BRPI0610455A2 - multiplexação nas realimentações de link reverso para múltiplas freqüências de link direto - Google Patents
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Abstract
O presente pedido de patente compreende um método e um equipamento para multiplexar canais de realimentação de link reverso em uma única freqüência de link reverso suportando múltiplas freqüências de link direto para canais de link direto, compreendendo designar a frequência de link reverso a uma estação móvel, designar uma ou mais dentre as freqüências de link direto à freqüência de link reverso e multiplexar por divisão de código uma pluralidade dos canais de realimentação de link reverso na frequência de link reverso.
Description
"MULTIPLEXAÇAO NAS REALIMENTAÇÕES DE LINK REVERSO PARAMÚLTIPLAS FREQÜÊNCIAS DE LINK DIRETO"
FUNDAMENTOS
Este pedido reivindica o beneficio do pedidoprovisório norte-americano intitulado "Multiplexaçâo nasRealimentações de Link Reverso para Várias Freqüências deLink Direto", depositado a 8 de abril de 2005, pedidonúmero de série 60/669 437, a revelação inteira sendoconsiderada parta da revelação deste pedido.
CAMPO
A presente invenção refere-se de maneira geral acomunicações e, mais especificamente, à multiplexaçâo deinformações de realimentação em um sistema de comunicaçãode várias portadoras.
FUNDAMENTOS
Há um interesse recente em sistemas detransmissão de várias portadoras, nos quais váriasfreqüências são utilizadas em canais de transmissão.
SUMARIO DA INVENÇÃO
Em vista do exposto acima, as característicasdescritas da presente invenção referem-se de maneira gerala um ou mais sistemas, métodos e/ou equipamentosaperfeiçoados para comunicação de fala.
Em uma modalidade, o presente método compreendeum método para multiplexar canais de realimentação de linkreverso em uma única freqüência de link reverso que suportavárias freqüências de link direto para canais de lirikdireto, o qual compreende atribuir a freqüência de linkreverso a uma estação móvel, atribuir um ou mais dasfreqüências de link direto à freqüência de link reverso emultiplexar por divisão de código uma série dos canais derealimentação de link reverso na freqüência de linkreverso.Em outra modalidade, o presente equipamentocompreende um equipamento de comunicação configurado paramultiplexar canais de realimentação de link reverso em umaúnica freqüência de link reverso que suporta váriasfreqüências de link direto para canais de link direto, oqual compreende um transmissor, um receptoroperacionalmente conectado ao transmissor, um processadoroperacionalmente conectado ao transmissor e ao receptor, euma memória operacionalmente conectada ao processador, emque o equipamento de comunicação é adaptado para executarinstruções armazenadas na memória, que compreendem atribuira freqüência de link reverso a uma estação móvel, atribuiruma ou mais das freqüências de link direto à freqüência delink reverso e multiplexar por divisão de código uma sériedos canais de realimentação de link reverso na freqüênciade link reverso.
Outro alcance da aplicabilidade dos presentesmétodo e equipamento se tornará evidente com a descriçãodetalhada seguinte, as reivindicações e os desenhos.Entretanto, deve ficar entendido que a descrição detalhadae os exemplos específicos, embora indicando modalidadespreferidas da invenção, são apresentados à guisa deilustração apenas, uma vez que diversas alterações emodificações dentro do espirito e alcance da invenção setornarão evidentes aos versados na técnica.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Os aspectos, objetos e vantagens do método e doequipamento aqui revelados se tornarão mais evidentes com adescrição detalhada apresentada a seguir quando consideradaem conjunto com os desenhos, nos quais as mesmasreferências identificam os mesmos elementos em toda parte enos quais:
A Figura IA é um sistema de comunicação sem fio;A Figura 1B é um sistema de comunicação sem fioque suporta transmissões a taxas de dados elevadas;
A Figura 2 é um diagrama de blocos de uma Rede deAcesso (AN) em um sistema de comunicação sem fio;
A Figura 3 mostra a geração de uma Máscara deMultiplexação de Realimentação de acordo com umamodalidade;
A Figura 4 mostra a multiplexação de freqüências,de link reverso em um sistema de comunicação de váriasportadoras;
A Figura 5 é um fluxograma que mostra as etapasexecutadas quando se multiplexam freqüências de linkreverso em um sistema de comunicação de várias portadoras;
As Figuras 6A e 6B mostram uma mensagem deatribuição de canal de tráfego;
A Figura 7 é um diagrama de blocos funcionais quemostra uma modalidade de um terminal de acesso; e
A Figura 8 é um diagrama de blocos funcionais quemostra a multiplexação de freqüências de link reverso em umsistema de comunicação de várias portadoras.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Os sistemas de comunicação, e os sistemas sem fioem particular, são projetados com o objetivo de alocaçãoeficaz de recursos entre diversos usuários. Os sistemas semfio em particular visam a fornecer recursos para satisfazeras exigências de todos os assinantes ao mesmo tempo quereduzem os custos ao minimo. Têm sido desenvolvidosdiversos algoritmos de programação, cada um deles baseadoem um critério de sistema predeterminado.
Em um sistema de comunicação sem fio que utilizaum protocolo de acesso múltiplo por divisão de código(CDMA), um método de programação atribui a cada uma dasunidades de assinante todos os canais de código aintervalos de tempo designados em uma base multiplexadapelo tempo. Um nó de comunicação central, tal como umaestação base (BS) , implementa a freqüência portadora únicaou código de canal associado ao assinante de modo apermitir comunicação exclusiva com o assinante. Protocolosde acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA) podem sertambém implementados em sistemas de linha terrestre queutilizam comutação por retransmissão de contato fisico oucomutação por pacotes. Um sistema CDMA pode ser projetadopara suportar um ou mais padrões tais como: (1) o "Padrãode Compatibilidade Estação Móvel-Estação Base TIA-EIA/IS-95-B para Sistema Celular com Espalhamento Espectral deBanda Larga de Modo Duplo", aqui referido como padrão IS-95; (2) o padrão oferecido pelo consórcio chamado "Projetode Parcerias de 3a Geração", aqui referido como 3GPP; ecorporifiçado em um conjunto de documentos que inclui osDocumentos Nos. 3G TS 25.211, 3G TS 25,212, 3G TS 25.213 e3G TS 25.214, 3G TS 25.302, aqui referidos como padrão W-CDMA; (3) o padrão oferecido pelo consórcio chamado"Projeto de Parcerias de 3a Geração 2" aqui referido como3GPP2, e TR-45.5, aqui referido como padrão cdma2000,anteriormente chamado IS-2000 MC ou (4) algum outro padrãosem fio.
O sistema CDMA proporciona comunicações de voz edados entre usuários através de um link terrestre. Em umsistema CDMA, as comunicações entre os usuários sãorealizadas através de uma ou mais estações base. Nossistemas de comunicação sem fio, link direto (FL) refere-seao canal através do qual os sinais se deslocam de umaestação base até uma estação de assinante, e link reverso(RL) refere-se ao canal através do qual os sinais sedeslocam de uma estação de assinante até uma estação base.Pela transmissão de dados em um link reverso para umaestação base, um primeiro usuário em uma estação deassinante se comunica com um segundo usuário em uma segundaestação de assinante. A estação base recebe os dados daprimeira estação de assinante e roteia os dados para umaestação base que serve a segunda estação de assinante.Dependendo da localização das estações de assinante, ambaspodem ser servidas por uma única estação base ou váriasestações base. Seja como for, a estação base que serve asegunda estação de assinante envia os dados no link direto.Em vez de comunicar-se com uma segunda estação deassinante, uma estação de assinante pode também comunicar-se com uma Internet terrestre através de uma estação baseservidora. Em comunicações sem fio como as que se conformamao padrão IS-95, os sinais de link direto e link reversosão transmitidos dentro de bandas de freqüência desconexas.
A qualquer dado momento, pode-se esperar que cadaestação base mantenha enlaces de comunicação sem fio comnumerosas unidades móveis. Para se reduzir a interferênciaentre os enlaces de comunicação sem fio concomitantes, aestação base e as unidades móveis no sistema de comunicaçãosem fio modulam sinais transmitidos nos canais de tráfegoatribuídos utilizando um código PN predeterminado, queidentifica de maneira única a unidade móvel. Assim, a móvelse distingue de outras móveis por seu código PN comprido,que pode ser gerado por uma máscara de código comprida. NoCDMA IS-95, conjuntos de códigos PN são gerados utilizando-se registradores de deslocamento de realimentação lineares (LFSR).
Em um sistema de comunicação sem fio que opera deacordo com o padrão CDMA 2000, uma máscara de códigocomprida pode ser também utilizada para diferenciartransmissões de link reverso, isto é, da unidade móvel paraa estação base, através de diferentes canais de tráfego. Amáscara de código comprida no CDMA 2000 é um número de 4 2bits que funciona como um endereço lógico para códigos deespalhamento de Canal CDMA Reverso. Ela é utilizada paraselecionar bits específicos a partir do registrador dedeslocamento de realimentação linear de código comprido aserem adicionados, módulo dois, de modo a se produzir ocódigo PN comprido real, na fase apropriada. A resultanteda soma, isto é, o produto interno de módulo 2 do estado degerador com a máscara, é a saida do gerador, ou código PN,que corresponde a essa máscara e é utilizada paraidentificar um terminal de acesso ou estação móvelespecifica. A utilização desta seqüência de códigoscompridos de usuário distinta de 42 bits permite aseparação de 242'1 sinais de usuário (ou móvel) diferentesna estação base.
A Figura IA serve como um exemplo de sistema decomunicação 100 que suporta vários usuários e é capaz deimplementar pelo menos alguns aspectos e modalidades dainvenção. O sistema de comunicação 100 compreende váriosequipamentos de comunicação. Qualquer um de diversosmétodos pode ser utilizado para programar transmissões nosistema 100. O sistema 100 proporciona comunicação paravárias células, de 102A a 102G, cada uma das quais éservida por uma estação base correspondente, de 820A a820G, respectivamente. Na modalidade exemplar, algumas dasestações base 820 têm várias antenas de recepção e outrastêm apenas uma única antena de recepção. De maneirasemelhante, algumas das estações base 820 têm váriasantenas de transmissão, e outras têm antenas de transmissãoúnicas. Não há restrições às combinações de antenas detransmissão e antenas de recepção. Portanto, é possível queuma estação base 820 tenha várias antenas de transmissão euma única antena de recepção, ou que tenha várias antenasde recepção e uma única antena de transmissão, ou que tenhatanto uma única quanto várias antenas de transmissão erecepção.
0 aumento da procura por transmissão de dados semfio e a expansão dos serviços disponíveis por meio datecnologia de comunicação sem fio têm levado aodesenvolvimento de serviços de dados específicos. Umserviço que tal é referido como de Alta Taxa de Dados(HDR). Um serviço HDR exemplar é proposto na "Especificaçãode Interface Aérea de Dados em Pacote de Taxa Elevadacdma2000 EIA/TIA-IS856", referido como "especificação HDR".0 serviço HDR é geralmente um overlay para um sistema decomunicação de voz que apresenta um método eficaz detransmissão de pacotes de dados em um sistema decomunicação sem fio. À medida que a quantidade de dadostransmitidos e o número de transmissões aumentam, a largurade banda limitada disponível para rádio-transmissões torna-se um recurso útil.
A Figura 1B mostra uma modelo de referênciaarquitetônico para um sistema de comunicação 100 que temuma rede de acesso 122 que se comunica com um terminal deacesso (AT) 106 por meio de uma interface aérea 124. Umarede de acesso 122 é definida como um equipamento de redeque proporciona conectividade de dados entre uma rede dedados comutada por pacote (tipicamente a Internet) e um oumais terminais de acesso 106. Um terminal de acesso 106 éequivalente a uma estação móvel ou uma estação remota eproporciona conectividade de dados ao usuário. Em umamodalidade, o sistema 120 é um sistema CDMA que tem umaAlta Taxa de Dados, HDR, um sistema de overlay, tal comoespecificado no padrão HDR. A AN 122 comunica-se com o AT106, assim como com quaisquer outros ATs 106 dentro dosistema 120 (não mostrado) , por meio da interface aérea124. A AN 122 inclui vários setores, em que cada setorapresenta pelo menos um canal. Um canal é definido como oconjunto de enlaces de comunicação para transmissões entrea AN 122 e os ATs dentro de uma dada atribuição defreqüência. Um canal consiste em um link direto paratransmissões de uma estação base 820 na AN 122 para o AT106 e em um link reverso para transmissões do AT 106 para aBS 820 na AN 122. A BS 820 é operacionalmente conectado aum controlador de estação base (BSC) 810, conforme mostradona Figura 2.
Para transmissões de dados, a AN 122 recebe umasolicitação de dados do AT 106. A solicitação de dadosespecifica a taxa de dados à qual os dados serão enviados,o comprimento do pacote de dados transmitido e o setor apartir do qual os dados serão enviados. O AT 106 determinaa taxa de dados com base na qualidade do canal entre a AN122 e o AT 106. Em uma modalidade, a qualidade do canal édeterminada pela relação portadora-interferência (C/l).Modalidades alternativas podem utilizar outras métricas,que correspondem à qualidade do canal. O AT 106 apresentasolicitações de transmissões de dados enviando uma mensagemde controle de taxa de dados (DRC) por meio de um canalespecifico referido como canal DRC. A mensagem DRC incluiuma parte de taxa de dados e uma parte de setor. A parte detaxa de dados indica a taxa de dados solicitada para que aAN 122 envie os dados, e a parte de setor indica o setor apartir do qual a AN 122 enviará os dados. As informaçõestanto de taxa de dados quanto de setor são tipicamentenecessárias para processar uma transmissão de dados. Aparte de taxa de dados é referida como um valor de DRC, e aparte de setor é referida como uma cobertura de DRC. Ovalor de DRC é uma mensagem enviada à AN 122 por meio dainterface aérea 124. Em uma modalidade, cada valor de DRCcorresponde a uma taxa de dados em kbits/s que possui umcomprimento de pacote afim de acordo com uma atribuição devalor de DRC predeterminada. A atribuição inclui um valorde DRC que especifica uma taxa de dados nula. Na prática, ataxa de dados nula indica à AN 122 que o AT 106 não podereceber dados. Em uma situação, por exemplo, a qualidade docanal é insuficiente para o AT 106 receber dados de maneiraprecisa.
Em funcionamento, o AT 106 monitora continuamentea qualidade do canal de modo a calcular a taxa de dados àqual o AT 106 pode receber a transmissão de pacote de dadosseguinte. O AT 106 gera então um valor de DRCcorrespondente; o valor de DRC é transmitida à AN 122 demodo a solicitar uma transmissão de dados. Note-se que astransmissões de dados são tipicamente particionadas empacotes. O tempo necessário para transmitir um pacote dedados é uma função da taxa de dados aplicada.
Este sinal DRC também fornece as informações queum programador de canal 812 utiliza para determinar a taxainstantânea para consumir informações (ou receber dadostransmitidos) para cada uma das estações remotas 106associadas a cada fila. De acordo com uma modalidade, umsinal DRC transmitido de qualquer estação remota 106 indicaque a estação remota 106 pode receber dados a qualquer umade várias taxas de dados efetivas.
Um exemplo de sistema de comunicação que suportatransmissões HDR e é adaptado para programar transmissõespara vários usuários é mostrado na Figura 2. É detalhada aseguir a Figura 2, na qual especificamente uma estação base820 e um controlador de estação base (BSC) 810 formaminterface com uma interface de rede de pacote 806. 0controlador de estação base 810 inclui um programador decanal 812 para implementar um algoritmo de programação paratransmissões no sistema 120. O programador de canal 812determina o comprimento de um intervalo de serviço duranteo qual dados serão transmitidos a qualquer estação remota106 especifica com base na taxa instantânea afim da estaçãoremota para receber dados (conforme indicado no sinal DRCrecebido mais recentemente). O intervalo de serviço podenão ser contíguo no tempo, mas pode ocorrer uma vez a cadan partições. De acordo com uma modalidade, a primeira partede um pacote é transmitida durante uma primeira partição emum primeiro tempo e a segunda parte é transmitida 4partições mais tarde em um tempo subseqüente. Além disto,quaisquer partes subseqüentes do pacote são transmitidas emvárias partições que tenham um espalhamento de 4 partiçõessemelhante, isto é, 4 partições afastadas umas das outras.De acordo com uma modalidade, a taxa instantânea derecepção de dados Ri determina a extensão de intervalo deserviço L± associada a uma fila de dados especifica.
Além disso, o programador de canal 812 selecionaa fila de dados especifica para transmissão. A quantidadede dados afim a ser transmitida é então recuperada de umafila de dados 830 e enviada ao elemento de canal 826 paratransmissão à estação remota 106 associada à fila de dados830. Conforme discutido a seguir, o programador de canal812 seleciona a fila para providenciar os dados, que sãotransmitidos no intervalo de serviço seguinte utilizando-seinformações que incluem o peso associado a cada uma dasfilas. O peso associado à fila transmitida é então atualizado.
O controlador de estação base 810 forma interfacecom a interface de rede de pacote 806, a Rede TelefônicaPública Comutada, PSTN, 808, e com todas as estações base820 no sistema de comunicação (apenas uma estação base 820é mostrada na Figura 2 por simplificação). O controlador deestação base 810 coordena a comunicação entre estaçõesremotas no sistema de comunicação e outros usuáriosconectados à interface de rede de pacote 806 e à PSTN 808.A PSTN 808 forma interface com os usuários através de umarede telefônica padrão (não mostrada na Figura 2).
O controlador de estação base 810 contém muitoselementos seletores 816, embora apenas um seja mostrado naFigura 2 por simplificação. Cada elemento seletor 816 éatribuído para controlar a comunicação entre uma ou maisestações base 820 e uma estação remota 106 (não mostrada) .Se o elemento seletor 816 não tiver sido atribuído a umadada estação remota 106, o processador de controle dechamada 818 orienta então a estação base 820 a transmitirpor rádio a estação remota 106.
A fonte de dados 802 contém uma quantidade dedados, que serão transmitidos a uma dada estação remota106. A fonte de dados 802 envia os dados à interface derede de pacote 806. A interface de rede de pacote 806recebe os dados e roteia os dados para o elemento seletor816. O elemento seletor 816 transmite então os dados a cadaestação base 820 em comunicação com a estação remota 106alvo. Na modalidade exemplar, cada estação base 820 mantémuma fila de dados 830, que armazena os dados a seremtransmitidos à estação remota 106.
Os dados são transmitidos em pacotes de dados dafila de dados 830 para o elemento de canal 826. Namodalidade exemplar, no link direto, um "pacote de dados"refere-se a uma quantidade de dados que é um máximo de 1024bits e a uma quantidade de dados a serem transmitidos a umaestação remota 106 de destino dentro de uma "partição detempo" predeterminada (tal como « 1, 667 ms). Para cadapacote de dados, o elemento de canal 826 insere os camposde controle necessários. Na modalidade exemplar, o elementode canal 826 efetua uma verificação de redundância ciclica,CRC, codificação do pacote de dados e campos de controle einsere um conjunto de bits finais de código. 0 pacote dedados, os campos de controle, os bits de paridade CRC e osbits finais de código compreendem um pacote formatado. Namodalidade exemplar, o elemento de canal 826 em seguidacodifica o pacote formatado e intercala (ou reordena) ossímbolos dentro do pacote codificado. Na modalidadeexemplar, o pacote intercalado é coberto com um código deWalsh e espalhado com os códigos PNI e PNQ curtos. Os dadosespalhados são fornecidos à unidade RF 828, que modula pelaquadratura, filtra e amplifica o sinal. 0 sinal de linkdireto é transmitido através do ar por meio de uma antenapara o link direto.
Na estação remota 106, o sinal de link direto érecebido por uma antena e roteado para um receptor. Oreceptor filtra, amplifica, demodula pela quadratura equantifica o sinal. 0 sinal digitalizado é enviado a umdemodulador (DEMOD), onde é desespalhado com os códigos PNIe PNQ curtos e descoberto com a cobertura de Walsh. Osdados demodulados são enviados a um decodificador, queefetua o inverso das funções de processamento de sinaldesempenhadas na estação base 820, especificamente asfunções de desintercalação, decodificação e verificaçãoCRC. Os dados decodificados são enviados a um depósito dedados.
O hardware, conforme assinalado acima, suportatransmissões de dados, troca de mensagens, voz, video eoutras comunicações a taxas variáveis através do linkdireto. A taxa dos dados transmitidos da fila de dados 830varia de modo a acomodar as alterações na potência do sinale no ambiente de ruido na estação remota 106. Cada uma dasestações remotas 106 transmite de preferência um sinal decontrole de taxa de dados a uma estação base 820 afim emcada partição de tempo. O sinal DRC fornece à estação base820 informações que incluem a identidade da estação remota106 e a taxa à qual a estação remota 106 receberá dados desua fila de dados afim. Por conseguinte, o conjunto decircuitos na estação remota 106 mede a potência do sinal eestima o ambiente de ruido na estação remota 106 de modo adeterminar as informações sobre taxa a serem transmitidasno sinal DRC.
O sinal DRC transmitido por cada estação remota106 desloca-se através de um canal de link reverso e érecebido na estação base 820 através de uma antena derecepção acoplada à unidade RF 828. Na modalidade exemplar,as informações' DRC são demoduladas no elemento de canal 826e enviadas a um programador de canal 812 localizado nocontrolador de estação base 810 ou a um programador decanal 832 localizado na estação base 820. Em uma primeiramodalidade exemplar, o programador de canal 832 élocalizado na estação base 820. Em uma modalidadealternativa, o programador de canal 812 é localizado nocontrolador de estação base 810 e se conecta a todos oselementos seletores 816 dentro do controlador de estaçãobase 810.
Para transmissões com várias portadoras, os dadossão transmitidos dividindo-se os dados em vários fluxos debits intercalados e utilizando estes para modular váriasportadoras. A transmissão com várias portadoras é uma formade multiplexação por divisão de freqüência. Em um sistemade comunicação CDMA, a transmissão com várias portadoras éutilizada para suprimir o desvanecimento de multipercurso.
Em um sistema de comunicação que utilizatransmissões com várias portadoras, pode se dar a situaçãoem que o número de canais de link direto seja maior que onúmero de canais de link reverso. Nesta situação, hánecessidade de transmitir vários canais RL, quecorrespondem aos vários canais FL, em uma única freqüênciaRL. Os canais RL podem ser canais utilizados pararealimentação de informações. Em um exemplo, tal canal RL éo canal DRC conforme especificado no IS-856; em outroexemplo, tal canal RL é um canal de Confirmação (ACK)utilizado para realimentação de Solicitação de RepetiçãoAutomática (ARQ). De acordo com uma modalidade, os canaisde overhead RL são multiplexados juntos em uma únicafreqüência RL, em que uma máscara de código comprida (LCM)é utilizada para multiplexar por código os canais deoverhead. Assim, os canais de overhead RL utilizados para ocanal ACK e o canal DRC respectivamente são separados pormultiplexação por divisão de código utilizando-se a máscarade código comprida.
A AN 122 pode atribuir uma ou mais máscaras decódigo compridas ao AT 106 para cada um dos canais derealimentação RL nos quais o terminal de acesso 106 podetransmitir. A máscara de código comprida para cada um doscanais de realimentação RL é identificada pelo valor de umindice de multiplexação de realimentação que é fornecidopor um protocolo de atualização de rota. Um protocolo deatualização de roteamento proporciona o meio para manter arota entre o terminal de acesso 106 e a rede de acesso 122.
Em uma modalidade, o AT 106 pode fixar o códigocomprido para cada canal no RL utilizando a máscara de 42bits MIrtcmac mostrada na Figura 3. MIírtcmac é a máscara decódigo comprida para o canal de tráfego reverso em fase (oulink reverso). MQrtcmac é. a máscara de código comprida para ocanal de tráfego reverso de quadratura-fase (ou linkreverso), em que o canal de tráfego reverso pode consistirem um canal piloto, um canal indicador de taxa reverso(RRI), um canal DRC, um canal ACK e um canal de dados.Conforme mostrado na Figura 3, a LCM inclui quatro bits,38, 39, 40 e 41, que representam o campo de indice binárioIDX. Entretanto, os valores dos bits no campo IDX podemvariar de modo a se produzirem máscaras de código compridas(LCM) diferentes.
Conforme também mostrado na Figura 3, a máscarade código comprida contém um campo de números de ATI(referido como o campo Permutado (ATI)) de 32 bits, que éderivado do identificador do terminal de acesso (ATI) 106,conforme mostrado, por exemplo, a seguir na equação 2. Umnúmero derivado do ATI é derivado do identificador doterminal de acesso 106. Ele é derivado dos bits querepresentam o identificador do terminal de acesso 106.
De acordo com uma modalidade, três máscaras decódigo compridas adicionais são criadas para cada canal derealimentação de portadora RL pela alteração dos dois bitsmais significativos (MSBs) da LCM, embora mantendo-se ocampo ATI Permutado de 32 bits idêntico. Por exemplo, se osdois bits mais significativos da LCM para um canal ACK FLportado na freqüência portadora RL "x" forem 00, então trêsoutras LCMs podem ser criadas para representar trêsfreqüências portadoras FL cujos canais DRC e ACK sãotransmitidos na freqüência portadora RL x fixando-se osdois bits mais significativos em 01, 10 e 11. (Entretanto,nota-se que o presente pedido de patente não está limitadoa alterar dois bits) . Em outras modalidades, três ou maisbits podem ser alterados de modo a se criarem LCMsadicionais. Por exemplo, a Figura 3 mostra os quatro MSBs38-41 como tendo valores variáveis.
Assim, com a utilização da LCM da Figura 3 comoum exemplo, os bits 40 e 41 assumiriam os três valores 01,10 e 11, enquanto os 32 bits no campo ATI não alterariamseu valor, para identificar três LCMs adicionais. Isto émostrado quando as 4 primeiras LCMs representadas pelosÍndices de multiplexação de realimentação de 0 a 3 têm umvalor idêntico me seu campo ATI e diferem em seu campo IDXpelos dois primeiros bits, 00, 10, 01 e 11. A LCM com MSBsde 00 pode representar o canal DRC de freqüência FL "a",enquanto a LCM com MSBs de 01 pode representar o canal DRCde freqüência FL "b". De maneira semelhante, a LCM com MSBsde 10 pode representar o canal ACK de freqüência FL "a",enquanto a LCM com MSBs de 11 pode representar o canal ACKde freqüência FL "b".
Conforme mostrado na Figura 3, parte da máscarade código comprida é derivada do identificador do terminalde acesso. Se mais de um identificador for atribuído aoterminal de acesso, máscaras de código compridas adicionaispodem ser derivadas para o terminal. Por exemplo, LCMsadicionais podem ser criadas pela reserva, pela AN 122, dovalor dos ATIs (isto é, não atribuindo-os a outros ATs 106)e pela utilização, pelo AT 106, dos valores de ATI paraconstruir os 32 bits menos significativos (LSBs) da LCM,conforme aqui descrito. Em um exemplo, três ATIs adicionaispermitiriam a construção de um total de 16 máscaras decódigo compridas.
Em um sistema de comunicação que utilizatransmissões com várias portadoras, pode se dar a situaçãoem que o número de canais de link direto seja igual aonúmero de canais de link reverso. Nesta situação, édesejável permitir que a móvel 106 desligue a transmissãodo piloto e dos sinais de dados em determinadas freqüênciasRL, isto é, desligue a freqüência RL. Isto permite que oterminal de acesso 106 conserve espaço livre para potênciade transmissão. Tal controle de transmissão (isto é,ligar/desligar) pode ser feito de maneira autônoma peloterminal de acesso 106. A Figura 4 mostra a relação dasfreqüências RL multiplexadas com as freqüências FLmultiportadoras.
Em uma modalidade mostrada no fluxograma daFigura 5, uma mensagem de atribuição de canal de tráfego(TCA) é enviada por uma estação base 820 para atribuir umcanal de tráfego reverso ou link reverso a uma dada estaçãomóvel 106, isto é, terminal de acesso (etapa 100).
A mensagem de atribuição de canal de tráfego,conforme mostrado nas Figuras 6A e 6B, inclui um campo deDeslocamento de Quadro, um campo de informações de Códigode Ruido Pseudo-Aleatório Piloto (PN Piloto) e um campo deíndice MAC como informações de canal de tráfego direto einclui um campo de Comprimento de informações DRC (Controlede Taxa de Dados), um campo de Base de Ganho de Canal DRC,um campo de Ganho de Canal ACK, um campo de Código deCobertura DRC, um campo de Número de Setores e um campo deNúmero de Conjuntos Ativos Reversos. Ela contém um campo deId de Mensagem, um campo de Seqüências de Mensagem, umcampo de Canal Atribuido Incluído, um campo de Etiqueta deProgramador Incluida, um campo de Multiplexação deRealimentação Habilitada, um campo de Softer Handoff, umcampo de DSC, um campo de Base de Ganho de Canal DSC, umcampo de Ganho de Canal RA, um campo de Número de CanaisDiretos Este Conjunto Sub-Ativo e um campo de Reservado.
A mensagem TCA inclui também um campo de CanalAtribuido, um campo de Realimentação Habilitada, um campode índice de Multiplexação de Realimentação, um campo deíndice de Canal Reverso de Realimentação, um campo de EsteConjunto Sub-Ativo Não Reportável, um campo de DSC ParaEste Conjunto Sub-Ativo Habilitado e um campo de 3 CamposSeguintes os Mesmos de Antes.Além disso, a mensagem TCA inclui um campo deNúmero de Canais Reversos Incluídos, um campo de Número deCanais Reversos, um campo de Configuração de CanaisReversos, um campo de Classes de Banda Reversa, um campo deNúmero de Canais Reversos, um campo de Classificações deDescarte de Canais Reversos, um campo de Piloto Este SetorIncluído, um campo de índice de Canal Direto Este Piloto,um campo de ID de Grupos de Pilotos, um campo de Números deíndices MAC de Tráfego Direto Único, um campo de Etiquetade Programador, um campo de Cobertura DRC AuxiliarIncluída, um campo de Cobertura DRC Auxiliar, um campo deíndice MAC de Tráfego Direto por índice Habilitado, umcampo de Entrelaçamentos Atribuídos, um campo de indice MACde Link Reverso e um campo de índice MAC RAB.
A mensagem TCA representa um aperfeiçoamentosobre a técnica anterior no sentido de que ela tambémespecifica as relações detalhadas na Figura 4. Em umamodalidade, a mensagem TCA transmite o indice demultiplexação de realimentação à móvel 106. Conformemostrado no exemplo da Figura 4 (e no fluxograma da Figura5) , a estação móvel 106 utiliza então a mensagem TCA paraatribuir várias freqüências portadoras FL de "a" a "b" auma freqüência RL "x". (Etapa 110) A freqüência RL x é emseguida utilizada para transmissão de informações derealimentação e/ou overhead que correspondem a uma ou maisdas freqüências FL de a a b.
Em seguida, as informações correspondentes, como,por exemplo, os canais de realimentação RL DRC e ACK, sãomultiplexadas por divisão de código na freqüência RL única"x" utilizando-se diferentes máscaras de código compridaspara cada um. (Etapa 112) Por exemplo, ao canal DRC para afreqüência portadora FL "a" é atribuída uma máscara decódigo comprida representada pelo indice de multiplexaçãode realimentação 0 na portadora RL "x", enquanto ao canalDRC para a freqüência portadora FL "b" é atribuída umamáscara de código comprida representada pelo Índice demultiplexação de realimentação "1" na portadora RL x. Demaneira semelhante, ao canal ACK para a freqüênciaportadora RL "a" é atribuída uma máscara de código compridarepresentada pelo Índice de multiplexação de realimentação"2" na portadora RL "x", enquanto ao canal ACK para afreqüência portadora FL "b" é atribuída uma máscara decódigo comprida representada pelo Índice de multiplexaçãode realimentação "3" na portadora RL x.
No exemplo da Figura 4, a freqüência RL "z"utilizada para enviar dados ou tráfego pode ser desligadade maneira autônoma (isto é, nenhuma transmissão a estafreqüência) de modo a se conservar espaço livre. Assim, umamaneira de conservar espaço livre é, conforme afirmadoacima, permitir que a móvel 106 desligue a transmissão emdeterminadas freqüências RL. O espaço livre no AT 106 élimitado? (Etapa 115) Se a resposta à etapa 115 for sim,desligar então a freqüência RL "z" utilizada no envio dedados. (Etapa 120). Além disto, o AT 106 envia uma mensagemà BS 820 dizendo à BS 820 que descartou o RL (Etapa 122).
Conforme também mostrado na Figura 4, a estaçãobase 820 pode atribuir apenas uma das várias freqüências FLportadoras, "c", a uma freqüência RL "y". Os canais derealimentação RL DRC e ACK para a freqüência FL "c" podemser multiplexados por divisão de código na única freqüênciaRL "y" utilizando-se máscaras de código compridasdiferentes para cada um. Por exemplo, ao canal DRC para afreqüência portadora FL "c" é atribuída a máscara de códigocomprida 0 na portadora RL "y", enquanto ao canal DRC paraa freqüência portadora FL "b" é atribuída a máscara decódigo comprida representada pelo indice de multiplexaçãode realimentação "1" na portadora RL "y".
(ATI) Permutado é definido da seguinte maneira:
ATI = (A3i, A30, A29, , A0) (D
(ATI) Permutado =(A0, a31, A22, a13, A4, A26, A17, A8, A30, A2i, Ai2, A3, A25, Ai6,A7, a29, A2o, An, A2, A24, A15, A6, A28, a19, Ai0, Ai, a23, Ai4,A5, A27, Ai8, A9) . (2)
A máscara de 42 bits MQRTCmac é derivada da máscara
MIrtcmac da seguinte maneira:
MQrtcmac [ k ] = MIrtcmac [k-1], para k = 1, 41 (3)
'rtcmac[0] = MIrtcmac [0] © MIRTCMac[1] © MIRTCmac[2] ©MIrtcmac [4] © MIRTCmac[5] © MIRTCMac[6] © MIRTCmac[9] ©MIrtcmac [15] © MIrtcmac [16] © MIRTCmac[17] © MIRTCmac[18]MIrtcmac [20] © MIRTCmac[21] © MIRTCMac[24] © MIRTCmac[25] ©MIrtcmac [2 6] © MIRTCmac[30] © MIrtcmac [32] © MIRTCmac[34] ©MIrtcmac [41] (4)
onde o operador © denota a operação OU Exclusiva eMQRtcmac [i] e MIRTcmac[í] denotam o i-ésimo bit menossignificativo de MQRTCmac e MIRTCMac/ respectivamente.
A Figura 7 é um diagrama de blocos funcionais quemostra uma modalidade de um AT 106. O AT 106 inclui umprocessador 2602, que controla o funcionamento do AT 106. Oprocessador 2602 pode ser também referido como CPU. Amemória 2605, que pode incluir tanto memória só de leitura(ROM) quanto memória de acesso aleatório (RAM), forneceinstruções e dados ao processador 2602. Uma parte damemória 2605 pode incluir também memória de acessoaleatório não volátil (NVRAM). As etapas mostradas nasFiguras 4 e 5 e a LCM mostrada na Figura 3 podem serarmazenadas como instruções localizadas como software oufirmware 42 localizado na memória 2605. Estas instruçõespodem ser executadas pelo processador 2602.
O AT 106, que pode ser corporifiçado em umdispositivo de comunicação sem fio, tal como um telefonecelular, pode incluir também um alojamento 2607, que contémum transmissor 2608 e um receptor 2610 para permitir atransmissão e a recepção de dados, tais como comunicaçõesde áudio, entre o AT 2606 e um local remoto, tal como umaAN 122. O transmissor e 2608 e o receptor 2610 podem sercombinados em um transceptor 2612. Uma antena 2614 é presaao alojamento 2607 e eletricamente acoplada ao transceptor2612. Antenas adicionais (não mostradas) podem ser tambémutilizadas. O funcionamento do transmissor 2608, doreceptor 2610 e da antena 2614 é notoriamente conhecido natécnica e não é necessário descrevê-lo aqui.
O AT 106 inclui também um detector de sinais 2616utilizado para detectar e quantificar o nivel dos sinaisrecebidos pelo transceptor 2612. O detector de sinais 2616detecta tais sinais como energia total, energia-piloto porchips de pseudo-ruido (PN), densidade espectral de potênciae outros sinais, conforme é sabido na técnica.
Um alterador de estados 2626 do AT 106 controla oestado do dispositivo de comunicação sem fio com base noestado atual e nos sinais adicionais recebidos pelotransceptor 2612 e detectados pelo detector de sinais 2616.O dispositivo de comunicação sem fio é capaz de operar emqualquer um de vários estados.
O AT 106 inclui um determinador de sistema 2628utilizado para controlar o dispositivo de comunicação semfio e determinar para qual sistema provedor de serviços odispositivo de comunicação sem fio deve transferir-sequando se determina que o sistema provedor de serviçosatual é inadequado.Os diversos componentes do AT 106 são acopladosuns aos outros por um sistema de barramento 2630, que podeincluir um barramento de energia, um barramento de sinal decontrole e um barramento de sinal de condição além de umbarramento de dados. Entretanto, para maior clareza, osdiversos barramentos não mostrados na Figura 7 como osistema de barramento 2630. 0 AT 106 pode incluir também umprocessador de sinais digitais (DSP) 2609 para utilizaçãono processamento de sinais. Os versados na técnicaentenderão que o AT 106 mostrado na Figura 7 é um diagramade blocos funcionais e não uma enumeração de componentesespecíficos.
Os métodos e equipamentos da Figura 5 acimadescritos são executados por elementos correspondentes maisblocos de função mostrados na Figura 8. Em outras palavras,as etapas 100, 110, 112, 115, 117, 120 e 122 da Figura 5correspondem aos elementos mais blocos de função 3100,3110, 3112, 3115, 3120 e 3122 da Figura 8.
As etapas mostradas nas Figuras 4 e 5 e a máscarade código comprida mostrada na Figura 3 podem ser tambémarmazenadas como instruções localizadas como software oufirmware 43 localizado na memória 45 da estação base 820.Estas instruções podem ser executadas por um processador ouelemento de processamento, tal como a unidade .de controle822 mostrada na Figura 2.
Os versados na técnica entenderiam que os dados,instruções, comandos, informações, sinais, bits, símbolos echips referidos ao longo de toda a descrição acima sãovantajosamente representados por tensões, correntes, ondaseletromagnéticas, campos ou partículas magnéticas, camposou partículas ópticas ou qualquer combinação deles. Osversados na técnica entenderiam também que os diversosblocos, módulos, circuitos lógicos e etapas de algoritmoilustrativos descritos em conexão com as modalidades aquidescritas podem ser implementados como hardware eletrônico,software de comutador ou combinações de ambos. Os diversoscomponentes, blocos, módulos, circuitos e etapasilustrativos foram descrito genericamente em termos de suafuncionalidade. Se a funcionalidade é implementada comohardware ou software depende da aplicação especifica e dasrestrições de desenho impostas ao sistema como um todo. Osversados na técnica reconhecem a intercambialidade dohardware e software nestas circunstâncias e como melhorimplementar a funcionalidade descrita para cada aplicaçãoespecifica. Como exemplos, os diversos blocos, módulos,circuitos lógicos e etapas de algoritmo descritos emconexão com as modalidades aqui reveladas podem serimplementados ou executados com um processador para finsgerais, um processador de sinais digitais (DSP), umcircuito integrado especifico de aplicação (ASIC), umarranjo de portas programavel no campo (FPGA) ou outrodispositivo lógico programavel, porta discreta ou lógica detransistor, componentes de hardware discretos, tais como,por exemplo, registradores e FIFO, um processador queexecuta um conjunto de instruções de firmware, qualquermódulo de software programavel convencional e umprocessador, ou qualquer combinação deles projetada paraexecutar as funções aqui descritas. 0 processador pode servantajosamente um microprocessador, mas alternativamente oprocessador pode ser qualquer processador, controlador,microcontrolador ou máquina de estado convencional. 0módulo de software pode residir em uma memória RAM, umamemória flash, uma memória ROM, uma memória EPROM, umamemória EEPROM, em registradores, disco rigido, discoremovível, CD-ROM ou qualquer outra forma de meio dearmazenamento conhecida na técnica. Um processador exemplaré vantajosamente acoplado ao meio de armazenamento de modoa ler informações do, e gravar informações no, meio dearmazenamento. Alternativamente, o meio de armazenamentopode ser integrante com o processador. 0 processador e omeio de armazenamento podem residir em um ASIC. 0 ASIC poderesidir em um telefone ou outro terminal de usuário.Alternativamente, o processador e o meio de armazenamentopodem residir em um telefone ou outro terminal de usuário.0 processador pode ser implementado como uma combinação deDSP e microprocessador, ou como dois microprocessadores emconjunto com um núcleo de DSP, etc.
Foram assim mostradas e descritas modalidadespreferidas da presente invenção. Seria evidente aosversados na técnica, contudo, que numerosas alteraçõespodem ser feitas nas modalidades aqui reveladas sem que seabandone o espirito ou alcance da invenção. Portanto, apresente invenção não deve ser limitada exceto de acordocom as reivindicações seguintes.
Claims (30)
1. Método para multiplexar canais derealimentação de link reverso em uma única freqüência delink reverso que suporta várias freqüências de link diretopara canais de link direto, o qual compreende:atribuir a freqüência de link reverso a umaestação móvel;atribuir uma ou mais das freqüências de linkdireto à freqüência de link reverso; emultiplexar uma série dos canais de realimentaçãode link reverso na freqüência de link reverso.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, noqual os canais de realimentação de link reverso compreendemum canal de confirmação e um canal de controle de taxa dedados.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, noqual a etapa de multiplexar uma série dos canais derealimentação de link reverso na freqüência de link reversocompreende atribuir uma ou mais máscaras de códigocompridas aos canais de realimentação de link reverso, peloque os canais de realimentação de link reverso sãomultiplexados por divisão de código.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, noqual a etapa de atribuir a freqüência de link reverso a umaestação móvel compreende enviar uma mensagem de atribuiçãode canal de tráfego à estação móvel.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, quecompreende também a etapa de desligar de maneira autônoma afreqüência de link reverso.
6. Método, de acordo com a reivindicação 3, noqual a máscara de código comprida para cada um dos canaisde realimentação de link reverso é identificada por umindice de multiplexação de realimentação.
7. Método, de acordo com a reivindicação 4, noqual a etapa de multiplexar uma série dos canais derealimentação de link reverso na freqüência de link reversocompreende atribuir uma ou mais máscaras de códigocompridas aos canais de realimentação de link reverso, peloque os canais de realimentação de link reverso sãomultiplexados por divisão de código.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, noqual a máscara de código comprida para cada um dos canaisde realimentação de link reverso é identificada por umíndice de multiplexação de realimentação.
9. Método, de acordo com a reivindicação 6, noqual a máscara de código comprida compreende um campo deindice e um campo de identificador de terminal de acesso.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8, noqual a máscara de código comprida compreende um campo deíndice e um campo de identificador de terminal de acesso.
11. Equipamento de comunicação configurado paramultiplexar canais de realimentação de link reverso em umaúnica freqüência de link reverso que suporta váriasfreqüências de link direto para canais de link direto, oqual compreende:um transmissor;um receptor operacionalmente conectado aotransmissor;um processador operacionalmente conectado aotransmissor e ao receptor; euma memória operacionalmente conectada aoprocessador, em que o equipamento de comunicação é adaptadopara executar instruções armazenadas na memória quecompreendem:atribuir a freqüência de link reverso a uma estação móvel;atribuir uma ou mais das freqüências de link direto àfreqüência de link reverso; emultiplexar uma série dos canais de realimentação de linkreverso na freqüência de link reverso.
12. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 11, no qual os canais de realimentação delink reverso compreendem um canal de confirmação e um canalde controle de taxa de dados.
13. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 11, no qual a instrução de multiplexar umasérie dos canais de realimentação de link reverso nafreqüência de link reverso compreende atribuir uma ou maismáscaras de código compridas aos canais de realimentação delink reverso, pelo que os canais de realimentação de linkreverso são multiplexados por divisão de código.
14. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 11, no qual a instrução de atribuir afreqüência de link reverso a uma estação móvel compreendeenviar uma mensagem de atribuição de canal de tráfego àestação móvel.
15. Equipamento, de acordo com a reivindicação 11, que compreende também uma instrução para desligar demaneira autônoma a freqüência de link reverso.
16. Equipamento, de acordo com a reivindicação 13, no qual a máscara de código comprida para cada um doscanais de realimentação de link reverso é identificada porum Índice de multiplexação de realimentação.
17. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 14, no qual a instrução de multiplexar umasérie dos canais de realimentação de link reverso nfreqüência de link reverso compreende atribuir uma ou maismáscaras de código compridas aos canais de realimentação delink reverso> pelo que os canais de realimentação de linkreverso são multiplexados por divisão de código.
18. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 17, no qual a máscara de código comprida paracada um dos canais de realimentação de link reverso éidentificada por um indice de multiplexação derealimentação.
19. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 16, no qual a máscara de código compridacompreende um campo de indice e um campo de identificadorde terminal de acesso.
20. Equipamento de comunicação, de acordo com areivindicação 18, no qual a máscara de código compridacompreende um campo de indice e um campo de identificadorde terminal de acesso.
21. Um elemento para multiplexar canais derealimentação de link reverso em uma única freqüência delink reverso que suporta várias freqüências de link diretopara canais de link direto, o qual compreende:um elemento para atribuir a freqüência de linkreverso a uma estação móvel;um elemento para atribuir uma ou mais dasfreqüências de link direto à freqüência de link reverso/ eum elemento para multiplexar uma série dos canaisde realimentação de link reverso na freqüência de linkreverso.
22. Elemento para multiplexar canais derealimentação de link reverso em uma única freqüência delink reverso que suporta várias freqüências de link diretopara canais de link direto, de acordo com a reivindicação 21, no qual os canais de realimentação de link reversocompreendem um canal de confirmação e um canal de controlede taxa de dados.
23. Elemento para multiplexar canais derealimentação de link reverso em uma única freqüência delink reverso que suporta várias freqüências de link diretopara canais de link direto, de acordo com a reivindicação 21, no qual o elemento para multiplexar uma série doscanais de realimentação de link reverso na freqüência delink reverso compreende um elemento para atribuir uma oumais máscaras de código compridas aos canais derealimentação de link reverso, pelo que os canais derealimentação de link reverso são multiplexados por divisãode código.
24. Elemento para multiplexar canais derealimentação de link reverso em uma única freqüência delink reverso que suporta várias freqüências de link diretopara canais de link direto, de acordo com a reivindicação 21, no qual o elemento para atribuir a freqüência de linkreverso a uma estação móvel compreende um elemento paraenviar uma mensagem de atribuição de canal de tráfego àestação móvel.
25. Elemento para multiplexar canais derealimentação de link reverso em uma única freqüência delink reverso que suporta várias freqüências de link diretopara canais de link direto, de acordo com a reivindicação 21, que compreende também um elemento para desligar demaneira autônoma a freqüência de link reverso.
26. Elemento para multiplexar canais derealimentação de link reverso em uma única freqüência delink reverso que suporta freqüências de link direto paracanais de link direto, de acordo com a reivindicação 23, noqual a máscara de código comprida para cada um dos canaisde realimentação de link reverso é identificada por umindice de multiplexação de realimentação.
27. Elemento para multiplexar canais derealimentação de link reverso em uma única freqüência delink reverso que suporta várias freqüências de link diretopara canais de link direto, de acordo com a reivindicação 24, no qual o elemento para multiplexar uma série doscanais de realimentação de link reverso na freqüência delink reverso compreende um elemento para atribuir uma oumais máscaras de código compridas aos canais derealimentação de link reverso, pelo que os canais derealimentação de link reverso são multiplexados por divisãode código.
28. Elemento para multiplexar canais derealimentação de link reverso em uma única freqüência delink reverso que suporta várias freqüências de link diretopara canais de link direto, de acordo com a reivindicação 26, no qual a máscara de código comprida compreende umcampo de Índice e um campo de identificador de terminal deacesso.
29. Elemento para multiplexar canais derealimentação de link reverso em uma única freqüência delink reverso que suporta várias freqüências de link diretopara canais de link direto, de acordo com a reivindicação 27, no qual a máscara de código comprida para cada um doscanais de realimentação de link reverso é identificada porum Índice de multiplexação de realimentação.
30. Elemento para multiplexar canais derealimentação de link reverso em uma única freqüência delink reverso que suporta várias freqüências de link diretopara canais de link direto, de acordo com a reivindicação 29, no qual a máscara de código comprida compreende umcampo de índice e um campo de identificador de terminal deacesso.
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