ES2304524T3

ES2304524T3 - Procedimiento y aparato para estimar la potencia requerida para la transmision de datos a una velocidad en un sistema de comunicaciones.

Info

Publication number: ES2304524T3
Application number: ES03744228T
Authority: ES
Inventors: Nagabhushana Sindhushayana; Peter J. Black; Rashid A. Attar
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2002-03-04
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2023-03-04
Also published as: US20070121758A1; US20100111152A1; EP1710928B1; UA82993C2; MXPA04008459A; EP1481495B1; SG143072A1; HK1078184A1; US20030165190A1; CN1640008A; SG143071A1; AU2008216996A1; BR0308216A; DE60320541D1; WO2003077444A1; JP2005527137A; KR20040084953A; JP4386736B2; US8040942B2; AU2003234882B2

Abstract

Un procedimiento para estimar la potencia requerida para la transmisión de datos, que comprende: determinar en una fuente de datos, una métrica de calidad de un enlace por el que se van a transmitir los datos, en la que la métrica de calidad se traduce a continuación en una potencia de transmisión requerida; modificar la citada potencia de transmisión mediante un margen de potencia de transmisión con el fin de mantener la probabilidad de interrupción de segmento en un valor deseado, y determinar la potencia requerida para la transmisión de datos de acuerdo con la citada potencia de transmisión modificada y con una velocidad de los datos.

Description

Procedimiento y aparato para estimar la potencia requerida para la transmisión de datos a una velocidad en un sistema de comunicaciones.

La presente invención se refiere en general a sistemas de comunicación, y más específicamente a un procedimiento y un aparato para la estimación de una velocidad máxima de datos de enlace reverso, y para la estimación de la potencia requerida para la transmisión de datos a una velocidad de datos en un sistema de comunicaciones.

Los sistemas de comunicaciones han sido desarrollados para permitir la transmisión de señales de información desde una estación de origen hasta una estación de destino físicamente distinta. Durante la transmisión de una señal de información desde una estación de origen por un canal de comunicaciones, la señal de información es convertida en primer lugar a una forma adecuada para su transmisión eficiente por el canal de comunicación. La conversión, o modulación, de la señal de información, incluye la variación de un parámetro de una onda portadora de acuerdo con la señal de información, de tal modo que el espectro de la onda portadora modulada resultante está confinado dentro del ancho de banda del canal de comunicación. En la estación de destino, la señal de información original es reconstruida a partir de la onda portadora modulada recibida por el canal de comunicación. En general, tal reconstrucción se consigue utilizando la inversa del proceso de modulación empleado en la estación de origen.

La modulación facilita también el acceso múltiple, es decir, la transmisión y/o recepción simultáneas de varias señales por un canal común de comunicación. Sistemas de comunicaciones de acceso múltiple incluyen con frecuencia una pluralidad de unidades de abonado remotas que requieren el servicio intermitente de duración relativamente corta en vez de un acceso continuo al canal común de comunicación. Se conocen varias técnicas de acceso múltiple en el estado actual de la técnica, tal como Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA) y Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA). Otro tipo de técnica de acceso múltiple es el sistema de amplio espectro de Acceso Múltiple por División de Código (CDMA) que conforma el "Estándar de Compatibilidad de Estación Móvil-Estación de Base TIA/EIA/IS-95 para Sistema Celular de Amplio Espectro de Banda Ancha en Modo Dual", mencionado en lo que sigue como el estándar IS-95. El uso de técnicas CDMA en un sistema de comunicación de acceso múltiple, se encuentra descrito en la Patente U.S. núm. 4.901.307, titulada "Sistema de comunicación de amplio espectro que utiliza repetidores terrestres o por satélite", y en la Patente U.S. núm. 5.103.459, titulada "Sistema y procedimiento para generar formas de onda en un sistema de telefonía celular CDMA", ambas transferidas a la cesionaria de la presente invención.

Un sistema de comunicación de acceso múltiple puede ser inalámbrico, de línea alámbrica, y puede portar voz y/o datos. Un ejemplo de sistema de comunicación portador de voz y datos, es un sistema conforme al estándar IS-95, que especifica transmisión de voz y datos por el canal de comunicación. Un procedimiento para transmitir datos en series de bits de canal de código de tamaño fijo, ha sido descrito en la Patente U.S. núm. 5.504.773, titulada "Procedimiento y aparato para el formateo de datos de transmisión", transferida a la cesionaria de la presente invención. De acuerdo con el estándar IS-95, los datos o la voz se fragmentan en series de bits de canal de código de un ancho de 20 milisegundos con velocidades de datos tan altas como 14,4 kbps. Ejemplos adicionales de sistemas de comunicación portadores tanto de voz como de datos, comprenden sistemas de comunicación que son conformes con el "Proyecto Partnership de 3ª Generación" (3GPP), implementado en un conjunto de documentos que incluyen los Documentos núms. 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213, y 3G TS 25.214 (el estándar W-CDMA), o el "Estándar de Capa Física TR-45.5 para Sistemas de Amplio Espectro cdma2000" (el estándar IS-2000).

En un sistema de comunicación de acceso múltiple, las comunicaciones entre los usuarios se llevan a cabo por medio de una o más estaciones de base. Un primer usuario en una estación de abonado, comunica con un segundo usuario en una segunda estación de abonado mediante la transmisión de datos por un enlace reverso hasta una estación de base. La estación de base recibe los datos y puede enrutar los datos hasta otra estación de base. Los datos son transmitidos por un enlace hacia delante de la misma estación de base, o de la otra estación de base, hasta la segunda estación de abonado. El enlace hacia delante se refiere a la transmisión desde la estación de base hasta una estación de abonado, y el enlace reverso se refiere a la transmisión desde una estación de abonado hasta la estación de base. De igual modo, la comunicación puede ser realizada entre un primer usuario de una estación de abonado móvil y un segundo usuario de una estación de tierra. Una estación de base recibe los datos desde el usuario por un enlace reverso, y enruta los datos a través de una Red Telefónica Conmutada Pública (PSTN) hasta el segundo usuario. En muchos sistemas de comunicación, por ejemplo el IS-95, W-CDMA, IS-2000, se asignan frecuencias separadas al enlace hacia delante y al enlace reverso.

Un ejemplo de sistema de comunicación de datos solamente, lo constituye el sistema de comunicación de Alta Velocidad de Datos (HDR) que es conforme con el estándar industrial TIA/EIA/S-856, mencionado en lo que sigue como estándar IS-856. Este sistema HDR está basado en un sistema de comunicación descrito en la solicitud en tramitación serie núm. 08/963.386, titulada "Procedimiento y aparato para la trasmisión de paquetes de datos a alta velocidad", depositada el 11/3/1997, actualmente la Patente U.S. núm. 6.574.211, concedida el 3 de Junio de 2003 a Padovani, et al., transferida a la cesionaria de la presente invención. El sistema de comunicación HDR define un conjunto de velocidades de datos, que varían en la gama de 38,4 kbps a 2,4 Mbps, a las que un Punto de Acceso (AP) puede enviar datos hasta una estación de abonado (Terminal de Acceso, AT). Puesto que el AP es análogo a una estación de base, la terminología con respecto a las células y sectores es la misma que con respecto a los sistemas de voz.

En un sistema de comunicación inalámbrica, resulta extremadamente importante la optimización de la capacidad del sistema de comunicación en términos del número de llamadas telefónicas simultáneas que se pueden manejar. La capacidad de un sistema de comunicación de amplio espectro puede ser optimizada si la potencia de transmisión de cada estación de abonado está controlada de tal modo que cada señal transmitida llegue a un receptor de la estación de base con el mismo nivel de señal. Sin embargo, si una señal transmitida por una estación de abonado llega al receptor de una estación de base a un nivel de potencia que es demasiado bajo, no se pueden lograr comunicaciones de calidad debido a la interferencia de las otras estaciones de abonado. Por otra parte, si las señales transmitidas de estación de abonado están a un nivel de potencia que es demasiado alto cuando se reciben en la estación de base, la comunicación con este abonado particular es aceptable, pero esta señal de potencia elevada actúa como interferencia para las otras estaciones de abonado. Esta interferencia puede afectar negativamente a las comunicaciones con otras estaciones de abonado. Por lo tanto, cada estación de abonado necesita transmitir el máximo nivel de señal expresado como, por ejemplo, una relación de señal-ruido, que permita recuperar los datos transmitidos.

En consecuencia, la potencia de transmisión de cada estación de abonado dentro del área de cobertura de una estación de base, está controlada por la estación de base para producir la misma potencia nominal de la señal recibida, o una relación señal-ruido en la estación de base. En un caso ideal, la potencia total de la señal recibida en la estación de base, es igual a la potencia nominal recibida desde cada estación de abonado multiplicada por el número de estaciones de abonado que transmiten dentro del área de cobertura de la estación de base, más la potencia recibida en la estación de base desde las estaciones de abonado existentes en el área de cobertura de las estaciones de base colindantes.

La pérdida de trayectoria en el canal de radio puede estar caracterizada por dos fenómenos separados: pérdida media de trayectoria y desvanecimiento de la señal. El enlace hacia delante, desde la estación de base hasta la estación de abonado, opera sobre una frecuencia distinta a la del enlace reverso, desde la estación de abonado hasta la estación de base. Sin embargo, debido a que las frecuencias de enlace hacia delante y de enlace reverso están dentro de la misma banda general de frecuencia, existe una correlación significativa entre las pérdidas medias de trayectoria de los dos enlaces. Por otra parte, el desvanecimiento de señal es un fenómeno independiente para el enlace hacia delante y para el enlace reverso, y varía en función del tiempo.

En un ejemplo de sistema CDMA, cada estación de abonado estima la pérdida de trayectoria del enlace hacia delante en base a la potencia total a la entrada de la estación de abonado. La potencia total es la suma de la potencia de todas las estaciones de base que operan a la misma asignación de frecuencia según es percibida por la estación de abonado. A partir de la estimación de pérdida media de trayectoria de enlace hacia delante, la estación de abonado establece el nivel de transmisión de la señal de enlace reverso. Este tipo de control en bucle abierto resulta ventajoso cuando existe una correlación entre un enlace hacia delante y un enlace reverso. En caso de que el canal de enlace reverso para una estación de abonado mejore repentinamente en comparación con el canal de enlace hacia delante para la misma estación de abonado debido al desvanecimiento de señal independiente para los dos canales, la señal según se recibe en la estación de base desde esta estación de abonado podría incrementarse en potencia. Este incremento en potencia causa una interferencia adicional para todas las señales que comparten la misma asignación de frecuencia. De ese modo, una rápida respuesta de la potencia de transmisión de la estación de abonado al movimiento repentino en el canal, podría mejorar el comportamiento del sistema. Por lo tanto, es necesario disponer la estación de base de modo que contribuya continuamente al mecanismo de control de potencia de la estación de abonado. Un mecanismo de control de potencia de ese tipo está basado en una realimentación, conocida también como bucle
cerrado.

Cada estación de base con la que está en comunicación la estación de abonado, mide la intensidad de la señal recibida desde la estación de abonado. La intensidad de señal medida se compara con un nivel de intensidad deseado para esa estación de abonado particular. Un comando de ajuste de potencia es generado por cada una de las estaciones de base, y enviado a la estación de abonado por el enlace hacia delante. En respuesta al comando de ajuste de potencia de la estación de base, la estación de abonado incrementa o reduce la potencia de transmisión de estación de abonado en una cantidad predeterminada. Mediante este método, se produce una respuesta rápida a un cambio en el canal, y se mejora el rendimiento medio del sistema. Obsérvese que en un sistema celular típico, las estaciones de base están conectadas íntimamente, y cada estación de base del sistema es desconocedora del nivel de potencia al que reciben las otras estaciones de base la señal de la estación de abonado.

Cuando una estación de abonado está en comunicación con más de una estación de base, los comandos de ajuste de potencia son proporcionados desde cada estación de base. La estación de abonado actúa mediante estos múltiples comandos de ajuste de potencia de estación de base para evitar niveles de potencia de transmisión que puedan interferir negativamente con otras comunicaciones de estación de abonado, e incluso proporciona una potencia suficiente para soportar la comunicación desde la estación de abonado hasta al menos una de las estaciones de base. Este mecanismo de control de potencia se lleva a cabo al incrementar la estación de abonado su nivel de señal de transmisión solamente en caso de que cada estación de base con la que la estación de abonado está en comunicación requiera un incremento del nivel de potencia. La estación de abonado reduce su nivel de señal de transmisión en caso de que cualquiera de las estaciones de base con la está en comunicación la estación de abonado requiera que la potencia sea disminuida. Un sistema para el control de potencia de la estación de abonado y de la estación de base se encuentra descrito en la Patente U.S. núm. 5.056.109 titulada "Procedimiento y aparato para controlar la potencia de transmisión en un sistema de telefonía celular móvil CDMA", concedida el 8 de Octubre de 1991, transferida a la Cesionaria de la presente invención.

Mediante el documento WO 02/01762 A1 se conoce un procedimiento y un aparato para adaptación de enlace en un sistema de comunicación móvil. En particular, se describe un procedimiento para determinar una velocidad de datos hacia delante y un nivel de potencia de transmisión hacia delante. Además, el documento WO 01/93471 A1 se refiere a una distribución de potencia adaptada, con determinación selectiva de modulación y de codificación. En base a criterios de sistema, se proporciona para cada enlace la distribución de potencia adaptada y una calidad de señal objetiva, y se proporciona una velocidad de modulación/codificación para cada enlace en base a una calidad de señal asociada a la potencia de transmisión de cada enlace. Finalmente, el documento WO 01/52425 A2 se refiere a un control de potencia y velocidad en bucle abierto de enlace hacia delante asistido de estación móvil en un sistema CDMA. Las mediciones de carga de enlace hacia delante y las mediciones de canal de estación móvil, se proporcionan al controlador de la estación de base para permitir que el controlador seleccione conjuntamente la potencia de transmisión del canal de tráfico inicial y la velocidad de datos.

Existe una relación entre la potencia de transmisión y la velocidad de datos que van a ser transmitidos. Los sistemas de comunicación, en general, no permiten un cambio instantáneo de la velocidad de datos. Si cambia una condición de enlace de canal de transmisión, que dé como resultado una necesidad de cambio de potencia de transmisión y de velocidad de datos durante el intervalo en el que la velocidad de datos no puede ser cambiada, los datos transmitidos pueden ser borrados. Por lo tanto, existe una necesidad en el estado de la técnica de estimar una velocidad de datos que puedan ser transmitidos sin borrado bajo todas las condiciones del canal, o alternativamente estimar la potencia requerida para la transmisión de los datos a una velocidad de datos.

Sumario

Según un aspecto de la invención, las necesidades mencionadas en lo que antecede han sido direccionadas mediante la determinación, en una fuente de datos, de una métrica de calidad de un enlace por el que han de ser transmitidos los datos, y modificando la citada métrica de calidad mediante un margen de métrica de calidad. La velocidad máxima de datos se determina entonces de acuerdo con la citada métrica de calidad modificada. Alternativamente, la potencia requerida para la transmisión de datos a una velocidad de datos, se determina de acuerdo con la citada métrica de calidad modificada y con una velocidad de los datos.

Según otro aspecto de la invención, la métrica de calidad se modifica mediante un margen de métrica de calidad predeterminado. Alternativamente, la modificación de dicha métrica de calidad mediante un margen de métrica de calidad, se consigue con la declaración de un evento de interrupción cuando la potencia requerida para la transmisión de una segunda señal de referencia excede a la potencia requerida para la transmisión de la segunda señal de referencia determinada a partir de la métrica de calidad previamente determinada; con la detección de la ocurrencia del evento de interrupción durante un intervalo predeterminado; y con la modificación de la citada métrica de calidad de acuerdo con dicha detección.

Según otro aspecto de la invención, la interrupción se detecta mediante la determinación, en una fuente de datos, de una métrica de calidad de un enlace por el que se van a transmitir los datos; la modificación de dicha métrica de calidad mediante un margen de métrica de calidad; y la declaración de un evento de interrupción cuando la potencia requerida para la transmisión de una señal de referencia exceda de la potencia requerida para la transmisión de la señal de referencia determinada a partir de la métrica de calidad modificada. Alternativamente, la interrupción se detecta mediante la determinación, en una fuente de datos, de una métrica de calidad de un enlace por el que se van a transmitir los datos; la modificación de dicha métrica de calidad mediante un margen de métrica de calidad; la determinación de una velocidad máxima de datos de acuerdo con la citada métrica de calidad modificada; y la declaración de un evento de interrupción cuando la potencia requerida para la transmisión de datos a la máxima velocidad de datos excede de la máxima potencia de transmisión permisible.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 ilustra un diagrama conceptual de un sistema de comunicación HDR;

la Figura 2 ilustra un ejemplo de forma de onda de enlace hacia delante;

la Figura 3 ilustra un control de potencia de transmisión de enlace reverso;

la Figura 4 ilustra un estimador de calidad de enlace reverso;

la Figura 5 ilustra un procedimiento para transmitir una limitación de potencia;

la Figura 6 ilustra una disposición conceptual de una realización de estimación de velocidad de datos máxima admisible de enlace reverso;

la Figura 7 ilustra un predictor;

la Figura 8 ilustra la operación de un filtro de valor de pico;

la Figura 9 ilustra un ejemplo de forma de onda de enlace reverso;

la Figura 10 ilustra la disposición de otra realización de estimación de velocidad de datos máxima admisible de enlace reverso, y

la Figura 11 ilustra un detector de evento de interrupción de acuerdo con una realización.

Descripción detallada Definiciones

La palabra "ejemplo de" se utiliza aquí exclusivamente para indicar "que sirve como ejemplo, caso, o ilustración". Cualquier realización aquí descrita como "ejemplo de", no tiene que ser considerada necesariamente como preferida o ventajosa sobre otras realizaciones.

El término Red de Acceso (AN) se utiliza aquí exclusivamente para indicar una colección de Puntos de Acceso (AP) y uno o más controladores de punto de acceso. La red de acceso transporta paquetes de datos entre múltiples Terminales de Acceso (AT). La red de acceso puede estar además conectada a redes tradicionales externas a la red de acceso, tales como una intranet corporativa o internet, y puede transportar paquetes de datos entre cada terminal de acceso y tales redes externas.

El término estación de base, mencionada en la presente como AP en el caso de un sistema de comunicación HDT, se utiliza aquí exclusivamente para indicar el hardware con el que comunican las estaciones de abonado. Célula se refiere al hardware o a un área de cobertura geográfica, dependiendo del contexto en el que se utilice el término. Un sector es una partición de una célula. Puesto que un sector tiene los atributos de una célula, las enseñanzas descritas en términos de células son fácilmente extendidas a los sectores.

El término estación de abonado, mencionado en la presente como AT en el caso de un sistema de comunicación HDR, se utiliza aquí exclusivamente para referirse al hardware con el que comunica una red de acceso. Una AT puede ser móvil o estacionaria; una AT puede ser cualquier dispositivo de datos que comunique a través de un canal inalámbrico o a través de un canal alámbrico, utilizando por ejemplo cables coaxiales o de fibra óptica. Una AT puede ser, además, de uno cualquiera de un número de tipos de dispositivos incluyendo, aunque sin limitación, una tarjeta de PC, una Flash compacta, un módem externo o interno, o un teléfono inalámbrico o alámbrico. Una AT durante el proceso de establecimiento de una conexión de canal de tráfico activo con una AP se dice que está en estado de puesta en conexión. Una AT que tenga establecida una conexión de canal de tráfico activo con una AP se denomina AT activa, y se dice que está en estado de tráfico.

El término canal/enlace de comunicación se utiliza aquí exclusivamente para indica una ruta simple por la que se transmite una señal, descrita en términos de características de modulación y de codificación, o una ruta simple dentro de las capas de protocolo de la AP o bien de la AT.

El término canal/enlace reverso se utiliza aquí exclusivamente para indicar un canal/enlace de comunicación a través del cual una AT envía señales hasta la AP.

Un canal/enlace hacia delante se utiliza aquí exclusivamente para indicar un canal/enlace de comunicación a través del cual una AP envía señales a una AT.

El término transferencia suave (superposición handoff) se utiliza aquí exclusivamente para indicar una comunicación entre una estación de abonado y dos o más sectores, en la que cada sector pertenece a una célula diferente. En el contexto del estándar IS-95, la comunicación de enlace reverso es recibida por ambos sectores, y la comunicación de enlace hacia delante es portada simultáneamente por dos o más enlaces hacia delante del sector. En el contexto del estándar IS-856, la transmisión de datos sobre el enlace hacia delante no se lleva a cabo simultáneamente entre uno de los dos o más sectores y la AT.

El término borrado se utiliza aquí exclusivamente para indicar un fallo en el reconocimiento de un mensaje.

El término interrupción se utiliza aquí exclusivamente para indicar un intervalo de tiempo durante el que se reduce la probabilidad de que una estación de abonado reciba servicio.

Descripción

La Figura 1 ilustra un diagrama conceptual de un sistema de comunicación HDR capacitado para llevar a cabo una velocidad máxima de estimación de datos de acuerdo con las realizaciones de la presente invención. Se van a describir varios aspectos de la velocidad máxima de estimación de datos en el contexto de un sistema de comunicación CDMA, específicamente un sistema de comunicación de acuerdo con el estándar IS-856. Sin embargo, los expertos en la materia podrán apreciar que los aspectos de máxima velocidad de estimación de datos son asimismo adecuados para su uso en otros diversos entornos de comunicaciones. En consecuencia, cualquier referencia a un sistema de comunicaciones CDMA solamente pretende ilustrar los aspectos inventivos de la presente invención, en el entendimiento de que tales aspectos inventivos tienen una amplia gama de aplicaciones.

En el sistema de comunicación mencionado anteriormente, una AP 100 transmite datos a una AT 104 por un enlace 106(1) hacia delante, y recibe datos desde la AT 104 por un enlace 108(1) reverso. De forma similar, una AP 102 transmite datos a la AT 104 por un enlace 106(2) hacia delante, y recibe datos desde la AT 104 por un enlace 108(2) reverso. De acuerdo con una realización, la transmisión de datos por el enlace hacia delante se produce desde una AP hasta una AT a, o cerca de, la velocidad máxima de datos que puede ser soportada en la AT por parte del enlace hacia delante y del sistema de comunicación. Otros canales del enlace hacia delante, por ejemplo el canal de control, pueden ser transmitidos desde múltiples APs hasta una AT. La comunicación de datos de enlace reverso puede ocurrir desde una AT hasta una o más APs. La AP 100 y la AP 102 están conectadas a un controlador 110 por medio de retornos 112(1) y 112(2). El término retorno se utiliza para indicar un enlace de comunicación entre un controlador y una AP. Aunque se han representado solamente dos ATs y una AP en la Figura 1, un experto en la materia podrá reconocer que esto es solamente a efectos pedagógicos, y que el sistema de comunicación puede comprender una pluralidad de ATs y de APs.

Inicialmente, la AT 104 y una de las APs, por ejemplo la AP 100, establecen un enlace de comunicación utilizando un procedimiento de acceso predeterminado. En ese estado de conectadas, la AT 104 está en condiciones de recibir datos y mensajes de control procedentes de la AP 100, y está en condiciones de transmitir datos y mensajes de control hasta la AP 100. La AT 104 busca continuamente otras APs que pudieran sumarse a la posición activa de la AT 104. La posición activa comprende una lista de APs susceptibles de comunicación con la AT 104. Cuando se encuentra tal AP, la AT 104 calcula una métrica de calidad del enlace hacia delante de la AP, la cual, en una realización, comprende una Relación de Señal-respecto a-Interferencia y a-Ruido (SINR). En una realización, la AT 104 busca otras APs y determina la SINR de la AP de acuerdo con una señal piloto. Simultáneamente, la AT 104 calcula la métrica de calidad de enlace hacia delante para cada AP en el estado activo de la AT 104. Si la métrica de calidad de enlace hacia delante de una AP particular está por encima de un umbral de adición predeterminado, o por debajo de un umbral de caída predeterminado durante un período predeterminado de tiempo, la AT 104 suministra esta información a la AP 100. Los mensajes posteriores desde la AP 100 direccionan la AT 104 para añadir o quitar del estado activo de la AT 104, a la AP particular.

La AT 104 selecciona una AP de servicio a partir del estado activo, en base a un conjunto de parámetros. El término AP de servicio se refiere a una AP que una AT particular elige para comunicación de datos, o una AP que está comunicando datos a la AT particular. El conjunto de parámetros puede comprender mediciones de SINR actuales y anteriores, una probabilidad de error en un bit y/o una probabilidad de error en un paquete, y otros parámetros conocidos por los expertos en la materia. En una realización, la AP de servicio se elige de acuerdo con la mayor medición de la SINR. La AT 104 especifica a continuación la AP seleccionada en un mensaje de petición de datos del Control de Velocidad de Datos (DRC), transmitido por el canal de Control de Velocidad de Datos (DRC). El mensaje de petición de velocidad de datos DRC puede contener la velocidad de datos solicitada o, alternativamente, una indicación de la calidad del enlace hacia delante, por ejemplo, la SINR medida, la probabilidad de error de un bit, o la probabilidad de error de un paquete. En una realización, la AT 104 puede dirigir la transmisión del mensaje de petición de velocidad de datos DRC, o mensaje DRC, a una AP específica mediante el uso de un código Walsh, el cual identifica de forma unívoca la AP específica. Los símbolos del mensaje de petición de velocidad de datos DRC son múltiplos tensoriales (configuración) con el código de Walsh único. La operación de multiplicación tensorial (configuración) se conoce como cobertura de Walsh de una señal. Puesto que cada AP del estado activo de la AT 104 está identificada por un código único de Walsh, solamente la AP seleccionada, que correlaciona la señal DRC con el código de Walsh correcto, puede descodificar correctamente el mensaje de petición de velocidad de datos DRC.

Los datos que van a ser transmitidos a la AT 104 llegan al controlador 110. De acuerdo con una realización, el controlador 110 envía los datos a todas las APs del estado activo de la AT 104 por el retorno 112. En otra realización, el controlador 110 determina, en primer lugar, qué AP fue seleccionada por la AT 104 como AP de servicio, y envía a continuación los datos a la AP de servicio. Los datos son almacenados en una cola en la(s) AP(s). A continuación se envía un mensaje de radiobúsqueda por parte de una o más de las APs hasta la AT 104 por canales de control respectivos. La AT 104 desmodula y descodifica las señales de uno o más canales de control, para obtener los mensajes de radiobúsqueda.

En cada segmento instantáneo de tiempo, la AP puede programar la transmisión de datos a cualquiera de las ATs que recibieron el mensaje de radiobúsqueda. Un ejemplo de método para programar la transmisión, se encuentra descrito en la Patente U.S. núm. 6.229795, titulada "Sistema para la asignación de recursos en un sistema de comunicación", transferida a la cesionaria de la presente invención. La AP utiliza la información de control de velocidad recibida desde cada AT en el mensaje DRC, para transmitir eficientemente datos de enlace hacia delante a la velocidad más alta posible. En una realización, la AP determina la velocidad de datos a la que va a transmitir los datos hasta la AT 104 en base al valor más reciente del mensaje DRC recibido desde la AT 104. Adicionalmente, la AP identifica unívocamente una transmisión hasta la AT 104 utilizando un código de expansión que es único para esa estación móvil. En el ejemplo de realización, este código de expansión es el código largo de Seudo Ruido (PN), que está definido por el estándar IS-856.

La AT 104, para la que se ha previsto el paquete de datos, recibe la transmisión de datos y descodifica el paquete de datos. En una realización, cada paquete de datos está asociado a un identificador, por ejemplo un número de secuencia, que es utilizado por la AT 104 para detectar ya sea transmisiones faltantes o ya sea transmisiones duplicadas. En tal caso, la AT 104 comunica a través del canal de datos de enlace reverso, los números de secuencia de las unidades de datos faltantes. El controlador 110, que recibe los mensajes de datos desde la AT 104 a través de la AP que comunica con la AT 104, indica a continuación a la AP qué unidades de datos no fueron recibidas por la AT 104. La AP programa a continuación una retransmisión de tales unidades de datos.

Un experto en la materia podrá reconocer que una AP puede comprender uno o más sectores. En la descripción anterior, el término AP ha sido utilizado genéricamente para permitir una explicación clara de los conceptos básicos del sistema de comunicación HDR. Sin embargo, un experto en la materia podrá ampliar los conceptos explicados a una AP que comprenda un número cualquiera de sectores. En consecuencia, se va a utilizar el concepto de sector a través del resto del documento.

Estructura de Enlace hacia Delante

La Figura 2 ilustra un ejemplo de forma de onda 200 de enlace hacia delante. Por razones pedagógicas, la forma de onda 200 ha sido modelada a continuación de una forma de onda de enlace hacia delante del sistema HDR mencionado anteriormente. Sin embargo, un experto en la materia podrá entender que la enseñanza es aplicable a formas de onda diferentes. Así, por ejemplo, en una realización, la forma de onda no necesita contener aumentos bruscos de la señal piloto, y la señal piloto puede ser transmitida por un canal separado, la cual puede ser continua o a ráfagas. El enlace 200 hacia delante está definido en términos de cuadros. Un cuadro consiste en una estructura que comprende 16 segmentos 202 de tiempo, siendo cada segmento 202 de tiempo de una longitud de 2048 chips, correspondientes a una duración de segmento de tiempo de 1,66 ms, y, por consiguiente, una duración de cuadro de 26,66 ms. Cada segmento 202 de tiempo está dividido en dos semi-fragmentos 202A, 202B de tiempo, con ráfagas piloto 204A, 204B transmitidas dentro de cada semi-fragmento 202A, 202B de tiempo. En el ejemplo de realización, cada ráfaga 204A, 204B piloto es de 96 chips de larga, y está centrada en el punto medio de su semi-fragmento 202A, 202B de tiempo asociado. Las ráfagas 204A, 204B piloto comprenden una señal de canal piloto cubierta por una cobertura Walsh con índice 0. Un canal 206 de Control de Acceso medio (MAC) hacia delante, forma dos ráfagas, que son transmitidas inmediatamente antes e inmediatamente después que la ráfaga 204 piloto de cada semi-fragmento 202 de tiempo. En el ejemplo de realización, el MAC se compone de hasta 64 canales de código, los cuales están cubiertos ortogonalmente por códigos de Walsh 64-arios. Cada canal de código está identificado mediante un índice MAC, el cual tiene un valor comprendido entre 1 y 64, e identifica una cobertura de Walsh 64-aria única. Se utiliza un canal de Control de Potencia Reversa (RPC) para regular la potencia de las señales de enlace reverso para cada estación de abonado. Los comandos RPC se generan mediante comparación de la potencia de transmisión de enlace reverso medida en la estación de base, con un punto establecido de control de potencia. Si la potencia medida de transmisión de enlace reverso está por debajo del punto establecido, entonces se proporciona un comando de subida de RPC a la estación de abonado, con el fin de incrementar la potencia de transmisión de enlace reverso. Si la potencia medida de transmisión de enlace reverso está por encima del punto establecido, entonces se proporciona un comando de descenso de RPC a la estación de abonado, para disminuir la potencia de transmisión de enlace reverso. El PRC se asigna a uno de los MACs disponibles con un índice MAC comprendido entre 5 y 63. El MAC con un índice MAC de 4, se utiliza para un canal de Actividad Reversa (RA), el cual realiza el control de flujo sobre el canal de tráfico reverso. El canal de tráfico de enlace hacia delante y la carga útil de canal de control, se envía en las restantes porciones 208A del primer semi-segmento 202A de tiempo y en las restantes porciones 208B del segundo semi-segmento 202B de
tiempo.

Control de Potencia de Enlace Reverso

A diferencia con el enlace hacia delante, cuyos canales son siempre transmitidos a la plena potencia disponible, el enlace reverso comprende canales cuya transmisión está controlada en potencia, para conseguir el objetivo de una capacidad optimizada del sistema de comunicación según se ha explicado en lo que antecede. En consecuencia, se van a describir los aspectos de la máxima velocidad de estimación de datos en el contexto del enlace reverso. No obstante, como podrán apreciar fácilmente los expertos en la materia, estos aspectos son igualmente aplicables a un enlace hacia delante en un sistema de comunicación, cuyo enlace hacia delante esté también controlado en potencia.

La potencia de transmisión de enlace reverso del sistema de comunicación de acuerdo con el estándar IS-856, está controlada por dos bucles de control de potencia, un bucle abierto y un bucle cerrado. La disposición conceptual del bucle abierto y del bucle cerrado, se ha ilustrado en la Figura 3. El primer bucle de control de potencia es un control de bucle abierto. El bucle abierto genera una estimación de la métrica de calidad de enlace reverso en el bloque 302. En una realización, la métrica de calidad es una pérdida de trayectoria. La pérdida de trayectoria estimada se traduce a continuación en una potencia de transmisión requerida (POT. EN BUCLE ABIERTO DE Tx o TxOpenLoopPwr), de acuerdo con otros factores, por ejemplo, la carga de una estación de base. En una realización, ilustrada en la Figura 4, el bloque 302 (de la Figura 3) comprende un filtro 402 que filtra una potencia de señal recibida RxPwr o Potencia de Rx. La RxPwr filtrada es suministrada al bloque 404 junto con un parámetro K que proporciona compensación para la carga de estación de base y su traducción a la TxOpenPwr. En una realización, el bloque 404 combina la RxPwr filtrada y el parámetro K de acuerdo con la Ecuación (1):

1

donde F es la función de transferencia del filtro 402.

En una realización, la señal recibida es una señal recibida en un canal piloto. Un experto en la materia reconoce que otras realizaciones del procedimiento de estimación en bucle abierto, son también conocidas e igualmente aplicables.

Haciendo de nuevo referencia a la Figura 3, la función del bucle cerrado consiste en corregir la estimación en bucle abierto, lo cual no tiene en cuenta los fenómenos inducidos ambientalmente, tales como la generación de sombras, y otras interferencias de usuario, para conseguir una calidad de señal deseada en la estación de base. En una realización, la calidad de señal deseada comprende una Relación Señal-Ruido (SNR). El objetivo puede ser conseguido mediante la medición de la métrica de calidad de un enlace reverso, e informar de los resultados de la medición a la estación de abonado. En una realización, la estación de base mide una señal de referencia transmitida por el enlace reverso, y proporciona realimentación a la estación de abonado. La estación de abonado ajusta la potencia de transmisión de enlace reverso de acuerdo con la señal de realimentación. En una realización, la señal de referencia comprende una SNR piloto, y la realimentación comprende los comandos RPC, los cuales son sumados en un sumador 304 y programados para obtener la potencia de transmisión en bucle cerrado requerida (POT. EN BUCLE CERRADO DE Tx, o TxClosedLoopAdj). Al igual que el bucle abierto, el bucle cerrado es bien conocido en el estado de la técnica, y otras realizaciones conocidas son igualmente aplicables, como reconocerán los expertos en la materia.

La TxOpenLoopPwr o POT. EN BUCLE ABIERTO DE Tx y la TxClosedLoopPwr, se suman en el bloque 306 para producir TxPilotPwr, o POTENCIA PILOTO DE Tx. El valor de TxPilotPwr es, en general, diferente del valor de la potencia de transmisión total requerida para la transmisión de la velocidad de datos de enlace reverso deseada (r/Rate). En consecuencia, la TxPilotPwr necesita ser ajustada a la r/Rate requerida. Esto se realiza traduciendo la r/Rate en una potencia en el bloque 308, y combinando el resultado de la traducción con la TxPilotPwr en un bloque 310 para producir la potencia de transmisión total (TxTotalPwr o POT. TOTAL DE Tx). Por consiguiente, la TxTotalPwr puede ser expresada mediante la Ecuación 2:

2

en la que PilotToTotalRatio es una función que describe una traducción entre la velocidad de datos de una señal utilizada para determinar la TxOpenLoopPwr y la TxClosed-LoopPwr y la r/Rate.

Puesto que la implementación de un transmisor tiene una potencia máxima admisible (TxMaxPwr), la TxTotalPwr puede ser opcionalmente limitada en el bloque 312 de modo que genere POT. LIMITADA DE Tx, o TxPwrLimited. En una realización, la limitación de potencia de transmisión se realiza de acuerdo con un procedimiento ilustrado en la Figura 5. El procedimiento se inicia en la etapa 502 y continúa en la etapa 504. En la etapa 504, la TxTotalPwr se compara con la TxMaxPwr. Si la TxTotalPwr es menor o igual que TxMaxPwr, el procedimiento continúa en la etapa 506, donde se establece que TxPwrLimited es igual a TxTotalPwr; en otro caso, el procedimiento continúa en la etapa 508, en la que se establece que TxPwrLimited es igual a TxMaxPwr. El procedimiento finaliza en la etapa 510.

Según se desprende del procedimiento de control de potencia que se ha descrito en lo que antecede, si TxTotalPwr es mayor que la TxMaxPwr, la potencia transmitida está limitada a la TxMaxPwr. En consecuencia, no existe ninguna seguridad de que los datos transmitidos sean recibidos con éxito y descodificados en la EB. En consecuencia, se incluye una velocidad máxima admisible del estimador de datos en el bucle de control de potencia, según se describe en las realizaciones que siguen.

Máxima Estimación de Velocidad de Datos Admisible

La Figura 6 ilustra una disposición conceptual de la máxima velocidad admisible de estimación de datos de enlace reverso. El bucle abierto genera una estimación de la métrica de calidad de enlace reverso en el bloque 602. En una realización, la métrica de calidad consiste en una pérdida de trayectoria. La pérdida de trayectoria estimada se traduce en una potencia de transmisión requerida TxOpenLoopPwr de acuerdo con otros factores, por ejemplo, la carga de una estación de base. En una realización, la TxOpenLoopPwr se estima de acuerdo con la Figura 4. La TxOpenLoopPwr es suministrada a un bloque 604, el cual puede pronosticar el valor de la TxOpenLoopPwr en algún momento posterior. La salida pronosticada del bloque 604 se ha indicado como TxOpenLoopPred o PRED. EN BUCLE ABIERTO DE Tx. En una realización, el bloque 604 consiste en una función de identidad; en consecuencia, la TxOpenLoopPwr no se ve afectada por el bloque 604, con lo que, TxOpenLoopPred = TxOpenLoopPwr. Otra realización del bloque 604 ha sido ilustrada en la Figura 7.

Según se ha ilustrado en la Figura 7, TxOpenLoopPwr se suministra a un filtro 702 lineal, invariable en el tiempo. En una realización, el filtro 702 es un filtro pasabajo. En otra realización, el filtro 702 tiene una función de transferencia F_{1} = 1; por consiguiente, la TxOpenLoopPwr no se ve afectada por el filtro 702. La TxOpenLoopPwr filtrada por un filtro 702, es suministrada a un filtro 704. En una realización, el filtro 704 es un filtro de valor de pico. La función del filtro de valor de pico se explica con referencia a la Figura 8.

Haciendo referencia a la Figura 8, en el instante t_{0}, la señal de entrada es suministrada a un filtro de valor de pico. El valor de la salida del filtro de valor de pico, SEÑAL DE SALIDA, se inicializa en el valor de SEÑAL DE ENTRADA. Desde el instante t_{0} hasta el instante t_{1}, la SEÑAL DE SALIDA rastrea la señal de entrada. En el instante t_{1}, la SEÑAL DE ENTRADA ha alcanzado un valor de pico y ha empezado a decaer. La SEÑAL DE SALIDA se ha detenido para seguir a la SEÑAL DE ENTRADA, y ha empezado a decaer a una velocidad predeterminada. En el instante t_{2}, la SEÑAL DE ENTRADA se hace igual a la SEÑAL DE SALIDA, y sigue subiendo. En consecuencia, la SEÑAL DE SALIDA deja de caer e inicia el rastreo de la SEÑAL DE ENTRADA.

Haciendo de nuevo referencia a la Figura 6, la TxOpenLoopPred se suministra a un bloque 610 combinador. En una realización, el bloque 610 combinador comprende un sumador que suma la TxOpenLoopPred con una predicción de una predicción en bucle cerrado (TxClosedLoopPred o PRED. EN BUCLE CERRADO DE Tx), para producir una predicción de la potencia piloto de transmisión (TxPilotPred o PRED. PILOTO DE Tx). La predicción en bucle cerrado pronosticada, TxClosedLoopPred, se estima mediante la provisión de señales de realimentación para el bucle cerrado en un bloque 606. En una realización, la señal de realimentación comprende los comandos RPC; en consecuencia, el bloque 606 comprende un sumador. La salida del sumador representa la estimación de corrección respecto a la potencia de transmisión estimada en bucle abierto (TxClosedLoopAdj o AJUSTE EN BUCLE CERRADO DE Tx). El TxClosedLoopAdj se suministra a un bloque 608. En una realización, el bloque 608 comprende un filtro según se ha descrito con referencia a la Figura 7, es decir, un filtro 702 pasabajo opcional y un filtro 704 (no opcional) de valor de pico. De acuerdo con una realización, la velocidad de caída predeterminada del filtro 705 de valor de pico es de 0,5 dB por cuadro de señal. El filtro de valor de pico se inicializa como sigue. Una de las ATs y una de las APs, establecen un enlace de comunicación utilizando un procedimiento de acceso predeterminado, como parte del cual se establece el canal RPC. Suponiendo que el canal RPC sea establecido en el instante t_{0} (con referencia a la Figura 8), los comandos RPC están siendo suministrados al bloque 608, y en consecuencia al filtro 704 de valor de pico. La TxClosedLoopPred (SEÑAL DE SALIDA de la Figura 8) es inicializada a continuación en el valor de TxClosedLoopAdj (la SEÑAL DE SALIDA de la Figura 8), en el instante t_{0}.

Haciendo de nuevo referencia al bloque 601, la TxPilotPred es suministrada a un bloque 612 combinador. El bloque 612 combinador acepta entonces un margen de potencia de transmisión (TxPwrMargin o MARGEN DE POTENCIA DE Tx). En una realización (no representada), la TxPwrMargin es una constante, con un valor por defecto de 3 dB. En otra realización, la TxPwrMargin es ajustada dinámicamente por el bloque 614, de acuerdo con eventos de interrupción. El procedimiento para ajustar dinámicamente la TxPwrMargin va a ser descrito con detalle en lo que sigue. Haciendo de nuevo referencia al bloque 612 combinador, en una realización, el bloque 612 combinador es un sumador; en consecuencia la salida, una señal piloto de transmisión limitada (TxPilotUpperBound o LÍMITE SUPERIOR PILOTO DE Tx), viene dada por la Ecuación (3):

3

El valor de la TxPilotPred es, en general, diferente del valor de la potencia de transmisión total requerida para la transmisión de una velocidad de datos de enlace reverso deseada (r/Rate). En consecuencia, el TxPilotUpperBound necesita ser ajustado para la r/Rate requerida. Esto se realiza traduciendo la r/Rate en potencia en el bloque 616, y combinando el resultado de la traducción con el TxPilotUpperBound en un bloque 618 para generar la potencia de transmisión total limitada (LÍMITE SUPERIOR TOTAL DE Tx o TxTotalUpperBound). Se considera que una r/Rate es admisible si se satisface la Ecuación (4):

4

Para optimizar el rendimiento de un sistema de comunicación, se desea que sea determinada la velocidad más alta de datos (r/RatePredicted) que sea admisible (se determina de acuerdo con la Ecuación (4)). Por consiguiente, el TxTotalUpperBound se compara con la potencia máxima disponible para su transmisión (TxMaxPwr) en el bloque 620. De ese modo, el bloque 620 evalúa la Ecuación (4). El resultado de la comparación se suministra a un bloque 622. Si se satisface la Ecuación (4), el bloque 622 selecciona una r/Rate más alta que la r/Rate que se acaba de comprobar, suministra la r/Rate al bloque 616, y repite el proceso hasta que la Ecuación (4) no se cumple. La velocidad más alta, para la que se satisface la Ecuación (4), es la salida r/RatePredicted o r/VELOCIDAD PRONOSTICADA. Un experto en la materia comprenderá que los bloques 618 - 622 pueden ser implementados o realizados con un procesador de propósito general, un Procesador de Señal Digital (DSP), un Circuito Integrado de Aplicación Específica (ASIC), una Matriz de Puertas de Campo Programable (FPGA) u otro dispositivo lógico programable, con componentes de hardware discretos, de puertas discretas o de lógica de transistor, o con cualquier combinación de los mismos diseñada para llevar a cabo las funciones aquí descritas. A los efectos de este documento, cualquiera de las opciones anteriores puede ser mencionada en su conjunto como bloque de procesamiento.

Estimación de Potencia Requerida para la Transmisión de Datos a una Velocidad de Datos

Alternativamente, el aparato según se ha ilustrado en la Figura 6, puede ser utilizado para la estimación de la potencia requerida para la transmisión de datos a una velocidad predeterminada. En tal realización, la r/Rate predeterminada produce un valor de TxTotalUpperBound según se ha descrito en lo que antecede. El TxTotalUpperBound puede ser a continuación presentado a la salida (no se ha representado). Alternativamente, el TxTotalUpperBound puede ser comparado con uno o más umbrales, y el resultado puede ser utilizado, por ejemplo, para controlar el estado del amplificador de potencia, para mejorar la eficacia energética del transmisor (dispositivo de comunicación). De ese modo, el TxTotalUpperBound se compara con el uno o más umbrales en el bloque 620. Así, el bloque 620 evalúa la Ecuación (4). El resultado de la comparación se suministra a un bloque 622. El bloque 620 proporciona una indicación sobre si se satisface la Ecuación (4) al bloque 622, el cual proporciona una salida apropiada, por ejemplo el valor de la r/Rate predeterminada, el umbral correspondiente y una indicación sobre si se satisface o no la Ecuación (4). Si se desea, el proceso se repite para las r/Rates disponibles, y para los umbrales.

Ajuste de TxPwrMrg Dinámico

Según se ha discutido, el canal de enlace reverso comprende los Canales de Capa Física transmitidos desde la AT hasta la red de acceso. La Figura 9 ilustra un ejemplo de forma de onda 900 de enlace reverso. Por razones pedagógicas, la forma de onda 900 se modela a continuación de una forma de onda de enlace reverso del sistema mencionado anteriormente de acuerdo con el estándar IS-856. Sin embargo, un experto en la materia comprenderá que la enseñanza es aplicable a diferentes formas de onda. El canal 900 de enlace reverso se define en términos de cuadros 902. Cada cuadro 902 es de una estructura tal que comprende 16 segmentos de tiempo 904(n), siendo cada segmento 904(n) de tiempo de una longitud de 2048 chips, correspondiente a una duración de segmento de tiempo de 1,66 ms, y en consecuencia, una duración de cuadro de 26,66 ms.

De acuerdo con el estándar IS-856, la velocidad de datos puede cambiar solamente en un cuadro colindante. En general, el valor de r/RatePredicted será determinado varios fragmentos antes del inicio de un cuadro, con el fin de que llegue a la velocidad de datos a la que ha de ser transmitido durante ese cuadro por el enlace reverso. Supóngase que se determina el valor de r/RatePredicted en el instante t_{0}, k segmentos (k > 0) antes del inicio de un cuadro 902(m), de acuerdo con la realización que se ha descrito anteriormente. Al comienzo del cuadro
902(m), la AT evalúa la necesidad de potencia de transmisión para la r/RatePredicted determinada, de acuerdo con el control de potencia en bucle abierto y en bucle cerrado, y empieza a transmitir los datos. Durante la duración de cuadro, la potencia de transmisión es ajustada de acuerdo con una actualización del control de potencia en bucle abierto y en bucle cerrado. Por consiguiente, la potencia de transmisión real puede diferir del TxTotalUpperBound de la potencia de transmisión, correspondiente a la r/RatePredicted determinada. Para evaluar el comportamiento de la estimación de velocidad de datos máxima admisible, se puede utilizar el concepto de interrupción.

El segmento nº del cuadro 902(mº) se define que está en interrupción de tipo A si la potencia requerida para la r/RatePredicted en el segmento nº es mayor que la potencia determinada para la r/RatePredicted en el instante t_{0}, es decir, si se satisface la Ecuación (5):

5

Si el segmento nº del cuadro 902(mº) no es una interrupción de tipo A, entonces a partir de las Ecuaciones (4) y (5) se deduce:

6

El segmento nº del cuadro 902(mº) se define como que es de tipo B si la potencia requerida para la r/RatePredicted en el segmento nº es mayor que la potencia determinada para la r/RatePredicted en el instante t_{0}, es decir, si se satisface la Ecuación (7):

7

Si el segmento nº del cuadro 902(mº) no está en interrupción de tipo B, entonces se deduce a partir de las Ecuaciones (4) y (7):

8

Las Ecuaciones (6) y (8) muestran que si el valor de r/RatePredicted determinado en el instante t_{0} se utiliza para transmitir los datos sobre el siguiente cuadro 902(m+1), entonces el enlace reverso no está limitado en potencia durante el segmento nº del cuadro 902(m+1).

Se ha descubierto que, debido a diversos procedimientos para mitigar el cambio de las condiciones de canal, por ejemplo, la de corrección de error, interpolación y otros procedimientos conocidos por los expertos en la materia, las interrupciones de segmento aisladas en un cuadro no dan como resultado errores de descodificación de paquete, aunque no obstante, demasiadas interrupciones de segmento en un cuadro dan como resultado errores de descodificación de paquete. Un objetivo en el diseño de un sistema de comunicación consiste en limitar la probabilidad de interrupción de segmento, para garantizar una mínima degradación de comportamiento debido a errores de paquete, mientras que se optimiza el rendimiento de enlace reverso bajo todas las condiciones del canal. En base a las Ecuaciones (3), (4), (6) y (8), el incremento de TxPwrMargin puede reducir la probabilidad de interrupción, mientras que la reducción de TxPwrMargin incrementa la velocidad de datos de enlace reverso pronosticada. En otras palabras, un valor grande de TxPwrMargin proporciona una estimación conservadora de la velocidad de datos de enlace reverso pronosticada, dando como resultado un rendimiento de usuario más bajo y, posiblemente, una capacidad de enlace reverso disminuida. Por lo tanto, en otra realización, el valor de TxPwrMargin se ajusta dinámicamente de acuerdo con el cambio de las condiciones de canal, con el fin de mantener la probabilidad de interrupción en el valor
deseado.

En una realización, el ajuste dinámico de TxPwrMargin incluye evaluar una ocurrencia de una interrupción para cada segmento del cuadro 902(m+1). Si se produce una interrupción de segmento, el TxPwrMargin se incrementa en PwrMarginUpStep; en otro caso, el TxPwrMargin se decrementa en PwrMarginDownStep. En una realización, el PwrMarginUpStep = 0,5 dB, y el PwrMarginDownStep = 0,05 dB. El valor de TxPwrMargin está además limitado entre TxPwrMarginMin y TxPwrMarginMax. En una realización, el TxPwrMarginMin = 0 dB, y el TxPwrMarginMax = 6 dB.

En otra realización, si un cuadro tiene j interrupciones de segmento, siendo 0 \leq j \leq 16, el TxPwrMargin se incrementa en PowerMarginStep[j], donde PowerMarginStep[ ] es una matriz de longitud 16. Obsérvese que los diversos elementos de la matriz PowerMarginStep[ ] pueden ser ceros para permitir la consideración mencionada anteriormente de que unas pocas interrupciones de segmento, aisladas, en un cuadro, no den como resultado errores de descodificación de paquete. El valor de TxPwrMargin está además limitado entre TxPwrMarginMin y TxPwrMarginMax.

Modo Trinquete

Adicionalmente, cuando se utiliza interrupción de tipo A para el ajuste dinámico del TxPwrMargin, se introduce un modo especial de actualización, el modo trinquete, si se determina que la r/RatePredicted cambia desde un valor inferior a un valor de velocidad de datos máximo admisible (r/RateMaxAllowable), o si la r/RatePredicted determinada cambia desde un valor más alto a una velocidad de datos mínima (r/RateMinAllowable).

Si la r/RatePredicted determinada cambia desde un valor inferior a la r/RateMaxAllowable, el límite inferior del margen de potencia (TxPwrMarginLow) se establece que es igual al valor actual de TxPwrMargin. Si se produce una interrupción de segmento, el TxPwrMargin se incrementa en PwrMarginUpStep. Si no se produce ninguna interrupción de segmento, se evalúa una Ecuación (9):

9

Si se cumple la Ecuación (9), el TxPwrMargin se decrementa en PwrMarginDownStep; en otro caso, el TxPwrMargin se establece que es igual a TxPwrMarginLow. Cuando la r/RatePredicted determinada cambia desde el máximo valor de velocidad de datos admisible hasta un valor más bajo, el TxPwrMarginLow se establece en TxPwrMarginMin. El modo trinquete se abandona cuando se determina que la r/RatePredicted cae por debajo de la r/RateMaxAllowable.

Si la r/RatePredicted determinada cambia desde un valor más alto hasta la r/RateMinAllowable, se establece que el límite superior del margen de potencia (TxPwrMarginUpper) es igual al valor actual de TxPwrMargin. Si se produce una interrupción de segmento, se evalúa una Ecuación (10):

10

Si se cumple la Ecuación (10), el TxPwrMargin no cambia; en otro caso, el TxPwrMargin se incrementa en PwrMarginUpStep. Si no se produce ninguna interrupción de segmento, el TxPwrMargin se decrementa en PwrMarginDownStep. El modo trinquete se abandona cuando la r/RatePredicted determinada excede a la r/RateMinAllowable.

En otra realización del modo trinquete, si r/RatePredicted es igual a r/RateMaxAllowable, y no se produce una interrupción de segmento, entonces el TxPwrMargin no cambia respecto al valor actual. Si ocurre una interrupción de segmento, el TxPwrMargin se incrementa en PwrMarginUpStep. Si r/RatePredicted es igual a r/RateMinAllowable, y se produce una interrupción de segmento, TxPwrMargin no cambia respecto al valor actual. Si no se produce ninguna interrupción de segmento, el TxPwrMargin se decrementa en PwrMarginDownStep.

La Figura 11 ilustra un detector 1100 de evento de interrupción, de acuerdo con una realización. La potencia de transmisión de una señal cuya interrupción va a ser determinada (TxSignal o SEÑAL DE Tx), se suministra a un bloque 1102 junto con la señal de referencia (TxRefSignal o SEÑAL DE REF. DE Tx). El bloque 1102 proporciona una salida cuando TxSignal es mayor que TxRefSignal. En una realización, el bloque 1102 comprende un comparador. La salida del bloque 1102 se suministra a un bloque 1104. El bloque 1104 se alimenta además con una señal de temporización procedente del bloque 1106. El bloque 1104 presenta a la salida una señal que proporciona información del número de ocurrencias en las que TxSignal ha sido mayor que TxRefSignal.

Los expertos en la materia reconocerán que, aunque las diversas realizaciones han sido descritas en términos de control de potencia que se realiza tanto en bucle abierto como en bucle cerrado, todo ello se ha hecho a efectos pedagógicos únicamente. Está claro que es suficiente con cualquier mecanismo que permita que una AT estime una métrica de calidad de un enlace reverso por el que la AT transmite datos. Por lo tanto, en caso de que una AT utilice solamente un bucle abierto, o solamente un bucle cerrado, las realizaciones podrían ser igualmente aplicables. Así, con referencia a la Figura 6, si solamente se implementa un bucle abierto (es decir, si se eliminaran los bloques 606 y 608) en la Figura 6, las realizaciones son válidas, siempre que:

11

Además, en un caso específico, cuando la pérdida de trayectoria cambia lentamente, la realización descrita con referencia a la Figura 6 puede ser simplificada adicionalmente según se ilustra en la Figura 10, donde la función de los bloques 1002, 1006, 1008, 1010 y 1012 es la misma que la función de los bloques 602, 606, 608, 610 y 612. Un experto en la materia reconocerá que mover el bloque 1012 hasta la rama de bucle cerrado, no cambia la determinación de TxPilotPredUpperBound puesto que se conserva la Ecuación (3).

Los expertos en la materia reconocerán que aunque las diversas realizaciones han sido descritas en términos de diagramas de flujo y de procedimientos, todo ello se ha hecho por motivos pedagógicos únicamente. Los procedimientos pueden ser llevados a cabo mediante un aparato que, en una realización, comprende un procesador interconectado con un transmisor y con un receptor o con otros bloques apropiados en la AT y/o en la AP.

Los expertos en la materia comprenderán que la información y las señales pueden ser presentadas utilizando cualquier diversidad de tecnologías y de técnicas diferentes. Por ejemplo, los datos, instrucciones, comandos, información, señales, bits, símbolos y chips que pueden ser referenciados a través de la descripción que antecede, pueden estar representados por tensiones, corrientes, ondas electromagnéticas, campos o partículas magnéticas, campos o partículas ópticas, o por cualquier combinación de los mismos.

Los expertos podrán apreciar además que los diversos bloques lógicos ilustrativos, módulos, circuitos, y etapas de algoritmo, que se han descrito en relación con las realizaciones aquí descritas, pueden ser implementados como hardware electrónico, software de ordenador, o con una combinación de ambos. Para ilustrar claramente esta intercambiabilidad de hardware y software, los diversos componentes ilustrativos, bloques, módulos, circuitos y etapas han sido descritos en lo que antecede generalmente en términos de su funcionalidad. El hecho de que tal funcionalidad se implemente como hardware o como software, depende de la aplicación particular y de las limitaciones de diseño impuestas sobre el sistema en su conjunto. Los expertos pueden implementar la funcionalidad descrita de formas diferentes para cada aplicación particular, pero de tal modo que las decisiones de implementación no deben ser interpretadas como causantes de una separación del alcance de la presente invención.

Los diversos bloques lógicos ilustrativos, módulos y circuitos que se han descrito en relación con las realizaciones aquí descritas, pueden ser implementados o realizados con un procesador de propósito general, un Procesador de Señal Digital (DSP), un Circuito Integrado de Aplicación Específica (ASIC), una Matriz de Puertas de Campo Programable (FPGA) u otro dispositivo lógico programable, componentes de hardware discreto, de puertas discretas o de lógica de transistor, o una combinación de los mismos diseñada para llevar a cabo las funciones que aquí se han descrito. Un procesador de propósito general puede ser un microprocesador, pero como alternativa, el procesador puede ser cualquier procesador, controlador, microcontrolador o máquina de estado, de tipo convencional. Un procesador puede ser también implementado como una combinación de dispositivos de computación, por ejemplo una combinación de una DSP y de un microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o más microprocesadores junto con un núcleo DSP, o cualquier otra configuración de ese tipo.

Las etapas de un procedimiento o algoritmo descrito en relación con las realizaciones aquí descritas, pueden ser materializadas directamente en hardware, en un módulo de software ejecutado por un procesador, o en una combinación de los dos. Un módulo de software puede residir en una memoria RAM, memoria flash, memoria ROM, memoria EPROM, memoria EEPROM, en registros, en disco duro, en un disco extraíble, en un CD-ROM, o en cualquier otra forma de medio de almacenamiento conocido en el estado de la técnica. Un ejemplo de medio de almacenamiento está acoplado al procesador, en el que el procesador puede leer la información desde, y escribir información en, el medio de almacenamiento. En una alternativa, el medio de almacenamiento puede ser integral con el procesador. El procesador y el medio de almacenamiento pueden residir en un ASIC. El ASIC puede residir en un terminal de usuario. Como alternativa, el procesador y el medio de almacenamiento pueden residir en forma de componentes discretos en un terminal de usuario.

La descripción anterior de las realizaciones descritas ha sido proporcionada para permitir que un experto en la materia lleve a cabo, o utilice, la presente invención. Diversas modificaciones en esas realizaciones resultarán fácilmente evidentes para un experto en la materia, y los principios genéricos que aquí se han definido pueden ser aplicados a otras realizaciones sin apartarse del alcance de la invención. Así, no está previsto que la presente invención se limite a las realizaciones aquí mostradas, sino que se debe acordar el más amplio alcance en conformidad con los principios y las características novedosas aquí descritas.

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Claims

1. Un procedimiento para estimar la potencia requerida para la transmisión de datos, que comprende:

determinar en una fuente de datos, una métrica de calidad de un enlace por el que se van a transmitir los datos, en la que la métrica de calidad se traduce a continuación en una potencia de transmisión requerida;

modificar la citada potencia de transmisión mediante un margen de potencia de transmisión con el fin de mantener la probabilidad de interrupción de segmento en un valor deseado, y

determinar la potencia requerida para la transmisión de datos de acuerdo con la citada potencia de transmisión modificada y con una velocidad de los datos.

2. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 1, que comprende además:

procesar dicha métrica de calidad mediante un predictor.

3. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 2, en el que dicho procesamiento de la citada métrica de calidad por medio de un predictor comprende:

filtrar la citada métrica de calidad por medio de un filtro (702) lineal.

4. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 2, en el que dicho procesamiento de la citada métrica de calidad por medio de un predictor comprende:

filtrar la citada métrica de calidad por medio de un filtro (704) no lineal.

5. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 4, en el que dicho filtrado de la citada métrica de calidad por medio de un filtro no lineal comprende:

filtrar la citada métrica de calidad por medio de un filtro de valor de pico.

6. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 1, en el que la citada determinación en una fuente de datos de una métrica de calidad de un enlace por el que se van a transmitir los datos, comprende:

recibir en una fuente de datos al menos una señal, y

determinar la citada métrica de calidad de acuerdo con la al menos una señal recibida.

7. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 1, en el que dicha determinación en una fuente de datos de una métrica de calidad de un enlace por el que se van a transmitir los datos, comprende:

recibir en una fuente de datos al menos una primera señal de referencia, y

determinar la citada métrica de calidad de acuerdo con la al menos una primera señal de referencia recibida.

8. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 1, en el que dicha determinación en una fuente de datos de una métrica de calidad de un enlace por el que se van a transmitir los datos, comprende:

recibir en una fuente de datos una señal de realimentación, y

determinar la métrica de calidad de acuerdo con la señal de realimentación recibida.

9. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 1, en el que dicha determinación en una fuente de datos de una métrica de calidad de un enlace por el que se van a transmitir los datos, comprende:

recibir en una fuente de datos al menos una señal;

recibir en una fuente de datos una señal de realimentación, y

determinar la citada métrica de calidad de acuerdo con la al menos una señal recibida y con la señal de realimentación recibida.

10. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 1, en el que dicha determinación en una fuente de datos de una métrica de calidad de un enlace por el que se van a transmitir los datos, comprende:

recibir en una fuente de datos una señal de referencia;

recibir en una fuente de datos una señal de realimentación, y

determinar la métrica de calidad de acuerdo con la señal de referencia recibida y con la señal de realimentación recibida.

11. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 1, en el que dicha modificación de la citada potencia de transmisión por medio de un margen de potencia de transmisión, comprende:

modificar la citada potencia de transmisión mediante un margen de potencia de transmisión predeterminado.

12. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 1, en el que dicha modificación de la citada potencia de transmisión por medio de un margen de potencia de transmisión, comprende:

declarar un evento de interrupción cuando la potencia requerida para la transmisión de una segunda señal de referencia excede de la potencia requerida para la transmisión de la segunda señal de referencia determinada a partir de la potencia de transmisión previamente modificada;

detectar la ocurrencia del evento de interrupción durante un intervalo predeterminado, y

modificar la citada potencia de transmisión de acuerdo con la citada detección.

13. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 12, en el que dicha modificación de la citada potencia de transmisión de acuerdo con dicha detección, comprende:

incrementar un margen de potencia de transmisión actual en una primera cantidad cuando ha ocurrido un número predeterminado de eventos de interrupción durante el intervalo predeterminado, y

modificar la citada potencia de transmisión mediante el citado margen de potencia de transmisión incrementado.

14. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 13, que comprende además:

decrementar un margen de potencia de transmisión actual en una segunda cantidad cuando no haya ocurrido el número predeterminado de eventos de interrupción durante el intervalo predeterminado, y

modificar la citada potencia de transmisión mediante el citado margen de potencia de transmisión decrementado.

15. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 1, en el que dicha modificación de la citada potencia de transmisión mediante un margen de potencia de transmisión, comprende:

declarar un evento de interrupción cuando la potencia requerida para la transmisión de datos a una velocidad de datos estimada exceda de la potencia máxima de transmisión permisible;

16. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 15, en el que dicha modificación de la citada potencia de transmisión de acuerdo con la citada detección, comprende:

incrementar un margen de potencia de transmisión actual en una primera cantidad cuando ha ocurrido un número predeterminado de interrupciones durante el intervalo predeterminado, y

17. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 16, que comprende además:

decrementar un margen de potencia de transmisión actual en una segunda cantidad cuando no haya ocurrido el número predeterminado de interrupciones durante el intervalo predeterminado, y

modificar la citada potencia de transmisión mediante dicho margen de potencia de transmisión decrementado.

18. El procedimiento según se reivindica en la reivindicación 1, que comprende además:

determinar una velocidad de datos máxima de acuerdo con la citada potencia de transmisión modificada, y

declarar un evento de interrupción cuando la potencia requerida para la transmisión de datos a la velocidad máxima de datos exceda de la potencia máxima de transmisión permisible.

19. Un aparato para estimar la potencia requerida para la transmisión de datos, que comprende:

medios para determinar en una fuente de datos, una métrica de calidad de un enlace por el que van a ser transmitidos los datos, en el que la métrica de calidad se traduce a continuación en una potencia de transmisión requerida, y

medios para modificar la citada potencia de transmisión mediante un margen de potencia de transmisión con el fin de mantener la probabilidad de interrupción de segmento en un valor deseado;

medios para determinar la potencia requerida para la transmisión de datos de acuerdo con la citada potencia de transmisión modificada y con una velocidad de los datos.

20. El aparato según se reivindica en la reivindicación 19, que comprende además:

medios para procesar la citada métrica de calidad mediante un predictor.

21. El aparato según se reivindica en la reivindicación 20, en el que dichos medios para el procesamiento de la citada métrica de calidad mediante un predictor, comprenden:

medios para filtrar la citada métrica de calidad mediante un filtro (702) lineal.

22. El aparato según se reivindica en la reivindicación 20, en el que dichos medios para procesar la citada métrica de calidad mediante un predictor, comprenden:

medios para filtrar dicha métrica de calidad mediante un filtro no lineal.

23. El aparato según se reivindica en la reivindicación 22, en el que dichos medios para filtrar la citada métrica de calidad mediante un filtro no lineal, comprenden:

medios para filtrar dicha métrica de calidad mediante un filtro (704) de valor de pico.

24. El aparato según se reivindica en la reivindicación 19, en el que dichos medios para determinar en una fuente de datos una métrica de calidad de un enlace por el que se van a transmitir los datos, comprenden:

medios para recibir en una fuente de datos al menos una señal, y

medios para determinar la citada métrica de calidad de acuerdo con la al menos una señal recibida.

25. El aparato según se reivindica en la reivindicación 19, en el que dichos medios para determinar en una fuente de datos una métrica de calidad de un enlace por el que se van a transmitir los datos, comprenden:

medios para recibir en una fuente de datos al menos una primera señal de referencia, y

medios para determinar dicha métrica de calidad de acuerdo con la al menos una primera señal de referencia recibida.

26. El aparato según se reivindica en la reivindicación 19, en el que dichos medios para determinar en una fuente de datos una métrica de calidad de un enlace por el que se van a transmitir los datos, comprenden:

medios para recibir en una fuente de datos una señal de realimentación, y

medios para determinar la métrica de calidad de acuerdo con la señal de realimentación recibida.

27. El aparato según se reivindica en la reivindicación 19, en el que dichos medios para determinar en una fuente de datos una métrica de calidad de un enlace por el que van a ser transmitidos los datos, comprenden:

medios para recibir en una fuente de datos al menos una señal;

medios para recibir en una fuente de datos una señal de realimentación, y

medios para determinar la citada métrica de calidad de acuerdo con la al menos una señal recibida y con la señal de realimentación recibida.

28. El aparato según se reivindica en la reivindicación 19, en el que dichos medios para determinar en una fuente de datos una métrica de calidad de un enlace por el que se van a transmitir los datos, comprenden:

medios para recibir en una fuente de datos una primera señal de referencia;

medios para recibir en una fuente de datos una señal de realimentación, y

medios para determinar la métrica de calidad de acuerdo con la primera señal de referencia recibida, y con la señal de realimentación recibida.

29. El aparato según se reivindica en la reivindicación 19, en el que dichos medios para modificar la citada potencia de transmisión mediante un margen de potencia de transmisión, comprenden:

medios para modificar la citada potencia de transmisión mediante un margen de potencia de transmisión predeterminado.

30. El aparato según se reivindica en la reivindicación 19, en el que dichos medios para modificar la citada potencia de transmisión mediante un margen de potencia de transmisión, comprenden:

medios para declarar un evento de interrupción cuando la potencia requerida para la transmisión de una segunda señal de referencia excede de la potencia requerida para la transmisión de la segunda señal de referencia determinada a partir de la potencia de transmisión previamente modificada;

medios para detectar la ocurrencia del evento de interrupción durante un intervalo predeterminado, y

medios para modificar la citada potencia de transmisión de acuerdo con la citada detección.

31. El aparato según se reivindica en la reivindicación 30, en el que dichos medios para modificar la citada potencia de transmisión de acuerdo con la citada detección, comprenden:

medios para incrementar un margen de potencia de transmisión actual en una primera cantidad cuando ha ocurrido un número predeterminado de eventos de interrupción durante el intervalo predeterminado, y

medios para modificar la citada potencia de transmisión mediante dicho margen de potencia de transmisión incrementado.

32. El aparato según se reivindica en la reivindicación 31, que comprende además:

medios para decrementar un margen de potencia de transmisión actual en una segunda cantidad cuando no ha ocurrido el número predeterminado de eventos de interrupción durante el intervalo predeterminado, y

medios para modificar la citada potencia de transmisión mediante el citado margen de potencia de transmisión decrementado.

33. El aparato según se reivindica en la reivindicación 19, en el que dichos medios para modificar la citada potencia de transmisión mediante un margen de potencia de transmisión, comprenden:

medios para declarar un evento de interrupción cuando la potencia requerida para la transmisión de datos a una velocidad de datos estimada, excede de la máxima potencia de transmisión permisible;

34. El aparato según se reivindica en la reivindicación 33, en el que dichos medios para modificar la citada potencia de transmisión de acuerdo con la citada detección, comprenden:

medios para incrementar un margen de potencia de transmisión actual en una primera cantidad cuando ha ocurrido un número predeterminado de interrupciones durante el intervalo predeterminado, y

medios para modificar la citada potencia de transmisión mediante el citado margen de potencia de transmisión incrementado.

35. El aparato según se reivindica en la reivindicación 34, que comprende además:

medios para decrementar un margen de potencia de transmisión actual en un segunda cantidad cuando no ha ocurrido el número predeterminado de interrupciones durante el intervalo predeterminado, y

medios para modificar dicha potencia de transmisión mediante el citado margen de potencia de transmisión decrementado.

36. El aparato según se reivindica en la reivindicación 29, que comprende:

medios para determinar una velocidad máxima de datos de acuerdo con la citada potencia de transmisión modificada, y

medios para declarar un evento de interrupción cuando la potencia requerida para la transmisión de datos a la máxima velocidad de datos excede de una potencia máxima de transmisión permisible.

37. El aparato según se reivindica en la reivindicación 19, que comprende además:

un estimador configurado para determinar, en una fuente de datos, una métrica de calidad de un enlace por el que van a ser transmitidos los datos;

un combinador (612, 1010) acoplado en relación de comunicación con el citado estimador, configurado para modificar la citada potencia de transmisión mediante un margen de potencia de transmisión, y

un bloque de procesamiento acoplado en relación de comunicación con el citado combinador (612, 1010), configurado para determinar la potencia requerida para la transmisión de datos de acuerdo con la citada potencia de transmisión modificada y con una velocidad de los datos.

38. El aparato según se reivindica en la reivindicación 37, en el que dicho estimador comprende un predictor.

39. El aparato según se reivindica en la reivindicación 38, en el que dicho predictor comprende un filtro (702) lineal.

40. El aparato según se reivindica en la reivindicación 38, en el que dicho predictor comprende un filtro no lineal.

41. El aparato según se reivindica en la reivindicación 40, en el que dicho filtro no lineal comprende un filtro (704) de valor de pico.

42. El aparato según se reivindica en la reivindicación 37, en el que dicho estimador comprende un estimador en bucle abierto.

43. El aparato según se reivindica en la reivindicación 37, en el que dicho estimador comprende un estimador en bucle cerrado.

44. El aparato según se reivindica en la reivindicación 37, en el que dicho estimador comprende:

un estimador en bucle abierto;

un estimador en bucle cerrado, y

un combinador (612, 1010) acoplado en relación de comunicación con el citado estimador en bucle abierto, y un estimador en bucle abierto.

45. El aparato según se reivindica en la reivindicación 37, que comprende además un detector (1100) de evento de interrupción acoplado en relación de comunicación con el citado combinador (612, 1010).

46. Un programa de ordenador configurado para llevar a cabo las etapas de un procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18.