BRPI0706385A2 - método de controle de energia dinámica em enlace reverso em um sistema de comunicação sem fio que utiliza a retro-alimentação de qualidade de um fluxo de tráfego sensìvel ao atraso ou um canal de overhead - Google Patents

Abstract

MéTODO DE CONTROLE DE ENERGIA DINAMICA EM ENLACE REVERSO EM UM SISTEMA DE COMUNICAçAO SEM FIO QUE UTILIZA A RETRO-ALIMENTAçAO DE QUALIDADE DE UM FLUXO DE TRAFEGO SENSIVEL AO ATRASO OU UM CANAL DE OVERHEAD. é descrito um controle de energia de laço fechado com base na recepção de uma retro-alimentação de qualidade contínua. Um piloto de enlace reverso (RL) principal é controlado pela retro-alimentação de qualidade de um fluxo de tráfego sensível ao atraso substancialmente contínuo, como o Voice-over-IP (VoIP), quando esse fluxo for ativado. Quando esse fluxo não for ativado, a qualidade de um canal de overhead RL continuas é utilizado para controlar a energia piloto. Ao mesmo tempo, as Proporções Tráfego-a-Piloto (TPR) de fluxos de dados sensíveis ao atraso transmitidos contemporaneamente são ajustadoE independentemente com base em uma retro-alimentação de qualidade associada a cada um desses fluxos de dados.

Description

MÉTODO DE CONTROLE DE ENERGIA DINÂMICA EM ENLACE REVERSO EMUM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO SEM FIO QUE UTILIZA A RETRO-ALIMENTAÇÃO DE QUALIDADE DE UM FLUXO DE TRÁFEGO SENSÍVEL AOATRASO OU UM CANAL DE OVERHEAD

REFERÊNCIA CRUZADA A APLICAÇÕES RELACIONADAS

Esta aplicação descreve e reivindica assunto quetambém é descrito nos pedidos de patentes dos EstadosUnidos co-pendentes requeridos aqui simultaneamente eintitulado Method of Reverse Link Dynamic Power Control ina Wireless Communication System Using Per-Flow QualityFeedback for Multi-Flow Data Traffic, número de série11/331994.

CAMPO TÉCNICO

Esta invenção relaciona-se à comunicação sem fio.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

Nos sistemas CDMA convencionais, a interferênciaintracelular contribui para a principal parcela dainterferência total no enlace reverso (RL) . O controle deenergia RL apertada (rápida) com sub-canais de controle deenergia dedicados é necessário para assegurar um nívelapropriado de sinal-a-ruído (SNR) de um terminal móvel eminimizar sua interferência para outros usuários devido aobem conhecido problema de próximo-distante.

Nos sistemas CDMA 3G atualmente existentes, paraminimizar a interferência intracelular, o mecanismo decontrole de energia fundamental (PC) envolve dois laços decontrole, um laço interno e um laço externo, que foramherdados dos sistemas 2G para aplicações de voz decircuito. A Figura 1 mostra esses laços de controle deenergia do estado da técnica convencionais que existementre um terminal de acesso (TA) móvel 101, a estaçãotransceptora base (BTS) 102, e a controladora de rede derádio (RNC) 103. 0 controle de energia rápido é conduzidopelo laço interno que inclui, dentro do AT 101, umajustador de energia piloto 104, e dentro do BTS 102, ummedidor piloto 105, que mede a energia do piloto recebidano enlace reverso (RL) do AT 101, um comparador pilotoverso ponto fixado 106, que gera bits de controle deenergia (PCBs) com base nas comparações da energia pilotomedida contra um alvo (ponto fixado), e um transmissor PCB107, que transmite os PCBs gerados pelo comparador 106 peloenlace de encaminhamento (FL) para o ajustador de energiapiloto 104 no AT 101. A energia do piloto transmitido pelo.AT 101 é dinamicamente ajustada em resposta aos PCBsrecebidos da BTS 102, como é a energia do canal de tráfego(voz de circuito) , que é ajustado em resposta ao ajustadorde energia de tráfego 108. Este último ajusta dinamicamentesua energia de saída de tráfego de acordo com a energiapiloto de modo a manter uma proporção tráfego-a-pilotofixa, esta última sendo um parâmetro fixo que é entrado noajustador 108. Como o AT 101, que transmite voz decircuito, não recebe retro-alimentação de qualidade da BTS102 (por exemplo, um ACK/NAK) (como no caso do CDMA2000 Ixe EVDV), o ponto de fixação de controle de energiautilizado pelo comparador 106 é ajustado dinamicamente pelolaço externo. 0 laço externo inclui o ajustador de energiade tráfego dentro do AT 101, demodulador de tráfego 109 edecodificador 110 dentro da BTS 102, e ajustador de pontofixo 111 dentro do RNC 103. Especificamente, o tráfego devoz recebido pela BTS 102 é demodulado pelo demodulador 10 9e é decodificado pelo decodificador 110. Uma verificação deredundância cíclica (CRC) é calculada pelo decodificador110 para cada quadro de voz digital recebida edecodificada, em que o CRC calculado indica se um quadrorecebido foi decodificado de maneira apropriada e "passa",ou está com erro e "falha". As indicações passar/falhar doscálculos CRC sucessivos são emitidos pelo decodificador 110e entrados no ajustador de ponto fixo 111. Com base nessasindicações de passar/falhar e uma taxa de erro de quadrometa (FER), o ajustador de ponto fixo 111 ajustadinamicamente o ponto fixo com o qual o comparador 106compara o piloto recebido medido. A energia de transmissãopiloto AT é assim controlada dinamicamente pelos bits decontrole de energia gerada tal que o piloto recebido na BTS102 acompanha o ponto fixo piloto.

Para os sistemas CDMA 3G que suportam serviços dedados em rajada, alguns aprimoramentos de controle deenergia são revelados em várias aplicações de patentes co-pendentes. Por exemplo: no número de série 10/924268,requerido em 23 de agosto de 2004, ACKs/NAKs são utilizadospara ajustar o TPR do tráfego de dados em rajada semaumentar qualquer despesa geral; no número de série10/798166, requerido em 11 de março de 2004, uma taxa deerro de quadro piloto é utilizada no laço externo paradeterminar o alvo PC do laço interno rápido quando nenhumtráfego de voz estiver disponível; e no número de série10/954755 requerido em 30 de setembro de 2004, uma métricade apagamento de indicador de qualidade de canal (CQI) éutilizada no laço externo para determinar o alvo PC do laçointerno rápido quando tráfego de voz não estiverdisponível.

O mecanismo do estado da técnica descrito acima queenvolve os laços de controle interno e externo é complicadoe não é realmente eficaz e eficiente para sistemas comaplicações multi-fluxo que incluem streaming de conversas etipos de tráfego de rajada.

Diferentemente dos sistemas CDMA convencionais em quea interferência intracelular contribui para a principalparcela da interferência total no RL7 na nova interface dear proposta para a norma CDMA2000 Revision C (RevC), comoOFDMA (Acesso Múltiplo de Divisão por Freqüência Ortogonal)e CDMA com Cancelamento de Interferência (IC), ainterferência intracelular não é o fator principal dapreocupação para o controle de energia. No RL de um sistemaOFDMA, a interferência intracelular é mínima enquanto no RLde um sistema CDMA com IC, a interferência intracelular éprogressivamente cancelada e, na verdade, a diferença deenergia na recepção entre diferentes ATs poderá auxiliar oprocesso IC. Um controle de energia tão apertado quandoaquele exibido nos sistemas CDMA existentes não é, assim,necessário nos sistemas mais novos CDMA e no sistema OFDMARevC. Entretanto, e por outro lado, em um sistema CDMA comIC, os ATs cujos sinais RL são decodificados anteriormenteainda serão impactados mais pela interferênciaintracelular. Ademais, ainda há interferência inter-celulartanto para CDMA com IC e nos sistemas OFDMA. Assim, paramanter uma proporção sinal-a-ruído (SNR) suficiente, ocontrole de energia ainda é necessário. Além disso, em umnovo sistema RevC, a interferência intercelular também é umfator importante que precisa ser considerado para ocontrole de energia. Um AT era uma borda de célula precisaráser limitado em sua energia de transmissão com base natolerância da célula de seu vizinho na interferênciaintercelular.

Um mecanismo de controle de energia mais simples é,assim, necessário para os novos sistemas RevC CDMA e OFDMAonde um controle apertado como está atualmente sendoutilizado nos sistemas convencionais não é necessário.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Versões da presente invenção fazem uso do fato de quenovos sistemas, como o novo sistema RevC, são puramente combase em pacote que utilizam a retroalimentação para indicara um transmissor se o pacote foi ou não foi recebidocorretamente. No RL,esses sistemas de SolicitaçãoAutomática Híbrida (HARQ) fornecem retroalimentação que éenviada da BTS para o AT para cada pacote recebido edecodificado através de um ACK, que confirma o recebimentoe o recebimento positivo e a decodificação do pacote, ouatravés de um NAK, que indica o não-recebimento ou adecodif icação falhada do pacote. Se o NAK é enviado devolta, o pacote é novamente enviado, e o processo érepetido até o pacote ser recebido apropriadamente ecorretamente decodificado, ou um número máximo detransmissões permitidas tiverem ocorrido. Estaretroalimentação assim pode ser utilizada como uma medidada qualidade do sinal que está sendo transmitido no RL peloAT para a BTS e assim fornece ao AT uma indicação de suaenergia piloto RL principal (e os níveis de energia detransmissão correspondentes dos fluxos de dados que são porele controlados) é suficientemente alto ou baixo demais.Versões da presente invenção utilizam um controle deenergia dinâmico de laço fechado que tem por base arecepção de uma retroalimentação de qualidade. Comoresultado, o controle de energia de laço interno utilizadopelo estado da técnica é removido. Além disso, o canal decontrole de energia dedicado e os bits de controle deenergia também são eliminados. Ainda, o complicado controlede energia de laço externo com base em RNC/BTS também éremovido. Como vantagem, versões que empregam este controlede energia dinâmico de laço fechado têm despesas gerais ecomplexidade significativamente reduzidas comparadas com osmecanismos de controle de energia do estado da técnicaexistentes.

Em uma versão da presente invenção, o piloto dereferência principal transmitido pelo AT no RL e recebidona BTS é mantido na BTS á um nível estável e idealmenteconstante por meio de uma indicação de qualidade contínuaque é retroalimentada de volta da BTS para o AT por umcanal de retroalimentação de qualidade no enlace deencaminhamento. Especificamente, utilizando aretroalimentação ACK/NAK já existente da implementaçãoHARQ, o nível de transmissão do piloto principal écontrolado dinamicamente no AT para acompanhar diretamenteo alvo de qualidade de um fluxo de tráfego sensível aoatraso que está sendo transmitido pelo AT para a BTS, como,por exemplo, um fluxo de tráfego que porta Voice-over-IP(VoIP) ou Telefonia de Vídeo (VT) . Tal fluxo de tráfegosensível ao atraso é transmitido de modo essencialmentecontínuo pelo AT, mas, no entanto, durante períodos quandonenhum fluxo de tráfego sensível ao atraso estiver sendotransmitido pelo AT, então a qualidade de um canal deoverhead que está sendo transmitido constantemente pelo ATe do qual uma métrica de qualidade pode ser derivada pelaBTS é, em vez disso, alimentada de volta para o AT parafins de controle de energia. Em uma versão, o canal deoverhead pode, por exemplo, ser o Channel Quality Indicator(CQI) enviado pelo AT para a BTS como um indicador daqualidade do piloto recebido pelo AT da BTS no canal FL, ouo Data Rate Control (DRC) enviado pelo AT para a BTS nossistemas IxEVDO.

Assim, em uma versão, a BTS transmite ao AT indicaçõesde qualidade continuas para o controle de energia dinâmicano AT, cuja indicação de qualidade são os ACKs/NAKsderivados do CRC calculado dos pacotes do fluxo de tráfegosensível ao atraso recebidos e decodificados se esse fluxoestiver sendo ativamente recebido pela BTS do AT, e que deoutra forma são as indicações de qualidade "boa" e "ruim"das palavras decodificadas recebidas pela BTS em um canalde overhead (por exemplo, CQI) do AT. Correspondentemente,em uma versão, o AT, quando estiver transmitindo fluxo detráfego sensível ao atraso, ajusta sua energia piloto detransmissão para cima por um tamanho de passopredeterminado se ele receber uma indicação de NAK da BTS eajusta sua energia piloto de transmissão para baixo sereceber uma indicação de um ACK da BTS, e se o AT nãoestiver transmitindo um fluxo de tráfego sensível aoatraso, ajusta sua energia piloto de transmissão para cimase receber da BTS uma indicação de qualidade "ruim" daspalavras recebidas pela BTS no canal de overhead (porexemplo, CQI) do AT, e ajusta sua energia piloto detransmissão para baixo se receber da BTS uma indicação dequalidade "boa".

Em uma versão, fluxos múltiplos de dados não sensíveisao atraso transmitidos do AT para a BTSf como as rajadas detráfego de dados, são controladas na energiaindividualmente com base no recebimento de umaretroalimentação de qualidade para cada um desses fluxosdos ACKs e NAKs gerados pela BTS e que são derivados emcada fluxo dos CRCs do fluxo recebido decodificado.

Enquanto a energia de transmissão de todos os fluxos dedados múltiplos estão sendo ajustados de acordo com aenergia piloto principal, que é, ela própria, variáveldinamicamente com base nas indicações de qualidaderecebidas conforme descrito acima, retroalimentações dequalidade individuais recebidas para cada fluxo de dadossão utilizadas para ajustar dinamicamente TPRs alvoespecíficos de fluxo que são, cada um deles, baseados nosACKs/NAKs gerados na BTS dos pacotes decodificados nosfluxos de dados individuais. A energia de transmissão decada fluxo de dados é assim determinada separadamente poruma energia piloto principal variável comumente aplicada acada um dos fluxos de dados, e um TPR específico de fluxovariável. Assim, em um fluxo individual, quando um NAK érecebido da BTS, o AT ajusta o TPR para aquele fluxo umpasso predeterminado para cima, com fluxos diferentespossivelmente tendo tamanhos de passos para cima e parabaixo diferentes.

Em uma versão, o ajustamento dinâmico do pilotoprincipal através de retroalimentação ACK/NAK do fluxo detráfego sensível ao atraso, e o ajuste dinâmico do TPR paraum ou mais fluxos de dados são coordenados de modo quemúltiplas solicitações não efetuam simultaneamente umajuste para cima tanto do piloto como do TPR do fluxo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A presente invenção será mais bem compreendida daleitura da descrição seguinte de versões não limitativas,com referência aos desenhos anexos, em que:

A Figura 1 ê um diagrama de blocos de um sistema decontrole de energia do estado da técnica tendo laçosinterno e externo, conforme descrito acima.

A Figura 2 é um diagrama de blocos que mostra ocontrole de energia dinâmico multi-fluxo com base naretroalimentação da qualidade de recepção que empregaversões da presente invenção.

A Figura 3 é um conjunto de diagramas de tempo queilustram as relações entre um fluxo VoIP transmitido por umAT, a retroalimentação recebida de canal de indicação dequalidade pelo AT no FL, o nível de piloto principalreativo, e as palavras CQI transmitidas pelo AT.

A Figura 4 é um fluxograma que mostra as etapas em umaBTS ao transmitir uma indicação de qualidade contínua que éderivada da qualidade determinada de um fluxo de tráfegosensível ao atraso recebido, como VoIP, quando esse fluxode tráfego sensível ao atraso é ativado, ou quando essefluxo não é ativado, que é derivado da qualidadedeterminada de um canal de overhead recebida continuamente,como as palavras CQI transmitidas pelo AT no RL.

A Figura 5 é um fluxograma que mostra as etapas decontrole de energia principal em um AT que são efetuadas emresposta à indicação de qualidade contínua recebida da BTS.A Figura 6 é um fluxograma que mostra as etapas decontrole de energia em um AT para ajustar a energia pilotoem resposta a uma indicação de qualidade deretroalimentação de um fluxo de tráfego sensível ao atrasoem conjunto com ajustes TPR para fluxos de dados nãosensíveis a atraso em respostas a indicações de qualidaderetroalimentada independente associada a esses fluxos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Com referência à Figura 2, é mostrada a arquitetura deum controle de energia dinâmica de laço fechado que tem porbase unicamente a retroalimentação de uma medida dequalidade. A arquitetura inclui um controle de energiadinâmico do piloto de referência principal sendotransmitido pelo AT 201 que tem por base a retroalimentaçãoda BTS 202 de uma indicação de qualidade contínua que éderivada da qualidade de um fluxo de tráfego sensível aoatraso recebido pela BTS de modo substancialmente contínuoque é transmitido no RL. Especificamente, nesta versão, aindicação de qualidade contínua são os ACKs/NAKs do HARQretroalimentados para o AT 201 que são gerados na BTS 202em resposta aos pacotes decodificados e demoduladosrecebidos de dados de fala VoIP. Quando um fluxo de tráfegosensível ao atraso não está sendo transmitido pelo AT 201(e assim não sendo recebido pela BTS 202) , uma métrica dequalidade derivada na BTS 202 de um canal de overhead RLcontinuamente recebido é alimentado de volta para o AT 2 01para controlar a energia piloto. Especificamente, nestaversão, indicações "boas"/"ruins" de palavras CQI recebidasno canal de overhead são alimentadas de volta para o AT 201para controlar dinamicamente a energia piloto quando nãohouver tráfego VoIP no RL.

Além do controle direto acima da energia pilotoprincipal, a arquitetura inclui um controle de energia delaço fechado múltipla com base por fluxo do TPR de cadafluxo de dado não sensível ao atraso independente que tempor base os ACKs/NAKs gerados do fluxo de dadosdecodificado daquele fluxo e transmitido para o AT 201 pelaBTS 202. Os aumentos de energia do AT também sãodeterminados pela interferência inter-celular de suascélulas vizinhas.

Para o RL, é desejado que o piloto AT de referênciaprincipal (por exemplo, o piloto do CDMA) recebido na BTS202 seja mantido estável, e idealmente seja mantidoconstante. Canais com um tipo de tráfego contínuo precisamde um piloto contínuo na BTS tanto para a estimação docanal como para fins de controle de energia (por exemplo,para demodular e decodificar as palavras CQI recebidas nocanal de overhead do AT 201, e para demodular e decodificaro sinal de fala VoIP pacotizado recebido do AT 201) . Umpiloto principal estável também é necessário para forneceruma boa referência para o controle de energia de outrosfluxos de tráfego de dados em rajada e para o piloto e otráfego de outras interfaces de ar sobrepostas (porexemplo, OFDAM sobreposta com CDMA e utilizar o piloto CDMAcomo o piloto de referência principal).

Como é observado na Figura 2, o sinal piloto AT étransmitido pelo AT 201 para a BTS 202 onde ele é utilizadopara as funcionalidades descritas. Como essasfuncionalidades não são relevantes para uma discussão dapresente invenção, os elementos componentes dentro da BTSaos quais o piloto AT recebido é utilizado para efetuaressas funcionalidades não são mostrados na Figura 2 e aaplicação do piloto AT recebido na BTS 202 não mais serádescrito.

No AT 201, o piloto é utilizado para ajustardinamicamente a energia do CQI transmitido no canal deoverhead RL pelo AT 201 para a BTS 202, a energia detransmissão de um ou mais fluxos de dados sensíveis aoatraso, como o fluxo de pacotes VoIP, e a energia detransmissão de cada um de uma pluralidade de outros fluxosde dados não sensíveis ao atraso. Como pode ser observadona Figura 2, no AT 201, o piloto é entrado no ajustador deenergia CQI 203, o ajustador de energia VoIP 204, e oajustador de energia de fluxo de dados N 205. Este últimorepresenta o Nésimo de N diferentes ajustadores de energia(não mostrados) que ajustam individualmente a energia de Nfluxos de dados não sensíveis ao atraso independentesdiferentes. 0 ajustador de energia CQI 203 ajustadinamicamente a energia CQI de transmissão de modo a mantera energia de transmissão CQI a um TPR CQI fixo, cujo TPRCQI fixo é fornecido como uma entrada para o ajustador deenergia CQI 203. De modo similar, o ajustador de energiaVoIP 2 04 ajusta dinamicamente a energia VoIP de transmissãode modo a manter a energia de transmissão VoIP em um TPRVoIP fixo, cujo TPR VoIP fixo é fornecido como uma entradapara o ajustador de energia VoIP 204. A energia do pilotoRL principal ela própria é controlada pelo ajustador deenergia piloto 2 06, que ajusta dinamicamente a magnitude dopiloto de acordo com a indicação de qualidade contínua queé alimentada de volta da BTS 202, como será descritoabaixo. Como a magnitude da energia piloto é variadadinamicamente de acordo com a indicação de qualidadecontinua alimentada de volta, tanto a energia detransmissão VoIP é variada de modo a manter o TPR VoIPentrado fixo, como a energia de transmissão CQI é variadadinamicamente de modo a manter o TPR CQI entrado fixo.

O piloto variado emitido pelo ajustador de energiapiloto 2 06 também é entrado no ajustador de energia defluxo de dados N 2 05 para controlar dinamicamente a energiade transmissão do fluxo de dados N de modo a manter o TRPdo fluxo de dados N em seu TPR entrado. O TPR para o fluxode dados N, no entanto, não é constante, e é ele própriocontrolado dinamicamente pelo ajustador TPR 2 07 em respostaa uma re troai imentação de qualidade da BTS 202 de umamétrica de qualidade associada ao mesmo fluxo de dados Ndemodulado e decodificado conforme determinado na BTS 2 02 ealimentado de volta para o ajustador TPR 207 no AT 201.Nesta versão, em cada fluxo a métrica de qualidadealimentada de volta para o ajustador TPR 207 consiste de umfluxo de ACKs/NAKs que são gerados na BTS 2 02 dos CRCscalculados da seqüência de pacotes decodificados naquelefluxo. Assim, à medida que a magnitude da energia piloto éajustada dinamicamente para cima e para baixo de acordo coma indicação de qualidade contínua que é alimentada de voltapara o AT 2 01, o TPR para cada um de uma pluralidade defluxos de dados também é dinamicamente ajustado para cima epara baixo de acordo com a indicação de qualidadealimentada de volta associada àquele fluxo de dados.

Como foi observado acima, a indicação de qualidadecontínua que é alimentada de volta da BTS 202 para o AT 201que controla a energia piloto é derivada de um indicador dequalidade associado ao fluxo de dados pacotizados VoIPdemodulado e decodificado recebido se tal fluxo estiverativado, ou um indicador de qualidade associado ao CQIrecebido continuamente em um canal de overhead se tal fluxonão estiver ativado. Na BTS 202, o demodulador VoIP 208demodula o fluxo recebido de dados de voz VoIP pacotizado eo decodificador 209 decodifica cada pacote e calcula umCRC. Se o CRC calculado de um pacote indicar que ele foidecodificado com sucesso e passa, o gerador HARQ ACK/NAKgera um ACK (um binário "0"). Se o CRC calculado indicarque o pacote não foi decodificado com sucesso, o geradorHARQ ACK/NAK 210 gera um NAK (um binário "1"). Enquanto aqualidade do fluxo de voz VoIP sensível ao atraso recebidoestá sendo determinado, o CQI sendo recebido continuamenteno canal de overhead RL está sendo demodulado pelodemodulador CQI 213. Cada palavra CQI demodulada édecodificada e determinada como sendo "boa" ou "ruim" (umapagamento) pela calculadora de decodificador/ apagamento214. O indicador de qualidade CQI 215 emite um "0" bináriose uma palavra CQI for determinada como sendo "boa" e um"1" binário se o CQI for determinado como sendo "ruim" .Enquanto a transmissão de um fluxo VoIP (ou outro fluxo detráfego sensível ao atraso substancialmente contínuo como oVT) estiver ativamente ativado tal que o fluxo recebidopode ser demodulado e decodificado para produzir um fluxode indicadores de qualidade ACK/NAK, o comutador 211portaliza os indicadores ACK/NAK gerados para o indicadorde qualidade contínua 212 para transmissão no FL para o AT201. Se a transmissão de tal fluxo de tráfego sensível aoatraso substancialmente contínuo não estiver ativado, ocomutador 211 portaliza os indicadores "bom"/"ruim" CQIgerados para o indicador de qualidade contínua 212. Oindicador de qualidade contínua 212 está assimcontinuamente transmitindo retroalimentação associada com aqualidade dos sinais que estão sendo recebidos pela BTS 2 02do AT 201. Como foi descrito acima, esta retroalimentaçãopara o AT 2 01 é utilizada para ajustar dinamicamente suaenergia piloto para cima e para baixo, e assim dela asenergias de transmissão de seus sinais RL.

No AT 201, os ajustes para cima e para baixo daenergia piloto podem ser tomados a cada sub-quadro ou noalvo da terminação. Para este último, a ação só é tomadaapós o número máximo de transmissões de um pacote tiveremfalhado (isto é, ele só responde após o último NAK) , ou umatransmissão recebida anterior que foi decodificada comsucesso e um ACK enviado. Para os primeiros, um ajuste deenergia para cima ou para baixo é feito em resposta a cadaACK/NAK recebido associado ao fluxo VoIP, ou cada indicadorCQI "bom"/"ruim" recebido. Quando o fluxo VoIP é ativado eum NAK é recebido pelo AT 201, a energia piloto é ajustadapara cima por um passo predeterminado em dB que édeterminado por uma taxa de erro de quadro (FER) VoIPdesejada e desempenho de produtividade. Quando doacompanhamento do VoIP como um alvo, os passos para cimapoderiam ser diferentes para a primeira retransmissão, asegunda retransmissão, etc., até a retransmissão no alvo daterminação. Quando um ACK é recebido, a energia piloto éajustada para baixo. Se o ACK é recebido antes ou no alvoda terminação (isto é, o sub-quadro é eventualmenterecebido com sucesso pela BTS 202), o novo nível piloto éfixado para ser igual ao nível piloto da primeiratransmissão do sub-quadro menos um delta para baixo alvoque é determinado pelo FER desejado. O nível alvo FERtambém determina a proporção de passos para cima acumuladosno alvo terminal para o delta para baixo alvo. Como foiobservado, quando o fluxo VoIP é desativado, os indicadoresde qualidade CQI são utilizados para controlar a energiapiloto. Uma indicação de qualidade "ruim" faz com que aenergia piloto seja ajustada para cima um passopredeterminado e um indicador de qualidade "bom" faz comque a energia piloto seja ajustada para baixo, quando ospassos para cima e para baixo são determinados pelo alvo dequalidade CQI (isto é, uma taxa de erro de palavra CQI) .Independentemente de se a qualidade CQI ou a qualidade VoIPestá acionando as excursões de energia piloto para cima epara baixo, um limite superior e inferior é imposto nonível piloto. Ainda, quando os passos para cima ou parabaixo necessários são grandes, o ajuste de energia pilotopoderia ser suavizado por um período de tempo.

A Figura 3 é um conjunto de diagramas de tempo queilustram as relações entre um fluxo VoIP transmitido peloAT 201, o canal de indicação de qualidade deretroalimentação recebido pelo AT 201 no FL da BTS 202, amagnitude do nível piloto RL no AT 2 01, e as palavras CQItransmitidas pelo AT 201 para a BTS 202. Nesses diagramas,é suposto que a ação para cima/para baixo no nível deenergia piloto é tomado a cada sub-quadro em vez de no alvode terminação. Como pode ser observado, após o sub-quadrolser transmitido no fluxo VoIP, ele é decodificado semsucesso e um NAK é gerado e recebido pelo AT 2 01 no canalde indicação de qualidade, assim causando um aumento nonivel piloto RL no AT. Como aquele NAK também causa aretransmissão daquele pacote, ele é retransmitido (sub-quadro2), que é mostrado ilustrativamente novamente comosendo decodificado sem sucesso. Assim um NAK é alimentadode volta no canal de indicação de qualidade, assim causandooutro aumento no nivel piloto RL no AT. A segundaretransmissão (terceira transmissão) do pacote (sub-quadro3) é mostrado como sendo decodificado com sucessopela BTS 202. 0 AT 201 agora recebe um ACK no canal deindicação de canal, assim efetuando uma diminuição no nivelpiloto RL no AT, como é mostrado. Um novo pacote no fluxoVoIP é então transmitido (notado como sub-quadro 1), que édecodificado com sucesso em sua transmissão inicial. Um ACKé novamente recebido pelo AT 2 01 no canal de indicação dequalidade, assim causando outra diminuição no nível pilotoRL. 0 fluxo VoIP é então mostrado como sendo desativado. Asqualidades determinadas dos Que recebidos, que sãocontinuamente sendo transmitidas no FL pelo AT 201 sãoentão utilizadas para fornecer uma retroalimentação deindicação de qualidade contínua para o AT para fins decontrole de energia dinâmica. Os indicadores de qualidadeCQI são então transmitidos no canal de indicação dequalidade. Como pode ser observado, o CQI seguinte recebidopela BTS 2 02 é determinado como sendo "bom" e uma indicaçãode que um CQI válido foi decodificado é recebida pelo AT201 no canal de indicação de qualidade. Isto faz com que oAT 201 ainda diminua seu nível piloto RL. 0 fluxo VoIPcontinua a permanecer desativado e o CQI seguinte énovamente determinado como sendo "bom". Um indicador CQI"bom" recebido no canal de indicação de qualidade faz comque o AT 201 ainda diminua seu nível piloto RL. Com o fluxoVoIP ainda desativado, os dois Que seguintes recebidos pelaBTS 2 02 são mostrados ilustrativamente como estando em erroe o AT 201 recebe indicadores de CQI "ruins" no canal deindicação de qualidade. Em resposta a cada um deles, o AT201 é mostrado aumentando seu nível piloto RL.

A Figura 4 é um fluxograma que mostra as etapas na BTS202 para transmitir uma indicação de qualidade contínuaderivada da qualidade de fluxo de tráfego VoIP deconversação sensível ao atraso recebido quando esse fluxode tráfego está ativado e sendo recebido, e da qualidade deum canal de overhead recebido continuamente, como o CQItransmitido pelo AT 201 no RL, quando um fluxo de tráfegosensível ao atraso não está ativado. Assim, na etapa 401,uma determinação é feita se a BTS 202 está recebendoatualmente o fluxo VoIP sensível ao atraso. Se estiver,então, na etapa 402, os ACKs/NAKs gerados daquele fluxodemodulado e decodificado recebido são transmitidos nocanal de indicação de qualidade contínua no FL para o AT201. Se a BTS 202 não estiver recebendo um fluxo VoIPsensível ao atraso, então, na etapa 403, os indicadores dequalidade CQI "bom"/"ruim" determinados do canal deoverhead demodulado e decodificado são transmitidos no FLpara o AT 201 no canal de indicação de qualidade contínua.

A Figura 5 é um fluxograma que mostra as etapas decontrole de energia principal no AT 201 que são efetuadasem resposta aos indicadores de qualidade retro alimentadosrecebidos pelo canal de indicação de qualidade contínua noFL. Na etapa 500, um indicador de qualidade é recebido pelocanal de indicação de qualidade continua da BTS 202. Naetapa 501 uma determinação é feita se o fluxo VoIP estáativado no FL. Se estiver, então os indicadores dequalidade sendo recebidos pelo canal de indicação dequalidade contínua são associados ao fluxo VoIP. Assim, seuma determinação for feita de que o fluxo VoIP estáativado, uma determinação é feita na etapa 502 se um ACK ouum NAK foi recebido antes ou no alvo da terminação. Se umACK é recebido, na etapa 503, um novo nível piloto é fixadoao nível piloto da primeira transmissão do pacote menos umdelta para baixo do alvo. Se um NAK for recebido, na etapa504, a energia piloto é ajustada para cima com um tamanhode passo predeterminado para esta retransmissão particular.

Se, na etapa 501, a determinação é feita de que o fluxoVoIP não está ativado, então os indicadores de qualidaderecebidos são indicadores de se o CQI é "bom" ou "ruim".

Se, na etapa 5 05, uma determinação é feita de que aindicação de qualidade recebida é "boa", então, na etapa506, um novo nível piloto é fixado ao nível piloto anteriormenos um tamanho de passo para baixo predeterminado. Noentanto, se, na etapa 505, uma determinação for feita deque a indicação de qualidade recebida é "ruim", então, naetapa 507, um novo nível piloto é fixado ao nível pilotoanterior mais um tamanho de passo para cima predeterminado.

Como foi descrito anteriormente, como cada fluxo dedados não sensível ao atraso de uma aplicação também ésuportado pelo HARQ, cada fluxo é capaz de ter seu própriocontrole de energia de laço fechado com base em seu próprioACK/NAK e alvo de qualidade. Enquanto, como foi descrito, ocontrole de energia piloto principal é utilizado paraajustar a energia de transmissão de cada um de umapluralidade desses fluxos de dados não sensíveis ao atraso,o controle de energia com base por fluxo é utilizado paraajustar o TPR para cada fluxo ao mirar no requisito dequalidade da aplicação específica do fluxo. Com referêncianovamente à Figura 2, para o fluxo de dados exemplar N, naBTS 202, o fluxo de dados recebido N é demodulado pelodemodulador N de fluxo de dados 216 e decodificado pelodecodif icador 217. O CRC de cada quadro é calculado e ogerador ACK/NAK HARQ 218 emite um ACK quando o CRC passa eum NAK quando o CRC falhar. Os ACKs e NAKs gerados sãoalimentados de volta no FL para o ajustador TPR 207 para ocontrole de energia. Uma demodulação, decodificação eretroalimentação similar mas independente é efetuada emcada um dos outros fluxos de dados não sensíveis ao atrasoentre o AT 201 e a BTS 202, e o TPR associado a cada umdeles é controlado independentemente pela retroalimentaçãoACK/NAK gerada por ela própria. Para cada fluxo de dados,controle de energia de laço fechado é efetuado ao ajustar oTPR associado àquele fluxo com base nos ACKs/NAKsrecebidos, conforme segue: quando o AT recebe um NAK em seualvo de terminação, o PTR é ajustado para cima por um passopredeterminado em dB com base no alvo de qualidade edesempenho de produtividade para aquele fluxo; quando umACK é recebido antes ou no alvo de terminação, o AT ajustao FER para baixo (normalmente com um tamanho de passo bemmenor) com base no FER alvo. Diferentes fluxos podem terdiferentes tamanhos de passos para cima e para baixo, comsuas proporções determinadas pelo alvo de qualidade daaplicação do fluxo. Diferentes fluxos podem ter limitessuperior e inferior diferentes de seu TPR.

Quando comparado com o controle de energia do pilotoprincipal, o controle de energia de laço fechado efetuadoao ajustar o TPR de cada fluxo poderia ser relativamentelento. Ajustes do piloto principal e do TPR de cada fluxosão preferivelmente coordenados. Um exemplo de uma regrapossível para coordenar ambos os ajustes é que quandomúltiplas solicitações por um ajuste (tanto nível pilotocomo TPR) ocorrem ao mesmo tempo, o AT ajustará o nívelpiloto principal para cima e não ajustará também o TPR paracima, ou ajustará este último com um passo de tamanho menorde outra forma seria utilizado para o ajuste do TPR paracima na presença de um ajuste piloto para baixo. Um passode energia lent6o para baixo derivando do nível piloto égeralmente bem menor do que um ajuste de energia para cima.Assim, tanto o piloto como o TPR podem ser ambos ajustadosindependentemente.

A Figura 6 é um fluxograma que mostra as etapas decontrole de energia dinâmicas para ajustar a energia pilotoem resposta a uma indicação de qualidade alimentada devolta de um fluxo de tráfego sensível ao atraso em conjuntocom ajustes de TPR dinâmicos para fluxos de dados nãosensíveis ao atraso em resposta a indicações de qualidadealimentada de volta independentes associadas a essesfluxos. Na etapa 601, o AT 201 recebe uma indicação dequalidade alimentada de volta. Na etapa 602, umadeterminação é feita se o piloto deva ser aumentado paracima ou diminuído para baixo. Se a determinação for paracima, na etapa 603, a energia piloto principal é aumentadapor um passo predeterminado (conforme discutidoanteriormente) . Se a determinação for para baixo, na etapa604, a energia piloto principal é diminuída um passopredeterminado (conforme discutido anteriormente). Secoincidente com o recebimento de uma determinação de passopara baixo do piloto, uma indicação de qualidade alimentadade volta para um fluxo de dados N não sensíveis ao atrasotambém for recebida (na etapa 605) então uma determinação éfeita, na etapa 606, se a indicação recebida é um ACK ou umNAK. Se um NAK foi recebido, então, na etapa 607, o TPRassociado ao fluxo de dados N é aumentado por um passopredeterminado (TPR de passo para cima) contemporaneamentecom o passo para baixo do piloto. Se um ACK for recebido,então, na etapa 608, o TPR associado ao fluxo de dados N édiminuído por um passo predeterminado (delta para baixo doalvo) contemporaneamente com passo para baixo do piloto. Secoincidente com o recebimento de uma determinação de passopara cima do piloto, uma indicação de qualidade alimentadade volta para o fluxo de dados N não sensível de atrasotambém é recebido (na etapa 609), então uma determinação éfeita, na etapa 610, se a indicação recebida é um ACK ou umNAK. Se a indicação recebida for um ACK, então, na etapa611, o TPR é ajustado para baixo contemporaneamente com opasso para cima do piloto. No entanto, se a indicaçãorecebida for um NAK, então, na etapa 612, quer o TPR não éajustado de modo algum enquanto o piloto é ajustado paracima, ou ele é ajustado para cima com um tamanho de passomenor do que aquele utilizado quando do ajuste para cimacontemporaneamente com um ajuste piloto para baixo, como éutilizado na etapa 607. Esses controles TPR são aplicadosindependentemente para cada um dos N fluxos de dados sendotransmitidos do AT 201 para a BTS 202.

0 controle de energia de laço fechado com base porfluxo pode ser aplicado a qualquer sistema com qualquerinterface desde que o HARQ com base por fluxo sejasuportado. Cada fluxo de Protocolo de Enlace de Rádio (RLP)terá um HARQ independente com ACK/NAK associado. Em umainterface de ar sobreposta, que está sendo proposta para anorma RevC (por exemplo, CDMA sobreposta com OFDMA) , opiloto no sistema CDMA poderia ser o piloto principal,conforme descrito acima, que não apenas suporta o tráfegode rajada na interface de ar CDMA, mas também é utilizadocomo uma referência para gerar o piloto do sistema OFDMA. 0mecanismo de controle de energia assim precisa sereficientemente integrado junto para ambas as interfaces dear. 0 TPR poderia estar na mesma interface de ar, porexemplo, ele poderia estar quer na interface de ar CDMA ouele poderia ser o TPR de um fluxo de tráfego OFDMA verso opiloto OFDMA. No caso de um sistema de interfaces de arsobrepostas, cada interface de ar pode ter seu própriopiloto quando um piloto pode ser derivado do outro. 0 TPRserá conduzido separadamente em sua própria interface dear. Se o sistema CDMA sobreposto tem InterferenceCancellation, uma abordagem melhor é tomar o pilotoprincipal (em um sistema real, a medida de piloto é sempreseu SNR) após o cancelamento da interferência como umareferência da qual gerar o piloto OFDMA. A relação dopiloto OFDMA para o piloto principal CDMA poderia serdeterminada por um parâmetro de proporção (fator Gamma). Umpiloto OFDMA relativamente estável é desejado. 0 fatorGamma poderia ser ajustado dinamicamente com base no alvode qualidade agregado de longo prazo do sistema OFDMA.

O AT deve não apenas ouvir os Reverse Activity Bits(RABs - Bits de Atividade Reversa) de seu setor servidorsendo transmitido pela BTS para fins de controle desobrecarga (normalmente utilizado para CDMA), mas tambémdeve ouvir os Interference Activity Bits (IABs) fora dacélula transmitidos pela BTS em sua célula vizinha (paraOFDMA) . O limite superior de energia com base no fluxo deum fluxo de aplicação para uma dada velocidade deve seracionado pelos IABs (ou RABs) transmitidos pelas célulasvizinhas e a distância do AT para aquelas células vizinhase com base no requisito desejado de QoS daquele fluxo. Parao usuário na borda de uma célula, o limite superior deenergia de transmissão deve ser inferior ao limite superiorde um fluxo de usuário/aplicação diferente na área centralda célula.

As versões descritas acima são ilustrativas dosprincípios da presente invenção. Aqueles habilitados natecnologia poderiam elaborar outras versões sem desviar doescopo da presente invenção.

Claims (15)

1. Método em um terminal de acesso (AT) em um sistemade comunicação sem fio em comunicação com uma estaçãotransceptora base (BTS) sobre um enlace reverso (RL) e umenlace de encaminhamento (FL), o método caracterizado pelofato de:quando um fluxo de tráfego sensível ao atraso éativado no RL, controlar dinamicamente a energia do pilotoRL principal em resposta a uma retroalimentação deindicação de qualidade recebida no FL do fluxo de tráfegosensível ao atraso recebido pela BTS; equando um fluxo de tráfego sensível ao atraso não éativado no RL, controlar dinamicamente a energia do pilotoRL principal em resposta a uma retroalimentação deindicação de qualidade recebida no FL de um sinaltransmitido continuamente no RL em um canal de overhead.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do fluxo de tráfego sensível aoatraso ser um fluxo de pacotes sensíveis ao atraso e daretroalimentação de indicação de qualidade dos pacotessensíveis ao atraso ser um fluxo de ACKs e de NAKs geradosna BTS em resposta ao fluxo de pacotes recebido.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de compreender ainda:quando um NAK for recebido, ajustar a energia pilotopor um passo predeterminado para cima; equando um ACK for recebido, ajustar a energia pilotopor um passo predeterminado para baixo.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato dos passos para cima e para baixoserem determinados por uma taxa de erro de quadro do fluxode tráfego sensível ao atraso e um desempenho deprodutividade desejado.

5. Método, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que, quando o NAK for recebido,o passo predeterminado para cima é dependente de quantasvezes o pacote para o qual o NAK é reativo tenha sidotransmitido à BTS pelo AT.

6. Método, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que, quando o ACK for recebidoantes ou em um alvo de terminação, o nível piloto é fixadoigual ao nível piloto utilizado quando a primeiratransmissão do pacote ao qual o ACK é reativo foi feitapelo AT menos um delta para baixo alvo predeterminado que édeterminado pela taxa de erro de quadro predeterminada.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do sinal transmitido continuamenteno canal de despesa geral no RL compreender um fluxo depalavras Channel Quality Indicator (CQI - Indicador deQualidade de Canal).

8. Método, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato da retroalimentação de indicação dequalidade do fluxo de palavras CQI compreender um fluxo queindica se as palavras CQI recebidas são "boas" ou "ruins".

9. Método, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de compreender ainda:quando for recebida uma retroalimentação de indicaçãode qualidade "boa", ajustar a energia piloto por um passopredeterminado para baixo; equando for recebida uma retroalimentação de indicaçãode qualidade "ruim", ajustar a energia piloto por um passopredeterminado para cima.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato dos passos predeterminados paracima e para baixo serem determinados por um alvo dequalidade CQI.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do piloto ter limitespredeterminados superior e inferior.

12. Método em uma estação transceptora base (BTS) emum sistema de comunicação sem fio em comunicação com umterminal de acesso (AT) por um enlace de encaminhamento(FL) e um enlace reverso (RL), o método caracterizado pelofato de:transmitir uma indicação de qualidade no FL em que,quando um fluxo de tráfego sensível ao atraso é ativado noRL, a indicação de qualidade compreende uma qualidadedeterminada de um pacote em um fluxo de tráfego sensível aoatraso recebido do AT, e quando o fluxo de tráfego sensívelao atraso não está ativado no RL, a indicação de qualidadecompreende uma qualidade determinada de uma palavra em umfluxo de palavras recebidas continuamente do AT no RL em umcanal de overhead.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato do fluxo de tráfego sensível aoatraso ser um fluxo de pacotes sensíveis ao atraso, e daqualidade determinada do pacote no fluxo recebido detráfego sensível ao atraso compreender um ACK quando opacote é decodificado de modo apropriado e um NAK quando opacote não é decodificado de modo apropriado.

14. Método, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato da palavra recebida do AT no canalde overhead ser uma palavra Channel Quality Indicator (CQI).

15. Método, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato da qualidade determinada do CQIcompreender uma indicação "boa" quando a palavra CQIrecebida for decodificada de modo apropriado e umaindicação "ruim" quando a palavra CQI recebida fordecodificada de modo inapropriado.