BRPI0611410A2

BRPI0611410A2 - aparelho de estação base de comunicação sem fio e método de comunicação sem fio

Info

Publication number: BRPI0611410A2
Application number: BRPI0611410-5A
Authority: BR
Inventors: Atsushi Matsumoto; Masaru Fukuoka; Kenichi Miyoshi; Sadaki Futagi
Original assignee: Matsusthita Electric Ind Co Ltd
Priority date: 2005-05-26
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2010-11-23
Also published as: WO2006126616A1; US7852966B2; JPWO2006126616A1; JP5078610B2; EP1879306A1; US20090104908A1; CN101185263A

Abstract

APARELHO DE ESTAçãO BASE DE COMUNICAçãO SEM FIO E MéTODO DE COMUNICAçãO SEM FIO. Um aparelho de estação base de comunicação sem f io que pode elevar a eficiência de uso dos recursos de freqúência do sistema inteiro em uma transmissão de portadora múltipla. Neste aparelho, uma parte de separação (103) separa os simbolos recebidos a partir de uma parte de modulação (102) em simbolos a serem atribuidos a um primeiro grupo de subportadoras e em simbolos a serem atribuidos a um segundo grupo de subportadoras. Uma parte de regulagem (106-1) regula a potência de transmissão dos simbolos, os quais devem ser atribuidos ao primeiro grupo de subportadoras, para um valor de potência conforme calculado por uma parte de cálculo de potência (105), enquanto uma parte de regulagem (106-2) regula a potência de transmissão dos simbolos, os quais devem ser atribuidos ao segundo grupo de subportadoras, para um valor de potência, conforme calculado pela parte de cálculo de potência (105). Assim, o controle de potência de transmissão é diferentemente realizado entre os simbolos a serem atribuidos ao primeiro grupo de subportadoras e os simbolos a serem atribuidos ao segundo grupo de subportadoras.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHODE ESTAÇÃO BASE DE COMUNICAÇÃO SEM FIO E MÉTODO DE COMUNICAÇÃO SEM FIO".

Campo Técnico

A presente invenção se refere a um aparelho de comunicaçãosem fio e um método de comunicação sem fio.

Técnica Antecedente

No campo de comunicação sem fio, especialmente em comuni-cação móvel, uma variedade de informação, tais como imagem e dados, a-lém de voz, está se tornando alvos de transmissão nos últimos anos. É pre-visto que a demanda por uma transmissão mais rápida se torne mais au-mentada no futuro, e para a realização de uma transmissão de alta velocida-de, um esquema de transmissão sem fio, o qual utiliza recursos de freqüên-cia limitada mais efetivamente e obtém uma alta eficiência de transmissão,tem sido requerido.

O OFDM (Multiplexação de Divisão de Freqüência Ortogonal) éuma das técnicas de transmissão sem fio para se adequar a estas exigên-cias. O OFDM é uma das técnicas de comunicação de portadora múltipla,segundo a qual os dados são transmitidos em paralelo usando-se um grandenúmero de subportadoras, e é sabido que o OFDM provê alta eficiência deespectro e redução de interferência intersímbolo sob um ambiente de per-curso múltiplo e é efetivo para melhoria da eficiência de transmissão.

Por outro lado, a realização de uma reutilização de freqüência(reutilização de freqüências) usando a mesma freqüência portadora repeti-damente, é necessária definitivamente pelas razões de melhoria de alta efi-ciência de espectro e de fácil alocação de aparelho de estação base de co-municação sem fio, por exemplo.

Um método de reutilização de freqüência de OFDM para divisãoda banda de freqüência inteira disponível em sistemas em uma pluralidadede bandas e para uso da mesma banda de freqüência próximo do centro decélulas, enquanto se usam bandas de freqüência diferentes próximo de bor-das de célula (fronteira de célula) de células vizinhas (veja, por exemplo, oDocumento de Patente 1), recentemente é proposto.Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonesa AbertoNq 2004-159345.

Exposição da Invenção

Problemas a Serem Resolvidos pela Invenção

Contudo, nos métodos descritos no Documento de Patente 1,apenas uma parte da banda de freqüência inteira disponível em sistemaspode ser usada (por exemplo, quando a banda de freqüência inteira é dividi-da em quatro bandas de freqüência, apenas metade da banda de freqüênciainteira pode ser usada em cada célula), de modo que, uma eficiência de reu-tilização de freqüência não é necessariamente alta. Assim, a eficiência deuso de recurso de freqüência geral no sistema ainda é suscetível a melho-ramentos.

Portanto, é um objetivo da presente invenção prover um apare-Iho de estação base de comunicação sem fio e um método de comunicaçãosem fio que tornem possível melhorar a eficiência de uso de recurso de fre-qüência geral em um sistema, em comunicações de portadora múltipla.

Meios para Resolução do Problema

O aparelho de estação base de comunicação sem fio da presen-te invenção emprega uma configuração que tem: uma seção de controle depotência que realiza um controle de potência de transmissão de modo queuma potência de transmissão para um primeiro grupo de subportadora emuma pluralidade de subportadoras formando um sinal de portadora múltipladiminua, quando a qualidade recebida de uma estação móvel de comunica-ção sem fio for menor, e uma potência de transmissão para segundos gru-pos de subportadora diferente de células vizinhas na pluralidade de subpor-tadoras aumente, quando a qualidade recebida for menor; e uma seção detransmissão que transmite o sinal de portadora múltipla formado com a plu-ralidade de subportadoras, após o controle de potência de transmissão.

Efeito Vantajoso da Invenção

De acordo com a presente invenção, é possível melhorar a efici-ência de uso de recurso de freqüência em um sistema em comunicações deportadora múltipla.

Breve Descrição dos Desenhos

A FIG. 1 é um diagrama de blocos que mostra uma configuraçãode um aparelho de estação base de acordo com a Modalidade 1 da presenteinvenção;

a figura 2A ilustra um controle de potência de transmissão (umprimeiro grupo de subportadora) de acordo com a Modalidade 1 da presenteinvenção;

a figura 2B ilustra um controle de potência de transmissão (umsegundo grupo de subportadora) de acordo com a Modalidade 1 da presenteinvenção;

a figura 3A ilustra um controle de potência de transmissão (qua-lidade recebida: alta) de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção;

a figura 3B ilustra um controle de potência de transmissão (qua-lidade recebida: média) de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção;

a figura 3C ilustra um controle de potência de transmissão (qua-lidade recebida baixa) de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção;

a figura 4 ilustra um controle de potência de transmissão (potên-cia de transmissão total) de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção;

a figura 5 mostra um exemplo de arranjo de célula de acordocom a Modalidade 1 da presente invenção;

a figura 6A ilustra um controle de potência de transmissão (célu-la N9 1) de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção;

a figura 6B ilustra um controle de potência de transmissão (célu-la N9 2) de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção;

a figura 6C ilustra um controle de potência de transmissão (célu-la N9 3) de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção;

a figura 6D ilustra um controle de potência de transmissão (célu-la N9 4) de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção;

a figura 7 mostra a potência recebida de uma estação móvel deacordo com a Modalidade 1 da presente invenção;

a figura 8 é um diagrama de blocos que mostra uma configura-ção de um aparelho de estação base de acordo com a Modalidade 2 da pre-sente invenção;

a figura 9 é um diagrama de blocos que mostra uma configura-ção de um aparelho de estação base de acordo com a Modalidade 3 da pre-sente invenção;

a figura 10 é um diagrama de blocos que mostra uma configura-ção de um aparelho de estação base de acordo com a Modalidade 4 da pre-sente invenção; e

a figura 11 é um diagrama de blocos que mostra uma configura-ção de um aparelho de estação base de acordo com a Modalidade 5 da pre-sente invenção.

Melhor Modo para Realização da Invenção

As modalidades da presente invenção serão explicadas abaixo,em detalhes, com referência aos desenhos associados.

(Modalidade 1)

De acordo com a presente modalidade, uma potência de trans-missão para uma pluralidade de subportadoras formando um símbolo deOFDM é controlada com base na qualidade recebida de um símbolo deOFDM1 o qual é um sinal de portadora múltipla transmitido a partir de umaparelho de estação base de comunicação sem fio (a partir deste ponto,simplesmente "estação base") para um aparelho de estação móvel de co-municação sem fio (a partir deste ponto, simplesmente "estação móvel").Mais ainda, uma pluralidade de subportadoras formando um símbolo deOFDM é dividida em um primeiro grupo de subportadora para o qual umapotência de transmissão é diminuída, quando a qualidade recebida for me-nor, e um segundo grupo de subportadora para o qual uma potência detransmissão é aumentada, quando a qualidade recebida for menor. Mais a -inda, as células vizinhas regulam os segundos grupos de subportadora u-sando subportadoras diferentes.

A figura 1 mostra a configuração de estação base 100 de acordocom a presente modalidade.

Na estação base 100, a seção de codificação 101 realiza umprocessamento de codificação nos dados de transmissão introduzidos (istoé, uma seqüência de bit), e a seção de modulação 102 realiza um proces-samento de modulação nos dados de transmissão, após uma codificaçãopor esquemas de modulação incluindo QPSK e 16QAM e cria símbolos. In-cidentalmente, de acordo com a presente modalidade, a taxa de codificaçãona seção de codificação 101 e o esquema de modulação na seção de modu-lação 102 são determinados de antemão.

A seção de separação 103 divide os símbolos introduzidos apartir da seção de modulação 102 em símbolos a serem atribuídos a umprimeiro grupo de subportadora e símbolos a serem atribuídos a um segun-do grupo de subportadora, extrai os símbolos a serem atribuídos ao primeirogrupo de subportadora para a seção de regulagem 106-1 e os símbolos aserem atribuídos ao segundo grupo de subportadora para a seção de regu-lagem 106-2.

A seção de regulagem 106-1 regula a potência de transmissãopara os símbolos a serem atribuídos ao primeiro grupo de subportadora parao valor de potência calculado na seção de cálculo de potência 105. Alémdisso, a seção de regulagem 106-2 regula a potência de transmissão para ossímbolos a serem atribuídos ao segundo grupo de subportadora para o valorde potência calculado na seção de cálculo de potência 105. Mais ainda, obloco de controle de potência de transmissão 104 é compreendido pelas se-ções de regulagem 106-1 e 106-2 e pela seção de cálculo de potência 105, eum controle de potência diferente é realizado nos símbolos a serem atribuí-dos ao primeiro grupo de subportadora e nos símbolos a serem atribuídos aosegundo grupo de subportadora. Os detalhes de controle de potência detransmissão serão descritos mais tarde. Os símbolos após o controle de po-tência de transmissão são extraídos para a seção de atribuição de subporta-dora107.

A seção de atribuição de subportadora 107 atribui os símbolosextraídos a partir da seção de regulagem 106-1 para o primeiro grupo desubportadora e os símbolos extraídos a partir da seção de regulagem 106-2para o segundo grupo de subportadora, e extrai os grupos para a seção deIFFT (Transformada de Fourier Rápida Inversa) 108. Por meio desta atribui-ção, um controle de potência de transmissão diferente será aplicado ao pri-meiro grupo de subportadora e ao segundo grupo de subportadora.

A seção de IFFT 108 realiza uma IFFT no primeiro grupo desubportadora e no segundo grupo de subportadora compreendidos por umapluralidade de subportadoras e adquire um símbolo de OFDM.

A seção de anexação de Gl 109 anexa o mesmo sinal como aparte final de um símbolo de OFDM, ao começo daquele símbolo de OFDMpara a provisão de um intervalo de guarda ("Gl").

A seção de transmissão de rádio 110 realiza um processamentode transmissão incluindo uma conversão D/A, amplificação e conversão paracima no símbolo de OFDM com uma anexação de um Gl, e transmite o re-sultado a partir da antena 111 para a estação móvel (não mostrada).

A propósito, a seção de recepção de rádio 112 recebe um sinaltransmitido a partir da estação móvel através da antena 111 e realiza umprocessamento de recepção, incluindo uma conversão para baixo e umaconversão D/A neste sinal recebido.

Este sinal recebido inclui uma informação de qualidade recebidareportada a partir da estação móvel. Incidentalmente, a estação móvel é ca-paz de medir a qualidade recebida a partir da SNR recebida, da SIR recebi-da, da SINR recebida, da CINR recebida, da potência recebida, da potênciade interferência, taxa de erro de bit, ritmo de transferência, MCS (Esquemade Modulação e Codificação) que obtém uma taxa de erro predeterminada, eassim por diante. Além disso, uma informação de qualidade recebida podeser referida como "CQI" (Indicador de Qualidade de Canal) e "CSI" (Informa-ção de Estado de Canal), por exemplo. Mais ainda, a estação móvel podemedir a qualidade recebida usando um sinal de piloto transmitido a partir daestação base 100. A medição de qualidade recebida é possível usando-se,por exemplo, o sinal de piloto comum ao qual o controle de potência detransmissão não é aplicado ou o sinal de piloto dedicado ao qual um controlede potência de transmissão é aplicado. Se o sinal de piloto dedicado for u-sado, a estação móvel medirá a qualidade recebida incluindo uma variaçãode potência pelo controle de potência de transmissão na estação base 100,de modo que uma medição de qualidade recebida acurada seja possível. Ainformação de qualidade recebida reportada a partir da estação móvel podeser usada para a transmissão de programação de dados e adaptação deenlace.

A seção de demodulação 113 realiza um processamento de de-modulação no sinal após o processamento de recepção, e a seção de deco-dificação 114 realiza uma decodificação no sinal após uma demodulação.Por meio disto, os dados recebidos são adquiridos, e a informação de quali-dade recebida nos dados recebidos é introduzida na seção de cálculo depotência 105.

A seção de cálculo de potência 105 calcula o valor de potênciade transmissão para o primeiro grupo de subportadora e o valor de potênciade transmissão para o segundo grupo de subportadora individualmente, combase na informação de qualidade recebida.

Mais ainda, quando a estação base 100 é usada em um sistemade comunicação de TDD, uma correlação entre as características de canalde enlace ascendente e as características de canal de enlace descendente émuito alta, de modo que a estação base 100 pode estimar a qualidade rece-bida medida em uma estação móvel a partir da qualidade recebida de umsinal a partir da estação móvel. Conseqüentemente, em um sistema de co-municação de TDD, a estação base 100 mede a qualidade recebida do sinala partir da estação móvel, e a seção de cálculo de potência 105 pode calcular ovalor de potência de transmissão com base naquela qualidade recebida.

Em seguida, o controle de potência de transmissão será explica-do abaixo em detalhes.

O bloco de controle de potência de transmissão 104 realiza umcontrole de potência de transmissão no primeiro grupo de subportadora, con-forme mostrado na figura 2A, e realiza um controle de potência de transmis-são no primeiro grupo de subportadora, conforme mostrado na figura 2B.Isto é, quando a distância entre a estação base 100 e uma estação móvelpara a qual um símbolo de OFDM é transmitido, é maior, a potência detransmissão para o primeiro grupo de subportadora é diminuída e a potênciade transmissão para o segundo grupo de subportadora é aumentada. A dis-tância entre a estação base 100 e a estação móvel pode ser estimada deacordo com a qualidade recebida na estação móvel. Isto é, quando a distân-cia é maior, uma atenuação nos canais aumenta, e a qualidade recebida émenor. Então, quando a qualidade recebida reportada a partir da estaçãomóvel é menor, o bloco de controle de potência de transmissão 104 diminuia potência de transmissão para o primeiro grupo de subportadora (FIG. 2A)e aumenta a potência de transmissão para o segundo grupo de subportado-ra (FIG. 2B). Para ser mais específico, com referência às FIG. 2A e 2B, aseção de cálculo de potência 105 calcula os valores de potência de trans-missão para o primeiro grupo de subportadora e para o segundo grupo desubportadora individualmente de acordo com a qualidade recebida. Então,com base nestes valores de potência de transmissão, a seção de regulagem106-1 regula a potência de transmissão para os símbolos a serem atribuídosao primeiro grupo de subportadora e a seção de regulagem 106-2 regula apotência de transmissão para os símbolos a serem atribuídos ao segundogrupo de subportadora.

Em seguida, com referência às FIG. 3a a 3C, o controle de po-tência de transmissão para subportadoras em um símbolo de OFDM seráexplicado em maiores detalhes. Nos exemplos das FIG. 3A a 3C, um símbo-lo de OFDM é formado com as subportadoras fi a fi6. Como o primeiro grupode subportadora, as subportadoras f2, h, U, f6, h, fs, f-io, fn, fi2, fi4, fis e fi6são reguladas. Como o segundo grupo de subportadora, as subportadorasfi, fs, fg e fi3 são reguladas. Além disso, a localização da estação móvel émais distante da estação base 100, na ordem da figura 3A, da figura 3B e dafigura 3C. Isto é, a figura 3A mostra a potência de transmissão quando a es-tação móvel está localizada mais próximo do centro de uma célula e a quali-dade recebida é alta. Ainda, a figura 3C mostra a potência de transmissãoquando a estação móvel está localizada próximo de uma borda de célula e aqualidade recebida é baixa. Ainda, a figura 3B mostra a potência de trans-missão quando a estação móvel está localizada em outros locais na célula ea qualidade recebida está entre a figura 3A e a figura 3C. Desta forma, obloco de controle de potência de transmissão 104 realiza um controle de po-tência de transmissão diferente no primeiro grupo de subportadora e no se-gundo grupo de subportadora em um símbolo de OFDM. Isto é, quando aestação móvel é mais distante da estação base 100 e mais próxima da bor-da de célula, o bloco de controle de potência de transmissão 104 torna apotência de transmissão para o segundo grupo de subportadora maior e me-lhora a qualidade recebida do segundo grupo de subportadora na estaçãomóvel.

Mais ainda, o bloco de controle de potência de transmissão 104,quando a estação móvel está localizada próximo do centro da célula, conformemostrado na figura 3A, regula a potência de transmissão para as subportado-ras fi a fi6 no mesmo nível e usa toda a banda de freqüência (fi a fi6) dispo-nível para uso no sistema em uma condição uniforme. Isto é, quando a esta-ção móvel está localizada próximo do centro da célula, todas as subportado-ras estão disponíveis. Mais ainda, este valor de potência de transmissão domesmo nível é o valor de potência de transmissão máximo para as subpor-tadoras no primeiro grupo de subportadora.

Mais ainda, com base no valor de potência de transmissão domesmo nível mostrado na figura 3A, quando o bloco de controle de potênciade transmissão 104 aumenta a potência de transmissão para o segundogrupo de subportadora, o bloco de controle de potência de transmissão 104diminui a potência de transmissão para o primeiro grupo de subportadora demodo conforme. Por meio disto, conforme mostrado na figura 4, a soma depotência de transmissão 31 para o primeiro grupo de subportadora e da po-tência de transmissão 32 para o segundo grupo de subportadora (potênciade transmissão total) é fixa em todos os momentos. Conseqüentemente,quando a estação móvel está localizada próximo da borda de célula, as sub-portadoras no segundo grupo de subportadora podem ser utilizadas.

Em seguida, um controle de potência de transmissão nas célulasvizinhas será descrito por célula. A FIG. 5 mostra um exemplo de arranjo decélula de quatro células. Aqui, será dada uma explicação abaixo se concen-trando em uma estação móvel a qual está engajada em comunicação comuma estação base de célula Nq 1 e a qual está localizada próximo da bordade célula 50 de célula Nq 1.

Além disso, conforme mostrado nas FIG. 6A a 6D, as subporta-doras f-i, f5, fg e fi3 são reguladas no segundo grupo de subportadora na cé-lula 1, as subportadoras f2, fô, fio e fi4 são reguladas no segundo grupo desubportadora na célula 2, as subportadoras f3, f7, fn e fi5 são reguladas nosegundo grupo de subportadora na célula 3, e as subportadoras f4, fs, fi2 efi6 são reguladas no segundo grupo de subportadora na célula 4. Isto é, ascélulas vizinhas regulam os respectivos segundos grupos de subportadorausando subportadoras diferentes. Um padrão de regulagem regular de des-locamento do segundo grupo de subportadora por uma subportadora, porcélula, é empregado aqui. Se o segundo grupo de subportadora tiver subpor-tadoras diferentes entre células vizinhas, ele pode não necessariamente serum padrão de regulagem regular. Por exemplo, com base em padrões ran-dômicos incluindo padrões de PN (pseudo-ruído), cada célula pode regularum segundo grupo de subportadora de uma maneira dispersa autônoma.

Desta forma, pela regulagem do segundo grupo de subportadora de umamaneira dispersa autônoma, não é necessário que as localizações de fre-qüência do segundo grupo de subportadora sejam predeterminadas em umsistema, de modo que um projeto de sistema é mais simples. Mais ainda,uma pluralidade de subportadoras consecutivas pode ser regulada no se-gundo grupo de subportadora.

Incidentalmente, as estações bases nas células 2 a 4 estão en-gajadas em comunicação com outras estações móveis localizadas nas célu-las 2 a 4. Além disso, todas as estações bases nas células 1 a 4 têm amesma configuração (FIG. 1).

Na célula N9 1, uma estação móvel atualmente engajada emcomunicação está localizada próximo da borda de célula, de modo que, con-forme mostrado na figura 6A, a estação base aumente a potência de trans-missão para o segundo grupo de subportadora (f1f f5, f9 e fi3). A propósito,nas células Nq 2 a Nq 4, o controle de potência de transmissão mostrado nasFIG. 6B a 6D é realizado em estações móveis correntemente engajadas emcomunicação em células. Para a estação móvel correntemente engajada emcomunicação na célula Nq 1, o símbolo de OFDM mostrado na figura 6A éum sinal desejado, e os símbolos de OFDM mostrados nas FIG. 6B a 6D sãosinais de interferência.

Por este controle de potência de transmissão entre células vizi-nhas, a potência recebida de sinais os quais a estação móvel engajada emcomunicação na borda de célula na célula N9 1 recebe se torna conformemostrado na figura 7. A estação móvel está localizada na borda de célula, demodo que a potência recebida dos sinais de segundo grupo de subportadora71, 72, 73 e 74 aumenta. Mais ainda, subportadoras diferentes são regula-das como os segundos grupos de subportadora entre as células vizinhas, demodo que, nas subportadoras f-i, f5, fg e fi3 no segundo grupo de subportado-ra da célula N2 1, a potência recebida de sinais de interferência das célulasN9 2 a Nq 4 seja significativamente menor do que a potência recebida dossinais desejados 71, 72, 73 e 74. Conseqüentemente, mesmo quando estaestação móvel está localizada na borda de célula, os sinais desejados 71,72, 73 e 74 no mesmo segundo grupo de subportadora atendem à qualidaderecebida requerida.

Incidentalmente, mediante uma transferência de ponto a pontoda estação móvel entre células vizinhas, os mesmos dados podem ser atri-buídos ao segundo grupo de subportadora entre células vizinhas, Por exem-pio, na figura 5, mediante uma transferência de ponto a ponto da estaçãomóvel da célula N9 1 para a célula N9 3, os dados atribuídos às subportado-ras fi, f5, fg e fi3 (mostradas na figura 6A) e os dados atribuídos às subporta-doras f3, f7, fn e f 15 (mostradas na figura 6C) podem ser os mesmos. Istotorna possível realizar uma transferência de ponto a ponto temporária (softhandover) usando os segundos grupos de subportadora.

Além disso, mediante uma transferência de ponto a ponto daestação móvel entre células vizinhas, as mesmas subportadoras podem serreguladas como os segundos grupos de subportadoras nas células vizinhas,e um processamento de codificação de diversidade de transmissão pode serrealizado nos dados de transmissão. Isto torna possível reduzir a taxa deerro do sinal recebido na estação móvel mediante uma transferência de pon-to a ponto temporária.

Desta forma, de acordo com a presente modalidade, em cadacélula, todas as subportadoras podem ser utilizadas próximo do centro dascélulas; por outro lado, na borda de célula próxima em que a qualidade re-cebida é baixa, pela utilização preferencialmente de subportadoras diferen-tes entre bordas vizinhas, uma interferência intercélula pode ser minimizadaentre células vizinhas. Conseqüentemente, de acordo com a presente moda-lidade, a banda de freqüência que cada célula é capaz de utilizar aumenta,se comparada com a técnica relacionada e, como resultado, a eficiência deuso de recurso de freqüência no sistema pode ser melhorada.

Mais ainda, a soma da potência de transmissão para o primeirogrupo de subportadora e a potência de transmissão para o segundo grupode subportadora (potência de transmissão total) é fixa em todos os momen-tos, de modo que uma interferência intercélula entre células vizinhas possaser minimizada, sem um aumento da potência de transmissão total. Isto é,sem se aumentar o consumo de potência na estação base e a carga sobre oamplificador na seção de transmissão de rádio, a eficiência de uso de recur-so de freqüência pode ser melhorada.

(Modalidade 2)

A estação base de acordo com a presente modalidade muda onúmero de modulação M-ário para dados, a taxa de codificação para dadose o número de repetições para dados, de acordo com a potência de trans-missão.

A figura 8 mostra a configuração de estação base 200 de acordocom a presente modalidade. Na figura 8, os mesmos números de referênciasão atribuídos às mesmas partes que na Modalidade 1 (FIG. 1) e as explica-ções das mesmas serão omitidas.

A seção de controle de MCS 201 controla a taxa de codificaçãona seção de codificação 101 e o esquema de modulação na seção de modu-lação 102, de acordo com o valor de potência de transmissão para o primei-ro grupo de subportadora e o valor de potência de transmissão para o se-gundo grupo de subportadora introduzidos a partir da seção de cálculo depotência 105. Para se ser mais específico, a seção de controle de MCS 201aumenta a taxa de codificação, quando o valor de potência de transmissãofor maior, e diminui a taxa de codificação, quando o valor de potência detransmissão for menor. Mais ainda, a seção de controle de MCS 201 aumen-ta o número de modulação M-ário pela mudança do esquema de modulaçãode BPSK para QPSK, de QPSK para 8PSK, de 8PSK para 16QAM e de16QAM para 64QAM, quando o valor de potência de transmissão for menor.

A seção de repetição 202 realiza uma repetição nos símbolosextraídos a partir da seção de modulação 102, produz uma pluralidade desímbolos idênticos e extrai os símbolos para a seção de separação 103. In-cidentalmente, esta pluralidade de símbolos idênticos forma uma unidade,referida como a "unidade de repetição". Pela combinação de símbolos porunidade de repetição, na estação móvel um ganho de diversidade é adquirido.

A seção de controle de RF (Fator de Repetição) 203 controla onúmero de repetições (isto é, o número de duplicatas) na seção de repetição202, isto é, o fator de repetição, de acordo com o valor de potência detransmissão do primeiro grupo de subportadora e o valor de potência detransmissão do segundo grupo de subportadora introduzidos a partir da se-ção de cálculo de potência 105. Para se ser mais específico, a seção decontrole de RF 203 torna o número de repetições maior, quando o valor depotência de transmissão diminui, e torna o número de repetições menor,quando o valor de potência de transmissão aumentar.

Desta forma, pelo controle de MCS e de fatores de repetição, épossível regular um MCS adequado e fatores de repetição adequados deacordo com a potência de transmissão para subportadoras. Isto é, mesmoquando uma estação móvel está localizada próximo de uma borda de célulae um segundo grupo de subportadora está apenas disponível, pelo aumentodo número de modulação M-ário e da taxa de decodificação e pela diminui-ção de um fator de repetição para um segundo grupo de subportadora, umadiminuição na eficiência de transmissão pode ser impedida.

Mais ainda, uma configuração foi explicada com a presente mo-dalidade, em que todos dentre o esquema de modulação, a taxa de codifica-ção e os fatores de repetição são mudados de acordo com a potência detransmissão. Contudo, as configurações também podem ser aplicadas nasquais dois deles ou qualquer um deles é mudado de acordo com a potênciade transmissão.

(Modalidade 3)

Uma estação base de acordo com a presente modalidade atribuibits de paridade ao primeiro grupo de subportadora e bits sistemáticos aosegundo grupo de subportadora.

A figura 9 mostra a configuração de estação base 300 de acordocom a presente modalidade. Na figura 9, os mesmos números de referênciasão atribuídos às mesmas partes que na Modalidade 1 (FIG. 1) e as explica-ções das mesmas serão omitidas.

A seção de codificação 301 realiza uma codificação de correçãode erro nos dados de transmissão (isto é, uma seqüência de bit) usando umcódigo sistemático, tal como um turbocódigo. A seção de codificação 301codifica a seqüência de bit de transmissão usando o código sistemático e,como resultado, gera bits sistemáticos os quais são bits de transmissão emsi e bits de paridade, os quais são bits redundantes.

A seção de separação 302 divide a seqüência de bit introduzidaa partir da seção de codificação 301 nos bits de paridade e nos bits sistemá-ticos e extrai os bits de paridade para a seção de modulação 303-1 e os bitssistemáticos para a seção de modulação 303-2.

A seção de modulação 303-1 realiza um processamento de mo-dulação nos bits de paridade e gera símbolos. Assim sendo, os símbolosextraídos a partir da seção de modulação 303-1 são formados com bits deparidade apenas.

A seção de modulação 303-2 realiza um processamento de mo-dulação nos bits sistemáticos e gera símbolos. Assim sendo, os símbolosextraídos a partir da seção de modulação 303-2 são formados com bits sis-temáticos apenas.

A seção de regulagem 106-1 regula a potência de transmissãopara os símbolos a serem atribuídos ao primeiro grupo de subportadora, istoé, símbolos formados com bits de paridade apenas, para o valor de potênciacalculado na seção de cálculo de potência 105. Além disso, a seção de regu-lagem 106-2 regula a potência de transmissão para os símbolos a serematribuídos ao segundo grupo de subportadora, isto é, símbolos formadoscom os bits sistemáticos apenas, para o valor de polímero calculado na se-ção de cálculo de potência 105. Os símbolos após o controle de potência detransmissão são extraídos para a seção de atribuição de subportadora 107.Incidentalmente, o método de controle de potência de transmissão é o mes-mo que na Modalidade 1 para o primeiro grupo de subportadora e o segundogrupo de subportadora.

Desta forma, a atribuição dos bits de paridade ao primeiro grupode subportadora 3 dos bits sistemáticos ao segundo grupo de subportadoratorna possível aumentar a potência de transmissão para os bits sistemáticospreferencialmente e melhorar a qualidade. Conseqüentemente, uma capaci-dade de correção de erro é melhorada e, como resultado, o ritmo de transfe-rência pode ser melhorado.

(Modalidade 4)

Uma estação base de acordo com a presente modalidade atribuisímbolos de piloto ao segundo grupo de subportadora.

A figura 10 mostra a configuração de estação base 400 de acor-do com a presente modalidade. Na figura 10, os mesmos números de refe-rência são atribuídos às mesmas partes que na Modalidade 1 (FIG. 1) e asexplicações das mesmas serão omitidas.

A seção de regulagem 106-2 recebe como entrada os símbolosde piloto. Então, a seção de regulagem 106-2 regula a potência de transmis-são para os símbolos a serem atribuídos ao segundo grupo de subportadora,isto é, símbolos de piloto, para o valor de potência calculado na seção decálculo de potência 105.

Desta forma, a atribuição de símbolos de piloto ao segundo gru-po de subportadora torna possível aumentar a potência de transmissão paraos símbolos de piloto de preferência. Conseqüentemente, a acurácia da es-timativa de canal melhora na estação móvel e, como resultado, o ritmo detransferência pode ser melhorado.

Incidentalmente1 sinais de canal de controle podem ser atribuí-dos ao segundo grupo de subportadora, ao invés de símbolos de piloto. Deacordo com os padrões do 3GPP, os canais de controle incluem HS-SCCH(Canal de Controle Compartilhado para HS-DSCH), o DCCH (Canal de Con-trole Físico Dedicado), o P-CCPCH (Canal Físico de Controle Comum Pri-mário), o S-CCPCH (Canal Físico de Controle Comum Secundário) e oDPCCH (Canal de Controle Físico Dedicado).

Desta forma, a atribuição de um sinal de canal de controle o qualrequer alta qualidade, para o segundo grupo de subportadora torna possívelaumentar a potência de transmissão para o sinal de canal de controle, prefe-rencialmente, e melhorar a qualidade. Conseqüentemente, erros nos sinaisde canal de controle podem ser reduzidos e, como resultado, o ritmo detransmissão pode ser melhorado.

(Modalidade 5)

Uma estação base de acordo com a presente modalidade atribuidados de transmissão para uma estação móvel localizada a uma certa dis-tância de uma borda de célula, ao segundo grupo de subportadora, e atribuidados de transmissão para uma estação móvel localizada a uma certa dis-tância da estação base ao primeiro grupo de subportadora. Isto é, na pre-sente modalidade, os dados para uma pluralidade de estações móveis sãomultiplexados na f mediante um símbolo de OFDM.

A figura 11 mostra a configuração de estação base 500 de acor-do com a presente modalidade. Na figura 11, os mesmos números de refe-rência são atribuídos às mesmas partes que na Modalidade 1 (FIG. 1) e asexplicações das mesmas serão omitidas.

Os dados de transmissão para a estação móvel N9 1 são intro-duzidos na seção de codificação 101-1. A estação móvel N9 1 está localiza-da a uma certa distância da estação base. A seção de codificação 101-1 rea-liza um processamento de codificação nos dados de transmissão introduzi-dos N21, a seção de modulação 102-1 realiza um processamento de modu-lação nos dados de transmissão N91 após uma codificação, gera símbolos eextrai os símbolos para a seção de regulagem 106-1.

Os dados de transmissão para a estação móvel Ng 2 são intro-duzidos na seção de codificação 101-2. A estação móvel Ne 2 está localiza-da a uma certa distância da borda de célula. A seção de codificação 101 -2realiza um processamento de codificação nos dados de transmissão introdu-zidos Ng 2, a seção de modulação 102-1 realiza um processamento de mo-dulação nos dados de transmissão Ng 2, após uma codificação, gera símbo-los e extrai os símbolos para a seção de regulagem 106-2.

A seção de regulagem 106-1 regula a potência de transmissãopara os símbolos a serem atribuídos para o primeiro grupo de subportadora,isto é, os símbolos para a estação móvel N9 1, para o valor de potência cal-culado na seção de cálculo de potência 105. Por outro lado, a seção de mo-dulação 102-1 regula a potência de transmissão para os símbolos a serematribuídos para o segundo grupo de subportadora, isto é, os símbolos para aestação móvel N9 2, para o valor de potência calculado na seção de cálculode potência 105. Os símbolos após o controle de potência de transmissãosão extraídos para a seção de atribuição de subportadora 107.

Desta forma, os dados para a estação móvel N9 1 são atribuídosao primeiro grupo de subportadora e os dados para a estação móvel Ng 2são atribuídos ao segundo grupo de subportadora.

A propósito, a seção de recepção de rádio 112 recebe sinaistransmitidos a partir das estações móveis N9 1 e N9 2 através da antena 111e realiza um processamento de recepção incluindo uma conversão para bai-xo e uma conversão D/a nestes sinais recebidos.

A seção de demodulação 113 realiza um processamento de de-modulação nos sinais após o processamento de recepção, e a seção de de-codificação 114 realiza uma decodificação nos sinais, após a demodulação.Por meio disto, os dados recebidos são adquiridos e a informação de quali-dade recebida nos dados recebidos é introduzida na seção de cálculo depotência 105. Isto é, a informação de qualidade recebida N9 1 a partir da es-tação móvel N91 e a informação de qualidade recebida N9 2 da estação mó-vel N9 2 são introduzidas na seção de cálculo de potência 105.

A seção de cálculo de potência 105 calcula o valor de potênciade transmissão para o primeiro grupo de subportadora e o valor de potênciade transmissão para o segundo grupo de subportadora com base na infor-mação de qualidade recebida. Incidentalmente, o método de controle de po-tência de transmissão do primeiro grupo de subportadora e de um segundogrupo de subportadora é o mesmo que na Modalidade 1.

Por meio disto, quando os dados para uma pluralidade de esta-ções móveis são multiplexados na freqüência mediante um símbolo deOFDM, é possível aquela atribuição de subportadoras adequadas e um con-trole de potência de transmissão de acordo com a localização da estaçãomóvel, isto é, a distância a partir da estação base, de modo que o ritmo detransferência de sistema geral possa ser aumentado.

Incidentalmente, a localização de cada estação móvel pode seraprendida a partir da informação de qualidade recebida reportada a partir daestação móvel. Isto é, a informação de qualidade recebida é comparada como valor de limite predeterminado N91 e, quando a qualidade recebida é maisalta do que o valor de limite N9 1, a estação móvel que reportou a informa-ção de qualidade recebida é determinada como sendo a estação móvel N9 1,a qual está localizada a uma certa distância da estação base 500 (isto é,próxima do centro da célula). Além disso, a informação de qualidade recebi-da é comparada com um valor de limite predeterminado N9 2 que é menordo que o valor de limite N9 1 e, quando a informação de qualidade recebidafor menor do que o valor de limite N9 2, a estação base 500 determinará quea estação móvel que reportou a informação recebida é a estação móvel N92, a qual está localizada a uma certa distância da borda de célula (isto é,próxima da borda de célula).

Mais ainda, embora tenham sido descritos casos com as moda-Iidades acima em que a presente invenção é aplicada a células, a presenteinvenção também pode ser aplicada em setores.

Mais ainda, nas modalidades acima, o esquema de transmissãodo sinal que uma estação móvel transmite em um enlace ascendente não éespecificamente limitado. Uma estação móvel pode usar quaisquer esque-mas de transmissão, por exemplo, esquema de portadora única, esquemade OFDM e esquema de CDMA.

Mais ainda, o aparelho de estação base pode ser referido como"Nó B", a estação móvel pode ser referida como "UE" e a subportadora podeser referida como um "tom". Além disso, um grupo de subportadora pode serreferido como um "bloco de recurso" e uma "unidade de recurso".

Mais ainda, embora com as modalidades acima tenham sidodescritos casos em que a presente invenção é configurada por hardware, apresente invenção pode ser implementada por software.

Cada bloco de função empregado na descrição de cada umadas modalidades mencionadas anteriormente tipicamente pode ser imple-mentado em um LSI constituído por um circuito integrado. Estes podem serchips individuais ou parcial ou totalmente contidos em um chip único. "LSI" éadotado aqui, mas isto também pode ser referido como um "IC", um "LSI desistema", um "superLSI" ou um "ultraLSI", dependendo de diferentes exten-sões de integração.

Ainda, o método de integração de circuito não está limitado aosLSIs, e uma implementação usando um circuito dedicado ou processadoresde finalidade geral também é possível. Após a fabricação do LSI, a utilizaçãode um FPGA (Arranjo de Porta Programável de Campo) ou um processadorreconfigurável em que conexões e regulagens de células de circuito em umLSI podem ser reconfiguradas também é possível.

Ainda, se uma tecnologia de circuito integrado vier a substituirLSIs1 como resultado do avanço da tecnologia de semicondutores ou umaoutra tecnologia derivada, naturalmente também é possível realizar uma in-tegração de bloco de função usando-se esta tecnologia. Uma aplicação embiotecnologia também é possível.O presente pedido é baseado no Pedido de Patente JaponesaNe 2005-154014, depositado em 26 de maio de 2005, cujo conteúdo inteiro éexpressamente incorporado aqui como referência.

Aplicabilidade Industrial

A presente invenção é aplicável, por exemplo, a sistemas decomunicação móveis.

Claims

1. Aparelho de estação base de comunicação sem fio, que com-preende:uma seção de controle de potência que realiza um controle depotência de transmissão de modo que uma potência de transmissão para umprimeiro grupo de subportadora em uma pluralidade de subportadoras for-mando um sinal de portadora múltipla diminua, quando a qualidade recebidade uma estação móvel de comunicação sem fio for menor, e uma potênciade transmissão para um segundo grupo de subportadora na pluralidade desubportadoras diferentes de células vizinhas aumente, quando a qualidaderecebida for menor; euma seção de transmissão que transmite o sinal de portadoramúltipla formado com a pluralidade de subportadoras, após o controle depotência de transmissão.

2. Aparelho de estação base de comunicação sem fio, de acordocom a reivindicação 1, onde a seção de controle de potência fixa uma somatotal da potência de transmissão para o primeiro grupo de subportadora e apotência de transmissão para o segundo grupo de subportadora.

3. Aparelho de estação base de comunicação sem fio, de acordocom a reivindicação 1, que ainda compreende uma seção de controle deesquema de modulação e codificação que aumenta o número de modulaçãoM-ário para os dados a serem atribuídos ao primeiro grupo de subportadoraou ao segundo grupo de subportadora, quando a seção de controle de po-tência aumentar a potência de transmissão para o primeiro grupo de subpor-tadora ou o segundo grupo de subportadora.

4. Aparelho de estação base de comunicação sem fio, de acordocom a reivindicação 1, que ainda compreende uma seção de controle deesquema de modulação e codificação que aumenta uma taxa de codificaçãopara os dados a serem atribuídos ao primeiro grupo de subportadora ou aosegundo grupo de subportadora, quando a seção de controle de potênciaaumentar a potência de transmissão para o primeiro grupo de subportadoraou o segundo grupo de subportadora.

5. Aparelho de estação base de comunicação sem fio, de acordocom a reivindicação 1, que ainda compreende uma seção de controle defator de repetição que aumenta (a) o número de repetição para os dados aserem alocados ao primeiro grupo de subportadora ou ao segundo grupo desubportadora, quando a seção de controle de potência diminuir a potênciade transmissão para o primeiro grupo de subportadora ou o segundo grupode subportadora.

6. Aparelho de estação base de comunicação sem fio, de acordocom a reivindicação 1, que ainda compreende:uma seção de codificação que codifica dados de transmissão egera bits sistemáticos e bits de paridade; euma seção de atribuição que atribui os bits sistemáticos para osegundo grupo de subportadora e os bits de paridade para o primeiro grupode subportadora.

7. Aparelho de estação base de comunicação sem fio, de acordocom a reivindicação 1, que ainda compreende uma seção de atribuição queatribui um símbolo de piloto ao segundo grupo de subportadora.

8. Aparelho de estação base de comunicação sem fio, de acordocom a reivindicação 1, que ainda compreende uma seção de atribuição queatribui um sinal de canal de controle ao segundo grupo de subportadora.

9. Aparelho de estação base de comunicação sem fio, de acordocom a reivindicação 1, que ainda compreende uma seção de atribuição queatribui dados de transmissão para um aparelho de estação móvel de comu-nicação sem fio localizado a uma certa distância de uma borda de célula aosegundo grupo de subportadora, e atribui dados de transmissão para umaparelho de estação móvel de comunicação sem fio localizado a uma certadistância do aparelho de estação base de comunicação sem fio ao primeirogrupo de subportadora.

10. Método de comunicação sem fio, que compreende a diminui-ção da potência de transmissão para um primeiro grupo de subportadora emuma pluralidade de subportadoras formando um sinal de portadora múltipla,quando uma qualidade recebida for menor, e aumentando a potência detransmissão para um segundo grupo de subportadora diferente de célulasvizinhas ou setores vizinhos na pluralidade de subportadoras, quando a qua-lidade recebida for menor.

11. Método de comunicação sem fio, de acordo com a reivindi-cação 10, onde o segundo grupo de subportadora é regulado em células ousetores em padrões randômicos.

12. Método de comunicação sem fio, de acordo com a reivindi-cação 10, onde, mediante uma transferência de ponto a ponto de um apare-lho de estação móvel de comunicação sem fio entre células vizinhas ou en-tre setores vizinhos, os mesmos dados são atribuídos ao segundo grupo desubportadora entre as células vizinhas ou entre os setores vizinhos.