificado). Um código de detecção de erro pode não ser usado para o canal de controle. Em tal caso, a estação base servidora pode efetuar a detecção de apagamentos para cada palavra-código recebida para determinar se a palavra-código está apagada ou não apagada. Uma palavra-código apagada pode ser considerada como sendo não confiável e processada apropriadamente (por exemplo, descartada). A detecção de apagamentos pode ser efetuada através da computação de uma métrica para cada palavra-código recebida, comparação da métrica computada com um limite de apagamento e declaração da palavra-código como sendo apagada ou não apagada com base no resultado da comparação.
A malha externa 620 ajusta a SNR alvo de tal forma que uma taxa de apagamentos alvo, , seja obtida para o canal de controle. A taxa de apagamentos alvo indica uma probabilidade desejada (por exemplo, 10%) para declarar uma palavra-código recebida como apagada. Uma unidade de computação de métrica 652 computa a métrica para cada palavra-código recebida. Um detector de apagamento 654 efetua a detecção de apagamentos para cada palavra-código recebida com base em sua métrica computada e no limite de apagamento e provê o estado da palavra-código recebida (apagada ou não apagada) para uma unidade de ajuste de SNR alvo 656. A umidade de ajuste de SNR alvo 656 a seguir ajusta a SNR alvo para o canal de controle, da seguinte forma:
Wff (k + n = iSNR^v0G) + bSNRup> para uma palavra - código apagada alvo < ) [SNRaívo(k) - ÁSNRdft, para uma palavra - código não apagada
32/43 em que SNRalv0(k) é a SNR alvo para o intervalo k de atualização da malha externa;
ASNRup é o tamanho de degrau de elevação para a SNR alvo; e &SNRdn é o tamanho de degrau de redução para a
SNR alvo.
Os tamanhos de degrau ÁSNRup e ASNRdn podem ser ajustados com base em:
= ASNRdn
1- Pr, apagamento
Pr y A 'apagamento y
A terceira malha 630 ajusta o limite de apagamento de tal forma que uma taxa de erros condicional alvo, Preíro, seja obtida para o canal de controle. A taxa de erros condicional indica uma probabilidade desejada de uma palavra-código recebida ser decodificada com erro quando considerada como sendo não apagada. Uma Prerra pequena (por exemplo, de 1%) corresponde a alta confiança nos resultados de decodificação para palavras-código não apagadas. O terminal HOx e/ou outros terminais em comunicação com a estação base servidora HOx podem transmitir palavrascódigo conhecidas através do canal de controle periodicamente ou sempre que acionados. As unidades 652 e 654 efetuam a detecção de apagamentos para cada palavracódigo conhecida recebida da mesma maneira que para uma palavra-código recebida. Para cada palavra-código conhecida recebida considerada como sendo não apagada, um decodificador 662 decodifica a palavra-código conhecida recebida e determina se o bloco de dados decodificado está correto ou com erro. O decodificador 662 provê o estado de cada palavra-código conhecida recebida, o qual pode ser bom ou ruim. Uma palavra-código boa consiste de uma palavra-código conhecida recebida considerada como sendo não apagada e decodificada corretamente. Uma palavra-código
33/43 ruim é uma palavra-código conhecida recebida considerada como não apagada porém decodificada com erro. Uma unidade de ajuste de limite de apagamento 664 ajusta o limite de apagamento com base no estado de cada palavra-código conhecida recebida, da seguinte forma:
THapeSamenM + ^THup, para uma palavra código boa THapagamento^ + 0 = THapagamento(^ - ATHdn, para uma palavra código ruim
TH.
Eq(18) apagamento^’ Para uma palavra código apagada em que TH é o limite de apagamento para o intervalo de atualização da terceira malha t ;
ATHup é o tamanho de um degrau de elevação para o limite de apagamento; e
ATHdn é o tamanho de um degrau de redução para o limite de apagamento.
A equação (18) presume que um limite de apagamento mais baixo aumenta a probabilidade de uma palavra-código recebida ser declarada como apagada.
Os tamanhos de degrau ATHup e ATHdn podem s$r ajustados com base na seguinte relação:
Eq(19)
A malha interna 610, a malha externa 620 e a terceira malha 630 são tipicamente atualizadas em tax^s diferentes. A malha interna 610 é malha mais rápida das três malhas e a potência de transmissão para o canal de controle pode ser atualizada em uma taxa particular (por exemplo, 150 vezes por segundo). A malha externa 620 é a próxima malha mais rápida e a SNR alvo pode ser atualizada sempre que uma palavra-código for recebida através do canal de controle. A terceira malha 630 é a malha mais lenta e o limite de apagamento pode ser atualizado sempre que uma palavra-código conhecida for recebida através do canal de controle. As taxas de atualização para as três malhas podem ser selecionadas para obtenção do desempenho desejado para
34/43 detecção de apagamento e controle de potência para o canal de controle. O mecanismo de controle de potência 600 está também descrito no Pedido de Patente U.S. N2 de Série 10/890.717, intitulado ROBUST ERASURE DETECTION AND ERASURE RATE BASED CLOSED LOOP POWER CONTROL, da Requerente, depositado em 13 de julho de 2004.
Para maior clareza, modalidades especificas foram acima descritas para vários aspectos de controle de potência. Várias outras modalidades podem também ser derivadas com base na descrição aqui provida. Alguns exemplos são apresentados a seguir.
A mesma faixa de deltas de potência de transmissão permissiveis, [APmbt, ], pode ser usada para todos os terminais no sistema. Faixas diferentes de [ APm[n , ΔΡ/)Ιάχ ] podem também ser usadas para diferentes terminais, dependendo, por exemplo, de sua localização. Como exemplo, terminais com menor razão de ganho de canal para as estações base vizinhas mais fortes podem usar uma menor faixa de deitas de potência de transmissão (por exemplo, o mesmo porém um APmáx menor) do que os terminais localizados mais próximo às estações base servidoras.
O nível de potência de referência, , usado para derivar a potência de transmissão do canal de dados, ^dch («), pode ser ajustado para a potência de transmissão para outro canal controlado em potência, tal como foi acima descrito. O nível de potência de referência pode também ser obtido de outras maneiras, por exemplo, estimado com base no ganho de canal para a estação base servidora. A potência de transmissão do canal de dados também pode ser ajustada diretamente, em lugar de através do delta de potência de transmissão. A estação base servidora pode prover realimentação para informar ao terminal se a potência de
35/43 transmissão do canal de dados está dentro de uma faixa permissível.
Um terminal só pode responder ao bit OSI da estação base vizinha mais forte, tal como foi acima descrito. Um terminal pode também aj ustar seu nível de potência de transmissão com base em bits OSI de múltiplas estações base vizinhas. Como exemplo, um terminal pode efetuar o processo 300 ou 400 para as S estações base vizinhas mais fortes, uma estação base de cada vez, em que S > 1. A razão de ganho de canal para cada estação base vizinha pode ser levada em consideração seja nas probabilidades de ajuste (para o processo 300), ou nos tamanhos de degrau variáveis (para o processo 400).
Um único bit OSI pode ser utilizado para indicar a interferência observada por cada estação base, tal como foi acima descrito. Múltiplos bits também podem ser usados para reportar a interferência. Isto pode permitir aos terminais ajustar mais rapidamente e/ou eficazmente suas potências de transmissão. Isto, por sua vez, melhora a estabilidade e o desempenho do sistema. Como exemplo, cada estação base pode reportar informações sobre quão longe a interferência medida está do limite de interferência nominal. Como outro exemplo, cada estação base pode efetuar broadcast de um bit adicional (um bit de perigo/pânico) que pode ser ajustado para 1 quando o nível de interferência supera um limite de interferência elevado. Tal limite elevado pode ser significativamente mais alto (por exemplo, 2 a 3 desvios padrão mais alto) do que o limite nominal. Um nível de interferência em elevação rápida ou extraordinariamente elevado é amiúde um sinal de que o sistema está se tornando instável. Ao observar o bit de pânico acionado, cada terminal pode simplesmente ajustar seu delta de potência de transmissão para o valor mínimo, APmin/· e pode permanecer em tal nível de potência de
36/43 transmissão até que o bit de pânico seja reajustado para 0. Em conjunto com o controle de potência para o canal de controle, tal mecanismo pode ser eficaz para assegurar a estabilidade do sistema.
Cada estação base pode efetuar broadcast de suas informações de interferência para todos os terminais, caso a interferência observada pela estação base se torne aleatória, por exemplo, com saltos em freqüência. Caso as estações base possuam informações de interferência ma|s específicas, então as potências de transmissão ôqs terminais podem ser ajustadas de maneira a aproveitar tais informações. Como exemplo, cada terminal pode receber uma ou mais sub-bandas específicas para a transmissão de dados (sem saltos em freqüência) . Uma estação base pode então observar diferentes quantidades de interferência em diferentes sub-bandas. Os terminais causando grandes quantidades de interferência podem ser especificamente identificados com base em suas sub-bandas designadas e as potências de transmissão de tais terminais podem ser adequadamente reduzidas.
A taxa de dados suportada para cada terminal é determinada pela SNR recebida para o canal de dados. Tal
SNR recebida, para as modalidades acima descritas, depende
(1) da SNR alvo associada ao nível de potência de
referência e (2) do delta de potência de transmissão,
Δ?(«), usado pelo terminal. 0 delta de potência de
transmissão pode ser ajustado de forma autônoma pelo terminal sem qualquer entrada proveniente da estação base servidora, tal como foi acima descrito. 0 terminal pode enviar o delta de potência de transmissão, a SNR recebida para o canal de dados, a taxa de dados suportada para o canal de dados, ou informações equivalentes para a estação base servidora. O terminal pode também enviar o número máximo de sub-bandas, ^άπ13Χ(«), que o terminal pocje
37/43 suportar com o delta de potência de transmissão atual, a qualidade de serviço (QoS) desejada, o tamanho do buffer e assim por diante. Para reduzir a quantidade de sinalização, o terminal pode enviar ΔΡ(ή) e Nsb>máx a cada poucos intervalos de atualização através de sinalização em banda através do canal de dados e assim por diante.
Um programador na/para a estação base servidora pode utilizar todas as informações reportadas pelo terminal para alocar recursos para o terminal e para programar o terminal para transmissão de dados através do link reverso. O programador pode alocar Nsbmáx sub-bandas, menos do que Wà.wóvC77) sub-bandas, ou mais do que Nsbmáx(ri) sub-bandas para o terminal. Caso o programador aloque mais do que Nsb,máx(n) sub-bandas, o terminal pode reduzir o delta de potência de transmissão apropriadamente. Como exemplo, caso sejam alocadas 2Nsbmáx{ri) sub-bandas, então ΔΡ(η) pode ser reduzido por um fator de dois.
O controle de potência pode ser efetuado por cada terminal com base em vários itens de informações que o terminal obtém a partir de sua estação base servidora e estações base vizinhas, tal como foi acima descrito. O controle de potência pode também ser efetuado por cada estação base para todos os terminais em comunicação com a estação base. Çomo exemplo, cada estação base pode obter um relatório de interferência (por exemplo, o bit OSI) para cada estação base vizinha, por exemplo, através de sinalização entre as estações base ou transmissões provenientes dos terminais. Cada estação base pode também obter os ganhos de canal determinados por cada terminal para as estações base vizinhas e a servidora. Cada estação base pode então computar o delta de potência de transmissão para cada terminal com base nos relatórios de interferência e nos ganhos de canal aplicáveis para tal terminal e podem
38/43 enviar o delta de potência de transmissão para o terminal. Cada terminal pode então ajustar sua potência de transmissão usando o delta de potência de transmissão recebido a partir de sua estação base servidora. Alternativamente, cada estação base pode computar e enviar a potência de transmissão para cada terminal. A disponibilidade dos deltas de potência de transmissão para todos os terminais em comunicação com cada estação base pode acelerar a programação dos terminais.
As técnicas para controle de potência aqui descritas podem ser utilizadas para vários tipos de sistemas de comunicação sem fio. Tais técnicas são especialmente adequadas para sistemas com pouca interferência intra-setor, por exemplo, os sistemas OFDMA, TDMA e FDMA.
As técnicas aqui descritas podem ser utilizadas para controle de potência de vários tipos de canais de tráfego (por exemplo, canais de dados e de controle) . Tais técnicas são também bem adequadas para um esquema de retransmissão automática hibrido (HARQ). Com o HARQ, cada pacote codificado é particionado em múltiplos (Nbl) subblocos e um sub-bloco é transmitido de cada vez para o pacote codificado. À medida que cada sub-bloco para um dado pacote codificado é recebido através do link reverso, a estação base servidora tenta decodificar e recuperar o pacote com base em todos os sub-blocos recebidos até o momento para o pacote. A estação base servidora é capaz de recuperar o pacote com base em uma transmissão parcial pois os sub-blocos contêm informações redundantes que são úteis para a decodificação quando a SNR recebida for baixa, porém que podem não ser necessárias quando a SNR for elevada. A estação base servidora transmite uma confirmação (ACK) caso o pacote seja decodificado corretamente e o terminal pode finalizar a transmissão do pacote antecipadamente ao receber a ACK.
39/43
Com o H-ARQ, cada pacote codificado pode ser transmitido em uma quantidade de tempo variável até ser decodificado corretamente. Um mecanismo de controle de potência convencional, que ajusta a SNR recebida para .o canal de dados com base na taxa de erros de pacotes (PER) iria reduzir a potência de transmissão para o canal de dados para um nível baixo de tal forma que seja atingida uma PER alvo com todos os Nbl sub-blocos transmitidos para cada pacote codificado. Isto pode reduzir em muito a capacidade de transmissão do sistema. As técnicas aqui descritas permitem o uso de um elevado nível de potência de transmissão, mesmo com a transmissão de duração variável suportada pelo H-ARQ.
A Figura 7 apresenta um diagrama de blocos de uma modalidade do terminal 120x, da estação base servidora HOx e da estação base vizinha 110a. Através do link reverso, no terminal 120x, um processador de dados TX 710 processa (por exemplo, codifica, intercala e modula) os dados de tráfego do link reverso (RL) e provê símbolos de modulação para os dados de tráfego. 0 processador de dados TX 710 também processa dados de controle (por exemplo, um indicador de qualidade de canal) provenientes de um controlador 720 e provê símbolos de modulação para os dados de controle. Um modulador (MOD; 712 processa os símbolos de modulação para dados de tráfego e controle e símbolos de piloto e provê uma seqüência de chips de valor complexo. O processamento pelo processador de dados TX 710 e pelo modulador 712 depende do sistema. O modulador 712 efetua a modulação OFDM caso o sistemei utilize OFDM. Uma unidade de transmissão (TMTR) 714 condiciona (por exemplo, converte para analógica, amplifica, filtra e converte ascendentemente em freqüência) a seqüência de chips e gera um sinal de link reverso, que é roteado através de um duplexador (D) 716 e transmitido através de uma antena 718.
40/43
Na estação base servidora HOx, o sinal de link reverso proveniente do terminal 120x é recebido por uma antena 752x, roteado através de um duplexador 754x e provido a uma unidade de recepção (RCVR) 756x. A unidade de recepção 756x condiciona (por exemplo, filtra, amplifica e converte descendentemente em freqüência) o sinal recebido e também digitaliza o sinal condicionado para obtenção de um fluxo de amostras de dados. Um demodulador (DEMOD) 7 58x processa as amostras de dados para obtenção de estimativas de símbolos. Um processador de dados de recepção (RX) 760x a seguir processa (por exemplo, deintercala e decodifica) as estimativas de símbolos para obtenção de dados decodificados para o terminal 120x. 0 processador de dados RX 760x também efetua a detecção de apagamentos e provê para um controlador 77 0x o estado de cada palavra-código recebida usado para o controle de potência. O processamento pelo demodulador 758x e pelo processador de dados RX 760x é complementar ao processamento efetuado pelo modulador 712 e pelo processador de dados TX 710, respectivamente.
O processamento para uma transmissão de link direto pode ser efetuado de forma similar àquela acima descrita para o link reverso. 0 processamento para as transmissões do link reverso e do link direto é tipicamente especificado pelo sistema.
Para o controle de potência do link reverso, na estação base servidora HOx, um estimador de SNR 774x estima a SNR recebida para o terminal 12Ox e provê a SNR recebida para um gerador de comando TPC 77βχ. O gerador 7 76x também recebe a SNR alvo e gera comandos de TPC para o terminal 120x. Os comandos de TPC são processados por um processador de dados TX 782x e por um modulador 78 4χ, condicionados por uma unidade de transmissão 786x, roteados através do duplexador 754x e transmitidos através da antena 752x para o terminal 120x. Na estação base vizinha 110a, ψη estimador de interferência 774a estima a interferência
41/43 observada pela estação base e provê a interferência medida para um gerador de bits OSI 77 6a. O gerador 77 6a também recebe o limite de interferência nominal e gera o bit OSI para a estação base 110a. O bit OSI é processado e transmitido por broadcast para os terminais' no sistema. O gerador 7 7 6a pode também gerar um bit de pânico ou outro tipo de relatório de interferência.
No terminal 120x, os sinais de link direto provenientes das estações base vizinha e servidora são recebidos pela antena 718. O sinal recebido é roteado através do duplexador 716, condicionado e digitalizado por uma unidade de recepção 740, processado por um demodulador 742 e por um processador de dados RX 744 para obtenção de comandos TPC recebidos e bits OSI recebidos. Um estimador de canal no interior do demodulador 7 42 estima o ganho de canal para cada estação base. Um processador TPC 724 detecta os comandos TPC recebidos para obtenção de decisões TPC, que são utilizadas para atualizar a potência de transmissão para o canal de controle. O processador TPC 724 também ajusta a potência de transmissão para o canal de controle com base nos bits OSI recebidos para estações base vizinhas, os ganhos de canal para as estações base vizinhas e servidora e as potências de transmissão para os canais de dados e de controle, tal como foi acima descrito. O processador TPC 724 (ou o controlador 720) pode implementar o processo 300 da Figura 3 ou o processo 400 da Figura 4. O processador TPC 724 provê controles de ajuste de potência de transmissão para os canais de controle e de dados. O processador 710 e/ou o modulador 712 recebem os controles provenientes do processador TPC 724 e ajustam as potências de transmissão para os canais de controle e de dados.
Os controladores 720, 770x e 770a dirigem as operações de varias unidades de processamento no interior do terminal 120x e das estações base 11Ox e 110a, respectivamente. Tais controladores podem também efetuar
42/43 várias funções para controle de potência para o link reverso. Como exemplo, os controladores 720 e 770x podem implementar as unidades de processamento apresentadas nas Figuras 5 e 6 para o terminal 120x e a estação base HOx, respectivamente. As unidades de memória 722, 772x e 772a armazenam dados e códigos de programas para os controladores 720, 770x e 770a, respectivamente. IJm programador 780x programa os terminais para a transmissão de dados para a/da estação base servidora llOx.
As técnicas para controle de potência aqui descritas podem ser implementadas por vários meios. Como exemplo, tais técnicas podem ser implementadas em hardware, software, ou uma combinação de tais. Para uma implementação em hardware, as unidades de processamento usadas para efetuar a detecção de apagamentos e/ou o controle de potência podem ser implementadas dentro de um ou mais circuitos integrados específicos para aplicação (ASICs), processadores de sinais digitais (DSPs), dispositivos processadores de sinais digitais (DSPDs), dispositivos lógicos programáveis {PLDs), arranjos de porta programáveis no campo (FPGAs), processadores, controladores, micro controladores, microprocessadores, outras unidades eletrônicas projetadas para efetuar as funções aqui descritas, ou uma combinação de tais.
Para uma implementação em software, as técnicas de controle de potência aqui descritas podem ser implementadas por meio de módulos {por exemplo, procedimentos, funções e assim por diante) que efetuam as funções aqui descritas. Os códigos de software podem ser armazenados em uma unidade de memória (por exemplo, a unidade de memória 772 na Figura 7) e executadas por um processador (por exemplo, o controlador 720). A unidade de memória pode ser implementada no interior do processador ou externamente ao processador, caso este em que ela pode estar acoplada em comunicação com o processador através de
43/43 vários dispositivos como é do conhecimento dos técnicos na área.
A descrição acima das modalidades preferidas é provida para permitir que os técnicos na área efetivem ou façam uso da presente invenção. As diferentes modificações dessas modalidades ficarão prontamente claras para os técnicos na área e os princípios genéricos aqui definidos podem ser aplicados a outras modalidades sem o uso das faculdades inventivas. Dessa forma, a presente invenção não deve ser limitada às modalidades aqui apresentadas, devendo receber o escopo mais amplo, consistente com os princípios e características novas aqui descritos.
1/10

Claims (3)

REIVINDICAÇÕES
1/Ί
PQtí
1. Método para realizar controle de potência para um terminal sem fio em um sistema de comunicação sem fio, compreendendo:
5 obter (314, 414), para cada uma dentre pelo menos uma estação base, uma indicação de interferência observada pela estação base, cada uma dentre a pelo menos uma estação base sendo uma estação base vizinha não designada para receber uma transmissão de dados enviada pelo terminal sem
10 fio ou uma estação base servidora designada para receber a transmissão de dados enviada pelo terminal sem fio;
o método caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
estimar um ganho de canal para a estação base 15 servidora; e para cada estação base a ser considerada no ajuste da potência de transmissão:
estimar um ganho de canal para a estação base vizinha; e
20 ajustar a potência de transmissão para a transmissão de dados com base em uma indicação obtida para a estação base vizinha e os ganhos de canal estimados para as estações base vizinha e servidora.
2/7
INTERVALO DE TEMPO (7)
2/10 limitar a potência de transmissão para a transmissão de dados com base na SNR recebida estimada para a transmissão de dados.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a indicação para cada uma dentre a pelo menos uma estação base compreende um primeiro
bit que indica se a interferência observada pela estação base está acima ou abaixo de um primeiro limite de interferência. 5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a indicação para cada uma
dentre a pelo menos uma estação base compreende adicionalmente um segundo bit que indica se a interferência observada pela estação base supera um segundo limite de interferência que é maior do que o primeiro limite de interferência.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de indicações é obtida para uma pluralidade de estações base vizinhas, e em que a potência de transmissão para a transmissão de dados é ajustada com base em uma indicação obtida para uma única estação base vizinha que é selecionada dentre a pluralidade de estações base vizinhas.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a única estação base vizinha é uma estação base vizinha com uma menor perda de percurso até o terminal sem fio dentre a pluralidade de estações base vizinhas.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que apenas indicações de interferência para estações base em um conjunto designado de estações base são consideradas para ajuste da potência de transmissão para a transmissão de dados.
Petição 870180047239, de 04/06/2018, pág. 10/19
3/10
9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ajustar potência de transmissão para a transmissão de dados compreende:
ajustar, para cada estação base a ser considerada 5 no ajuste da potência de transmissão, a potência de transmissão para a transmissão de dados com base em um nível atual de potência de transmissão para a transmissão de dados, em uma faixa de deltas de potência de transmissão permissíveis, em uma potência de transmissão máxima para o
10 terminal, em um fator de backoff de pico/média, ou em uma combinação de tais.
10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ajustar potência de transmissão para a transmissão de dados compreende:
15 para cada estação base a ser considerada no ajuste da potência de transmissão:
reduzir a potência de transmissão caso a interferência observada pela estação base esteja acima de um primeiro limite de interferência; e
20 aumentar a potência de transmissão caso a interferência observada pela estação base esteja abaixo do primeiro limite de interferência.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que ajustar potência de
25 transmissão para a transmissão de dados compreende adicionalmente:
para cada estação base a ser considerada no ajuste da potência de transmissão:
configurar a potência de transmissão para um
30 nível de potência baixo predeterminado caso a interferência observada pela estação base esteja acima de um segundo limite de interferência que é maior do que o primeiro limite de interferência.
12. Método, de acordo com a reivindicação 1,
35 caracterizado pelo fato de que os ganhos de canal para as
Petição 870180047239, de 04/06/2018, pág. 11/19
4/10 estações base vizinha e servidora são estimados com base em pilotos recebidos a partir das estações base vizinha e servidora, respectivamente.
13. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
para cada estação base vizinha a ser considerada no ajuste da potência de transmissão:
determinar uma probabilidade para ajustar a potência de transmissão para cima ou para baixo com base nos ganhos de canal para as estações base vizinha e servidora; e ajustar a potência de transmissão para a transmissão de dados com base na indicação obtida para a estação base vizinha e na probabilidade determinada para a estação base vizinha.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a probabilidade é adicionalmente determinada com base em um nível atual da potência de transmissão para a transmissão de dados.
15. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a potência de transmissão é ajustada em um degrau de tamanho fixo e de acordo com a probabilidade determinada.
16. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
para cada estação base vizinha a ser considerada no ajuste da potência de transmissão:
determinar um tamanho de degrau para ajustar a potência de transmissão com base nos ganhos de canal estimados para as estações base vizinha e servidora; e ajustar a potência de transmissão para a transmissão de dados com base na indicação obtida para a estação base vizinha e no tamanho de degrau determinado para a estação base vizinha.
Petição 870180047239, de 04/06/2018, pág. 12/19
5/10
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o tamanho do degrau é adicionalmente determinado com base em um nível atual da potência de transmissão para a transmissão de dados.
5 18. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a potência de transmissão para a transmissão de dados é determinada por um nível de potência de referência e por um delta de potência de transmissão, e em que o delta de potência de transmissão é
10 ajustado com base na pelo menos uma indicação obtida para a pelo menos uma estação base.
19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
ajustar o nível de potência de referência tal que 15 uma SNR recebida para uma segunda transmissão enviada pelo terminal sem fio para a estação base seja mantida em uma SNR alvo, e em que a SNR recebida para a transmissão de dados é estimada com base na SNR alvo para a segunda transmissão.
20 20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a segunda transmissão é para um canal de controle enviado pelo terminal para a estação base servidora.
21. Método, de acordo com a reivindicação 3,
25 caracterizado pelo fato de que a potência de transmissão para a transmissão de dados é limitada tal que a SNR recebida para a transmissão de dados esteja dentro de uma faixa de SNRs recebidas permissíveis para a transmissão de dados.
30 22. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
limitar a potência de transmissão para a transmissão de dados para estar em, ou abaixo de, um nível de potência máximo permissível para o terminal sem fio.
Petição 870180047239, de 04/06/2018, pág. 13/19
6/10
23. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que obter a pelo menos uma indicação de interferência observada pela pelo menos uma estação base e ajustar a potência de transmissão para a
5 transmissão de dados são realizados pelo terminal sem fio.
24. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que obter a pelo menos uma indicação de interferência observada pela pelo menos uma estação base e ajustar a potência de transmissão para a
10 transmissão de dados são realizados pela estação base servidora.
25. Método, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma indicação é obtida através de sinalização trocada dentre a pelo menos
15 uma estação base.
26. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a transmissão de dados é enviada utilizando retransmissão automática híbrida (H-ARQ) que permite finalização antecipada de uma transmissão de um
20 pacote decodificado corretamente por uma estação base designada para receber a transmissão de dados.
27. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de comunicação sem fio é um sistema de múltiplo acesso por divisão de
25 frequência ortogonal (OFDMA).
28. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de comunicação sem fio é um sistema de múltiplo acesso por divisão de tempo (TDMA).
30 29. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de comunicação sem fio é um sistema de múltiplo acesso por divisão de frequência (FDMA).
30. Método, de acordo com a reivindicação 1,
35 caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
Petição 870180047239, de 04/06/2018, pág. 14/19
7/10 avaliar interferência observada por uma primeira estação base não designada para receber uma transmissão de dados enviada por um terminal sem fio para uma segunda estação base;
5 ajustar potência de transmissão para a transmissão de dados com base na interferência observada pela primeira estação base; e limitar a potência de transmissão para a transmissão de dados para manter interferência devido à
10 transmissão de dados na estação base servidora abaixo de um nível predeterminado.
31. Método, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a interferência observada pela primeira estação base é avaliada com base em um
15 relatório de medição enviado pela primeira estação base, um nível atual da potência de transmissão utilizada para a transmissão de dados, uma distância estimada para a primeira estação base, ou uma combinação dos mesmos.
32. Método, de acordo com a reivindicação 30,
20 caracterizado pelo fato de que limitar a potência de transmissão para a transmissão de dados compreende:
estimar uma qualidade de sinal (SNR) recebida para a transmissão de dados na estação base servidora; e limitar a potência de transmissão para a
25 transmissão de dados tal que a SNR recebida para a transmissão de dados esteja dentro de uma faixa de SNRs recebidas permissíveis para a transmissão de dados.
33. Método, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a primeira estação base é
30 uma estação base com um sinal recebido mais forte no terminal sem fio dentre pelo menos uma estação base recebida pelo terminal sem fio e não designada para receber a transmissão de dados.
34. Método, de acordo com a reivindicação 1,
35 caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
Petição 870180047239, de 04/06/2018, pág. 15/19
8/10 obter, em uma estação base, um nível de potência de transmissão suportado por um terminal sem fio para uma transmissão de dados para a estação base, em que o nível de potência de transmissão é determinado com base na indicação
5 de interferência observada por cada uma dentre a pelo menos uma estação base vizinha não designada para receber a transmissão de dados; e programar o terminal sem fio para uma transmissão de dados com base no nível de potência de transmissão
10 suportado pelo terminal sem fio.
35. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
ajustar um nível de potência de referência para o terminal sem fio para obter uma qualidade de sinal (SNR)
15 alvo para uma segunda transmissão enviada a partir do terminal sem fio para a estação base, e em que o nível de potência de transmissão é determinado adicionalmente com base no nível de potência de referência.
36. Método, de acordo com a reivindicação 34,
20 caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
obter, na estação base, um número específico de sub-bandas suportadas pelo terminal sem fio no nível de potência de transmissão, e em que o terminal sem fio é programado para a transmissão de dados adicionalmente com
25 base no número específico de sub-bandas suportadas no nível de potência de transmissão.
37. Equipamento operável para realizar controle de potência para um terminal sem fio em um sistema de comunicação sem fio, compreendendo:
30 meios para obter (110x, 120x), para cada uma dentre pelo menos uma estação base, uma indicação de interferência observada pela estação base, cada uma dentre a pelo menos uma estação base sendo uma estação base vizinha não designada para receber uma transmissão de dados
35 enviada pelo terminal sem fio ou uma estação base servidora
Petição 870180047239, de 04/06/2018, pág. 16/19
9/10 designada para receber a transmissão de dados enviada pelo terminal sem fio;
o equipamento caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
5 meios para estimar um ganho de canal para a estação base servidora; e para cada estação base a ser considerada no ajuste da potência de transmissão:
meios para estimar um ganho de canal para a
10 estação base vizinha; e meios para ajustar a potência de transmissão para a transmissão de dados com base em uma indicação obtida para a estação base vizinha e os ganhos de canal estimados para as estações base vizinha e servidora.
15 38. Equipamento, de acordo com a reivindicação
37, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
meios para estimar uma qualidade de sinal (SNR) recebida para a transmissão de dados em uma estação base
20 servidora designada para receber a transmissão de dados; e meios para limitar a potência de transmissão para a transmissão de dados com base na SNR recebida estimada para a transmissão de dados.
39. Equipamento, de acordo com a reivindicação
25 37, caracterizado pelo fato de que para cada estação base a ser considerada no ajuste da potência de transmissão, a potência de transmissão para a transmissão de dados é ajustada com base em um nível atual da potência de transmissão, uma faixa de deltas de potência de transmissão
30 permissíveis, uma potência de transmissão máxima para o terminal, um fator de recuo pico/média ou uma combinação dos mesmos.
40. Equipamento, de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que compreende
35 adicionalmente:
Petição 870180047239, de 04/06/2018, pág. 17/19
10/10 meios para obter um nível de potência de transmissão suportado por um terminal sem fio para uma transmissão de dados para uma estação base, em que o nível de potência de transmissão é determinado com base na
5 indicação de interferência observada por cada uma dentre a pelo menos uma estação base vizinha não designada para receber a transmissão de dados; e meios para programar o terminal sem fio para a
transmissão de dados com base no nível de potência de 10 transmissão suportado pelo terminal sem fio . 41. Equipamento, de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo adicionalmente: fato de que compreende meios para ajustar um nível de potência de 15 referência para o terminal sem fio para obter uma qualidade
de sinal (SNR) alvo para uma segunda transmissão enviada a partir do terminal sem fio para a estação base, e em que o nível de potência de transmissão é determinado adicionalmente com base no nível de potência de referência.
Petição 870180047239, de 04/06/2018, pág. 18/19
2. Método, de acordo com a reivindicação 1,
25 caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
limitar (342, 344, 346, 442, 444, 446) a potência de transmissão para a transmissão para estar dentro de uma faixa determinada com base em uma medição obtida para a transmissão de dados.
30 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
estimar uma qualidade de sinal (SNR) recebida para a transmissão de dados na estação base servidora; e
Petição 870180047239, de 04/06/2018, pág. 9/19
3/7
INICIO
I /3)2
3QQ
PROCESSAR Ο BIT OSI DA ESTAÇÃO BASE VIZINHA MAIS FORTE
DETERMIHAR PROBABILIDADE DE REDUÇÃO DA POTÊNCIA DE TRANSMISSÃO, Pr d[) (n)-COM BASE HO DELTA DE POTÊHCIA DE TRANSMISSÃO E RAZÃO DE GAUHO DO CAHAL PARA A ESTAÇÃO BASE VIZINHA MAIS FORTE DETERMIHAR PROBABILIDADE DE ; ELEVAÇÃO DA POTÊNCIA DE TRANSMISSÃO, Prup in). COM BASE NO DELTA DE POTÊHCIA DE TRANSMISSÃO E RAZÃO DE GANHO DO CANAL PARA A ESTAÇÃO BASE VIZINHA MAIS FORTE L i /334 SELECIONAR ALEATORIAMENTE UM VALOR X ENTRE 0,0 E 1,0 SELECIONAR ALEATORIAMENTE UM VALOR x EHTRE 0,0 E 1,0
REDUZIR O DELTA DE POTÊNCIA DE TRANSMISSÃO POR UM DEGRAU JQESGFNnFJÍTF,
NAO /333
MANTER O DELTA DE POTÊNCIA DE
TRANSMISSÃO NO MESMO,NJVEL
NAO
ELEVAR O DELTA DE POTÊNCIA OE TRANSMISSÃO POR UM DEGRAU -ASCENDENTE AP.,, !T /3)2
LIMITAR 0 DELTA DE PDTÊNCIA DE TRANSMISSÃO DENTRO DA FAIXA PERMISSIVEL
U Rmtn, APrraxI .
COMPUTAR POTÊNCIA DE TRANSMISSÃt PARA PRÓXIMO INTERVALO DE TEMPO COM BASE NO DELTA DE POTÊNCIA DE TRANSMISSÃO
-346
LIMITAR A POTÊNCIA DE TRANSMISSÃO DENTRO DO NÍVEL MÁXIMO DE POTÊNCIA, Pmax
FINAL
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