ES2312092T3 - Procedimiento y aparato para controlar la potencia de transmision en un sistema de comunicaciones. - Google Patents
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Abstract
Una estación remota (6) para su uso en un sistema de comunicaciones sin hilos que comprende una o más estaciones base (4) y una o más estaciones remotas (6), caracterizada porque la estación remota (6) comprende: un receptor (106) para recibir al menos una señal de comunicaciones incluyendo una señal de control de la potencia transmitida por una estación base (4) en un primer canal de transmisión; un procesador (120) para procesar la al menos una señal recibida por el receptor (106) para derivar un atributo de la al menos una señal recibida por el receptor (106) de las señales de control de la potencia; y un transmisor (136) para transmitir, a una potencia de transmisión determinada por la señal de control de la potencia recibida, señales de control de la potencia de transmisión para la estación base (4) en un segundo canal de transmisión, las mencionadas señales transmitidas en el mencionado segundo canal de transmisión representan el atributo de la señal de comunicaciones recibida.
Description
Procedimiento y aparato para controlar la
potencia de transmisión en un sistema de comunicaciones.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un aparato para controlar la potencia de
transmisión en un sistema de comunicaciones. De manera más
específica, la presente invención se refiere a un procedimiento y a
un aparato novedosos para el control de la potencia en un sistema de
comunicaciones CDMA.
El empleo de técnicas de modulación de acceso
múltiple por división de código (CDMA) es una entre varias técnicas
para facilitar las comunicaciones en las cuales está presente un
gran número de usuarios del sistema. Otras técnicas de sistemas de
comunicación de acceso múltiple, tales como el acceso múltiple por
división del tiempo (TDMA) y el acceso múltiple por división de
frecuencia (FDMA), son conocidas en la técnica. Sin embargo, las
técnicas de modulación de espectro extendido del CDMA tienen
significativas ventajas sobre otras técnicas de modulación para
sistemas de comunicación de acceso múltiple. El empleo de técnicas
de CDMA en un sistema de comunicación de acceso múltiple se
describe en la Patente Estadounidense Nº 4.901.307, titulada
"SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING
SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS" ["Sistema de comunicación
de acceso múltiple y espectro extendido que emplea repetidores
satelitales o terrestres"], transferida al cesionario de la
presente invención. El empleo de técnicas de CDMA en un sistema de
comunicación de acceso múltiple se revela adicionalmente en la
Patente Estadounidense Nº 5.103.459, titulada "SYSTEM AND METHOD
FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE
SYSTEM" ["Sistema y procedimiento para generar ondas de señal
en un sistema de telefonía celular de CDMA"], también transferida
al cesionario de la presente invención. Además, el sistema de CDMA
puede diseñarse conforme al
"TIA/EIA/IS-95-A Mobile
Station-Base Station Compatibility Standard for
Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular
System" ["Estándar de Compatibilidad entre Estación Móvil y
Estación Base TIA/EIA/IS-95-A para
un Sistema Celular de Espectro Extendido, Banda Ancha y Modalidad
Dual"], mencionado en lo sucesivo como el estándar
IS-95-A o el
TIA/EIA/IS-95A.
El CDMA, por su naturaleza inherente de señal de
banda ancha, ofrece una forma de diversidad de frecuencia al
dispersar la energía de señal por un amplio ancho de banda. Por lo
tanto, el desvanecimiento selectivo de frecuencia afecta sólo a una
pequeña parte del ancho de banda de la señal de CDMA. La diversidad
de espacio o de camino se obtiene proporcionando múltiples caminos
de señal a través de enlaces simultáneos con un usuario móvil o
estación remota, a través de dos o más estaciones base. Además,
puede obtenerse la diversidad de caminos explotando el entorno
multicamino a través del procesamiento de espectro extendido, al
permitir que las señales que llegan con distintos retardos de
propagación sean recibidas y procesadas por separado. Los ejemplos
de diversidad de caminos se ilustran en la Patente Estadounidense
Nº 5.101.501, titulada "METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING A SOFT
HANDOFF IN COMMUNICATIONS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM"
["Procedimiento y sistema para proporcionar un traspaso suave en
comunicaciones en un sistema de telefonía celular de CDMA"], y en
la Patente Estadounidense Nº 5.109.390, titulada "DIVERSITY
RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" ["Receptor de
diversidad en un sistema de telefonía celular de CDMA"], ambas
transferidas al cesionario de la presente invención.
El enlace inverso se refiere a una transmisión
desde una estación remota a una estación base. En el enlace
inverso, cada estación transmisora remota actúa como una
interferencia a otras estaciones remotas en la red. Por lo tanto,
la capacidad de enlace inverso está limitada por la interferencia
total debida a las transmisiones desde otras estaciones remotas. El
sistema de CDMA aumenta la capacidad de enlace inverso transmitiendo
menos bits y, por ello, utilizando menos potencia y reduciendo la
interferencia, cuando el usuario no está hablando.
Para minimizar la interferencia y maximizar la
capacidad del enlace inverso, la potencia de transmisión de cada
estación remota está controlada por tres bucles de control de
potencia de enlace inverso. El primer bucle de control de potencia
ajusta la potencia de transmisión de la estación remota
estableciendo la potencia de transmisión como inversamente
proporcional a la potencia recibida por el enlace directo. En un
sistema según el estándar IS-95-A,
la potencia de transmisión está dada por p_{salida} = - 73 -
p_{entrada}, donde p_{entrada} es la potencia recibida por la
estación remota, expresada en dBm, p_{salida} es la potencia de
transmisión de la estación remota, expresada en dBm, y - 73 es una
constante. Este bucle de control de potencia se llama a menudo el
bucle abierto.
El segundo bucle de control de potencia ajusta
la potencia de transmisión de la estación remota, de manera tal que
la calidad de la señal, según lo medido por la razón E_{b}/I_{o}
entre la energía por bit y el ruido más la interferencia de la
señal de enlace inverso recibida en la estación base, se mantenga en
un nivel predeterminado. Este nivel se denomina el punto fijado de
E_{b}/I_{o}. La estación base mide la E_{b}/I_{o} de la
señal de enlace inverso recibida en la estación base y transmite un
bit de control de potencia de enlace inverso a la estación remota
por el canal de tráfico directo, en respuesta a la E_{b}/I_{o}
medida. Los bits de control de potencia inversa se fijan 16 veces
por trama de 20 milisegundos, o bien a una velocidad de 800 bps. El
canal de tráfico directo lleva los bits de control de potencia del
enlace inverso, junto con los datos de la estación base, a la
estación remota. Este segundo bucle se denomina a menudo el bucle
cerrado interno.
El sistema de comunicación de CDMA, típicamente,
transmite paquetes de datos como tramas discretas de datos. Así, el
nivel objetivo de prestaciones es medido típicamente con la tasa de
errores en trama (FER) (del inglés, Frame Error Ratio). El
tercer bucle de control de potencia ajusta el punto fijado de
E_{b}/I_{o} de manera tal que se mantenga el nivel objetivo de
prestaciones, según lo medido por la TET. La E_{b}/ I_{o}
requerida para obtener una TET dada depende de las condiciones de
propagación. Este tercer bucle se llama con frecuencia el bucle
cerrado externo. El mecanismo de control de potencia para el enlace
inverso se revela en detalle en la Patente Estadounidense Nº
5.056,109, titulada "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING
TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM"
["Procedimiento y aparato para controlar la potencia de
transmisión en un sistema de telefonía móvil celular de CDMA"],
transferida al cesionario de la presente invención.
El enlace directo se refiere a una transmisión
desde una estación base a una estación remota. En el enlace
directo, la potencia de transmisión de la estación base se controla
por varios motivos. Una alta potencia de transmisión desde la
estación base puede causar interferencia excesiva con las señales
recibidas en otras estaciones remotas. Alternativamente, si la
potencia de transmisión de la estación base es demasiado baja, la
estación remota puede recibir transmisiones de datos erróneos. El
desvanecimiento del canal terrestre y otros factores conocidos
pueden afectar la calidad de la señal de enlace directo, según lo
recibido por la estación remota. Como resultado, cada estación base
intenta ajustar su potencia de transmisión para mantener el nivel
objetivo de prestaciones en la estación remota.
El control de potencia en el enlace directo es
especialmente importante para transmisiones de datos. La transmisión
de datos es típicamente asimétrica, siendo la magnitud de los datos
transmitidos por el enlace directo mayor que la del enlace inverso.
Con un mecanismo efectivo de control de potencia en el enlace
directo, en donde la potencia de transmisión esté controlada para
mantener el nivel objetivo de prestaciones, puede mejorarse la
capacidad general del enlace directo.
Un procedimiento y aparato para controlar la
potencia de transmisión del enlace directo se revela en la Solicitud
de Patente Estadounidense con Nº de Serie 08/414.633, titulada
"METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING FAST FORWARD POWER CONTROL
IN A MOBILE COMMUNICATION ART SYSTEM" ["Procedimiento y aparato
para efectuar el control rápido de potencia directa en un sistema
de la técnica de comunicación móvil"], en lo sucesivo la patente
'633, presentada el 31 de marzo de 1995, transferida al cesionario
de la presente invención. En el procedimiento revelado en la
patente '633, la estación remota transmite un mensaje con bit
indicador de error (EIB) a la estación base cuando una trama de
datos transmitida se recibe con errores. El EIB puede ser bien un
bit contenido en la trama del canal de tráfico inverso o bien un
mensaje aparte, enviado por el canal de tráfico inverso. En
respuesta al mensaje con BIE, la estación base aumenta su potencia
de transmisión hacia la estación remota.
Uno de los inconvenientes de este procedimiento
es el largo tiempo de respuesta. El retardo de procesamiento abarca
el intervalo temporal desde el momento en que la estación base
transmite la trama con potencia inadecuada hasta el momento en que
la estación base ajusta su potencia de transmisión en respuesta al
mensaje de error desde la estación remota. Este retardo de
procesamiento incluye el tiempo que se necesita para que (1) la
estación base transmita la trama de datos con potencia inadecuada,
(2) la estación remota reciba la trama de datos, (3) la estación
remota detecte el error de trama (p. ej., un borrado de trama), (4)
la estación remota transmita el mensaje de error a la estación base
y (5) la estación base reciba el mensaje de error y ajuste
adecuadamente su potencia de transmisión. La trama del canal de
tráfico directo debe ser recibida, demodulada y descodificada antes
de que se genere el mensaje con EIB. Luego la trama del canal de
tráfico inverso que lleva el mensaje con BIE debe ser generada,
codificada, transmitida, descodificada y procesada antes de que el
bit puede ser utilizado para ajustar la potencia de transmisión del
canal de tráfico directo.
Típicamente, el nivel objetivo de prestaciones
es de una FER de uno por ciento. Por lo tanto, en promedio, la
estación remota transmite un mensaje de error, indicador de un error
de trama, cada 100 tramas. Según el estándar
IS-95-A, cada trama tiene 20
milisegundos de longitud. Este tipo de control de potencia basado en
EIB funciona bien para ajustar la potencia de transmisión del
enlace directo a fin de afrontar condiciones de sombreado, pero,
debido a su baja velocidad, es ineficaz en el desvanecimiento,
excepto en las condiciones más lentas de desvanecimiento.
Un segundo procedimiento para controlar la
potencia de transmisión del enlace directo utiliza la
E_{b}/I_{o} de la señal recibida en la estación remota. Dado que
la FER depende de la E_{b}/I_{o} de la señal recibida, puede
diseñarse un mecanismo de control de potencia para mantener la
E_{b}/I_{o} en el nivel deseado. Este diseño encuentra
dificultades si los datos se transmiten por el enlace directo a
velocidades variables. En el enlace directo, la potencia de
transmisión se ajusta según la velocidad de datos de la trama de
datos. A menores velocidades de datos, cada bit de datos se
transmite durante un mayor periodo de tiempo, repitiendo el símbolo
de modulación, según se describe en el estándar
TIA/EIA/IS95-A. La energía por bit E_{b} es la
acumulación de la potencia recibida durante un periodo de tiempo de
un bit, y se obtiene acumulando la energía en cada símbolo de
modulación. Para una magnitud equivalente de E_{b}, cada bit de
datos puede transmitirse a una potencia de transmisión
proporcionalmente menor, a las velocidades menores de datos.
Típicamente, la estación remota no conoce la velocidad de
transmisión a priori, y no puede calcular la energía por bit
E_{b} recibida hasta que la trama entera de datos haya sido
demodulada y descodificada, y que haya sido determinada la
velocidad de datos de la trama de datos. Por tanto, el retardo de
este procedimiento es similar al descrito en la precitada Solicitud
de Patente Estadounidense con Nº de Serie 08/414.633, y la velocidad
es de un mensaje de control de potencia por trama. Esto contrasta
con el enfoque del enlace inverso, en el cual puede haber un
mensaje de control de potencia (bit) dieciséis veces por trama, como
en el estándar TIA/EIA/IS-95-A.
Otros procedimientos y aparatos para efectuar el
control rápido de potencia del enlace directo se describen en las
precitadas Solicitud de Patente Estadounidense con Nº de Serie
08/414.633 y Solicitud de Patente Estadounidense con Nº de Serie
08/559.386, tituladas "METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING FAST
FORWARD POWER CONTROL IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM"
["Procedimiento y aparato para efectuar el control rápido de
potencia directa en un sistema de comunicación móvil"]
presentada el 15 de noviembre de 1995, la Solicitud de Patente
Estadounidense con Nº de Serie 08/722.763, titulada "METHOD AND
APPARATUS FOR MEASURING LINK QUALITY IN A SPREAD SPECTRUM
COMMUNICATION SYSTEM" ["Procedimiento y aparato para medir la
calidad del enlace en un sistema de comunicación de espectro
extendido"], presentada el 27 de septiembre de 1996, la Solicitud
de Patente Estadounidense con Nº de Serie 08/710.335, titulada
"METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING DISTRIBUTED FORWARD POWER
CONTROL" ["Procedimiento y aparato para efectuar el control
distribuido de potencia directa"], presentada el 16 de
septiembre de 1996, y la Solicitud de Patente Estadounidense con Nº
de Serie 08/752.860, titulada "ADJUSTMENT OF POWER CONTROL
THRESHOLDS/MEASUREMENTS BY ANTICIPATING POWER CONTROL COMMANDS THAT
HAVE NOT BEEN EXECUTED" ["Ajuste de umbrales/mediciones de
control de potencia por la anticipación de comandos de control de
potencia que no han sido ejecutados"], presentada el 20 de
noviembre de 1996, todas transferidas al cesionario de la presente
invención.
La diferencia fundamental entre el enlace
directo y el enlace inverso es que no se requiere conocer la
velocidad de transmisión en el enlace inverso. Según se describe en
la precitada Patente Estadounidense Nº 5.056.109, a menores
velocidades, la estación remota no transmite continuamente. Cuando
la estación remota está transmitiendo, la estación remota transmite
al mismo nivel de potencia y con la misma estructura de onda,
independientemente de la velocidad de transmisión. La estación base
determina el valor de un bit de control de potencia y envía este
bit a la estación remota 16 veces por trama. Dado que la estación
remota conoce la velocidad de transmisión, la estación remota puede
ignorar los bits de control de potencia correspondientes a los
momentos en que no estaba transmitiendo. Esto permite el control
rápido de potencia del enlace inverso. Sin embargo, la velocidad
efectiva del control de potencia varía con la velocidad de
transmisión. Para el estándar
TIA/EIA/IS-95-A, la velocidad es de
800 bps para tramas a la velocidad total y de 100 bps para tramas a
1/8 de la velocidad.
Una arquitectura alternativa del enlace inverso
se describe en la Solicitud de Patente Estadounidense con Nº de
Serie 08/654.443, titulada "HIGH DATA RATE CDMA WIRELESS
COMMUNICATION SYSTEM" ["Sistema de comunicación inalámbrica de
CDMA de alta velocidad de datos"], en lo sucesivo la solicitud de
patente '443, presentada el 28 de mayo de 1996, transferida al
cesionario de la presente invención. Según la solicitud de patente
'443, se introduce un piloto auxiliar en el enlace inverso. El
nivel del piloto es independiente de la velocidad de transmisión en
el enlace inverso. Esto permite que la estación base mida el nivel
del piloto y envíe el bit de control de potencia del enlace inverso
a la estación remota a una velocidad constante.
El documento
EP-A-0 682 419 revela técnicas para
efectuar el control de potencia del enlace inverso; específicamente,
técnicas para controlar básicamente la potencia de transmisión de
una estación móvil con gran precisión, por medio de un control de
bucle cerrado, y para disminuir rápidamente la potencia de
transmisión de la estación móvil cuando la potencia de la señal
recibida en la estación móvil aumenta en gran medida, según el
estado de los edificios cercanos. El documento
EP-A-0 682 419 no revela, sin
embargo, el control de potencia del enlace inverso (de las señales
transmitidas desde estaciones base a estaciones móviles) y, en
cambio, detalla técnicas para efectuar el control de potencia del
enlace inverso (de señales transmitidas desde estaciones móviles a
estaciones base).
La presente invención es un procedimiento y
aparato, novedosos y mejorados, para el control de potencia del
enlace directo a alta velocidad.
Un objeto de la presente invención es mejorar el
tiempo de respuesta del bucle de control de potencia del enlace
directo, y permitir el ajuste dinámico de la potencia de transmisión
en el enlace directo, midiendo la calidad de los bits de control de
potencia del enlace inverso, que se transmiten por el canal de
tráfico directo múltiples veces dentro de una trama. Las mediciones
durante intervalos temporales breves permiten a la estación base
ajustar dinámicamente la potencia de transmisión para minimizar la
interferencia con otras estaciones base, y para maximizar la
capacidad del enlace directo. El tiempo de respuesta mejorado
permite al bucle de control de potencia compensar efectivamente el
desvanecimiento lento. Para el desvanecimiento rápido, es efectivo
el intercalador de bloques en el sistema de comunicación.
En un aspecto, la presente invención proporciona
un procedimiento para controlar la potencia de transmisión de un
enlace directo en un sistema de CDMA, caracterizado porque el
procedimiento comprende medir valores de amplitud de un primer
conjunto de bits recibidos por el enlace directo, en donde cada bit
del primer conjunto de bits se transmite a un nivel de potencia de
transmisión que es independiente de la velocidad de datos del
enlace directo; comparar dichos valores de amplitud con un nivel de
energía objetivo; y generar un segundo conjunto de bits basándose
en dicha comparación, en donde dicho segundo conjunto de bits se
utiliza para ajustar la potencia de transmisión del enlace
directo.
En otro aspecto, la presente invención
proporciona un aparato para controlar la potencia de transmisión de
un enlace directo en un sistema de CDMA, que comprende un primer
bucle de control de potencia para mantener la calidad de una señal
recibida en un nivel de energía objetivo, y un segundo bucle de
control de potencia para mantener unas prestaciones medidas de
dicha señal recibida, caracterizado porque dicho primer bucle de
control de potencia está adaptado para recibir un primer conjunto de
bits y un nivel de energía objetivo, y para proporcionar un segundo
conjunto de bits en respuesta a dicho primer conjunto de bits y
dicho nivel de energía objetivo; dicho segundo bucle de control de
potencia está adaptado para recibir indicadores de errores de trama
y un umbral de funcionamiento, y para proporcionar dicho nivel de
energía objetivo a dicho primer bucle de control de potencia, en
respuesta a dicho funcionamiento y a dicho umbral de funcionamiento;
y en donde dicho aparato está adaptado para transmitir cada bit del
primer conjunto de bits a un nivel de potencia de transmisión que
es independiente de la velocidad de datos del enlace directo.
En un aspecto adicional, la invención
proporciona un controlador para una estación base en un sistema de
comunicación sin hilos, que comprende una o más estaciones base y
una o más estaciones remotas, el controlador comprende un
transmisor para transmitir señales de comunicación, junto con
señales de control de potencia, en un canal de transmisión; un
receptor para recibir señales en un canal de transmisión desde una
estación remota, y representando un atributo de señales de
comunicación recibidas en el canal de transmisión por la estación
remota; un controlador para procesar las señales recibidas por el
receptor y para controlar, según las señales procesadas, las señales
de control de potencia transmitidas por el transmisor en el canal
de transmisión.
La invención también proporciona una estación
remota para su empleo en un sistema de comunicación sin hilos, que
comprende una o más estaciones base y una o más estaciones remotas,
caracterizado porque la estación remota comprende un receptor para
recibir una o más señales de comunicación, junto con señales de
control de potencia, transmitidas por una estación base en un canal
de transmisión; un controlador para procesar las señales, recibidas
por el receptor, a fin de derivar un atributo de las señales
recibidas por el receptor, a partir de las señales de control de
potencia; y un transmisor para transmitir las señales en un canal de
transmisión representando dichas señales transmitidas el atributo
de las señales de comunicación recibidas.
En una realización de la presente invención, la
estación remota mide los bits de control de potencia del enlace
inverso, que se transmiten a una velocidad de 800 bits por segundo
por el canal de tráfico directo. Los bits de control de potencia
del enlace inverso son punzados en el flujo de datos del canal de
tráfico directo. La ganancia de los bits de control de potencia se
ajusta junto con la ganancia de los bits de datos del enlace
directo. Sin embargo, a diferencia de los bits de datos, el nivel de
transmisión del bit de control de potencia no se ajusta según la
velocidad de datos. La calidad medida de la señal de los bits de
control de potencia se utiliza para ajustar la potencia de
transmisión de las estaciones base.
Es un objeto de la presente invención mejorar el
tiempo de respuesta del control de potencia del enlace directo, por
medio del empleo de las mediciones de energía de los bits de control
de potencia del enlace inverso. Los bits de control de potencia del
enlace inverso se transmiten a una velocidad de 800 bps. De esta
manera, el mecanismo de control de potencia del enlace directo de
la presente invención puede realizar periódicamente una medición de
la calidad de los canales de tráfico directo recibidos, cada 1,25
ms. Las mediciones pueden transmitirse a las estaciones base para
su empleo en el ajuste de la potencia de transmisión del enlace
directo. El tiempo de respuesta mejorado permite que las estaciones
base compensen efectivamente los desvanecimientos lentos en el
canal y que mejoren las prestaciones de los canales de tráfico
directo.
Es otro objeto de la presente invención aumentar
la capacidad del enlace directo, permitiendo ajustes rápidos en la
potencia de transmisión de las estaciones base. El mecanismo de
control de potencia de la presente invención permite que las
estaciones base transmitan a la potencia de transmisión mínima
necesaria para mantener el nivel requerido de funcionamiento. Dado
que la potencia total de transmisión de las estaciones base está
fijada, la transmisión mínima para una tarea dada da como resultado
un ahorro de potencia de transmisión, que puede utilizarse para
otras tareas.
Es otro objeto más de la presente invención
proporcionar un mecanismo fiable de control de potencia del enlace
directo. En la estación remota, los bits de control de potencia del
enlace inverso, provenientes de múltiples sectores de una estación
base, o de múltiples trayectos de señal del mismo sector, se
combinan para producir una medición mejorada de la calidad de señal
del enlace directo. Los bits de control de potencia del enlace
inverso que se consideren no fiables pueden omitirse en el bucle de
control de potencia. En las estaciones base, los bits de control de
potencia del enlace directo son recibidos por todas las estaciones
base en comunicación con la estación remota. Las ganancias de los
canales de tráfico directo de las estaciones base se corrigen
periódicamente, a fin de que no se acumule la recepción errónea de
los bits de control de potencia del enlace directo por parte de las
estaciones base.
Es otro objeto más de esta invención
proporcionar un mecanismo para ajustar la potencia del enlace
directo a la velocidad deseada de errores de trama, similar al
llevado a cabo por el bucle externo para el enlace inverso.
Es otro objeto más de esta invención
proporcionar un mecanismo para comunicar los bits de control de
potencia entre las estaciones base. Los bits de control de potencia
que controlan la potencia de transmisión del enlace directo pueden,
o no, haber sido correctamente recibidos en distintas estaciones
base. La presente invención proporciona estaciones base que reciben
bits erróneos de control de potencia con la información necesaria
para actualizar su potencia de transmisión del enlace directo.
Las características, objetos y ventajas de la
presente invención resultarán más evidentes a partir de la
descripción detallada, expuesta más adelante, de una realización de
la invención, cuando se considere conjuntamente con los dibujos, en
los cuales los caracteres iguales de referencia identifican objetos
correspondientes en toda su extensión, y en los cuales:
La Fig. 1 es un diagrama de un sistema de
comunicación que realiza la presente invención y que comprende una
pluralidad de estaciones base en comunicación con una estación
remota;
La Fig. 2 es un ejemplo de diagrama en bloques
de una estación base y de la estación remota;
La Fig. 3 es un ejemplo de diagrama en bloques
de un canal de tráfico directo;
La Fig. 4 es un ejemplo de diagrama en bloques
de un demodulador dentro de la estación remota;
La Fig. 5 es un ejemplo de diagrama en bloques
de un descodificador dentro de la estación remota;
La Fig. 6 es un ejemplo de diagrama en bloques
de un procesador de control de potencia dentro de la estación
remota;
La Fig. 7 es un diagrama de temporización de
canales directo e inverso de control de potencia; y
La Fig. 8 es un diagrama de temporización de un
mecanismo de corrección de ganancia dentro del bucle de control de
potencia del enlace directo.
En un sistema que realiza la presente invención,
la estación base transmite los bits de control de potencia del
enlace inverso, junto con los datos, por el canal de tráfico
directo. Los bits de control de potencia del enlace inverso son
utilizados por la estación remota para controlar su potencia de
transmisión, a fin de mantener el nivel objetivo de funcionamiento,
minimizando a la vez la interferencia con otras estaciones remotas
en el sistema. El mecanismo de control de potencia para el enlace
inverso se revela en la precitada Solicitud de Patente
Estadounidense con Nº de Serie 08/414.633. Debido a la sensibilidad
a los retardos de procesamiento, los bits de control de potencia
del enlace inverso no se codifican. De hecho, los bits de control
de potencia se punzan en los datos (véase la Fig. 3). En este
sentido, la punción es un proceso por el cual uno o más símbolos de
código son reemplazados por los bits de control de potencia.
En el ejemplo de realización, los bits de
control de potencia del enlace inverso se transmiten a una velocidad
de 800 bps, o de un bit de control de potencia por cada ranura
temporal de 1,25 ms. La ranura temporal se denomina un grupo de
control de potencia. La transmisión de los bits de control de
potencia a intervalos igualmente espaciados puede dar como
resultado que la estación base envíe bits de control de potencia a
múltiples estaciones remotas a la vez. Esto tiene como resultado un
pico en la magnitud de la potencia transmitida. Como resultado, los
bits de control de potencia se colocan pseudoaleatoriamente dentro
del grupo de control de potencia de 1,25 ms. Esto se logra
particionando la ranura temporal de 1,25 mseg en 24 posiciones, y
seleccionando seudoaleatoriamente, con una secuencia larga de PN
(pseudo ruido, del inglés Pseudo Noise), la posición en la
cual punzar el bit de control de potencia. En el ejemplo de
realización, sólo una de las primeras 16 posiciones dentro del
grupo de control se selecciona como posición inicial, y las últimas
8 posiciones no son seleccionadas.
El canal de tráfico directo es un canal de
velocidad variable y la potencia de transmisión del canal de tráfico
directo depende de la velocidad de datos. Las prestaciones del
canal de tráfico directo se miden con la FER, que depende de la
energía por bit E_{b} de la señal recibida en la estación remota.
En las velocidades más bajas de datos, la misma energía por bit se
dispersa durante un mayor periodo de tiempo, dando como resultado
un nivel inferior de potencia de transmisión.
En el ejemplo de realización, las transmisiones
por el enlace directo se realizan según el estándar TIA/
EIA/IS-95A. El estándar
IS-95-A proporciona una transmisión
que utiliza uno entre dos conjuntos de velocidades. El conjunto 1
de velocidades brinda soporte a velocidades de datos de 9,6 kbps,
4,8 kbps, 2,4 kbps y 1,2 kbps. La velocidad de datos de 9,6 kbps se
codifica con un codificador convolutivo de tasa 1/2, a fin de
producir una velocidad de símbolos de 19,2 ksps. Los datos
codificados para las velocidades inferiores de datos se repiten N
veces para obtener la velocidad de símbolos de 19,2 ksps. El
conjunto 2 de velocidades brinda soporte a velocidades de datos de
14,4 kbps, 7,2 kbps, 3,6 kbps y 1,8 kbps. La velocidad de datos de
14,4 kbps se codifica con un codificador convolutivo de tasa 1/2,
punzado para obtener una tasa de 3/4. Así, la velocidad de símbolos
es también de 19,2 ksps para la velocidad de datos de 14,4 kbps. El
conjunto de velocidades es seleccionado por la estación base
durante la etapa de iniciación de una llamada y, típicamente,
permanece en efecto durante la duración de la comunicación, aunque
el conjunto de velocidades puede cambiarse durante la llamada. En
el ejemplo de realización, la duración del bit de control de
potencia del enlace inverso es de dos símbolos (104,2 \mus) para
el conjunto 1 de velocidades y de un símbolo (52,1 \mus) para el
conjunto 2 de velocidades.
En esta especificación, la ganancia de
transmisión del canal de tráfico directo se refiere a la energía por
bit E_{b} (tráfico) de la señal de datos transmitida. Una trama
con una velocidad inferior de datos consiste en menos bits
transmitidos a la energía por bit especificada y, por lo tanto, se
transmite con menos potencia. De esta manera, el nivel de potencia
del canal de tráfico del enlace directo se ajusta con la velocidad
de datos de la trama actualmente transmitida. La ganancia de
transmisión de los bits de control de potencia del enlace inverso
se refiere a la energía por bit E_{b} (control de potencia) de los
bits de control de potencia del enlace inverso punzados en el flujo
de datos. Cada bit de control de potencia del enlace inverso tiene
la misma duración y, por lo tanto, el nivel de potencia de estos
bits no depende de la velocidad de datos de la trama en la cual se
punzan. Estas características de los bits de control de potencia son
explotadas por la realización para proporcionar el mecanismo
mejorado de control de potencia del enlace directo. La operación
del control de potencia del enlace directo causa que la estación
base haga ajustes en la ganancia del canal de tráfico. En el
ejemplo de realización, cada ajuste en la ganancia del canal de
tráfico también se aplica a la ganancia de los bits de control de
potencia del enlace inverso, de manera tal que las dos ganancias se
ajusten conjuntamente.
La calidad de la señal del enlace directo, según
es recibida por la estación remota, se determina midiendo la
amplitud de los bits de control de potencia del enlace inverso, que
se transmiten por el canal de tráfico directo. La calidad de los
bits de datos no se mide directamente, sino que se infiere de la
amplitud medida de los bits de control de potencia del enlace
inverso. Esto es razonable, dado que los bits de control de
potencia y los datos de tráfico están igualmente afectados por los
cambios en el entorno de propagación. Por lo tanto, la realización
funciona bien si la amplitud de los bits de datos se mantiene en una
proporción conocida con respecto a la amplitud de los bits de
control de potencia.
Típicamente, los bits de control de potencia del
enlace inverso se transmiten a un nivel bajo de potencia de
transmisión. Además, los bits de control de potencia pueden
transmitirse desde múltiples estaciones base dentro del sistema de
comunicación. Una medición más precisa de la amplitud de los bits de
control de potencia se obtiene recibiendo los bits de control de
potencia, ajustando la fase y amplitud de los bits de control de
potencia según la fase y amplitud de la señal piloto, y filtrando la
amplitud ajustada de los bits de control de potencia. La amplitud
filtrada de los bits de control de potencia se emplea para controlar
la potencia de transmisión de la estación base, de manera tal que
la calidad de la señal del enlace directo recibida en la estación
remota se mantenga en el nivel deseado.
El mecanismo de control de potencia del enlace
directo opera dos bucles de control de potencia. El primer bucle de
control de potencia, el bucle cerrado, ajusta la potencia de
transmisión de la estación base, de manera tal que la calidad de la
amplitud filtrada de los bits de control de potencia del enlace
inverso recibidos en la estación remota se mantenga en un nivel de
energía objetivo. En la mayoría de las situaciones, el nivel de
energía objetivo determina la FER del canal de tráfico directo. La
estación remota solicita a la estación base que ajuste la potencia
de transmisión del enlace directo enviando bits de control de
potencia del enlace directo por el enlace inverso. Cada bit de
control de potencia del enlace directo causa que la estación base
aumente o disminuya la ganancia del correspondiente canal de
tráfico. El segundo bucle de control de potencia, el bucle externo,
es el mecanismo por el cual la estación remota ajusta el nivel de
energía objetivo a fin de mantener la FER deseada.
A fin de mejorar la efectividad del mecanismo de
control de potencia del enlace directo, p. ej., para combatir el
desvanecimiento lento en el canal, el bucle cerrado se diseña para
funcionar a una alta velocidad. En el ejemplo de realización, los
bits de control de potencia del enlace inverso, a partir de los
cuales se realizan las mediciones de calidad de la señal del enlace
directo, se transmiten a 800 bps y los bits de control de potencia
del enlace directo también se envían por el canal de tráfico inverso
a 800 bps. De esta manera, la potencia de transmisión de la
estación base puede ajustarse a velocidades de hasta 800 veces por
segundo. Sin embargo, debido a que los bits de control de potencia
directa se envían sin codificar y con energía mínima, algunos bits
de control de potencia directa pueden no ser recibidos
satisfactoriamente en la estación base. Una estación base puede
escoger ignorar todo bit de control de potencia directa que
considere poco fiable en cierta medida.
En el ejemplo de realización, el segundo bucle
de control de potencia del enlace directo, el bucle externo,
actualiza el nivel de energía objetivo una vez por cada trama, o 50
veces por segundo. El bucle externo establece el valor del nivel de
energía objetivo que da como resultado las prestaciones deseadas de
la FER. Cuando el entorno de propagación no está cambiando, el
bucle externo debería determinar rápidamente el valor apropiado del
nivel de energía objetivo y mantenerlo en ese nivel. Cuando hay un
cambio en la característica del canal (por ejemplo, un aumento en
el nivel de interferencia, un cambio en la velocidad de un usuario
móvil, o la aparición o desaparición de un camino de señal), es
probable que se requiera un nivel de energía objetivo distinto, a
fin de continuar la operación con la misma FER. Por lo tanto, el
bucle externo debería llevar rápidamente el nivel objetivo al nuevo
nivel, para adaptarse a las nuevas condiciones.
Con referencia a las figuras, la Fig. 1
representa un ejemplo de sistema de comunicación que realiza la
presente invención, y que está compuesto de múltiples estaciones
base 4 en comunicación con múltiples estaciones remotas 6 (sólo se
muestra una estación remota 6, para simplificar). El controlador 2
del sistema se conecta con todas las estaciones base 4 en el
sistema de comunicación, y con la red telefónica pública conmutada
(RTPC) 8. El controlador 2 del sistema coordina la comunicación
entre usuarios conectados con la RTPC 8 y usuarios en las
estaciones remotas 6. La transmisión de datos desde la estación base
4 a la estación remota 6 tiene lugar en el enlace directo, a través
de los caminos 10 de señal, y la transmisión desde la estación
remota 6 a la estación base 4 tiene lugar en el enlace inverso, a
través de los caminos 12 de señal. El camino de señal puede ser un
camino recto, tal como el camino 10a de señal, o un camino
reflejado, tal como el camino 14 de señal. El camino reflejado 14
se crea cuando la señal transmitida desde la estación base 4a es
reflejada por la fuente 16 de reflejo y llega a la estación remota
6 a través de un camino distinto al camino de línea recta. Aunque
se ilustra como un bloque en la Fig. 1, la fuente 16 de reflejo es
el resultado de fenómenos en el entorno en el cual está operando la
estación remota 6, p. ej., un edificio u otras estructuras.
Un ejemplo de diagrama en bloques de la estación
base 4 y de la estación remota 6, que realiza la presente
invención, se muestra en la Fig. 2. La transmisión de datos por el
enlace directo se origina en la fuente 20 de datos, que proporciona
los datos al codificador 22. Un ejemplo de diagrama en bloques del
codificador 22 se muestra en la Fig. 3. Dentro del codificador 22,
el bloque del codificador del CRC (Control de Redundancia Cíclica)
62 codifica los datos con un polinomio de CRC que, en el ejemplo de
realización, es conforme al generador de CRC descrito en el
estándar IS-95-A. El codificador de
CRC 62 adosa los bits de CRC e inserta un conjunto de bits de
código en el final de los datos. Los datos con formato se
suministran al codificador convolutivo 64, que codifica
convolutivamente los datos y suministra los datos codificados al
repetidor 66 de símbolos. El repetidor 66 de símbolos repite cada
símbolo N_{S} veces para mantener una velocidad fija de símbolos
en la salida del repetidor 66 de símbolos. Los símbolos repetidos se
suministran al intercalador 68 de bloques. El intercalador 68 de
bloques reordena los símbolos y suministra los datos intercalados al
modulador (MOD) 24.
Dentro del modulador 24, los datos intercalados
son dispersados por el multiplicador 72 con el código largo de PN
que cifra los datos para que puedan ser recibidos sólo por la
estación remota receptora 6. Los datos dispersados con SR largo se
multiplexan a través del multiplexor MUX 74 y se suministran al
multiplicador 76, que cubre los datos con el código Walsh
correspondiente al canal de tráfico asignado a la estación remota
6. Los datos cubiertos con código Walsh son dispersados
adicionalmente con los códigos de PN corto del canal I y Q,
respectivamente, por los multiplicadores 78a y 78b. Los datos
dispersados con PN corto se suministran al transmisor (TRMR) 26
(véase la Fig. 2) que filtra, modula, convierte a una frecuencia
superior y amplifica la señal. La señal modulada es encaminada a
través del duplexor 28 y transmitida desde la antena 30 por el
enlace directo, a través del camino 10 de señal. El duplexor 28 no
puede utilizarse en algunos diseños de estación base.
El multiplexor MUX 74 se emplea para punzar los
bits de control de potencia del enlace inverso en el flujo de
datos. Los bits de control de potencia son mensajes de un bit que
ordenan a la estación remota 6 aumentar o disminuir la potencia de
transmisión del enlace inverso. En el ejemplo de realización, un bit
de control de potencia se punza en el flujo de datos en cada grupo
de control de potencia de 1,25 ms. La duración de los bits de
control de potencia del enlace inverso está predeterminada, y puede
hacerse dependiente del conjunto de velocidades utilizado por el
sistema. La ubicación en la cual se punza el bit de control de
potencia del enlace inverso está determinada por la secuencia de PN
largo proveniente del generador 70 de PN largo. La salida del
multiplexor MUX 74 contiene tanto bits de datos como bits de control
de potencia del enlace inverso.
Con referencia a la Fig. 2, en la estación
remota 6, la señal del enlace directo es recibida por la antena
102, encaminada a través del duplexor 104, y suministrada al
receptor (RCVR) 106. El receptor 106 filtra, amplifica, demodula y
cuantifica la señal a fin de obtener las señales digitalizadas de
banda base I y Q. Las señales de banda base se suministran al
demodulador (DEMOD) 108. El demodulador 108 concentra las señales
de banda base con los códigos de PN corto de los canales I y Q,
descubre los datos concentrados con el código Walsh idéntico al
código Walsh utilizado en la estación base 4, concentra los datos
descubiertos de Walsh con el código de SR largo y suministra los
datos demodulados al descodificador 110.
Dentro del descodificador 110, que se muestra en
la Fig. 5, el desintercalador 180 de bloques reordena los símbolos
de los datos demodulados y suministra los datos desintercalados al
descodificador Viterbi 182. El descodificador Viterbi 182
descodifica los datos codificados convolutivamente y suministra los
datos descodificados al elemento 180 de comprobación de CRC. El
elemento 184 de comprobación de CRC realiza la comprobación de CRC
y suministra los datos comprobados al sumidero 112 de datos.
Un ejemplo de diagrama en bloques, que ilustra
el circuito para medir la energía de los bits de control de
potencia del enlace inverso, se muestra en la Fig. 4. Las señales
digitalizadas de banda base I y Q del receptor 106 se suministran a
un banco de correlacionadores 160a a 160m (en lo sucesivo,
simplemente 160). Cada correlacionador 160 puede ser asignado a un
camino de señal distinto desde la misma estación base 4, o a una
transmisión distinta desde una estación base 4 distinta. Dentro de
cada correlacionador 160 asignado, las señales de banda base son
concentradas con los códigos de PN corto de los canales I y Q, por
los multiplicadores 162. Los códigos de PNI y PNQ cortos dentro de
cada correlacionador 160 pueden tener un único desplazamiento, según
la estación base 4 desde la cual ha sido transmitida la señal, y
correspondiente al retardo de propagación experimentado por la
señal que está siendo demodulada por ese correlacionador 160. Los
datos concentrados de SR corto son descubiertos por los
multiplicadores 164, con el código Walsh asignado al canal de
tráfico recibido por el correlacionador 160. Los datos descubiertos
se suministran a los filtros 168, que acumulan la energía de los
datos descubiertos durante el tiempo de duración de un símbolo. Los
datos filtrados de los filtros 168 contienen tanto bits de datos
como bits de control de potencia.
Los datos concentrados de PN corto, provenientes
de los multiplicadores 162, también contienen la señal piloto. En
la estación base 4, la señal piloto es cubierta con la secuencia de
todos los bits iguales a cero, correspondiente al código de Walsh
0. Así, no es necesario ningún descubrimiento de Walsh para obtener
la señal piloto. Los datos concentrados de PN corto se suministran
a los filtros 166, que llevan a cabo el filtrado de paso bajo de
los datos concentrados, para quitar las señales de otros canales
ortogonales (p. ej., los canales de tráfico, los canales de
paginación y los canales de acceso) transmitidas por el enlace
directo por la estación base 4.
Las dos señales (o vectores) complejas
correspondientes a la señal piloto filtrada, y los bits filtrados de
datos y de control de potencia, se suministran al circuito 170 de
producto vectorial, que calcula el producto vectorial de los dos
vectores de una forma bien conocida en la técnica. El ejemplo de
realización del circuito 170 de producto vectorial se describe en
detalle en la Patente Estadounidense Nº 5.506.865, titulada "PILOT
CARRIER DOT PRODUCT CIRCUIT" ["Circuito de producto vectorial
de portadora piloto"], transferida al cesionario de la presente
invención. El circuito 170 de producto vectorial proyecta el vector
correspondiente a los datos filtrados sobre el vector
correspondiente a la señal piloto filtrada, multiplica la amplitud
de los vectores y suministra una salida escalar s_{j}(1)
con signo al demultiplexor (DEMUX) 172. La notación
s_{j}(m) se emplea para indicar la salida del m-ésimo
correlacionador 160m, durante el periodo del j-ésimo símbolo. La
estación remota 6 tiene conocimiento de si el periodo del j-ésimo
símbolo de la trama actual corresponde a un bit de datos o a un bit
de control de potencia del enlace inverso. En consecuencia, el
demultiplexor DEMUX 172 encamina el vector de salidas de
correlacionador, s_{j} = (s_{j}(1),
s_{j}(2),..., s_{j}(M)), bien al combinador 174
de datos o bien al procesador 120 de control de potencia. El
combinador 174 de datos suma sus entradas vectoriales, concentra
los datos utilizando el código de SR largo y produce los datos
demodulados, que se presentan al descodificador 110 mostrado en la
Fig. 5.
Los bits de control de potencia del enlace
inverso son procesados por el procesador 120 de control de potencia,
mostrado en detalle en la Fig. 6. El acumulador 190 de bits acumula
uno o más símbolos sj(m) durante la duración de un bit de
control de potencia, a fin de formar los bits b_{i}(m) de
control de potencia del enlace inverso. La notación
b_{i}(m) se emplea para indicar el bit de control de
potencia del enlace inverso correspondiente al m-ésimo
correlacionador 160m, durante el i-ésimo grupo de control de
potencia. El vector de bits de control de potencia, b_{i}
= (b_{i}(1), b_{i}(2),..., b_{i}(M)), se
presenta al acumulador 192 de bits idénticos.
En el estándar
TIA/EIA/IS-95-A, cuando más de una
estación base 4 está en comunicación con la misma estación remota
6, las estaciones base 4 pueden configurarse para transmitir bits de
control de potencia del enlace inverso, bien idénticos o bien no
idénticos. Las estaciones base 4, típicamente, están configuradas
para enviar valores idénticos de bits de control de potencia cuando
están físicamente ubicadas en la misma ubicación, tal como cuando
son distintos sectores de una célula. Las estaciones base 4 que no
envían los mismos valores de bits de control de potencia son,
típicamente, aquellas físicamente situadas en distintas ubicaciones.
El estándar IS-95-A también
especifica un mecanismo por el cual las estaciones base 4, que están
configuradas para enviar idénticos bits de control de potencia, se
identifican ante la estación remota 6. Además, cuando la estación
remota 6 está recibiendo la transmisión de una única estación base 4
a través de múltiples caminos de propagación, los bits de control
de potencia del enlace inverso recibidos por estos caminos son
inherentemente idénticos. El acumulador 192 de bits idénticos
combina los bits b_{i}(m) de control de potencia del enlace
inverso que se saben idénticos. La salida del acumulador 192 de
bits es, por ello, un vector de bits de control de potencia del
enlace inverso, B_{i} = (b_{i}(1), b_{i}(2),...,
b_{i}(P)), correspondientes a los P flujos independientes
de bits de control de potencia del enlace inverso.
El vector de bits de signo, sgn
(B_{i}(p)), se presenta a la lógica 194 de control de
potencia del enlace inverso. El estándar
IS-95-A especifica que, si
cualquiera de los signos es negativo, la estación remota 6
disminuye su nivel de potencia de transmisión. Si todos los bits de
signo sgn (B_{i}(p)) son positivos, la estación remota 6
aumenta su nivel de potencia de transmisión. La lógica 194 de
control de potencia del enlace inverso procesa el vector de bits de
signo sgn (B_{i}(p)) según lo especificado en el estándar
IS-95-A. La salida de la lógica 194
de control de potencia del enlace inverso es un único bit que indica
si la estación remota 6 debería aumentar o disminuir su ganancia de
transmisión a fin de controlar por bucle cerrado la potencia del
enlace inverso. Este bit se suministra al transmisor 136 (véase la
Fig. 2), que ajusta la ganancia en consecuencia.
La amplitud de los bits de control de potencia
del enlace inverso, y no su polaridad (p. ej., el signo positivo o
negativo), es indicación de la calidad de la señal, según lo medido
por la estación remota 6. El acumulador 196 de bits no idénticos,
por lo tanto, quita los datos modulados y opera sobre el valor
absoluto de los bits de control de potencia del enlace inverso, |
B_{i}(p) |, que combina según la fórmula:
donde el factor \beta especifica
el orden de no linealidad y P es el número de flujos independientes
de bits de control de potencia del enlace inverso. En el ejemplo de
realización, \beta = 1 corresponde a una medición del valor
absoluto de la amplitud del bit de control de potencia, y \beta =
2 corresponde a la medición de la energía del bit de control de
potencia. Pueden utilizarse otros valores para \beta, según el
diseño del sistema, sin apartarse del alcance de la presente
invención. La salida del acumulador 196 de bits no idénticos es el
valor x_{i}, que es una indicación de la energía por bit recibida
del subcanal de control de potencia del enlace inverso durante el
i-ésimo grupo de control de
potencia.
Los bits de control de potencia del enlace
inverso no están codificados y, por lo tanto, son especialmente
vulnerables a los errores causados por la interferencia. El tiempo
rápido de respuesta del control de potencia del bucle cerrado del
enlace inverso minimiza el efecto de tales errores sobre las
prestaciones del control de potencia del enlace inverso, ya que
estos ajustes erróneos de la ganancia de transmisión de la estación
remota 6 pueden compensarse en grupos subsiguientes de control de
potencia. Sin embargo, como la amplitud de los bits de control de
potencia se emplea como una indicación de la calidad de la señal del
enlace directo, el filtro 198 se utiliza para proporcionar una
medición más fiable de la amplitud de los bits de control de
potencia.
El filtro 198 puede implementarse utilizando uno
entre un cierto número de diseños conocidos en la técnica, tales
como un filtro analógico o un filtro digital. Por ejemplo, el filtro
198 puede implementarse como un filtro de respuesta de impulso
finito (RIF), o como un filtro de respuesta de impulso infinito
(RII). Utilizando una implementación de filtro RIF, los bits
filtrados de control de potencia pueden calcularse como:
donde x_{i} es la amplitud del
bit de control de potencia calculado por el acumulador 196 de bits
no idénticos durante el i-ésimo grupo de control de potencia,
a_{j} es el coeficiente de la j-ésima espita de filtro, e y_{i}
es la amplitud filtrada del bit de control de potencia proveniente
del filtro 198. Como se busca minimizar el retardo, los
coeficientes de las espitas de filtro RIF pueden seleccionarse de
manera tal que los mayores coeficientes del filtro RIF sean
aquellos con los índices más pequeños (p. ej., a_{0} > a_{1}
> a_{2} >
...).
En el ejemplo de realización aquí descrito, el
procesamiento llevado a cabo por la estación remota 6, a fin de
ejecutar el control rápido de potencia del enlace directo, ha sido
descrito de manera tal como para compartir diversos componentes
utilizados por otros subsistemas dentro de la estación remota 6. Por
ejemplo, el correlacionador 160a está compartido con el subsistema
de demodulación de datos, y los acumuladores 190 y 192 están
compartidos con el subsistema de control de potencia del enlace
inverso. La práctica de la presente invención no depende de ninguna
implementación específica de los otros subsistemas de la estación
remota 6. Debería ser obvio a aquellos versados en la técnica que
pueden contemplarse otras implementaciones para llevar a cabo el
procesamiento de control de potencia directa según se describe
aquí, y que están, por lo tanto, dentro del alcance de la presente
invención.
La amplitud filtrada y_{i} de los bits de
control de potencia del enlace inverso proveniente del filtro 198
es una indicación de la calidad de la señal de enlace directo
recibida en la estación remota 6. El circuito 202 de comparación de
umbral compara la amplitud filtrada y_{i} con un nivel z de
energía objetivo. En el ejemplo de realización, si y_{i} supera a
z, la estación remota 6 transmite un bit cero ("0") por su
subcanal de control de potencia del enlace directo, para indicar
que cada estación base 4 que esté transmitiendo por un canal de
tráfico directo a la estación remota 6 debería reducir la ganancia
de ese canal de tráfico. Por el contrario, si y_{i} es menor que
z, la estación remota 6 transmite un bit uno ("1") por su
subcanal de control de potencia del enlace directo, para indicar
que cada estación base 4 debería aumentar la ganancia en el canal
de tráfico directo. Estos ceros ("0") y unos ("1") son los
valores del bit de control de potencia del enlace directo.
Aunque la presente invención se describe en el
contexto de un bit de control de potencia del enlace directo por
grupo de control de potencia, la presente invención es aplicable al
empleo de más bits para una mayor resolución. Por ejemplo, el
circuito 202 de comparación de umbral puede cuantificar la
diferencia entre la amplitud filtrada y_{i} del bit de control de
potencia del enlace inverso y el valor z de energía objetivo en
múltiples niveles. Por ejemplo, puede emplearse un mensaje de dos
bits en el subcanal de control de potencia del enlace directo, para
indicar cualquiera de los cuatro niveles para la cantidad (y_{i} -
z). Alternativamente, la estación remota 6 puede transmitir el
valor de la amplitud filtrada y_{i} por el subcanal de control de
potencia del enlace directo.
La estación base 4 no tiene que ajustar su
potencia de transmisión en cada grupo de control de potencia. Debido
al bajo nivel de energía de los bits de control de potencia del
enlace inverso, la estación remota 6 puede recibir los bits con
errores, o con una gran degradación, debida al ruido y a la
interferencia de otros usuarios. El filtro 198 mejora la precisión
de la medición, pero no mitiga totalmente el error. En el ejemplo de
realización, la estación remota 6 puede omitir la transmisión de un
bit de control de potencia del enlace directo a la estación base 4,
si determina que la medición no es fiable. Por ejemplo, la estación
remota 6 puede comparar la amplitud filtrada y_{i} con un valor
mínimo de energía. Si y_{i} está por debajo del valor mínimo de
energía, la estación remota 6 puede ignorar el valor de y_{i} para
este grupo de control de potencia, e informar a la estación base 4
en consecuencia (p. ej., no transmitiendo un bit de control de
potencia del enlace directo a la estación base 4, o utilizando un
valor entre un conjunto de valores de control de potencia del
enlace directo, para indicar la baja energía recibida). Además, los
bits de control de potencia del enlace directo también se
transmiten a un bajo nivel de energía. Por lo tanto, la estación
base 4 también puede comparar el bit medido de control de potencia
del enlace directo con su propio valor mínimo de energía, y no
actuar sobre los bits que queden por debajo del valor mínimo de
energía.
En el ejemplo de realización, la estación remota
6 efectúa una determinación absoluta, basándose en la salida del
elemento 194 de control de CRC, así como en otras métricas de
calidad de trama, tales como la métrica Yamamoto, y el número de
errores de símbolos recodificados, en cuanto a si la trama ha sido
correctamente descodificada. Esta determinación se resume en el bit
indicador de eliminación (EIB) que se fija en "1" para indicar
una eliminación de trama, y que se fija en "0" en caso
contrario. En lo que sigue, se supone que la estación remota 6 hace
uso de un EIB a fin de determinar si las tramas recibidas tienen
errores. En la realización preferida, el BIE utilizado con fines de
controlar el bucle externo del control de potencia del enlace
directo es el mismo que el EIB efectivamente transmitido por el
enlace inverso. Sin embargo, también puede llevarse a cabo una
determinación independiente de la validez de la trama recibida, con
el fin específico de controlar el bucle externo, y está dentro del
alcance de la presente invención.
En la realización de ejemplo, el bucle externo
se actualiza una vez por trama, o bien una vez cada 16 grupos de
control de potencia. El bucle externo actualiza el nivel z de
energía objetivo en la estación remota 6. Este mecanismo es llevado
a cabo por el circuito 200 de ajuste de umbral mostrado en la Fig.
6. Según se descodifica cada trama, la información e_{i} de
calidad de la trama, en forma de un EIB, se suministra al circuito
200 de ajuste de umbral, según se indica en la Fig. 6. El circuito
200 de ajuste de umbral actualiza el valor del nivel z de energía
objetivo y pone el nuevo nivel de energía objetivo a disposición del
circuito 202 de comparación de umbral.
En la primera realización, el circuito 200 de
ajuste de umbral actualiza el valor de z según la ecuación:
donde z_{k} es el nivel de
energía objetivo en la k-ésima trama, e_{k-1} es
el error de trama en la (k-1)-ésima trama, \gamma
es el tamaño de un paso ascendente a aplicar al nivel de energía
objetivo, y \delta es un tamaño de paso descendente a aplicar al
nivel de energía objetivo. En el ejemplo de realización,
e_{k-1} se fija igual a 1 si ha habido un error
de trama para la (k-1)-ésima trama, y 0 en caso
contrario. Los valores de \gamma y \delta se seleccionan a fin
de proporcionar un nivel objetivo para la FER. Típicamente, \gamma
es grande y \delta es pequeño. Esta selección crea un patrón de
dientes de sierra para z_{k}. Cuando ocurre un error de trama,
z_{k} crece significativamente para minimizar la probabilidad de
otro error de trama. Cuando no hay error de trama, z_{k} decae
lentamente para minimizar la potencia de transmisión. En el ejemplo
de realización, los valores de z_{k}, \gamma y \delta están en
la escala de dB, aunque también puede emplearse una escala lineal
para estas
variables.
En la segunda realización, las magnitudes de
paso \gamma y \delta pueden hacerse funciones del nivel actual
z_{k-1} de energía objetivo, de manera tal que la
corrección de z_{k} sea dependiente del nivel actual de energía
objetivo. Así, la ecuación (3) puede modificarse como:
En el ejemplo de realización, la estación remota
6 completa la demodulación de la trama de datos y actualiza el
nivel z_{k} de energía objetivo durante la mitad de la trama
sucesiva. Si la (k-1)-ésima trama de datos se
recibe con errores, la probabilidad de un error de trama para la
k-ésima trama de datos es mayor. Esto es debido a que cualquier
ajuste en el nivel de energía objetivo no tendrá un impacto
inmediato sobre las prestaciones de la FER hasta que el sistema
haya tenido tiempo suficiente para hacer una transición hasta el
nuevo punto operativo. Por lo tanto, el segundo de dos errores
consecutivos de trama no debería interpretarse como indicación de
las prestaciones del valor del nivel de energía objetivo, que ha
sido recién actualizado como resultado del primer error de
trama.
En la realización preferida, la estación base 4
aumenta completamente la ganancia del canal de tráfico después del
primer error de trama, y luego ignora un segundo error de trama si
tiene lugar en la trama siguiente. Aplicando este concepto a la
segunda realización descrita anteriormente, la ecuación (4) se
convierte en:
En el ejemplo de realización, el mecanismo de
control de potencia del bucle externo está estandarizado en todas
las estaciones remotas 6, para garantizar conformidad en todas las
estaciones remotas 6. Los valores de \gamma y \delta pueden ser
transmitidos a cada estación remota 6 por la estación base 4 durante
la etapa de iniciación de una llamada. Los nuevos valores para
estos parámetros también pueden ser especificados por la estación
base 4 durante el curso de una llamada.
En un sistema de comunicación que es conforme al
estándar IS-95-A, las ganancias de
los canales de tráfico directo son típicamente disminuidas cuando
la estación remota 6 ingresa al traspaso suave. Esto se hace sin
ninguna degradación en las prestaciones de la FER, ya que los bits
de datos recibidos en la estación remota 6 desde las estaciones
base 4 se combinan para producir una mayor señal compuesta antes de
la codificación. Sin embargo, el bucle de control de potencia del
enlace inverso dentro de la estación remota 6 no combina los bits
de control de potencia del enlace inverso recibidos desde las
distintas estaciones base 4, ya que estos bits son independientes.
La disminución en la ganancia en el canal de tráfico directo puede
aumentar la tasa de errores de bit del flujo de bits de control de
potencia en el canal de tráfico directo y, por lo tanto, degradar
el mecanismo de control de potencia del enlace inverso. Para
remediar esta situación, la ganancia de los bits de control de
potencia es típicamente reforzada cuando la estación remota 6
ingresa en el traspaso suave. Esto da como resultado que la
ganancia de los bits de control de potencia del enlace inverso sea
levemente mayor que la ganancia de los bits de datos toda vez que
la estación remota 6 esté en la etapa de traspaso suave.
En la realización, los valores absolutos de los
bits de control de potencia de las distintas estaciones base 4 se
combinan según la ecuación (2). Así, el refuerzo en la ganancia de
los bits de control de potencia da como resultado mayores valores
para y_{i} con respecto a los bits de datos. Los mayores valores
de y_{i} causan que la estación remota 6 solicite una disminución
indebida en la potencia de transmisión desde la estación base 4, lo
que puede tener como resultado uno o más errores de trama en el
canal de tráfico directo. En este caso, el valor z de energía
objetivo establecido por el bucle externo aumenta automáticamente.
Después de un tiempo, el bucle externo ajusta entonces el valor z
de energía objetivo al nuevo valor nominal. Para combatir estos
efectos, los y_{i} pueden ajustarse antes de la comparación con el
nivel z de energía objetivo. Alternativamente, el nivel z de
energía objetivo puede aumentarse levemente cuando la estación
remota 6 ingrese en el traspaso suave. Esto puede reducir la
probabilidad de estos errores.
En la realización, la comparación de la amplitud
filtrada y_{i} con el nivel z de energía objetivo se lleva a cabo
dentro del procesador 120 de control de potencia (véase la Fig. 2).
Además, la actualización del nivel de energía objetivo, según la
ecuación (3), (4) o (5), también se lleva a cabo dentro del
procesador 120 de control de potencia. El procesador 120 del
controlador puede implementarse en un microcontrolador, un
microprocesador, un chip de procesamiento de señales digitales
(PSD), o un circuito integrado específico para la aplicación
(ASIC), programado para realizar la función según se describe
aquí.
Los bits de control de potencia del enlace
directo pueden transmitirse a la estación base 4 por uno entre
diversos procedimientos. En el ejemplo de realización, cada estación
remota 6 tiene un canal de control de potencia del enlace directo
en el enlace inverso, que está dedicado a la transmisión de los bits
de control de potencia del enlace directo. En la realización
alternativa, en la cual no se dispone del canal dedicado de control
de potencia, los bits de control de potencia del enlace directo
pueden punzarse o multiplexarse sobre el flujo de bits de datos del
enlace inverso, de una manera similar a la efectuada en el canal de
tráfico directo.
En el ejemplo de realización, los bits de
control de potencia del enlace directo se transmiten a la estación
base 4 por un canal dedicado de control de potencia del enlace
directo. Un procedimiento y aparato para proporcionar un canal
dedicado de control de potencia del enlace directo se describen en
detalle en la precitada Solicitud de Patente Estadounidense con Nº
de Serie 08/654.443. Los diagramas de temporización de la
transmisión de los bits de control de potencia de los enlaces
directo e inverso se muestran en la Fig. 7. En cada grupo de
control de potencia, delineado por los galones gruesos sobre las
líneas de tiempo, se transmite un bit de control de potencia del
enlace inverso por el canal de tráfico directo, según se ilustra en
el diagrama superior de la Fig. 7. En el ejemplo de realización, un
bit de control de potencia del enlace inverso se transmite en cada
grupo de control de potencia de 1,25 mseg, y cada bit de control de
potencia del enlace inverso es de dos símbolos de duración para el
conjunto 1 de velocidades. Además, cada bit de control de potencia
del enlace inverso puede comenzar en una entre 16 posiciones dentro
del grupo de control de potencia, según la secuencia de PN
largo.
La estación remota 6 procesa el bit de control
de potencia del enlace inverso y transmite un bit de control de
potencia del enlace directo, por el canal inverso de control de
potencia, a la estación base 4, como un pulso. En el ejemplo de
realización, el pulso se envía con polaridad positiva, para indicar
un bit de control de potencia del enlace directo con valor cero
("0"), y con polaridad negativa para indicar el valor uno
("1"). La temporización y duración de los pulsos son
parámetros de diseño que se describen en las siguientes
realizaciones. Pueden contemplarse otras elecciones para estos
parámetros, y están dentro del alcance de la presente invención.
En la primera realización, los bits de control
de potencia del enlace directo se transmiten como pulsos de 1,25 ms
de longitud, comenzando 0,625 ms después de la última posición
posible de bit de control de potencia (es decir, la decimosexta) en
el canal de tráfico directo. Esta configuración se ilustra en el
diagrama medio de la Fig. 7, en el cual el parámetro
"retardo1" se fija en 0,625 ms. Un retardo de 0,625 ms admite
algún tiempo para que la estación remota 6 enderece los caminos de
la señal del enlace directo en el peor caso posible. El
enderezamiento alinea debidamente las señales provenientes de
distintos caminos de señal antes de la combinación, y garantiza que
el bit de control de potencia del enlace inverso del anterior grupo
de control de potencia esté procesado en el momento en que se
transmite el bit de control de potencia del enlace directo. Sin
embargo, el retardo efectivo, desde la recepción del bit de control
de potencia del enlace inverso hasta la transmisión del bit de
control de potencia del enlace directo, puede ser de hasta 1,45 ms
cuando el bit de control de potencia del enlace inverso se
transmite en la primera posición de bit posible.
En la segunda realización, los bits de control
de potencia del enlace directo se transmiten como pulsos de 1,25 ms
de longitud, comenzando aproximadamente 0,050 ms después de la
ultima posición posible (es decir, la decimosexta) del bit de
control de potencia en el canal de tráfico directo. Esta
configuración es idéntica a la primera realización, excepto en que
el parámetro "retardo1" se fija en 0,050 ms. En el peor caso
posible, el bit de control de potencia del enlace inverso
proveniente del grupo anterior de control de potencia no habrá sido
procesado, debido a retardos por enderezamiento, en el momento en
que está programado que se transmita el siguiente bit de control de
potencia del enlace directo. En esta situación, la estación remota 6
puede configurarse para repetir el último bit de control de
potencia del enlace directo. Sin embargo, los retardos por
enderezamiento son, típicamente, del orden de decenas de \mus, por
lo que, en la mayoría de los casos, el bit de control de potencia
del enlace directo aún podrá tener en cuenta el procesamiento del
más reciente bit de control de potencia del enlace inverso. Debería
ser evidente que el parámetro "retardo1" puede escogerse a fin
de optimizar las prestaciones del sistema.
En una tercera realización, mostrada en el
diagrama inferior de la Fig. 7, el bit de control de potencia del
enlace directo se transmite como un pulso corto de aproximadamente
0,41 ms de duración, un periodo predeterminado de tiempo
("retardo2" en la Fig. 7) después de la recepción del bit de
control de potencia del enlace inverso por el canal de tráfico
directo. La duración del bit de control de potencia del enlace
directo se escoge lo bastante pequeño como para que haya acabado en
el momento en que esté por enviarse el siguiente bit de control de
potencia del enlace directo, incluso en el peor caso, cuando esté
ocupada la última ranura temporal posible en el grupo actual de
control de potencia, y la primera ranura temporal posible debe
utilizarse en el siguiente grupo de control de potencia. En el
ejemplo de realización, la magnitud del retardo se fija en 0,050 ms
(retardo2 = 0,050 ms). Como se ilustra en la Fig. 7, esta
realización conlleva una mayor potencia de transmisión durante la
duración del pulso, a fin de transmitir la misma cantidad de energía
en una duración más breve del pulso. Un inconveniente de este
procedimiento es que la transmisión de grandes cantidades de
energía, dentro de pulsos breves a 800 Hz puede, potencialmente,
causar interferencia en la banda de audio a las personas con
audífonos. Sin embargo, dado que la estación remota 6 transmite los
bits de control de potencia del enlace directo en un lapso fijo
después de los bits de control de potencia del enlace inverso, y que
los bits de control de potencia del enlace inverso están colocados
aleatoriamente, los bits de control de potencia del enlace directo
también están aleatoriamente colocados. La aleatorización de la
posición inicial de los bits de control de potencia distribuye
espectralmente la energía a 800 Hz y minimiza la interferencia de
audio. Además, el canal de control de potencia del enlace directo,
enviado por el enlace inverso desde la estación remota 6, es uno
entre muchos flujos de datos transmitidos por el enlace inverso.
Como la potencia en el bit es baja, la variación neta en la
potencia de salida de la estación remota 6, debida a los bits de
control de potencia, es pequeña.
Finalmente, en una cuarta realización, el bit de
control de potencia del enlace directo se transmite después de un
lapso fijo, retardo2 = 0,050 ms, a continuación de la recepción de
un bit de control de potencia del enlace inverso. En esta
realización, sin embargo, la duración del bit de control de potencia
del enlace directo es variable, y la transmisión del bit actual de
control de potencia del enlace directo continúa hasta que se
programa el siguiente bit de control de potencia del enlace directo.
La estación remota 6 puede enviar cada bit de control de potencia
del enlace directo con la misma ganancia, o bien puede ajustar la
ganancia de transmisión basándose en la duración del bit, a fin de
enviar cada bit con la misma cantidad de energía.
Con referencia a la Fig. 2, los bits de control
de potencia del enlace directo son procesados por el procesador 120
de control de potencia dentro de la estación remota 6. El procesador
120 de control de potencia calcula los bits de control de potencia
del enlace directo que se envían por el enlace inverso, y envía los
bits al modulador (MOD) 134. El modulador 134 cubre los bits con el
código Walsh correspondiente al canal inverso de control de
potencia, dispersa los datos cubiertos con los códigos de SR largo y
corto, y suministra los datos dispersados al transmisor (TMTR) 136.
El transmisor 136 puede implementarse según se describe en la
precitada Solicitud de Patente Estadounidense con Nº de Serie
08/654.443. El transmisor 136 filtra, modula y amplifica la señal.
La señal modulada es encaminada a través del duplexor 104 y
transmitida desde la antena 102 por el enlace inverso, a través del
camino 12 de señal.
En la estación base 4, la señal del enlace
inverso es recibida por la antena 30, encaminada a través del
duplexor 28, y suministrada al receptor (RCVR) 50. El receptor 50
filtra, amplifica y convierte a una frecuencia inferior la señal
para obtener las señales de banda base. Las señales de banda base se
suministran al demodulador (DEMOD) 52. El demodulador 52 concentra
las señales de banda base con los códigos cortos de PR, descubre los
datos concentrados con el código Walsh idéntico al código Walsh
utilizado en la estación remota 6 y suministra los datos
demodulados al controlador 40. Los datos demodulados incluyen los
bits de control de potencia del enlace directo. El controlador 40
puede ajustar la ganancia del canal de tráfico directo y/o la
potencia de transmisión de la estación base 4, según lo indicado
por los bits de control de potencia del enlace directo.
En la realización, la estación base 4 recibe los
bits de control de potencia del enlace directo, que se transmiten
por el canal inverso de control de potencia, y controla la ganancia
del canal de tráfico directo. En el ejemplo de realización, al
recibir un uno ("1") en el bit de control de potencia del
enlace directo, la estación base 4 aumenta la ganancia del canal de
tráfico directo. Al recibir un cero ("0"), la estación base 4
disminuye la ganancia. La magnitud del aumento o de la disminución
de la ganancia depende de la implementación y de consideraciones de
sistema. En el ejemplo de realización, el aumento o disminución de
ganancia puede ser en pasos de 0,5 dB a 1,0 dB, aunque pueden
utilizarse otros tamaños de paso. El tamaño de paso para el aumento
de ganancia puede ser el mismo, o no, que el tamaño de paso para la
disminución de ganancia. Además, el tamaño de paso en la ganancia
puede hacerse dependiente de las ganancias de otros canales de
tráfico directo en la estación base 4. La presente invención es
aplicable a todos los tamaños de paso en el ajuste de ganancia.
La estación base 4 también puede ajustar el
aumento de ganancia, la disminución de ganancia, o ambos, como
función de la velocidad y de las condiciones de desvanecimiento de
la estación remota 6. La estación base 4 hace esto porque el tamaño
óptimo de paso es una función de las condiciones de desvanecimiento
y de la velocidad de la estación remota 6. Por ejemplo, a muy altas
velocidades, los tamaños más pequeños de paso pueden funcionar
mejor, dado que la velocidad del bit de control de potencia no es lo
bastante veloz como para seguir el desvanecimiento rápido. Como el
intercalador del enlace directo promedia el desvanecimiento, los
tamaños grandes del paso de control de potencia sólo tienden a
añadir arritmia de amplitud a la onda del enlace directo. Sin
embargo, se necesita el control rápido de potencia para ajustar
dinámicamente la onda media al nivel correcto. El demodulador 52
dentro de la estación base 4 puede estimar las condiciones de
desvanecimiento y la velocidad de la estación remota 6. Los
elementos rastreadores en el demodulador 52 pueden determinar el
número de componentes multitrayecto que se están recibiendo
actualmente, y calcular su perfil. Estos elementos rastreadores se
describen en la Patente Estadounidense Nº 5.109.390, titulada
"DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM"
["Receptor de diversidad en un sistema de telefonía celular de
CDMA"] y en la Solicitud de Patente Estadounidense con Nº de
Serie 08/316.177, titulada "MULTIPATH SEARCH PROCESSOR FOR A
SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM"
["Procesador de rastreo multicamino para un sistema de
comunicación de acceso múltiple y espectro extendido"],
presentada el 30 de septiembre de 1994, ambas transferidas al
cesionario de la presente invención.
El demodulador 52 también puede estimar la
velocidad de la estación remota 6, estimando el error de frecuencia
del enlace inverso, utilizando técnicas de demodulación que son bien
conocidas en la técnica. El error de frecuencia es,
aproximadamente, 2 \cdot f_{c} \cdot v / c + \varepsilon,
donde f_{c} es la frecuencia operativa, v es la velocidad de la
estación remota 6, c es la velocidad de la luz y \varepsilon es el
error de frecuencia residual de la estación remota 6. Conforme al
estándar TIA/EIA/IS-95-A, la
estación remota 6 mide la frecuencia que se recibe por el enlace
directo y utiliza esto para establecer la frecuencia de transmisión
por el enlace inverso. Una exposición del establecimiento de la
frecuencia de transmisión, basado en la frecuencia recibida medida,
se revela en la Solicitud de Patente Estadounidense con Nº de Serie
08/283.308, titulada "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING POWER
IN A VARIABLE RATE COMMUNICATION SYSTEM" ["Procedimiento y
aparato para controlar la potencia en un sistema de comunicación de
velocidad variable"], presentada el 29 de julio de 1994,
transferida al cesionario de la presente invención. La estación
remota 6 hace esto para eliminar el error de su propio oscilador.
Este proceso da como resultado una duplicación del error de
frecuencia Doppler de la señal recibida en la estación base 4, ya
que hay un error de frecuencia f_{c} \cdot v / c en el enlace
directo, y un error de frecuencia f_{c} \cdot v / c en el enlace
inverso. El error al establecer la frecuencia de transmisión en la
estación remota 6 a partir de la frecuencia recibida es
\varepsilon. Para un móvil de alta velocidad, el error
\varepsilon es relativamente pequeño. De esta manera, el
demodulador 52 puede proporcionar estimaciones de velocidad y
multitrayecto al controlador 40,
que utiliza entonces esta información para determinar el aumento y disminución de ganancia, y los tamaños de paso.
que utiliza entonces esta información para determinar el aumento y disminución de ganancia, y los tamaños de paso.
La estación base 4 tiene una máxima potencia de
transmisión, que está determinada por las restricciones de diseño
del sistema y por las normas de la FCC (Comisión Federal de
Comunicaciones). Inevitablemente, la estación base 4 se hallará en
una situación en la cual no tiene suficiente potencia disponible
cuando la estación remota 6 solicita un aumento de ganancia. Si la
estación base 4 limita o ignora el comando de aumento de ganancia,
debido a la potencia inadecuada de transmisión, la FER para el canal
de tráfico directo puede aumentar. Cuando esto ocurre, el nivel de
energía objetivo en la estación remota 6 puede aumentar
significativa y rápidamente. Esto se debe al hecho de que el paso
ascendiente \gamma en la ecuación (5), típicamente, es grande con
respecto al paso descendiente \delta. Si la condición de canal
débil desaparece, o si la estación base 4 es capaz de transmitir
potencia adicional a la estación remota 6, el tiempo que necesita el
nivel z de energía objetivo para estabilizarse en la gama adecuada
puede ser largo, dado que el paso descendente \delta es
típicamente pequeño. En la realización preferida, la estación base
4 transmite nuevos valores para el paso ascendente \gamma, y para
el paso descendente \delta, durante el tiempo en que la FER en el
enlace directo es mayor que la nominal.
En la realización, las prestaciones de la FER
del canal de tráfico directo están vinculadas al nivel z de energía
objetivo. Así, la estación base 4 puede ajustar directamente el
nivel z de energía objetivo para obtener la TET deseada. Por
ejemplo, si la estación base 4 advierte que el sistema está
sumamente recargado, y que una o más estaciones remotas 6 necesitan
operar a mayores FER, la estación base 4 puede alterar los niveles
de energía objetivos de estas estaciones remotas 6 transmitiendo los
nuevos niveles z de energía objetivos a las estaciones remotas 6.
Alternativamente, la estación base 4 puede manipular los niveles de
energía objetivos ordenando a estas estaciones remotas 6 que
utilicen los nuevos pasos ascendentes \gamma y los nuevos pasos
descendentes \delta. En el ejemplo de realización, toda vez que la
estación base 4 no es capaz de responder al comando de control de
potencia proveniente de la estación remota 6, la estación base 4
ajusta el nivel de energía objetivo, o los pasos ascendentes y
descendentes, para impedir que el bucle de control de potencia
alcance la máxima potencia de transmisión y que opere en la región
no lineal.
Para garantizar que el mecanismo de control de
potencia del enlace directo funciona debidamente y que ninguna
estación remota 6 solicita más o menos potencia de transmisión que
la necesaria para el nivel requerido de prestaciones, la estación
base 4 puede monitorizar la FER del canal de tráfico directo. En el
ejemplo de realización, la estación remota 6 transmite un mensaje
de error a la estación base 4 toda vez que una trama de datos se
recibe con errores. Este mensaje de error puede ser el bit indicador
de eliminación (EIB) anteriormente descrito. La estación base 4
puede monitorizar los mensajes de error desde la estación remota 6,
calcular la FER y manipular el nivel z de energía objetivo de la
estación remota 6, asignando a la estación remota 6 los valores
debidos para el paso ascendente \gamma y para el paso descendente
\delta.
El mecanismo de control de potencia del enlace
directo de la presente invención rinde mejor cuando se minimizan
los retardos. A fin de compensar el desvanecimiento del canal de
tráfico directo, la estación base 4 debería aplicar el aumento o
disminución en la potencia de transmisión, según lo solicitado por
la estación remota 6, tan pronto como sea posible. Cuando la
estación remota 6 no está en un traspaso suave, los bits de control
de potencia del enlace directo son recibidos por una única estación
base 4, que ajusta la ganancia del canal de tráfico directo en
respuesta al bit de control de potencia del enlace directo. Una
estación remota 6 en traspaso suave se comunica simultáneamente con
múltiples sectores. En el ejemplo de realización, se emplea un
único elemento de canal en una estación base 4 para controlar la
comunicación entre la estación remota 6 y todos los sectores en
traspaso suave. Por lo tanto, la estación base 4 puede ajustar
rápidamente la potencia de transmisión de todos los sectores al
recibir el bit de control de potencia del enlace directo desde la
estación remota 6.
Una estación remota 6 en traspaso suave puede
comunicarse simultáneamente con múltiples estaciones base 4. El
procedimiento y aparato para efectuar el control de potencia
distribuido del enlace directo se describe en detalle en la
precitada Solicitud de Patente Estadounidense con Nº de Serie
08/710.335. Algunas estaciones base 4 pueden no recibir el flujo de
bits de control de potencia del enlace directo, o pueden no recibir
el flujo de bits de control de potencia con la suficiente
fiabilidad. En la presente invención, se utiliza un mecanismo de
corrección del control de potencia del enlace directo, para
garantizar que las ganancias de los canales de tráfico directo de
todas las estaciones base 4 en el grupo activo de miembros de la
estación remota 6 estén debidamente establecidas, y que no se
acumule la recepción errónea de bits de control de potencia del
enlace directo por parte de las estaciones base 4. En el ejemplo de
realización, cuando la estación remota 6 está en un traspaso suave,
la ganancia del canal de tráfico directo de la estación base 4 que
recibe la señal de enlace inverso con mayor fuerza es utilizada por
todas las estaciones base 4 en el grupo activo de miembros. El
mecanismo de corrección del control de potencia puede ser logrado
por las siguientes realizaciones.
En la primera realización, para garantizar que
las ganancias de los canales de tráfico directo son aproximadamente
iguales para todas las estaciones base 4 en comunicación con la
estación remota 4, se proporciona el flujo seleccionado de bits de
control de potencia del enlace directo a todas las estaciones base
4. Para cada trama, todas las estaciones base 4 en el grupo activo
de miembros envían los bits de control de potencia del enlace
directo que fueron recibidos por las estaciones base 4 a un selector
dentro del controlador 2 del sistema. El selector selecciona los
bits de control de potencia de la estación base 4 que recibe la
señal del enlace inverso con mayor fuerza. Los bits seleccionados
de control de potencia de esta estación base 4 se suministran luego
a todas las estaciones base 4 en el grupo activo de miembros. Cada
estación base 4 recibe los bits seleccionados de control de
potencia del enlace directo desde el selector, compara los bits
seleccionados con los bits que efectivamente ha recibido y
procesado, y reajusta las ganancias en los canales de tráfico
directo para que sean conformes a los bits seleccionados de control
de potencia del enlace directo.
Las estaciones base 4 pueden enviar los bits de
control de potencia al selector dentro del controlador 40 en tramas
de retorno. La selección de tramas de retorno puede hacerse según
los procedimientos existentes utilizados en sistemas según el
estándar TIA/EIA/IS-95-A. Después
del procesamiento, el selector puede enviar los bits seleccionados
de control de potencia del enlace directo a todas las estaciones
base 4 en tramas de retorno que llevan tráfico de usuario, para su
transmisión a la estación remota 6.
En la segunda realización, cada estación base 4
envía la ganancia del canal de tráfico directo al selector en cada
trama. El selector selecciona la ganancia correspondiente a la
estación base 4 que ha recibido la señal del enlace inverso con más
fuerza. El selector envía la ganancia seleccionada a todas las
estaciones base 4 en el grupo activo de miembros, y las estaciones
base 4 actualizan sus ganancias en consecuencia. La ganancia
seleccionada es sólo el valor de ganancia enviado desde el selector
a las estaciones base 4 en sistemas existentes, según la norma
TIA/EIA/IS-95-A. Este valor de
ganancia se transporta en formatos de retorno que se envían por la
interfaz A3, según lo especificado en la norma
TIA/EIA/IS-634-A, que se incorpora
aquí por referencia.
Debido a los retardos de procesamiento, la
actualización de las ganancias de los canales de tráfico directo
exige algún cuidado. En el ejemplo de realización, cada estación
base 4 puede ajustar la ganancia de su canal de tráfico directo,
basándose en su medición de los bits de control de potencia del
enlace directo provenientes de la estación remota 6. Sin embargo,
el selector puede determinar que deberían emplearse los bits de
control de potencia recibidos por otra estación base 4. Esta
decisión, usualmente, no se toma hasta un lapso predeterminado
después de que las estaciones base 4 han aplicado sus propias
mediciones de los bits de control de potencia del enlace directo.
Por lo tanto, las estaciones base 4 necesitan ajustar las ganancias
de sus canales de tráfico directo según los bits de control de
potencia que las estaciones base 4 han recibido efectivamente, y
los bits seleccionados de control de potencia provenientes del
selector. Las estaciones base 4 también deben tener en cuenta el
retardo entre los ajustes de la ganancia original y la recepción de
los bits seleccionados de control de potencia provenientes del
selector.
En el ejemplo de realización, cada estación base
4 almacena las ganancias que fueron utilizadas por esa estación
base 4 en cada periodo de actualización. El selector envía el bit
seleccionado de control de potencia (o la ganancia seleccionada) de
la estación base 4 que haya sido determinada como la de mayor
probabilidad de haber recibido correctamente el bit de control de
potencia. Cada estación base 4 compara entonces las ganancias que
se acumularon en el periodo de actualización con la que se recibió
del selector, y actualiza la ganancia en la ranura temporal actual
con la diferencia. La ganancia G_{i} para el i-ésimo bit de
control de potencia es, por ello:
donde G_{i} es la ganancia
durante la i-ésima ranura temporal, b_{i} es el valor (uno o cero)
del i-ésimo bit de control de potencia, v es el tamaño del paso de
ganancia, M es el número de bits de control de potencia por trama,
p es el desplazamiento en ranuras temporales desde el inicio de una
trama hasta el momento en que se envían los bits de control de
potencia desde la estación base 4 al selector (0 \leq p \leq
M - 1), H_{k} es la ganancia del canal de tráfico directo
especificado por el selector durante la k-ésima trama, donde k =
[i/M], q es el desplazamiento en ranuras temporales desde el inicio
de una trama hasta el momento en que la ganancia actualizada es
recibida en la estación base 4 desde el selector (0 \leq q
\leq M - 1), y \delta_{ij} es igual a 1 si i = j y a 0 en
caso contrario. En el ejemplo de realización, M es igual a 16,
aunque pueden utilizarse otros valores de M, y están dentro del
alcance de la presente
invención.
Un ejemplo de diagrama de temporización del
mecanismo de corrección de control de potencia del enlace directo
se muestra en la Fig. 8. Las tramas del canal de tráfico directo y
las tramas de datos del enlace inverso están casi exactamente
alineadas a lo largo del tiempo, sesgadas sólo por el retardo de
propagación por el aire. Las tramas (de 20 mseg de duración) se
indican como k, k+1, k+2 y k+3, y se delinean con galones gruesos
en la Fig. 8. La trama k del flujo de datos del enlace inverso es
recibida en la estación base 4 y, después de cierto retardo de
procesamiento, es descodificada en algún momento durante el
transcurso de la trama k+1, según lo indicado por el bloque 210.
Mientras tanto, la estación base 4 también está procesando comandos
de control de potencia del enlace directo, con un retardo de
procesamiento considerablemente menor. De esta manera, los bits
sombreados de control de potencia del enlace directo en la línea de
tiempo inferior de la Fig. 8 ilustran el bloque de 20 ms de bits de
control de potencia del enlace directo, que se envía al selector en
la misma trama de retorno, junto con la trama k del flujo de datos
del enlace inverso. Durante el transcurso de la trama k+2, el
selector selecciona los bits de control de potencia del enlace
directo, provenientes de la estación base 4, que recibieron la
señal más fuerte del enlace inverso, y envía estos bits
seleccionados de control de potencia a todas las estaciones base 4
en el grupo activo de miembros de la estación remota 6, en el
bloque 212. Típicamente, los bits seleccionados de control de
potencia se envían en una trama de retorno. Poco más tarde, también
dentro de la trama k+2, las estaciones base 4 reciben los bits
seleccionados de control de potencia desde el selector y corrigen
las ganancias de los canales de tráfico directo según los bits
seleccionados de control de potencia, de la manera anteriormente
descrita, en el bloque 214. Al comienzo de la trama k+3, las
estaciones base 4 transmiten con las ganancias actualizadas, según
lo indicado por el bloque 216.
El ejemplo anterior muestra tres tramas de
retardo de procesamiento, desde el momento en que la estación remota
6 transmite los bits de control de potencia del enlace directo
hasta el momento en que las estaciones base 4 corrigen las
ganancias de los canales de tráfico directo. Sin embargo, en el
ejemplo de realización, cada estación base 4 puede ajustar la
ganancia de su canal de tráfico directo en respuesta a su medición
del bit de control de potencia del enlace directo. De esta forma,
cada estación base 4 puede ajustar rápidamente la ganancia de su
canal de tráfico directo por su cuenta, y el retardo de
procesamiento se minimiza. El mecanismo de corrección de control de
potencia del enlace directo, en el cual los bits de control de
potencia provenientes de la estación base 4, que mide la señal más
fuerte del enlace inverso, se emplean para corregir las ganancias
de los canales de tráfico directo de otras estaciones base 4 en el
grupo activo de miembros, garantiza que la recepción errónea de
bits de control de potencia por parte de las estaciones base 4 no se
acumula. Pueden contemplarse otras realizaciones para garantizar
las operaciones correctas del mecanismo de control de potencia del
enlace directo por parte de todas las estaciones base 4, y están
dentro del alcance de la presente invención.
Aunque la presente invención se describe en
términos del mecanismo de control de potencia del enlace directo,
el concepto inventivo aquí revelado también es aplicable al control
de potencia del enlace inverso.
La anterior descripción de las realizaciones
preferidas se proporciona para permitir a cualquier persona versada
en la técnica hacer o utilizar la presente invención. Las diversas
modificaciones a estas realizaciones serán inmediatamente evidentes
para aquellos versados en la técnica, y los principios genéricos
aquí definidos pueden aplicarse a otras realizaciones sin el empleo
de la facultad inventiva.
Claims (52)
1. Una estación remota (6) para su uso en un
sistema de comunicaciones sin hilos que comprende una o más
estaciones base (4) y una o más estaciones remotas (6),
caracterizada porque la estación remota (6) comprende:
- \quad
- un receptor (106) para recibir al menos una señal de comunicaciones incluyendo una señal de control de la potencia transmitida por una estación base (4) en un primer canal de transmisión;
- \quad
- un procesador (120) para procesar la al menos una señal recibida por el receptor (106) para derivar un atributo de la al menos una señal recibida por el receptor (106) de las señales de control de la potencia; y
- \quad
- un transmisor (136) para transmitir, a una potencia de transmisión determinada por la señal de control de la potencia recibida, señales de control de la potencia de transmisión para la estación base (4) en un segundo canal de transmisión, las mencionadas señales transmitidas en el mencionado segundo canal de transmisión representan el atributo de la señal de comunicaciones recibida.
2. Una estación remota (6) de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que
- \quad
- cada una de la al menos una las señales de comunicaciones incluye una señal de control y una señal de datos;
- \quad
- un nivel de potencia de transmisión de la señal de control que depende de una velocidad de datos de enlace directo de la señal de datos;
- \quad
- el atributo se deriva por medio de la medida de un valor de la amplitud recibida (y_{i}) de la señal de control,
- \quad
- la potencia de transmisión se determina por medio de la comparación del valor de la amplitud recibida (y_{i}) frente a un nivel de energía objetivo (z_{k}), y las señales de control de la potencia de transmisión comprenden un valor de control de la potencia de enlace directo generado en base a la comparación.
3. La estación remota de la reivindicación 2, en
la que el mencionado procesador de control (120) comprende un
módulo de ajuste de umbral (200) para ajustar el nivel de energía
objetivo (Z_{k}).
4. La estación remota de la reivindicación 3 en
el que el mencionado módulo de ajuste del umbral (200) está
configurado para ajustar el nivel de energía objetivo (z_{k})
después de cada uno de una pluralidad de tramas de datos
recibidas.
5. La estación remota de la reivindicación 3, en
la que el mencionado módulo de ajuste de umbral (200) recibe
información de calidad de la trama indicadora de si se ha producido
un error de trama (e_{k-1}) y en el que el
mencionado módulo de ajuste de umbral (200) está configurado para
aumentar el nivel de energía objetivo (z_{k}) en una cantidad de
un paso ascendente (\gamma) cuando no se ha producido un error de
trama (e_{k-1}) y para disminuir el nivel de
energía objetivo (z_{k}) en una cantidad de un paso descendente
(\delta) cuando ha ocurrido un error de trama
(e_{k-1}), en el que la cantidad de paso
ascendente (\gamma) es más grande que la cantidad del paso
descendente (\delta).
6. La estación remota de la reivindicación 2
comprendiendo de manera adicional un módulo de producto escalar
(170) para ajustar una fase y una amplitud de la señal de control de
acuerdo con una fase de piloto y una amplitud de piloto de una
señal de piloto recibida para producir una señal de control
ajustada.
7. La estación remota de la reivindicación 5,
comprendiendo de manera adicional un filtro (168) para filtrar la
señal de control ajustada.
8. La estación remota de la reivindicación 2,
comprendiendo de manera adicional un filtro (198) para filtrar el
valor de la amplitud recibida (y_{i}).
9. La estación remota de la reivindicación 2, en
la que el mencionado procesador de control (120) comprende un
acumulador de bits no idéntico (196) para combinar un valor absoluto
del valor de la amplitud recibida (y_{i}) con al menos un valor
absoluto de un valor de amplitud recibida adicional (y_{i}) en
base a una señal de enlace directo
adicional.
adicional.
10. La estación remota de la reivindicación 2,
en la que el mencionado procesador de control (120) comprende un
acumulador de bits idéntico (192) para combinar el valor de amplitud
recibido (y_{i}) con al menos un valor de amplitud recibido
adicional (y_{i}), en el que el al menos un valor de amplitud
recibido adicional (y_{i}) corresponde a al menos un bit de señal
de control adicional que se sabe que es igual a la señal de
control.
11. La estación remota de la reivindicación 2,
comprendiendo de manera adicional al menos un correlacionador
(160), en el que cada uno de los mencionados al menos uno,
correlacionadores está asignado a un trayecto diferente de la señal
y realiza una desexpansión de pseudorruido (PN) para una señal
recibida a través del correspondiente trayecto asignado de la
señal.
\global\parskip0.930000\baselineskip
12. La estación remota de la reivindicación 2,
comprendiendo de manera adicional un filtro para filtrar la señal
de control ajustada.
13. La estación remota de la reivindicación 2,
comprendiendo de manera adicional un filtro para filtrar el valor
de la amplitud recibida (y_{i}).
14. La estación remota de la reivindicación 2,
en la que la señal de control es una señal de control
multiplexada.
15. La estación remota de la reivindicación 14
comprendiendo de manera adicional un demultiplexor (172) para
demultiplexar la señal de control recibida en una señal de enlace
directo.
16. Un procedimiento para controlar la potencia
de transmisión de una señal de enlace directo, en el que la señal
de enlace directo incluye una señal de control y una señal de datos,
comprendiendo el procedimiento: medir el valor de la amplitud
recibida (y_{i}) de al menos un bit de la señal de control de la
señal de control, en el que un nivel de potencia de transmisión del
al menos un bit de la señal de control es independiente de la
velocidad de datos de enlace directo de la señal de datos; comparar
el mencionado valor de amplitud recibido (y_{i}) con un nivel de
energía objetivo (z_{k}); y generar un valor de control de
potencia de enlace directo en base a la mencionada comparación; y
transmitir el valor de control de potencia de enlace directo.
17. El procedimiento de la reivindicación 16, en
el que el mencionado valor de control de la potencia de enlace
directo es un bit de control de la potencia.
18. El procedimiento de la reivindicación 16,
comprendiendo de manera adicional el ajuste del mencionado nivel de
energía objetivo (z_{k}).
19. El procedimiento de la reivindicación 18 en
el que el mencionado ajuste se repite 20 veces por segundo.
20. El procedimiento de la reivindicación 18 en
el que el mencionado ajuste ocurre una vez para cada una de la
pluralidad de tramas de datos recibidas.
21. El procedimiento de la reivindicación 18 en
el que el mencionado ajuste comprende el aumento del nivel de
energía objetivo (z_{k}) en una cantidad de un paso ascendente
(\gamma) cuando se recibe una trama de datos sin errores y la
disminución del nivel de energía objetivo (z_{K}) en una cantidad
de un paso descendente (\delta) cuando se recibe una trama de
datos con al menos un error, en donde la cantidad del paso
ascendente (\gamma) es más grande que la cantidad del paso
descendente (\delta).
22. El procedimiento de la reivindicación 16,
comprendiendo de manera adicional el ajuste de una fase y de una
amplitud del al menos un bit de la señal de control de acuerdo con
una fase de piloto y una amplitud de piloto de una señal de piloto
recibida para producir una señal de control ajustada.
23. El procedimiento de la reivindicación 22
comprendiendo de manera adicional el filtrado de la señal de
control ajustada.
24. El procedimiento de la reivindicación 16
comprendiendo de manera adicional el filtrado del valor de amplitud
recibido (y_{i}).
25. El procedimiento de la reivindicación 16,
comprendiendo de manera adicional la combinación de un valor
absoluto del valor de amplitud recibido (y_{i}) con al menos un
valor absoluto de un valor de amplitud recibido adicional (y_{i})
en base a la señal de enlace directo adicional.
26. El procedimiento de la reivindicación 16
comprendiendo de manera adicional la combinación del valor de la
amplitud recibida (y_{i}) con al menos un valor de amplitud
recibido adicional (y_{i}), en el que el al menos un valor de
amplitud recibida (y_{i}) corresponde con al menos un bit de señal
de control adicional que se sabe que es igual al mencionado al
menos uno, bit de señal de control.
27. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 16, en el que el paso de generar el valor de control
de potencia de enlace directo comprende de manera adicional el paso
de generar el mencionado valor de control de potencia de enlace
directo a 800 veces por segundo.
28. Un aparato para controlar la potencia de
transmisión de una señal de enlace directo, en el que la señal de
enlace directo incluye una señal de control y una señal de datos,
comprendiendo el aparato: un medio para medir un valor de la
amplitud recibida (y_{i}) de al menos un bit de señal de control
de la señal de control, en el que un nivel de potencia de
transmisión del al menos un bit de señal de control es independiente
de una velocidad de datos de enlace directo de la señal de datos;
un medio para comparar el mencionado valor de amplitud recibido
(y_{i}) frente a un nivel de energía objetivo (z_{k}); y un
medio para generar un valor de control de la potencia de enlace
directo en base a la mencionada comparación.
29. El aparato de la reivindicación 28
comprendiendo de manera adicional un medio (136) para transmitir el
mencionado valor de control de la potencia de enlace directo.
\global\parskip1.000000\baselineskip
30. El aparato de la reivindicación 28
comprendiendo de manera adicional un medio (200) para ajustar el
mencionado nivel de energía objetivo (z_{k}).
31. El aparato de la reivindicación 30 en el que
el mencionado medio (200) para ajustar el mencionado nivel de
energía objetivo (z_{k}) después de cada uno de la pluralidad de
períodos de trama de datos recibidos.
32. El aparato de la reivindicación 30 en el que
el mencionado medio para ajustar comprende un medio (200) para
aumentar el nivel de energía objetivo (z_{k}) en una cantidad de
un paso ascendente (\gamma) cuando se recibe una trama de datos
sin errores, y un medio (200) para disminuir el nivel de energía
objetivo (z_{k}) en una cantidad de un paso descendente
(\delta) cuando se recibe una trama de datos con al menos un
error, en el que la cantidad del paso ascendente (\gamma) es más
grande que la cantidad del paso descendente (\delta).
33. El aparato de la reivindicación 28
comprendiendo de manera adicional un medio (134) para ajustar una
fase y una amplitud de el al menos un bit de la señal de control de
acuerdo con una fase de piloto y una amplitud de piloto de una
señal de piloto recibida para producir una señal de control
ajustada.
34. El aparato de la reivindicación 33,
comprendiendo de manera adicional un medio (168) para filtrar la
señal de control ajustada.
35. El aparato de la reivindicación 28
comprendiendo de manera adicional un medio (198) para filtrar el
valor de la amplitud recibida (y_{i}).
36. El aparato de la reivindicación 28
comprendiendo de manera adicional un medio (174) para combinar un
valor absoluto del valor de la amplitud recibida (y_{i}) con al
menos un valor absoluto de un valor de amplitud recibido adicional
(y_{i}) en base a una señal de enlace directo adicional.
37. El aparato de la reivindicación 28
comprendiendo de manera adicional un medio (174) para combinar el
valor de la amplitud recibida (y_{i}) con al menos un valor de
amplitud recibida adicional (y_{i}), en el que el al menos un
valor de la amplitud recibida adicional (y_{i}) corresponde con al
menos un bit de señal de control adicional que se sabe que es igual
al mencionado al menos uno, bit de señal de control.
38. El aparato de la reivindicación 28
comprendiendo de manera adicional un demultiplexor (172) para
demultiplexar la señal de control recibida en una señal de enlace
directo; y en el que el medio para medir un valor de amplitud
recibida (y_{i}) de la señal de control demultiplexada, para
comparar el valor de la amplitud recibida (y_{i}) con el nivel de
energía objetivo (z_{k}) y para generar un valor de control de la
potencia de enlace directo en base a la comparación en un
procesador de control (120).
39. El aparato de la reivindicación 38 en el que
el mencionado procesador de control (120) comprende un módulo de
comparación de umbral (202) para realizar la comparación.
40. El aparato de la reivindicación 38 en el que
el mencionado procesador de control (120) comprende un módulo de
ajuste de umbral (200) para ajustar el nivel de energía objetivo
(z_{k}).
41. El aparato de la reivindicación 40 en el que
el mencionado módulo de ajuste de umbral (200) está configurado
para ajustar el nivel de energía objetivo (z_{k}) para cada uno de
una pluralidad de períodos de trama de datos reci-
bidos.
bidos.
42. El aparato de la reivindicación 40 en el que
el mencionado módulo de ajuste de umbral (200) recibe información
de calidad de la trama indicadora de si ha ocurrido un error de
trama (e_{k-1}), y en el que el mencionado módulo
de ajuste de umbral (200) está configurado para aumentar el nivel de
energía objetivo (z_{k}) en una cantidad de un paso ascendente
(\gamma) cuando no ha ocurrido un error de trama
(e_{k-1}) y para disminuir el nivel de energía
objetivo (z_{k}) en una cantidad de un paso descendente (\delta)
cuando ha ocurrido un error en la trama
(e_{k-1}), en el que la cantidad del paso
ascendente (\gamma) es más grande que la cantidad del paso
descendente (\delta).
43. El aparato de la reivindicación 38
comprendiendo de manera adicional un módulo de producto escalar
(170) para ajustar una amplitud y una fase de la señal de control
de acuerdo con una fase de piloto y una amplitud de piloto de una
señal de piloto recibida para producir una señal de control
ajustada.
44. El aparato de la reivindicación 43
comprendiendo de manera adicional un filtro (168) para filtrar la
señal de control ajustada.
45. El aparato de la reivindicación 38,
comprendiendo de manera adicional un filtro (198) para el filtrado
del valor de la amplitud recibida (y_{i}).
46. El aparato de la reivindicación 38 en el que
el mencionado procesador de control (120) comprende un acumulador
de bits no idéntico (192) para combinar un valor absoluto de la
amplitud recibida (y_{i}) con al menos un valor absoluto de un
valor de una amplitud recibida adicional (y_{i}) en base a una
señal de enlace directo adicional.
47. El aparato de la reivindicación 38, en el
que el mencionado procesador de control (120) comprende un
acumulador de bits idéntico (196) para combinar el valor de la
amplitud recibida (y_{i}) con al menos un valor de amplitud
recibida adicional (y_{i}), en el que el al menos valor de
amplitud recibida adicional (y_{i}) corresponde con al menos un
bit de señal de control adicional que se sabe que es igual a la
señal de control.
48. El aparato de la reivindicación 38
comprendiendo de manera adicional al menos un correlacionador (160),
en el que cada uno de los mencionados al menos un correlacionadores
está asignado a un trayecto de la señal diferente y realiza la
desexpansión de pseudorruido (PN) para una señal recibida a través
del trayecto de la señal asignado correspondiente.
49. El aparato de la reivindicación 38
comprendiendo de manera adicional un transmisor (136) para
transmitir el valor de control de potencia de enlace directo.
50. Un sistema de comunicaciones sin hilos que
comprende una o más estaciones base (4) y al menos el aparato de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 28 a la 49.
51. Un sistema de comunicaciones sin hilos que
comprende una o más estaciones base (4) y una o más estaciones
remotas (6) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la
15.
52. Un procesador controlador (120) implementado
en cualquiera de entre un microcontrolador, un microprocesador, un
circuito integrado de procesado digital de la señal (DSP), o un
ASIC, y programado para realizar los pasos de cualquiera de las
reivindicaciones 16 a la 27.
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