BRPI0620124A2 - método de operar uma estação de rádio e estação de rádio - Google Patents

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BRPI0620124A2 BRPI0620124-5A BRPI0620124A BRPI0620124A2 BR PI0620124 A2 BRPI0620124 A2 BR PI0620124A2 BR PI0620124 A BRPI0620124 A BR PI0620124A BR PI0620124 A2 BRPI0620124 A2 BR PI0620124A2
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Abstract

MéTODO DE OPERAR UMA ESTAçãO DE RADIO E ESTAçãO DE RáDIO Uma estação de rádio (100), transmite um sinal de controle contínuo e um sinal de dados descontínuo simultaneamente. Recebe comandos de controle de potência ASCENDENTE e DESCENDENTE e ajusta sua potência de transmitir por e em resposta aos comandos de controle de potencia ASCENDENTE, aumentando sua potência de transmitir por uma etapa de potência, em resposta aos comandos de controle de potência DESCENDENTE, decrescendo sua potência de transmitir por uma etapa de potência, em resposta ao iniciar a transmissão do sinal de dados, aumentando a potência de potência de transmitir do sinal de controle, em resposta ao terminar a transmissão do sinal de dados, decrescer a potência de transmitir do sinal de controle: Em resposta ao iniciar ou terminar a transmissão do sinal de dados, a estação de rádio (100) temporariamente modifica sua resposta aos comandos de controle de potência.

Description

" METODO DE OPERAR UMA ESTAÇÃO DE RÁDIO E ESTAÇÃO DE RÁDIO"
CAMPO DA INVENÇÃO
A invenção trata de uma estação de radio, de um sistema de rádio compreendendo uma estação de radio, um processo de operar uma estação de raio, e de um processo de operar um sistema de rádio compreendendo uma estação de radio.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Em sistemas tais como de Acesso de Pacote de Ligação Superior de Alta Velocidade (High Speed Uplink Packet Access) (HSUPA) para UMTS {Sistema de Telecomunicação Móvel Universal), as estações móveis (MSs) transmitem um sinal de controle em paralelo com um sinal de dados descontínuo, o sinal de controle continuando a ser transmitido durante os períodos quando o sinal de dados não é transmitido.
O nível de potência de transmissão do sinal de controle pode ser reduzido durante períodos quando a transmissão de dados é descontinuada, o que conserva energia e reduz a interferência média gerada pelas transmissões, e aumentado durante pelo menos parte de cada período de transmissão do sinal de dados para habilitar recepção confiável do sinal de controle.
Sistemas tais como UMTS utilizam controle de potência em laço fechado, com isto uma potência de transmissão das MS's é ajustada transmitindo comandos de controle de potência de transmissão (TPC) recebidos de uma ou mais estações base (BSs). Os comandos de controle de potência são tipicamente gerados nas BS(s) por intermédio de comparar com um nível alvo a Relação de Sinal para Interferência (SIR) do sinal de controle recebido da EU, e gerar um comando "baixar" se o SIR está acima do nível alvo ou um comando "elevar"se o SIR está abaixo do nível alvo. Por conseguinte, se houver conveniência em aplicar um aumento ao nível de potência de transmissão do sinal de controle quando um sinal de dados é transmitido, é necessário também elevar o nível alvo SIR de maneira a evitar qualquer etapa de potência aplicada na MS de ser cancelada após um curto período de tempo pela resposta a comandos de controle de potência gerados pelas BS(s) usando o nível alvo SIR prévio. Idealmente, um ajuste para o nível SIR seria aplicado na BS sincronicamente com cada uma das variações de potência de transmissão de sinal de controle descritas acima. Isto pode ser realizável se a BS pode rapidamente detectar quando a alteração em potência de transmissão de sinal de controle tiver sido aplicada, por exemplo detectando o início de transmissão de dados.
Todavia, na prática, pode ser difícil para a BS detectar quando a alteração em potência de transmissão em sinal de controle tiver sido aplicada antes do controle de potência em laço fechado ter cancelado a alteração em potência de transmissão do sinal de controle. Por exemplo, na UMTS os comandos de controle de potência são transmitidos a cada intervalo de tempo (0,66ms). Se, por exemplo uma alteração de 3dB é aplicada à potência do sinal de controle, e um etapa de IdB é usada para o controle de potência do laço interno, então o controle de potência do laço interno teria plenamente anulado a alteração na potência de sinal de controle dentro de 3 intervalos de tempo. Se a BS deve evitar qualquer anulação pelo controle de potência de laço interno, tem menos de 1 intervalo de tempo no qual detectar a aplicação do aumento de potência de transmissão no sinal de controle.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Um dos objetivos da invenção é proporcionar controle de potência aperfeiçoado.
De acordo com um primeiro aspecto da invenção é apresentado um processo de operar uma estação de radio, que compreende:
transmitir um sinal de controle contínuo e um sinal de dados descontínuo simultaneamente; receber primeiro e segundo comandos de controle de potência de transmissão;
ajustar a potência de transmissão por
• em resposta aos primeiros comandos de controle de potência, aumentar a potência de transmissão por uma etapa de potência;
• em resposta aos segundos comandos de controle de potência, decrescer a potência de transmissão por uma etapa de potência; adicionalmente compreendendo, em resposta a iniciação ou terminação de transmissão do sinal de dados, temporariamente modificar a resposta aos comandos de controle de potência.
De acordo com um segundo aspecto da invenção é apresentada uma estação de radio, compreendendo:
um transmissor adaptado para transmitir um sinal de controle contínuo e um sinal de dados descontínuo simultaneamente;
um receptor adaptado para receber primeiro e segundo comandos de controle de potência de transmissão; e
dispositivos de controle de potência adaptados para ajustar a potência de transmissão do transmissor por
• em resposta aos primeiros comandos de controle de potência, aumentar a potência de transmissão por uma etapa de potência;
• em resposta aos segundos comandos de controle de potência, decrescer a potência de transmissão por uma etapa de potência;
no qual os dispositivos de controle de potência são adaptados, em resposta à iniciação ou terminação de transmissão do sinal de dados, temporariamente modificar a resposta aos comandos de controle de potência.
Em uma modalidade da invenção a resposta modificada aos comandos de controle de potência pode compreender abster-se de ajustar a potência de transmissão em resposta a pelo menos determinados dos comandos de controle de potência. Em outra modalidade da invenção a resposta modificada aos comandos de controle de potência compreende ajustar a potência de transmissão por uma etapa de potência de uma dimensão diferente.
DESCRIÇÃO SUCINTA DOS DESENHOS
A invenção passa a ser descrita a seguir, a título de exemplo, com referência aos desenhos apensos, de acordo com os quais:
A figura 1 é um diagrama esquemático em blocos de um sistema de radiocomunicação compreendendo uma estação transmissora de dados e uma estação receptora de dados.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES PREFERENCIAIS
A invenção será descrita em relação às UMTS, com a estação transmissora de dados sendo uma estação móvel (MS) e a estação receptora de dados sendo uma estação base (BS). De acordo com a presente invenção, a MS modifica o algoritmo usado para responder a comandos de controle de potência por um determinado período de tempo após uma alteração na potência de transmissão do sinal de controle relacionada com o início ou término de transmissão do sinal de dados.
O período durante o qual o algoritmo de controle de potência é modificado pode ser predeterminado ou sinalizado para o MS pela BS. A sinalização também pode ser usada para habilitar/desabilitar a modificação pela MS do algoritmo de controle de potência.
Diferentes modalidades da invenção podem envolver diferentes modificações no algoritmo de controle de potência.
Em uma modalidade, a modificação compreende o MS ignorando determinados comandos de potência em laço fechado durante o dito período de tempo. Isto proporciona uma janela de tempo para a BS detectar aquela transmissão do sinal de dados ter se iniciado e ajustar o SIR alvo sem o desvio de potência de sinal de controle ser anulado pelo controle de potência de laço interno. Os comandos de controle de potência, que são ignorados dentro do período de tempo podem ser qualquer um dos seguintes:
- todos os comandos de controle de potência recebidos;
- somente comandos "ascendentes".
- somente comandos "descendentes"
O sinal algébrico dos comandos de controle de potência a ser ignorado pode depender da direção da alteração precedente de potência de transmissão do sinal de controle.
Em um exemplo da presente modalidade,um MS usualmente ajusta a potência de transmissão uma vez por intervalo de tempo em resposta aos comandos de controle de potência recebidos de uma BS. A MS aplica um aumento adicional à potência de transmissão de seu sinal de quando principia a transmitir um sinal de dados, e aplica um decréscimo adicional à potência de transmissão do seu sinal de controle quando descontínua a transmissão do sinal de dados. De acordo com a presente modalidade da invenção a MS ignora os comandos de controle de potência "descendente" recebidos nos primeiros D, intervalos de tempo após aplicar o aumento adicional à potência de transmissão de seu sinal de controle. O MS mantém a potência de transmissão de seu sinal de controle constante durante este período.
Em algumas variações da modalidade, o MS também pode ignorar comandos de controle de potência 'ascendente' recebidos nos primeiros n2 intervalos de tempo após aplicar o decréscimo adicional à potência de transmissão de seu sinal de controle.
Em uma variação adicional da presente modalidade, a Ms pode ignorar comandos de controle de potência somente até um comando ser recebido do sinal algébrico oposto para os comandos, que estão sendo ignorados. A recepção de um comando do sinal oposto aos comandos que estão sendo ignorados pode ser interpretada pela MS como uma indicação de que a BS ajustou proveitosamente seu alvo SIR. Por exemplo, após aplicar um aumento à potência de transmissão do sinal de controle em resposta a principiar a transmitir o sinal de dados, a MS pode ignorar comandos "descendentes" até o primeiro comando "ascendente" ser recebido. Observe- se que neste caso a sinalização da duração do período de tempo é implícita nos comandos de controle de potência propriamente ditos. Como uma outra variação a MS pode ignorar comandos "descendentes" até qual deles ser o mais cedo a receber um comando "ascendente" e o transcurso de η1 intervalos de tempo. De maneira semelhante, após aplicar um decréscimo à potência de transmissão do sinal de controle em resposta à cessação de transmissão do sinal de dados, a MS pode ignorar comandos ascendentes até o primeiro comando "descendente" ser recebido ou até qual deles for o mais cedo a receber um sinal "descendente" e ao transcurso de n2 intervalos de tempo.
Em uma variação de qualquer uma das modalidades acima, a BS pode transmitir um sinal explicito para a MS para indicar que a MS deve terminar a modificação do algoritmo de controle de potência (implicando que o alvo SIR foi ajustado).
Em uma segunda modalidade, a modificação para o algoritmo de controle de potência compreende comutar entre dois algoritmos de controle de potência predeterminados, por exemplo de um algoritmo que responde a uma primeira razão para comandos de controle de potência para um algoritmo que responde a uma segunda razão a comandos de controle de potência. Por exemplo, no UMTS dois algoritmos de controle de potência são providos: um primeiro algoritmo em que o MS responde ao comando de controle de potência recebido a cada intervalo de tempo, e um segundo algoritmo pelo qual a MS somente altera sua potência de transmissão se um número (5 no UMTS) de consecutivos comandos de controle de potência são recebidos na mesma direção. Um MS que usualmente responde a comandos de controle de potência usando um primeiro algoritmo comuta para responder usando o segundo algoritmo nos primeiros H1 intervalos de tempo após aplicar o aumento adicional à potência de transmissão de seu sinal de controle, antes de reverter a usar o primeiro algoritmo.
Os mesmos processos de terminar o uso do segundo algoritmo podem ser usados como na primeira modalidade.
Em outra modalidade, a modificação para o algoritmo de controle de potência compreende alterar a dimensão da etapa de controle de potência (e.g. de IdB para 0,5dB).
Em variações destas modalidades, uma propriedade da modificação do algoritmo de controle de potência pode ser dependente da magnitude da alteração de potência de transmissão aplicada ao sinal de controle. Por exemplo, a taxa de resposta a comandos de controle de potência pode ser reduzida por uma proporção maior se a magnitude da alteração de potência de transmissão do sinal de controle é menor.
Em qualquer uma destas modalidades, os valores de η ι e n2 podem ser os mesmos e podem ser sinalizados quer conjuntamente quer separadamente. Em algumas variações H1 e podem ser iguais à duração da transmissão do sinal de dados no caso da primeira modalidade, isto significaria que a potência de transmissão do sinal de controle (e possivelmente também do sinal de dados) permaneceria constante pela duração da transmissão do sinal de dados.O valor de H1 é tipicamente uma conciliação entre uma perda de eficiência decorrente da operação modificada do controle de potência em laço fechado e um ganho de eficiência decorrente da faculdade da invenção prevenir que a etapa de potência aplicada ao canal de controle vir a ser degradada pela ação do controle de potência em laço fechado.
Reportando-se à figura 1, nela é ilustrado um diagrama esquemático em blocos de um sistema de radiocomunicação compreendendo uma estação MS 100 e uma BS 200.
A MS 100 compreende um processador (μΡ) 120 acoplado com uma entrada 110 para receber dados a serem transmitidos em um sinal de dados.
O processador 120 é adaptado para subdividir os dados em uma pluralidade de pacotes de dados, codificar os pacotes de dados para transmissão, e controlar o tempo no qual os pacotes de dados são transmitidos. O processador 120 é acoplado com um transmissor (Tx) 150 para transmissão do sinal de dados através de uma antena 160. A transmissão do sinal de dados é descontínua porque, por exemplo, a chegada de dados na entrada 110 é descontínua, ou porque à MS 100 é concedida permissão para transmitir dados somente durante períodos de tempo descontínuos, ou devido à necessidade para a MS se preparar para cessão ou transferência. O sinal de dados para transmissão é fornecido ao transmissor 15 pelo processador 120 através de um estágio de ajuste de potência de sinal de dados 130.
O processador 120 é também adaptado para gerar um sinal de controle, por exemplo um sinal piloto compreendendo símbolos predeterminados próprios para estimação de canal pela BS, e é acoplado com o transmissor 150 através de um estágio de ajuste de potência de sinal de controle 140 que ajusta o nível de potência de transmissão do sinal de controle. O sinal de controle é transmitido continuamente enquanto o sinal de dados está sendo transmitido e enquanto a transmissão do sinal de dados é descontinuada. O estágio de ajuste de potência de sinal de controle 140 é acoplado com um controlador de potência 170 para controlar o nível de potência de transmissão do sinal de controle durante a transmissão de dados, para a qual o nível pode depender do formato de transmissão do sinal de dados. E para controlar o nível de potência de transmissão do sinal de controle enquanto a transmissão do sinal de dados é descontinuada. O controlador de potência 170 é acoplado com o processador 120 que o informa de quando dados estão sendo transmitidos.
A MS 100 compreende um receptor (Rx) acoplado com a antena 160 para receber comandos TPC transmitidos pelo BS 200 para a finalidade de controle de potência de transmissão em laço fechado, e o controlador de potência 170 é acoplado com o receptor 180 para decodificar os comandos TPC recebidos, e acoplado com o transmissor 150 para ajustar o nível de potência de transmissão do sinal de controle e do sinal de dados de acordo com os comandos TPC recebidos. O controle de potência de transmissão em laço fechado é superposto sobre as variações em nível de potência de transmissão introduzidas pelo estágio de ajuste de potência de sinal de controle 140.
O controlador de potência 170 pode ser acoplado com o transmissor 150 também para controlar a dimensão da etapa de potência a ser usada ao ajustar a potência de transmissão em resposta aos comandos DPC, conforme aqui descritos.
O controlador de potência 170 é adaptado para controlar a potência de transmissão conforme aqui descrito.
A BS 200 compreende um receptor (Rx) 210 acoplado com uma antena 270 para receber o sinal de controle e o sinal de dados transmitidos pela MS 100. Acoplado com o receptor 210 existe um demodulador de dados (D) 220 para demodular o sinal de dados recebido e fornecer os dados demodulados sobre uma saída 230.
Acoplado com o receptor 210 existe um dispositivo de estimação (E) 240 para efetuar a estimação de canal sobre, por exemplo, sinais piloto recebidos do sinal de controle. Uma saída do dispositivo de estimação 240 pode ser acoplada com o demodulador de dados 220 para habilitar o resultado de estimação de canal a ser usado no demodular os dados, por exemplo, para habilitar o demodulador de dados 220 a gerar uma referência de fase ou efetuar equalização.
A BS 200 compreende um processador (μΡ) 250, que é acoplado com uma saída do dispositivo de estimação 240 para gerar comandos TPC, e é acoplado com um transmissor (Tx) 260 para transmitir os comandos TPC para a primeira estação 100 através da antena 270. De maneira a gerar os comandos TPC, os dispositivos de estimação 240 medem um parâmetro do sinal de controle recebido, por exemplo SIR ou SNR, e compara o valor do parâmetro medido com um valor alvo. Quando o nível de potência de transmissão do sinal de controle é temporariamente aumentado pelo MS 100 para a duração da transmissão de dados, sem medidas adicionais na BS200 os comandos TPC tenderiam a restaurar o nível de potência de transmissão da MS 100. Por conseguinte, o processador 250, temporariamente aumenta o valor alvo do parâmetro medido por uma correspondente proporção, que pode depender do formato de transmissão do sinal de dados, para o período durante o qual o nível de potência de transmissão do sinal de controle é temporariamente aumentado.
Embora a invenção tenha sido descrita com referência a UMTS, a invenção pode ser usada em outros sistemas de comunicação sem fio, por exemplo cdma2000.
No presente relatório descritivo e nas reivindicações a palavra "um" ou "uma" precedendo um elemento não exclui a presença de uma pluralidade dos ditos elementos. Outrossim, a palavra "compreendendo" não exclui a presença de outros elementos ou etapas além daquelas relacionadas. A inclusão de sinais de referência entre parênteses nas reivindicações é proposta para auxiliar na compreensão e não é proposta para ser limitativa.
Pela leitura da presente exposição, outras modificações se evidenciarão aqueles versados na técnica. As ditas modificações podem envolver outros aspectos característicos que já são conhecidos na técnica de radiocomunicações e que podem ser usados em vez de ou adicionalmente aos aspectos característicos já descritos aqui.

Claims (14)

1. Método de operar uma estação de rádio (100), caracterizado pelo fato de que compreende: transmitir um sinal de controle contínuo e um sinal de dados descontínuo simultaneamente; receber primeiro e segundo comandos de controle de potência de transmissão ajustando a potência de transmissão em • em resposta aos primeiros comandos de controle de potência, aumentar a potência de transmissão por uma etapa de potência; • em resposta aos segundos comandos de controle de potência, decrescer a potência de transmissão por uma etapa de potência; decrescer a potência de transmissão por uma etapa de potência; adicionalmente compreendendo, em resposta a iniciação ou terminação de transmissão do sinal de dados, temporariamente modificar a resposta aos comandos de controle de potência.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda alterar o nível de potência do sinal de controle ao iniciar ou terminar a transmissão do sinal de dados, e em que a resposta aos sinais de controle de potência é modificada em função da magnitude ou direção da alteração do nível de potência.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a resposta modificada aos comandos de controle de potência compreende abster-se de ajustar a potência de transmissão em resposta a pelo menos alguns dos comandos de controle de potência.
4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a resposta modificada aos comandos de controle de potência compreende abster-se de ajustar a potência de transmissão em resposta a pelo menos aos primeiros comandos de controle de potência ao terminar a transmissão do sinal de dados.
5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a resposta modificada aos comandos de controle de potência compreende abster-se de ajustar a potência de transmissão por uma etapa de potência de uma dimensão diferente.
6. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende ainda cessar de abster-se de ajustar a potência de transmissão em resposta a pelo menos alguns dos comandos de controle de potência ao receber um comando de controle de potência dotado de um sinal algébrico oposto ao sinal algébrico de pelo menos alguns dos comandos de controle de potência.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a resposta modificada aos comandos de controle de potência compreende ajustar a potência de transmissão por uma etapa de potência de uma dimensão diferente.
8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a resposta modificada aos comandos de controle de potência compreende utilizar uma dimensão de etapa de potência mais baixa em resposta a pelo menos alguns dos primeiros comandos de controle de potência ao terminar a transmissão do sinal de dados.
9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a resposta modificada aos comandos de controle de potência compreende usar uma dimensão de etapa de potência mais baixa em resposta a pelo menos alguns dos segundos comandos de controle de potência ao iniciar a transmissão do sinal de dados.
10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ajuste de potência de transmissão ocorre a uma primeira razão, e em que a resposta modificada compreende responder a uma segunda razão, diferente da primeira razão.
11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que compreende ainda cessar de modificar a resposta aos comandos de controle de potência somente após um número de intervalos de tempo predeterminado.
12. Estação de rádio (100) caracterizada pelo fato de que compreende: um transmissor (150) adaptado para transmitir um sinal de controle contínuo e um sinal de dados descontínuo simultaneamente; um receptor (180) adaptado para receber primeiro e segundo comandos de controle de potência; e um dispositivo de controle de potência (170) adaptado para ajustar a potência de transmissão do transmissor por • em resposta aos primeiros comandos de controle de potência, aumentar a potência de transmissão por uma etapa de potência; • em resposta aos segundos comandos de controle de potência, decrescer a potência de transmissão por uma etapa de potência; em que o dispositivo de controle de potência (170) é adaptado, em resposta à iniciação ou terminação de transmissão do sinal de dados, para modificar temporariamente a resposta aos comandos de controle de potência.
13. Estação de rádio (100) de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que a resposta modificada aos comandos de controle de potência compreende abster-se de ajustar a potência de transmissão em resposta pelo menos a alguns dos comandos de potência de controle.
14. Estação de rádio (100) de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que a resposta modificada aos comandos de controle de potência compreende ajustar a potência de transmissão por uma etapa de potência de dimensão diferente.
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