BRPI9910263B1 - método e aparelho para transmissão de dados dentro de um sistema de comunicação de banda larga - Google Patents
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Abstract
<b>método e aparelho para transmissão de dados dentro de um sistema de comunicação de banda passante<d> durante transmissão de dados para uma unidade remota (113) utilizando um canal suplementar de dados de alta velocidade (105), a transmissão de dados pára devido ao fato de todos os dados terem sido comunicados para a unidade remota (113) ou devido a uma interrupção na transmissão. no caso em que todos os dados foram transmitidos para a unidade remota (113) a unidade remota (113) abandonará o canal suplementar (105) antes do reconhecimento da recepção dos últimos quadros transmitidos e o reconhecimento realizar-se-á utilizando o canal fundamental de baixa velocidade (103). no caso em que ocorre uma interrupção, a transmissão de dados continuará utilizando um canal fundamental (103) se ficar para ser transmitido menos do que uma quantidade predeterminada de dados.
Description
MÉTODO E APARELHO PARA TRANSMISSÃO DE DADOS DENTRO DE UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO DE BANDA LARGA Campo da Invenção A presente invenção refere-se genericamente a sistemas celulares de comunicação e, mais especificamente, a transmissão de dados dentro de um sistema celular de comunicação de banda larga.
Fundamentos da Invenção Sistemas de comunicação são bem conhecidos e consistem em muitos tipos que incluem rádio móvel terrestre, radiotelefone celular, sistemas de comunicação pessoal e outros tipos de sistemas de comunicação. Dentro de um sistema de comunicação, as transmissões são realizadas entre um dispositivo transmissor e um dispositivo receptor através de um recurso de comunicação, geralmente denominado canal de comunicação. Até o presente, as transmissões consistiam tipicamente de sinais de voz. Mais recentemente, contudo, foi proposto transportar outras formas de sinais, incluindo sinais de dados de alta velocidade. Para facilidade de operação, é preferível ter a capacidade de transmissão de dados sobrepondo-se à capacidade de comunicação de voz existente, de modo que a sua operação seja essencialmente transparente ao sistema de comunicação de voz embora utilizando ainda os recursos de comunicação e outra infra-estrutura do sistema de comunicação de voz.
Um tal sistema de comunicação sendo atualmente desenvolvido com capacidades transparentes de transmissão de dados é a geração seguinte de sistema de comunicação celular de Acesso Múltiplo de Divisão de Código (CDMA), mais geralmente denominado cdma2000. Dentro de um tal sistema de comunicação todas as transmissões da unidade remota e estação base ocorrem simultaneamente dentro da mesma faixa de freqüências. Portanto, um sinal recebido em uma estação base ou unidade remota compreende uma multiplicidade de freqüências e sinais codificados de sobreposição de tempo a partir de unidades remotas individuais ou estações base, respectivamente. Cada um destes sinais é transmitido simultaneamente na mesma radiofreqüência (RF) e é distinguível apenas pela sua codificação específica (canal). Em outras palavras, o sinal recebido em uma estação base ou receptor de unidade remota é um sinal composto de cada sinal transmitido e um sinal individual é distinguível apenas após codificação.
Transmissão de dados de unidade remota dentro de um sistema de comunicação cdma2000 realiza-se pela designação de um canal de dados de alta velocidade (denominado canal suplementar) à unidade remota e pela transmissão de dados como discutido acima utilizando o canal suplementar. Mais especificamente, quando é solicitada uma transmissão de dados, é imediatamente designado um canal de tráfego comum (canal fundamental) a uma unidade remota que permanece no canal fundamental até que esteja disponível um canal suplementar. Uma vez disponível, a transmissão de dados ocorre utilizando o canal suplementar. Uma vez todos os dados tendo sido transmitidos, todos os dados tendo sido transmitidos e reconhecidos, ou tenha decorrido um intervalo de tempo especificado, o canal suplementar é abandonado e a unidade remota continua a comunicar através do canal fundamental. Se todos os dados não tiverem sido transferidos, ou se alguns dados necessitarem ser retransmitidos (devido a erros recebidos), o canal suplementar deve ser acessado novamente e os dados remanescentes transmitidos.
Uma vez que o número de canais suplementares disponíveis dentro de um sistema de comunicação é limitado, a capacidade para acessar novamente rapidamente um canal suplementar pode ser também limitada devido a várias unidades remotas contendendo pelos canais suplementares disponíveis. Em outras palavras, uma vez abandonado um canal suplementar, a transmissão/retransmissão continuada de dados por um canal suplementar pode resultar em um processo demorado para acessar novamente um canal suplementar. 0 procedimento pode também tomar a forma de manter o canal suplementar até que seja recebido um reconhecimento do final da transmissão de dados. Portanto, existe a necessidade de um método e aparelho para transmissão de dados dentro de um sistema de comunicação de banda larga que permita transmissão mais rápida de dados e uso mais eficiente dos canais suplementares do que com métodos do estado da técnica.
Breve Descrição dos Desenhos A FIG. 1 é um diagrama de blocos de uma estação base para transmitir dados de acordo com a modalidade preferida da presente invenção. A FIG. 2 é um diagrama de blocos do conjunto de circuitos do canal fundamental da FIG. 1 de acordo com a modalidade preferida da presente invenção. A FIG. 3 é um diagrama de blocos do conjunto de circuitos do canal suplementar da FIG. 1 para transmitir dados de acordo com a modalidade preferida da presente invenção. A FIG. 4 é um fluxograma que ilustra a transmissão de dados a partir da estação base da FIG. 1 de acordo com a modalidade preferida da presente invenção. A FIG. 5 é um fluxograma que ilustra a transmissão de dados a partir da estação base da FIG. 1 de acordo com uma modalidade alternativa da presente invenção.
Descrição Detalhada dos Desenhos Para superar os problemas descritos acima, quando a transmissão de dados pára, a unidade remota abandonará o canal suplementar antes do reconhecimento da recepção dos últimos quadros transmitidos e o reconhecimento e qualquer retransmissão realizar-se-ão utilizando o canal fundamental de baixa velocidade. No caso em que ocorre uma interrupção durante transmissão pelo canal suplementar, a transmissão de dados continuará utilizando um canal fundamental se permanecer para ser transmitido menos do que uma quantidade predeterminada de dados. No caso de reconhecimento após a transmissão de dados ter terminado, uma vez que a unidade remota abandonará o canal suplementar antes de realizar qualquer reconhecimento e retransmissão, o canal suplementar ficará mais rapidamente liberado para ser usado por outros usuários de dados. Adicionalmente, será ainda realizado controle de erro sem quaisquer retardos consideráveis mediante utilização do canal fundamental. No caso de um tempo decorrido (ou interrupção) quando utilizando o canal suplementar, uma vez que a unidade remota continuará a transmissão de dados pelo canal fundamental quando restarem pequenas quantidades de dados para serem transmitidos, a transmissão dos dados remanescentes não é desacelerada pelo novo acesso a um canal suplementar para a transmissão de uma pequena quantidade de dados. Adicionalmente, o canal suplementar será liberado mais rapidamente para uso por outros usuários de dados. A presente invenção abrange um método para transmissão de dados dentro de um sistema de comunicação de banda larga. 0 método compreende as etapas de transmitir dados utilizando um segundo canal e um segundo esquema de codificação, recebendo em seguida uma interrupção na transmissão de dados. A transmissão dos dados cessa e continua em um primeiro canal com um primeiro esquema de codificação. A presente invenção engloba ainda um método para transmissão de dados dentro de um sistema de comunicação de banda larga. 0 método compreende as etapas de transmitir dados utilizando um segundo canal e um segundo esquema de codificação e determinar quando uma pluralidade de dados foi transmitida. A transmissão dos dados cessa utilizando o segundo canal e o segundo esquema de codificação quando a pluralidade de dados foi transmitida e for recebido um reconhecimento de recepção da pluralidade de dados. Finalmente, a pluralidade de dados é retransmitida utilizando um primeiro canal e um primeiro esquema de codificação baseado no reconhecimento. A presente invenção engloba adicionalmente um método para transmissão de dados dentro de um sistema de comunicação de banda larga. 0 método compreende as etapas de determinar se uma transmissão de dados necessita realizar-se utilizando um segundo canal e determinar se o segundo canal está disponível. Os dados são transmitidos utilizando um primeiro canal e um primeiro esquema de codificação quando o segundo canal estiver indisponível, caso contrário transmitindo dados utilizando o segundo canal e um segundo esquema de codificação quando o segundo canal estiver disponível.
Finalmente, a presente invenção engloba um aparelho para transmissão de dados dentro de sistema de comunicação de banda larga. 0 aparelho compreende conjunto de circuitos de canal suplementar que envia dados por um segundo canal de alta velocidade com um segundo esquema de codificação, um controlador que envia uma indicação para parar a transmissão de dados pelo segundo canal com o segundo esquema de codificação e conjunto de circuitos de canal fundamental que envia os dados por um primeiro canal com um primeiro esquema de codificação quando os dados enviados pelo segundo canal de alta velocidade pararam. A FIG. 1 é um diagrama de blocos da estação base 100 para transmitir dados para a unidade remota 113 de acordo com a modalidade preferida da presente invenção. A estação base 100 compreende o controlador 101, circuitos múltiplos do canal fundamental 103, um ou mais circuitos de canal suplementar 105, somador 111 e modulador 115. Como observado, a estação base 100 comunica-se com a unidade remota 113 através do sinal de comunicação de enlace descendente 117 e a unidade remota 113 comunica-se com a estação base 100 através do sinal de comunicação uplink 119.
Na modalidade preferida da presente invenção, a comunicação para/da unidade remota 113 realiza-se utilizando o conjunto de circuitos de canal suplementar 105 e/ou o conjunto de circuitos do canal fundamental 103. Particularmente, a estação base 100 e a unidade remota 113 utilizam dois tipos de canais definidos para transmissão tanto direta como inversa. A descrição das modalidades preferidas será propiciada com a transmissão de dados realizando-se da estação base 100 para a unidade remota 113, embora alguém versado na técnica reconheça que a transmissão de dados possa realizar-se de um modo similar da unidade remota 113 para a estação base 100 sem divergir do espirito e âmbito da presente invenção.
Na modalidade preferida, os canais fundamentais são similares aos canais de tráfego CDMA existentes e são utilizados para voz, dados e sinalização, exceto dispersão por uma largura de faixa mais larga. Os canais de tráfego CDMA são descritos em detalhe em Mobile Station - Base Station Compability Standards for Dual-Mode Wideband Spread Sprectrum Cellular Systems (Padrões de Compatibilidade entre Estação Móvel - Estação Base para Sistemas Celulares de Modo Duplo de Espectro de Dispersão de Banda larga), Telecommunications Industry Association ínterim Standard (Padrão Provisório da Associação das Indústrias de Telecomunicações) 95A, Washington, DC julho de 1993 (IS— 95A) que está aqui incorporado mediante referência. Como descrito em IS-95A, a taxa de transmissão deste canal pode variar dinamicamente. Adicionalmente, é possível conexão temporária (comunicação simultânea utilizando mais do que ura circuito de canal fundamental 103) pela utilização do conjunto de circuitos do canal fundamental 103.
Em contraste, os canais suplementares são utilizados para comunicar serviços com taxa de dados elevada para a unidade remota 113, com a taxa de dados dos canais suplementares sendo negociados antes da transmissão. Fontes múltiplas de dados são multiplexadas no tempo neste canal. Além disso, a Qualidade-de-Serviço (por exemplo Taxa de Erros de Quadro (FER) , Taxa de Erros de Bit (BER) e/ou Retardo de Transmissão) deste canal pode ser estabelecida e operada independentemente do canal fundamental. A transmissão de dados a partir da estação base 100 de acordo com a modalidade preferida da presente invenção ocorre como segue: durante períodos de tempo em que a unidade remota 113 não está se comunicando ativamente com a estação base 100 utilizando um canal ou fundamental ou suplementar, a unidade remota 113 está em uma condição suspensa, monitorando ativamente ou periodicamente um canal de controle direto (canal de radiochamada IS-95A) para notificação de qualquer transmissão pendente pela estação base 100. Particularmente, é utilizado o conjunto de circuitos do canal de radiochamada (não mostrado) para enviar mensagens para a unidade remota 113 indicando transmissões de enlace descendente pendentes. Na modalidade preferida da presente invenção, o conjunto de circuitos dos canais de radiochamada é um conjunto de circuitos tal como descrito em IS-95A Seção 7.1.3.4, 7.6.2 e Seção 7.7.2. A estação base 100 determina se é necessária uma transmissão com taxa de dados elevada para a unidade remota 113 e determina se existe um conjunto de circuitos de canal suplementar 105 disponível para utilização. Devido ao número limitado de canais suplementares disponíveis para comunicação, um canal suplementar pode não estar disponível para transmissão para a unidade remota 113. Devido a isto, a unidade remota 113 será colocada em uma fila até que o conjunto de circuitos de canal suplementar 105 esteja disponível para transmissão. Quer a unidade remota 113 seja colocada ou não em uma fila, a unidade remota 113 é colocada em uma condição de "retenção de controle" onde é atribuído um canal fundamental. Particularmente, a estação base 100 notifica a unidade remota 113 de códigos de dispersão (Códigos Walsh) utilizados pelos canais fundamental e suplementar e uma taxa de dados atribuída do canal suplementar. Adicionalmente, realiza-se neste ponto o controle inicial de potência utilizando o canal fundamental como descrito em IS-95A seções 6.1.2 e 6.6.3.1.1.1.
Uma vez no nível adequado de potência e quando um canal suplementar se torna disponível, a unidade remota 113 entra em uma condição ativa, onde ocorre comunicação com a utilização do canal suplementar (isto é, transmissão de dados). Particularmente, o conjunto de circuitos de canal suplementar 105 atribuído à unidade remota 113 envia dados para serem transmitidos para o somador 111, onde são somados com outras transmissões de canal. As transmissões somadas resultantes são em seguida moduladas por QPSK pelo modulador 115 e transmitidas para a unidade remota 113 através do sinal de comunicação de enlace descendente 117. A transmissão pelo canal suplementar pode parar, entre outras, por duas razões. Primeiramente, todos os dados foram transmitidos para a unidade remota 113. Nesta situação, a unidade remota 113 realizará um reconhecimento dos últimos quadros transmitidos. Particularmente, realiza-se o controle de erros ou por Reconhecimento (ACK) de pacotes que foram recebidos e/ou fornecendo um Reconhecimento Negativo (NAK) para mensagens cujos números de seqüência não foram recebidos mesmo que mensagens numeradas mais tarde tenham sido recebidas. (Observe-se que se forem utilizados procedimentos NAK, a recepção com sucesso do último pacote deve ser reconhecido mesmo se o protocolo utilizar apenas procedimentos NAK durante o restante da transmissão de dados).
Uma segunda razão para cessar a transmissão no canal suplementar se deve ao fato da transmissão que utiliza o canal suplementar ter excedido um período de tempo estabelecido (ou ter simplesmente sido interrompido). Nesta situação restarão dados para serem transmitidos para a unidade remota 113 e a unidade remota 113 será novamente colocada na condição de retenção de controle aguardando transmissão continuada de dados.
Na primeira situação descrita acima, onde todos os dados foram transmitidos para a unidade remota 113, a unidade remota 113 abandonará o canal suplementar antes de reconhecer a recepção dos últimos quadros transmitidos e o reconhecimento realizar-se-á utilizando o canal fundamental. Na segunda situação descrita acima, onde ocorre um tempo decorrido ou interrupção, a transmissão de dados continuará utilizando o canal fundamental se menos do que uma quantidade predeterminada de dados deixar de ser transmitida. Particularmente, o controlador 101 determinará a quantidade de dados remanescentes a serem transmitidos para a unidade remota 113 e, se existir menos do que um valor predeterminado de dados que necessitam ser transmitidos para a unidade remota 113, a transmissão continuará pelo canal fundamenta, caso contrário a transmissão de dados continuará pelo canal suplementar quando o canal suplementar se tornar novamente disponível.
No caso de reconhecimento após a transmissão de dados ter terminado, uma vez que a unidade remota 113 abandonará o canal suplementar antes de realizar qualquer controle de erro, o canal suplementar será liberado mais rapidamente para uso por outros usuários de dados. Adicionalmente, o controle de erros será ainda realizado sem quaisquer retardos apreciáveis mediante utilização do canal fundamental. No caso de um tempo decorrido (ou interrupção) quando utilizando o canal suplementar, uma vez que a unidade remota 113 continuará a transmissão de dados pelo canal fundamental quando pequenas quantidades de dados deixarem de ser transmitidos, a transmissão dos dados remanescentes não terá a velocidade diminuída pelo novo acesso ao canal suplementar para a transmissão de uma pequena quantidade de dados. Além disso, o canal suplementar será liberado mais rapidamente para uso por outros usuários de dados. A FIG. 2 é um diagrama de blocos de um conjunto de circuitos do canal fundamental da FIG. 1 de acordo com a modalidade preferida da presente invenção. 0 conjunto de circuitos do canal fundamental 103 inclui o multiplexador 201, codificador convolucional 212, repetidor de símbolos 215, intercalador de blocos 216, misturador de códigos longos 217 e codificador ortogonal 220. Durante funcionamento, o sinal 210 (bits de dados do canal de tráfego) é recebido pelo multiplexador 201 com uma taxa de bits específica (por exemplo, 8,6 kbits/segundo) . Os bits de dados do canal de tráfego de entrada 210 incluem tipicamente voz convertida em dados por um vocoder, dados puros, ou uma combinação dos dois tipos de dados. O multiplexador de canal 201 multiplexa o tráfego secundário (por exemplo, dados) e/ou tráfego de sinalização (por exemplo mensagens de controle ou de usuário) em dados de canal de tráfego 210 e envia os dados multiplexados a 9,6 Kbits/segundo para o codificador convolucional 212. 0 codificador convolucional 212 codifica os bits de dados de entrada 210 em símbolos de dados a uma taxa de codificação fixa com um algoritmo de codificação que facilita decodificação subseqüente de máxima probabilidade dos símbolos de dados em bits de dados (por exemplo algoritmos de codificação convolucional ou de blocos). Por exemplo, o codificador convolucional 212 codifica os bits de dados de entrada 210 (recebidos a uma taxa de 9,6 Kbits/segundo) em uma taxa de codificação fixa de um bit de dados em dois símbolos de dados (isto é, taxa l/3) de modo que o codificador convolucional 212 envie símbolos de dados 214 a uma taxa de 28,8 Ksímbolos/segundo.
Os símbolos de dados 214 são em seguida repetidos pelo repetidor 215 e introduzidos no intercalador 216. O intercalador 216 intercala os símbolos de dados de entrada 214 no nível de símbolos. No intercalador 216, os símbolos de dados 214 são introduzidos individualmente em uma matriz que define um bloco de dimensão predeterminada de símbolos de dados 214. Os símbolos de dados 214 são introduzidos em posições dentro de uma matriz de modo que a matriz seja preenchida em um modo de coluna por coluna. Os símbolos de dados são retirados das posições dentro da matriz de modo que a matriz seja esvaziada em um modo de linha por linha. Tipicamente, a matriz é uma matriz quadrada com um número de linhas igual ao número de colunas; contudo, podem ser escolhidas outras formas de matriz para aumentar a distância de intercalação de saída entre os símbolos de dados não intercalados introduzidos consecutivamente. Os símbolos de dados intercalados 218 são retirados pelo intercalador 216 à mesma taxa de símbolos de dados com que foram introduzidos (por exemplo, 28,8 ksímbolos/segundo). A dimensão predeterminada do bloco de símbolos de dados definida pela matriz é obtida a partir do número máximo de símbolos de dados que podem ser transmitidos a uma determinada taxa de símbolos dentro de um bloco de transmissão de comprimento determinado. Por exemplo, se o comprimento predeterminado do bloco de transmissão for 20 milissegundos, então a dimensão predeterminada do bloco de símbolos de dados será 28,8 ksímbolos/segundo vezes 20 milissegundos que é igual a 576 símbolos de dados que define uma matriz 18 por 32.
Os símbolos de dados intercalados 218 são misturados pelo misturador 217 e enviados para o codificador ortogonal 220. 0 módulo 2 do codificador ortogonal 220 adiciona um código ortogonal (por exemplo, um código Walsh de ordem 256) a cada símbolo de dados 218 intercalado e misturado. Por exemplo, na codificação ortogonal de ordem 256, os símbolos de dados 218 intercalados e misturados têm cada um ordenação exclusiva por um código ortogonal de 256 símbolos. Estes 256 códigos ortogonais correspondem preferivelmente a códigos Walsh de uma matriz Hadamard 256 por 256 onde um código Walsh é uma única linha ou coluna da matriz. 0 codificador ortogonal 220 envia repetidamente um código Walsh que corresponde a símbolo de dados de entrada 218 a uma taxa de símbolos fixa (por exemplo, 28,8 ksímbolos/segundo).
As seqüência de códigos Walsh 242 são ainda dispersos por um par de códigos curtos pseudo aleatórios 224 (isto é curto quando comparado com o código longo) para gerar uma seqüência de dispersão de códigos de canal I e canal Q 226. As seqüências de dispersão de códigos de canal I e canal Q 22 6 são usadas para modular em duas fases um par em quadratura de senóides mediante acionamento dos controles do nível de potência do par de senóides. Os sinais de saída senoidais são somados, modulados por QPSK (pelo modulador 115) e irradiados pela antena 120 para completar a transmissão dos bits de dados de canal 210. Na modalidade preferida da presente invenção, as seqüências dispersas 226 são enviadas a uma taxa de 3,6864 Mega Chips por segundo (Mcps) e irradiadas dentro de uma largura de faixa de 5MHz, mas em modalidades alternativas da presente invenção, as seqüências dispersas 226 podem ser enviadas a uma taxa diferente e irradiadas dentro de uma largura de faixa diferente. Por exemplo, em uma modalidade alternativa da presente invenção pode ser utilizado um esquema de transmissão IS-95A onde as seqüências dispersas 226 são enviadas a uma taxa de 1,2288 Mcps (taxa de tráfego de chip de canal) dentro de uma largura de faixa de 1,25 MHz. Uma vez que cada símbolo de dados tem ordenação exclusiva por ura código ortogonal de 128 símbolos, a taxa atual de transmissão de símbolos de dados de entrada (na etapa 218) é 19,2 Kcps (utilizando um M codificador convolucional). A FIG. 3 é um diagrama de blocos do conjunto de circuitos de canal suplementar 105 da FIG. 1 para transmissão de dados de acordo com a modalidade preferida da presente invenção. 0 conjunto de circuitos de canal suplementar 105 inclui multiplexador de canal 301, codificador convolucional 312, repetidor de símbolos 315, intercalador de blocos 316 e um codificador ortogonal 320. Durante funcionamento, o sinal 310 (dados) é recebido pelo multiplexador de canal 301 a uma taxa específica de bits (por exemplo, 152,4 kbits/segundo). O multiplexador de canal 301 multiplexa o tráfego secundário (por exemplo, dados de usuário) sobre os dados de canal suplementar 310 e envia os dados multiplexados para o codificador convolucional 312 a 153,6 kb/s. O codificador convolucional 312 codifica os bits dos dados de entrada 310 em símbolos de dados a uma taxa fixa de codificação com um algoritmo de codificação que facilita decodificação subsequente de máxima probabilidade dos símbolos de dados em bits de dados (por exemplo algoritmos de codificação de bloco ou convolucional). Por exemplo, o codificador convolucional 312 codifica os bits de dados de entrada 310 (recebidos a uma taxa de 153,6 kbits/segundo) a uma taxa de codificação fixa de um bit de dados em dois símbolos de dados (isto é, 1/3 da taxa) de modo que o codificador convolucional 312 envie os símbolos de dados 314 a uma taxa de 460,8 kbits/segundo.
Os símbolos de dados 314 são em seguida introduzidos no intercalador 316. 0 intercalador 316 intercala os símbolos de dados de entrada 314 no nível de símbolo. No intercalador 316, os símbolos de dados 314 são introduzidos individualmente em uma matriz que define um bloco de dimensão predeterminada de símbolos de dados 314. Os símbolos de dados 314 são introduzidos em posições dentro de uma matriz de modo que a matriz seja preenchida em um modo de coluna por coluna. Os símbolos de dados 314 são retirados individualmente das posições dentro da matriz de modo que a matriz seja esvaziada em um modo de linha por linha. Tipicamente, a matriz é uma matriz quadrada com um número de linhas igual ao número de colunas; contudo, podem ser escolhidas outras formas de matriz para aumentar a distância de intercalação de saída entre os símbolos de dados não intercalados introduzidos consecutivamente. Os símbolos de dados intercalados 318 são retirados pelo intercalador 316 à mesma taxa de símbolos de dados com que foram introduzidos (por exemplo, 460,8 ksímbolos/segundo). A dimensão predeterminada do bloco de símbolos de dados definida pela matriz é obtida a partir do número máximo de símbolos de dados que podem ser transmitidos a uma taxa de símbolos predeterminada dentro de um bloco de transmissão de comprimento predeterminado. Por exemplo, se o comprimento predeterminado do bloco de transmissão for 20 milissegundos, então a dimensão predeterminada do bloco de símbolos de dados será 9,216 ksímbolos.
Os símbolos de dados intercalados 318 são repetidos pelo repetidor 315 e enviados para o codificador ortogonal 320. 0 módulo 2 do codificador ortogonal 320 adiciona um código ortogonal (por exemplo, um código Walsh de ordem 256) a cada símbolo de dados 318 intercalado e misturado. Por exemplo, na codificação ortogonal de ordem 256, os símbolos de dados 318 intercalados e misturados têm cada um ordenação exclusiva por um código ortogonal de 16 símbolos. Estes 16 códigos ortogonais correspondem preferivelmente a códigos Walsh de uma matriz Hadamard 16 por 16 onde um código Walsh é uma única linha ou coluna da matriz. 0 codificador ortogonal 320 envia repetidamente um código Walsh ou o seu inverso que corresponde a símbolo de dados de entrada 318 a uma taxa de símbolos fixa (por exemplo, 460,8 ksímbolos/segundo).
As seqüência de códigos Walsh 342 são ainda dispersos por um par de códigos curtos pseudo aleatórios 324 (isto é curto quando comparado com o código longo) para gerar uma seqüência de dispersão de códigos de canal I e canal Q 326. As seqüências de dispersão de códigos de canal I e canal Q 32 6 são usadas para modular em duas fases um par em quadratura de senóides mediante acionamento dos controles do nível de potência do par de senóides. Os sinais de saída senoidais são somados, modulados por QPSK (pelo modulador 115) e irradiados pela antena 120 para completar a transmissão dos bits de dados de canal 310. Na modalidade preferida da presente invenção, as seqüências dispersas 326 são enviadas a 3,6864 Mcps e irradiadas dentro de uma largura de faixa de 5MHz. A FIG. 4 é um fluxograma que ilustra a transmissão de dados a partir da estação base da FIG. 1 de acordo com a modalidade preferida da presente invenção. Na modalidade preferida da presente invenção, a transmissão de dados da estação base 100 para a unidade remota 113 é realizada utilizando um segundo canal (suplementar), embora, ao contrário de métodos do estado da técnica de transmissão de dados, o canal suplementar seja abandonado antes de todos os dados serem transferidos com sucesso através do canal suplementar. Particularmente, na modalidade preferida da presente invenção, o reconhecimento e retransmissão de dados ocorrem utilizando um canal fundamental. Adicionalmente, quando ocorre um tempo decorrido ou interrupção durante a transmissão de dados, o canal suplementar é abandonado e a transmissão de dados continua pelo canal fundamental. 0 fluxograma começa na etapa 401 onde a unidade remota 113 está em uma condição suspensa, não se comunicando ativamente com a estação base 100 utilizando um canal quer fundamental quer suplementar, mas está monitorando ativamente um canal de controle direto (canal de radiochamada IS-95A) para notificação de qualquer transmissão pendente pela estação base 100. Como descrito acima,—o—conjunto de circuitos do....canal de 'radiochamada (não mostrado) é utilizado para enviar mensagens para a unidade remota 113 indicando transmissões de enlace descendente pendentes. Na etapa 403 o controlador 101 determina se é necessária uma transmissão com taxa de dados elevada para a unidade remota 113. Se, na etapa 403 o controlador 101 determinar que não é necessária uma transmissão com taxa de dados elevada, então o fluxograma retorna para a etapa 403, caso contrário o fluxograma continua para a etapa 405. Na etapa 405 o controlador 101 determina se o conjunto de circuitos de canal suplementar 105 está disponível para utilização e, em caso afirmativo, o fluxograma continua para a etapa 407 onde, se ainda não completada, a estação base 100 notifica a unidade remota 113 de uma transmissão de dados pendentes (através de um canal de radiochamada) e atribui à unidade remota 113 um primeiro canal (canal fundamental) e potência controla a unidade remota 113. 0 fluxograma retorna em seguida para a etapa 405. Se, na etapa 405, o controlador 101 determinar que o conjunto de circuitos de canal suplementar 105 está disponível para utilização, o fluxograma continua para a etapa 409 onde, se ainda não completada, a estação base 100 notifica a unidade remota 113 de uma transmissão de dados pendentes (através de um canal de radiochamada), atribui à unidade remota 113 o primeiro canal (canal fundamental) e potência controla a unidade remota 113.
Na etapa 415 realiza-se a transmissão de dados utilizando um segundo canal (canal suplementar). Particularmente, a transmissão de dados inicia-se pela transmissão à primeira taxa de transmissão (3,6864 Mcps) dentro da primeira largura de faixa (5 MHz) utilizando um segundo esquema de codificação ortogonal (segunda ordem ou, na modalidade preferida da presente invenção, um esquema de codificação de ordem 16) . Na etapa 417, o controlador 101 determina se o último quadro (pacote) de dados foi transmitido para a unidade remota 113 e, em caso afirmativo, o fluxograma continua para a etapa 421, caso contrário o fluxograma continua para a etapa 419 onde o controlador 101 determina se ocorreu um tempo decorrido ou interrupção, fazendo com que a transmissão de dados cesse. Na etapa 421, a transmissão pelo canal suplementar pára, (isto é, o canal é abandonado) e na etapa 423 é recebido um reconhecimento dos últimos quadros transmitidos (pluralidade de dados transmitidos) da unidade remota 113, indicando se há necessidade de retransmissão de quaisquer dados. Na modalidade preferida da presente invenção, o reconhecimento é realizado pela unidade remota 113 mediante transmissão do reconhecimento para a estação base 100 utilizando o canal fundamental. O fluxograma continua para a etapa 425 onde o controlador 101 determina se há necessidade de retransmitir dados para a unidade remota 113 e, em caso afirmativo, o fluxograma continua para a etapa 427, caso contrário o fluxograma termina na etapa 429. Na etapa 427, o controlador 101 transmite dados para a unidade remota 113 através do canal fundamental (isto é, transmitindo à primeira taxa de transmissão (3,6864 Mcps) dentro da primeira largura de faixa (5MHz) utilizando o primeiro esquema de codificação ortogonal (primeira ordem ou, na modalidade preferida da presente invenção, um esquema de codificação de ordem 256). 0 fluxograma termina em seguida na etapa 429.
Voltando à etapa 419, se o controlador 101 determina que ocorreu um "tempo decorrido", o fluxograma continua para a etapa 431 onde se determina uma quantidade de dados remanescentes a serem transmitidos para a unidade remota 113, caso contrário o fluxograma retorna para a etapa 415. Em seguida, na etapa 433, o controlador 101 determina se a quantidade de dados que permanecem para ser transmitidos é maior do que um limiar predeterminado (por exemplo, 5 quadros) e, em caso afirmativo, o fluxograma retorna para a etapa 405, caso contrário o fluxograma continua para a etapa 427.
Como discutido acima, ao completar a transmissão de dados pelo canal fundamental, o canal suplementar será liberado mais rapidamente para uso por outros usuários de dados. Adicionalmente, será ainda realizado controle de erros sem quaisquer retardos apreciáveis pela utilização do canal fundamental. A FIG.5 é um fluxograma que ilustra a transmissão de dados a partir da estação base da FIG. 1 de acordo com uma modalidade alternativa da presente invenção. Na modalidade alternativa da presente invenção, a transmissão de dados realiza-se sempre que há necessidade de transmitir dados para a unidade remota 113, esteja ou não o conjunto de circuitos de canal suplementar 105 disponível para utilização. Mais especificamente, determina-se se um segundo canal está disponível (canal suplementar) e os dados são transmitidos utilizando um primeiro canal (canal fundamental) quando o canal suplementar estiver indisponível, caso contrário os dados são transmitidos utilizando o canal suplementar. O fluxograma começa na etapa 501 onde a unidade remota 113 está em uma condição suspensa, não se comunicando ativamente com a estação base 100 utilizando um canal quer fundamental quer suplementar, mas está monitorando ativamente um canal de controle direto (canal de radiochamada IS-95A) para notificação de qualquer transmissão pendente pela estação base 100. Como descrito acima, o conjunto de circuitos do canal de radiochamada (não mostrado) é utilizado para enviar mensagens para a unidade remota 113 indicando transmissões de enlace descendente pendentes. Na etapa 503 o controlador 101 determina se é necessária uma transmissão com taxa de dados elevada para a unidade remota 113. Se, na etapa 503 o controlador 101 determinar que não é necessária uma transmissão com taxa de dados elevada, então o fluxograma retorna para a etapa 503, caso contrário o fluxograma continua para a etapa 505. Na etapa 505 o controlador 101 determina se o conjunto de circuitos de canal suplementar 105 está disponível para utilização e, em caso afirmativo, o fluxograma continua para a etapa 507 onde, se ainda não completada, a estação base 100 notifica a unidade remota 113 de uma transmissão de dados pendentes (através de um canal de radiochamada) e atribui à unidade remota 113 um primeiro canal (canal fundamental) e potência controla a unidade remota 113. Em seguida, na etapa 508, realiza-se a transmissão de dados através de um primeiro canal (canal fundamental) mediante transmissão na primeira taxa de transmissão (3,6864 Mcps) dentro da primeira largura de faixa (5MHz) utilizando o primeiro esquema de codificação ortogonal (primeira ordem ou, na modalidade preferida da presente invenção, um esquema de codificação de ordem 256). 0 fluxograma retorna em seguida para a etapa 505. Se, na etapa 505, o controlador 101 determinar que o conjunto de circuitos de canal suplementar 105 está disponível para utilização, o fluxograma continua para a etapa 509 onde, se ainda não completada, a estação base 100 notifica a unidade remota 113 de uma transmissão de dados pendentes (através de um canal de radiochamada), atribui à unidade remota 113 o primeiro canal (canal fundamental) e potência controla a unidade remota 113.
Na etapa 515 realiza-se a transmissão de dados utilizando um segundo canal (canal suplementar). Particularmente, a transmissão de dados inicia-se pela transmissão à primeira taxa de transmissão (3,6864 Mcps) dentro da primeira largura de faixa (5 MHz) utilizando um segundo esquema de codificação ortogonal (segunda ordem ou, na modalidade preferida da presente invenção, um esquema de codificação de ordem 16) . Na etapa 517, o controlador 101 determina se o último quadro (pacote) de dados foi transmitido para a unidade remota 113 e, em caso afirmativo, o fluxograma continua para a etapa 521, caso contrário o fluxograma continua para a etapa 519 onde o controlador 101 determina se ocorreu um tempo decorrido ou interrupção. Na etapa 521, a transmissão pelo canal suplementar pára, (isto é, o canal é abandonado) e na etapa 523 é recebido um reconhecimento dos últimos quadros transmitidos da unidade remota 113, indicando se há necessidade de retransmissão de quaisquer dados. Na modalidade preferida da presente invenção, o reconhecimento é realizado pela unidade remota 113 mediante transmissão do reconhecimento para a estação base 100 utilizando o canal fundamental. O fluxograma continua para a etapa 525 onde o controlador 101 determina se há necessidade de retransmitir dados para a unidade remota 113 e, em caso afirmativo, o fluxograma continua para a etapa 527, caso contrário o fluxograma termina na etapa 529. Na etapa 527, o controlador 101 transmite dados para a unidade remota 113 através do canal fundamental (isto é, transmitindo à primeira taxa de transmissão (3,6864 Mcps) dentro da primeira largura de faixa (5MHz) utilizando o primeiro esquema de codificação ortogonal (primeira ordem ou, na modalidade preferida da presente invenção, um esquema de codificação de ordem 256). 0 fluxograma termina em seguida na etapa 529.
Voltando à etapa 519, se o controlador 101 determina que ocorreu um "tempo decorrido", o fluxograma continua para a etapa 531 onde a transmissão pelo canal suplementar pára e o fluxograma retorna para a etapa 508 onde a transmissão de dados continua a través do canal fundamental. Se na etapa 519, o controlador 101 determina que não ocorreu um "tempo decorrido", o fluxograma retorna para a etapa 515. Uma vez que a transmissão de dados ocorre pelo canal fundamental sempre que um canal suplementar está indisponível, a quantidade de dados transmitidos para a unidade remota 113 é aumentada quando comparada com métodos de transmissão de dados do estado da técnica.
Embora a invenção tenha sido mostrada e descrita especificamente com referência a uma modalidade específica, será entendido por aqueles versados na técnica que várias alterações em forma e detalhes podem ser feitas sem divergir do espírito e âmbito da invenção e pretende-se que tais alterações apareçam no âmbito das reivindicações a seguir.
REIVINDICAÇÕES
Claims (8)
1. Método para transmitir dados dentro de um sistema de comunicação de banda larga, o método caracterizado por compreender as etapas de: transmitir dados utilizando um canal suplementar de alta velocidade e um segundo esquema de codificação de canal ortogonal correspondente; receber uma interrupção na transmissão de dados utilizando o canal suplementar de alta velocidade e o segundo esquema de codificação de canal ortogonal; cessar a transmissão dos dados utilizando o canal suplementar de alta velocidade e o segundo esquema de codificação de canal ortogonal e em resposta ao cessamento da transmissão dos dados utilizando o canal suplementar de alta velocidade, transmitir os dados utilizando um canal fundamental de baixa velocidade e um primeiro esquema de codificação de canal ortogonal correspondente, em que os dados transmitidos utilizando o canal fundamental de baixa velocidade são um ou mais de uma continuação dos dados transmitidos utilizando o canal suplementar de alta velocidade, um reconhecimento dos dados transmitidos utilizando o canal suplementar de alta velocidade, e uma retransmissão dos dados transmitidos utilizando o canal suplementar de alta velocidade, e em que o segundo esquema de codificação de canal ortogonal é diferente do primeiro esquema de codificação de canal ortogonal.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a transmissão de dados utilizando um canal fundamental de baixa velocidade compreende as etapas de: determinar uma quantidade de dados remanescentes para serem transmitidos após receber a interrupção; e transmitir os dados utilizando o canal de tráfego fundamental e o primeiro esquema de codificação de canal ortogonal quando a quantidade de dados remanescentes a serem transmitidos for menor do que um limiar.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de transmitir dados utilizando o canal suplementar de alta velocidade e o segundo esquema de codificação de canal ortogonal compreende a etapa de transmitir dados utilizando o canal suplementar de alta velocidade e um segundo esquema de modulação de código de dispersão.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a etapa de transmitir os dados utilizando o canal fundamental de baixa velocidade e o primeiro esquema de codificação de canal ortogonal compreende a etapa de transmitir os dados utilizando o canal fundamental de baixa velocidade e um primeiro esquema de modulação de código de dispersão.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda as etapas de: determinar quando o canal suplementar de alta velocidade se torna disponível após receber a interrupção; e retomar a transmissão dos dados utilizando o canal suplementar de alta velocidade e o segundo esquema de codificação de canal ortogonal quando o canal suplementar de alta velocidade se tornar disponível.
6. Aparelho para transmitir dados dentro de um sistema de comunicação de banda larga, o aparelho caracterizado por compreender: conjunto de circuitos de canal suplementar que envia dados por um canal suplementar de alta velocidade com um segundo esquema de codificação de canal ortogonal correspondente; um controlador que envia uma indicação para parar a transmissão de dados pelo canal suplementar de alta velocidade com o segundo esquema de codificação de canal ortogonal, e conjunto de circuitos de canal fundamental que envia os dados por um canal fundamental de baixa velocidade com um primeiro esquema de codificação de canal ortogonal quando a saída de dados pelo canal suplementar de alta velocidade parar, em que os dados transmitidos utilizando o canal fundamental de baixa velocidade são um ou mais de uma continuação dos dados transmitidos utilizando o canal suplementar de alta velocidade, um reconhecimento dos dados transmitidos utilizando o canal suplementar de alta velocidade, e uma retransmissão dos dados transmitidos utilizando o canal suplementar de alta velocidade, e em que o segundo esquema de codificação de canal ortogonal é diferente do primeiro esquema de codificação de canal ortogonal.
7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o conjunto de circuitos de canal suplementar transmite dados utilizando um segundo esquema de modulação de código de dispersão.
8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o conjunto de circuitos de canal fundamental transmite dados utilizando um primeiro esquema de modulação de código de dispersão.
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