ES2336158T3 - Procedimiento y aparato de control de potencia en un sistema de comunicacion inalambrica. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para el control de potencia en un sistema (20) de comunicación inalámbrica, comprendiendo el procedimiento: determinar una instrucción de control de potencia del enlace inverso, recibida por un enlace inverso, para la transmisión de una estación base por un enlace directo; y ajustar un nivel de potencia de transmisión de una instrucción de control de potencia del enlace directo, sobre la base de la instrucción de control de potencia del enlace inverso.
Description
Procedimiento y aparato de control de potencia
en un sistema de comunicación inalámbrica.
La presente invención se refiere, en general, a
la comunicación y, más específicamente, al control de potencia en
un sistema de comunicación inalámbrica.
La demanda en aumento de la transmisión de datos
inalámbrica y la expansión de servicios disponibles a través de la
tecnología de comunicación inalámbrica han llevado al desarrollo de
sistemas capaces de gestionar servicios de voz y datos. Un sistema
de espectro ensanchado diseñado para gestionar los diversos
requisitos de estos dos servicios es un sistema de acceso múltiple
por división de código, CDMA, al que se hace referencia como
cdma2000, y que se especifica en el documento
"TIA/EIA/IS-2000 Standards for CDMA2000 Spread
Spectrum Systems" ["Estándares TIA/EIA/IS-2000
para Sistemas CDMA2000 de Espectro Ensanchado"].
A medida que aumentan la cantidad de datos
transmitidos y el número de transmisiones, el ancho de banda
limitado disponible para transmisiones de radio se convierte en un
recurso crítico. Por lo tanto, existe la necesidad de un
procedimiento eficaz y preciso de transmitir información en un
sistema de comunicación que optimice el uso del ancho de banda
disponible.
Según la presente invención, se proporcionan un
procedimiento para el control de potencia en un sistema de
comunicación inalámbrica, según lo estipulado en la reivindicación
1, un aparato, según lo estipulado en la reivindicación 3, y un
medio legible por máquina, según lo estipulado en la reivindicación
5. Se reivindican realizaciones adicionales en las reivindicaciones
subordinadas.
Se llama la atención sobre el documento WO
98/18212 A, que se refiere a una estación base del sistema de
control de potencia del enlace directo de un teléfono celular, que
transmite tramas inicialmente, por omisión, a un alto nivel de
potencia de transmisión, luego disminuye el nivel de potencia
incrementalmente hasta que se detecta un borrado de trama, lo que
dispara un agudo aumento inmediato en la potencia de transmisión, o
bien hasta que ha transcurrido un periodo predeterminado de tiempo,
después de lo cual la estación base efectúa un rápido movimiento
descendente en el nivel de la potencia de transmisión. El rápido
movimiento descendente constituye una aguda reducción en el nivel
de potencia de transmisión.
Las realizaciones dadas a conocer en el presente
documento abordan las necesidades expresadas anteriormente mediante
un aparato de estación remota que tiene una unidad de estimación de
calidad de enlace operativa para generar una estimación de calidad
de enlace en respuesta a una primera instrucción de control de
potencia recibida por un canal común, y una unidad de control de
potencia acoplada a la unidad de estimación de calidad de enlace,
estando la unidad de control de potencia operativa para generar una
segunda instrucción de control de potencia en respuesta a la
estimación de calidad de enlace.
Según un aspecto alternativo, un aparato de
estación base incluye un descodificador, y una unidad de
determinación acoplada al descodificador, estando la unidad de
determinación operativa para determinar una instrucción de control
de potencia para la transmisión de la estación base por un canal
común, y una unidad de ajuste acoplada a la unidad de
determinación, estando la unidad de ajuste operativa para ajustar un
nivel de potencia de la instrucción de control de potencia.
Según otro aspecto más, un aparato de estación
base incluye un procesador de control para el control de potencia
de la transmisión de instrucciones de control de potencia por un
canal común, y un amplificador operativo para ajustar un nivel de
potencia de las instrucciones de control de potencia.
En un aspecto, un sistema de comunicación
inalámbrica incluye una primera unidad de control de potencia
operativa para transmitir instrucciones de control de potencia de
enlace inverso por un canal común, y una segunda unidad de control
de potencia operativa para ajustar la potencia de transmisión de las
instrucciones de control de potencia del enlace inverso, en
respuesta a instrucciones de control de potencia del enlace directo
recibidas por un enlace inverso.
En otro aspecto, un procedimiento para control
de potencia en un aparato inalámbrico, operativo en un sistema de
comunicación que tiene un enlace directo y un enlace inverso,
transmitiendo el sistema bits de control de potencia por un canal
común de enlace directo, incluye medir una SNR (razón entre señal y
ruido) de al menos un bit de control de potencia para controlar un
enlace inverso, y determinar una decisión de control de potencia
para el enlace directo basándose en la SNR.
En otro aspecto más, un procedimiento para
control de potencia en un sistema de comunicación inalámbrica,
teniendo el sistema un enlace directo y un enlace inverso,
transmitiendo el sistema instrucciones de control de potencia por
un canal común de enlace directo, incluye determinar una primera
instrucción de control de potencia para el control del enlace
inverso, en respuesta a la recepción de una segunda instrucción de
control de potencia por el enlace inverso, siendo la segunda
instrucción de control de potencia para el control del enlace
directo; determinar un primer nivel de potencia de transmisión, y
transmitir la primera instrucción de control de potencia al primer
nivel de potencia de transmisión por el canal común.
En otro aspecto más, un procedimiento para el
control de potencia en un sistema de comunicación inalámbrica,
teniendo el sistema un enlace directo y un enlace inverso,
transmitiendo el sistema instrucciones de control de potencia por
un canal común de enlace directo, incluye generar una instrucción de
control de potencia del enlace inverso, generar una instrucción de
control de potencia del enlace directo y ajustar un nivel de
potencia para la transmisión de la instrucción de control de
potencia del enlace directo según la instrucción de control de
potencia del enlace
inverso.
inverso.
La Fig. 1 es un diagrama de un sistema de
comunicación que tiene un subsistema cableado y un subsistema
inalámbrico;
la Fig. 2 es un diagrama de un modelo
arquitectónico de un canal de Enlace Inverso en un sistema de
comunicación;
la Fig. 3 es diagrama de un modelo
arquitectónico de un canal lógico en un sistema de comunicación;
la Fig. 4 es un diagrama de temporización de
control de potencia por un canal dedicado en un sistema de
comunicación;
la Fig. 5 es un diagrama de temporización de
control de potencia por un canal de control compartido en un
sistema de comunicación;
la Fig. 6 es un diagrama de flujo de un
procedimiento de control de potencia en un sistema de
comunicación;
la Fig. 7 es un diagrama de temporización de
control de potencia, de bits de control de potencia por un canal de
control compartido en un sistema de comunicación;
la Fig. 8 es un diagrama de un aparato
inalámbrico compatible con un protocolo de sistema de comunicación
que realiza el control de potencia por un canal común del enlace
directo; y
la Fig. 9 es un diagrama de un aparato de
estación base compatible con un sistema de comunicación que realiza
el control de potencia por un canal común del enlace directo.
La palabra "ejemplar" se usa exclusivamente
en el presente documento para significar "que sirve como ejemplo,
caso o ilustración". Ninguna realización descrita en el presente
documento como "ejemplar" debe interpretarse necesariamente
como preferida o ventajosa sobre otras realizaciones.
En un sistema de comunicación inalámbrica de
espectro ensanchado, tal como un sistema cdma2000, múltiples
usuarios transmiten a un transceptor, a menudo una estación base, en
el mismo ancho de banda al mismo tiempo. La estación base puede ser
cualquier dispositivo de datos que se comunique a través de un canal
inalámbrico o a través de un canal cableado, utilizando, por
ejemplo, fibra óptica o cables coaxiales. Un usuario puede ser
cualquiera de una serie de dispositivos que incluyen, pero sin
limitarse a, una tarjeta de PC, una memoria compact flash,
un módem externo o interno, o un teléfono inalámbrico o fijo. Se
hace referencia también a un usuario como una estación remota. El
enlace de comunicación a través del cual el usuario transmite
señales al transceptor se denomina un enlace inverso, RL. El enlace
de comunicación a través del cual un transceptor envía señales a un
usuario se denomina un enlace directo, FL. Mientras que cada usuario
transmite a, y recibe desde, la estación base, otros usuarios están
comunicándose de forma concurrente con la estación base. Las
transmisiones de cada usuario por el FL y/o el RL dan lugar a
interferencias para otros usuarios. Para superar la interferencia
en las señales recibidas, un demodulador trata de mantener una
proporción suficiente de energía de bit con respecto a la densidad
espectral de potencia de interferencia, E_{b}/N_{o}, para
demodular la señal con una probabilidad aceptable de error. El
control de potencia, PC, es un proceso que ajusta la potencia
transmisora del enlace directo, FL, del enlace inverso, RL, o de
ambos, para satisfacer unos criterios de error dados. Idealmente,
el proceso de control de potencia ajusta la(s)
potencia(s) de transmisor para lograr al menos la
E_{b}/N_{o} mínima requerida en el receptor designado. Más aún,
es deseable que ningún transmisor use más de la E_{b}/N_{o}
mínima. Esto garantiza que ningún beneficio para un usuario, logrado
a través del proceso de control de potencia, sea innecesariamente a
expensas de cualquier otro usuario.
Por motivos de claridad, a la información de PC
enviada a través del FL se hará referencia como "comandos de PC
del FL" y a la información de PC enviada a través del RL se hará
referencia como "comandos de PC del RL". Los comandos de PC
del FL proporcionan información de PC para el control de la potencia
de transmisión del RL. Los comandos de PC del RL proporcionan
información de PC para el control de la potencia de transmisión
del
FL.
FL.
En un sistema de espectro ensanchado, tal como
un sistema de CDMA, el rendimiento del sistema está limitado por la
interferencia. La capacidad del sistema y la calidad del sistema
están, por lo tanto, limitadas por la magnitud de la potencia de
interferencia presente en una transmisión. La capacidad se define
como el número total de usuarios simultáneos que el sistema puede
soportar, y la calidad, como la condición del enlace de
comunicación tal como la percibe el receptor. El control de potencia
influye en la capacidad del sistema, garantizando que cada
transmisor sólo dé lugar a una magnitud de interferencia mínima para
otros usuarios y aumente así la "ganancia de procesamiento".
La ganancia de procesamiento es la proporción del ancho de banda de
transmisión, W, con respecto a la tasa de transmisión de datos, R.
Una medida de calidad del enlace de transmisión puede definirse
como la proporción de E_{b}/N_{o} con respecto a W/R,
correspondiente a la proporción entre señal y ruido, SNR. La
ganancia de procesamiento supera una magnitud finita de
interferencia desde otros usuarios, es decir, el ruido total. La
capacidad del sistema es, por lo tanto, proporcional a la ganancia
de procesamiento y a la SNR.
La Fig. 1 ilustra un sistema 20 de comunicación
inalámbrica, en el cual, en una realización, el sistema 20 es un
sistema cdma2000. El sistema 20 incluye dos segmentos: un subsistema
cableado y un subsistema inalámbrico. El subsistema cableado es la
red telefónica pública conmutada, PSTN 26, e Internet 22. La parte
de Internet 22 del subsistema cableado interconecta con el
subsistema inalámbrico mediante la Internet de la Función de
Interoperación, IWF 24. La demanda, siempre en aumento, de
comunicaciones de datos se asocia normalmente a Internet, y la
facilidad de acceso a los datos disponibles mediante la misma. No
obstante, las crecientes aplicaciones de vídeo y audio aumentan la
demanda de ancho de banda de transmisión.
El subsistema cableado puede incluir, pero no
está limitado a, otros módulos tales como una unidad de
instrumentación, una unidad de vídeo, etc. El subsistema
inalámbrico incluye el subsistema de estación base, que implica el
centro de conmutación móvil, MSC 28, el controlador de estación
base, BSC 30, la(s) estación(es)
transceptora(s) base, BTS 32, 34, y la(s)
estación(es) móvil(es), MS 36, 38. El MSC 28 es la
interfaz entre el subsistema inalámbrico y el subsistema cableado.
Es un conmutador que conversa con una serie de aparatos
inalámbricos. El BSC 30 es el sistema de control y gestión para una
o más BTS 32, 34. El BSC 30 intercambia mensajes con la(s)
BTS 32, 34 y el MSC 28. Cada una de la(s) BTS 32, 34 está
constituida por uno o más transceptores situados en una única
ubicación. Cada una de la(s) BTS 32, 34 finaliza la
trayectoria de radio en el lado de la red. La(s) BTS 32, 34
puede(n) ubicarse conjuntamente con el BSC 30 o
puede(n) ubicarse de forma independiente.
El sistema 20 incluye canales físicos 40, 42 de
interfaz aérea de radio entre la(s) BTS 32, 34 y la(s)
MS 36, 38. Los canales físicos 40, 42 son trayectorias de
comunicación descritas en cuanto a características de RF
(radiofrecuencia) y codificación digital. Según una realización,
además de los canales físicos 40, 42, el sistema 20 incorpora
canales lógicos, tales como los ilustrados en la Fig. 2. Cada canal
lógico es una trayectoria de comunicación dentro de las capas de
protocolo, bien de la(s) BTS 32, 34 o bien de la(s) MS
36, 38. La información se agrupa en un canal lógico basándose en
criterios tales como el número de usuarios, el tipo de transmisión,
la dirección de la transferencia, etc. La información por un canal
lógico se lleva finalmente por uno o más canales físicos. Se
definen correspondencias entre canales lógicos y físicos. Estas
correspondencias pueden ser permanentes o pueden definirse sólo
durante una comunicación dada. En el canal lógico ejemplar de la
Fig. 2, un canal de señalización común directo,
F-CSCH 50, lleva información que puede
corresponderse con el canal de sincronización directo,
F-SYNCH 52, el canal de radiomensajería directo,
F-PCH 54, y el canal de control de difusión
directo, F-BCCH 56.
Como se ha expuesto anteriormente en el presente
documento, un FL se define como un enlace de comunicación para las
transmisiones desde una de la(s) BTS 32, 34 a una de
la(s) MS 36, 38. Un RL se define como un enlace de
comunicación para las transmisiones desde una de la(s) MS 36,
38 a una de la(s) BTS 32, 34. Según una realización, el
control de potencia dentro del sistema 20 incluye controlar la
potencia de transmisión tanto para el RL como para el FL. Pueden
aplicarse múltiples mecanismos de control de potencia al FL y al RL
en el sistema 20, incluyendo control de potencia de bucle abierto
inverso, control de potencia de bucle cerrado inverso, control de
potencia de bucle cerrado directo, etc. El control de potencia de
bucle abierto inverso ajusta la potencia de transmisión del canal
de acceso inicial de la(s) MS 36, 38, y compensa las
variaciones en la atenuación de pérdida de trayectoria del RL. El
RL usa dos tipos de canales de código: uno o más canales de tráfico
y uno o más canales de acceso. Los canales de tráfico del FL y del
RL incluyen normalmente un canal de código fundamental, FCCH, y
múltiples canales de código suplementarios, SCCH. El FCCH sirve como
canal principal para todas las comunicaciones de tráfico en el FL y
el RL. En una realización, cada FCCH se asocia con una instancia de
un código de ensanchamiento, tal como un código Walsh. El canal, o
canales, de acceso del RL, RACH, se asocian cada uno con un canal
de radiomensajería, PCH. La Fig. 3 ilustra una arquitectura de
canal del RL según una realización.
Según una realización, dentro del sistema 20, el
control de potencia de bucle cerrado compensa entornos
desvanecientes tanto del FL como del RL. Durante el control de
potencia de bucle cerrado, el receptor mide la E_{b}/N_{o}
entrante y proporciona realimentación al transmisor, indicando bien
un aumento o bien una disminución en la potencia de transmisión. En
una realización el cambio se hace en etapas de 1 dB. Realizaciones
alternativas pueden emplear valores alternativos de una etapa de
valor constante, o pueden implementar valores dinámicos de tamaño
de etapa, por ejemplo, como una función del historial del control de
potencia. Otras realizaciones adicionales pueden variar el tamaño
de etapa basándose en el rendimiento y/o requisitos del sistema 20.
El control de potencia del RL es realizado por la(s) BTS 32,
34, en donde se hace una medición de señales recibidas y se compara
con un umbral. Entonces se toma una decisión sobre si la potencia
recibida está por encima o por debajo del umbral. La decisión se
transmite como comando de PC del FL a un usuario dado, tal como
la(s) MS 36, 38, respectivamente. En respuesta al comando,
se ajusta la potencia de transmisión del RL. Durante el control de
potencia de bucle cerrado del RL, los comandos de PC del FL pueden
punzarse en la transmisión del FL periódicamente, para proporcionar
la realimentación a la(s) MS 36, 38. La punción reemplaza las
señales de transmisión con comandos de PC del FL. La punción puede
hacerse dentro de cada trama, en donde una transmisión se fragmenta
en tramas de una duración temporal dada.
El sistema 20 está diseñado para la transmisión
de información de voz, información de datos y/o tanto voz como
datos. La Fig. 4 ilustra un canal fundamental, FCH, para
comunicaciones que contienen voz. La intensidad de señal del FCH se
ilustra como una función del tiempo. Se ilustra una primera trama
desde el momento t0 al momento t_{3}. Las tramas subsiguientes se
ilustran desde el momento t_{3} al t_{6}, y desde el t_{6} al
t_{9}, respectivamente. La primera trama incluye un comando de PC
del FL que se punzó desde el momento ti al t_{2}. El bit de PC
punzado reemplaza la información transmitida durante ese tiempo. De
forma similar, los bits de PC se punzan en la trama subsiguiente
desde el t_{4} al t_{5}, y en la siguiente trama desde el
t_{7} al t_{8}. Obsérvese que una instrucción de control de
potencia puede completarse sobre múltiple tramas. En una
realización, los comandos de PC del FL se sitúan de forma
pseudoaleatoria. En realizaciones alternativas, los comandos de PC
del FL pueden situarse en ranuras temporales fijas o ranuras
temporales
relativas.
relativas.
Para el control de potencia del FL, se
proporcionan comandos de PC del RL a la(s) BTS 32, 34 desde
la(s) MS, 36, 38, respectivamente. El control de potencia de
bucle cerrado del FL cuenta el número de tramas malas recibidas
durante un periodo dado y envía un informe a la(s) BTS 32,
34. El mensaje puede enviarse periódicamente, o cuando la tasa de
errores alcanza un umbral, en donde el umbral es establecido por el
sistema 20. En una realización, cada trama transmitida por
la(s) MS 36, 38 contiene un bit indicador de borrado (EIB)
que se activa para indicar un borrado. La potencia del FL se ajusta
basándose en el historial del EIB.
El control de potencia de bucle cerrado está
constituido por dos bucles de realimentación: un bucle interior y
un bucle exterior. El bucle exterior mide la tasa de errores de
trama y periódicamente ajusta un punto de ajuste, hacia arriba o
hacia abajo, para mantener la tasa deseada de errores de trama. Si
la tasa de errores de trama es demasiado alta, se aumenta el punto
de ajuste, y si la tasa de errores de trama es demasiado baja, se
disminuye el punto de ajuste. El bucle interior mide el nivel de
señal recibida y lo compara con el punto de ajuste. Se envían
entonces comandos de control de potencia para aumentar o disminuir
la potencia, según sea necesario para mantener el nivel de señal
recibida cerca del punto de ajuste. Los dos bucles operan
concertadamente para garantizar una intensidad de señal suficiente
a fin de demodular la señal con una probabilidad aceptable de error
y para minimizar la interferencia a otros
usuarios.
usuarios.
El FL incluye canales comunes, incluyendo, pero
sin limitarse a, el (los) canal(es) piloto(s), el
canal de control común, CCH, el canal de difusión, BCH, y el canal
de control de potencia común, CPCCH. El CCH lleva mensajes
dirigidos a móviles, para móviles compatibles. El BCH lleva mensajes
de difusión para móviles compatibles, incluyendo mensajes de
sobregasto. El CPCCH se usa para enviar bits de control de potencia,
PC, al móvil, de modo que los mensajes del ACH puedan enviarse bajo
control de potencia.
La mayoría de los sistemas de comunicación
inalámbrica de acceso múltiple, tales como los sistemas de espectro
ensanchado, con capacidad de transmisiones de voz y datos, tratan de
optimizar la utilización del canal físico para brindar altas tasas
de transmisión de datos a los usuarios. Tales sistemas pueden
emplear un canal de baja velocidad, denominado canal fundamental,
FCH. El FCH se usa para transmisiones de voz y señalización. Cada
FCH se asocia a múltiples canales de alta velocidad, denominados
canales suplementarios. Los canales suplementarios se usan para
transmisiones de datos. Aunque los FCH usan poca energía, cada FCH
requiere un código Walsh dedicado, lo que da como resultado una
gran acumulación de energía por múltiples FCH. Para las
comunicaciones de datos, los FCH están ociosos gran parte del
tiempo. En esta condición, los FCH malgastan códigos Walsh y
potencia que podría usarse para aumentar la capacidad y rendimiento
del sistema. Para evitar el malgasto, una realización asigna varios
FCH a uno o más canales comunes, compartidos por todos los usuarios.
La utilización de código Walsh, o espacio de Walsh, se reduce a un
código Walsh, y se reduce la potencia consumida por el(los)
FCH, ocioso(s) en caso contrario.
Puesto que las instrucciones de control de
potencia se transmitían previamente por el (los) FCH
asignado(s) de forma individual, la introducción de los
canales comunes compartidos ocasionó el uso de un canal de control
de potencia común, CPCCH. El CPCCH se usa para el control de
potencia del RL, en donde diferentes usuarios comparten el canal
mediante división del tiempo. Los comandos de PC del FL se envían
mediante el CPCCH.
La Fig. 5 ilustra la ubicación de comandos de PC
del FL para usuarios de móvil etiquetados con A y B. Los comandos
de PC del FL se transmiten por el CPCCH y se grafican como una
función del tiempo. Los comandos de PC del FL se transmiten a plena
potencia o a un nivel de potencia predeterminado. Los comandos para
los usuarios A y B se multiplexan juntos mediante división del
tiempo por el CPCCH. La ubicación de los comandos individuales de
PC del FL puede ser en un momento fijado, o bien puede situarse de
otra forma, tal como en forma pseudoaleatoria.
En el sistema 20 de la Fig. 1, los comandos de
PC del FL pueden transmitirse mediante el canal de control de
potencia común, CPCCH, o por un canal dedicado, tal como un FCH. El
canal de control de potencia común directo,
F-CPCCH, se usa para enviar comandos de PC del FL a
la(s) MS 36, 38 que se usan para controlar el canal de
control común inverso, R-CCH. Como se ha expuesto
anteriormente en el presente documento, el control de potencia de
bucle abierto se usa sobre el canal de acceso inverso,
R-ACH. Cada MS 36, 38 transmite repetidamente con
potencia en aumento, hasta que recibe un acuse de recibo desde
la(s) BTS 32, 34, respectivamente, o hasta que se alcanza el
máximo número de sondeos y secuencias de sondeo.
A menudo, es deseable continuar el control de
potencia del FL, incluso cuando no se transmiten datos. Por
ejemplo, si sólo han de transmitirse unas pocas tramas de datos por
el canal suplementario, actualizar el control de potencia del FL
mejora la transmisión del canal suplementario, permitiendo la
transmisión con la potencia requerida y ahorrando potencia.
Adicionalmente, para transmisiones de datos, continuar el control
de potencia del FL proporciona al planificador de datos información
que concierne a la calidad del enlace en un momento dado. Esta
información permite al planificador aprovecharse del canal usando un
esquema de planificación dado.
Además, es deseable que la estación móvil se
cerciore de la respuesta de la estación base a los comandos de PC
del RL. Usando un canal común compartido, la estación móvil puede no
ver el efecto de los comandos de PC del RL. Por ejemplo, la
estación móvil puede conocer la E_{b}/N_{o} del FL a
continuación de una serie de comandos de PC del RL. Los comandos de
PC del RL pueden haberse corrompido en el receptor de la estación
base. Idealmente, el FL incluye una indicación de potencia que
repite los comandos de PC del RL recibidos en la estación base.
Usando el FCH, la estación móvil pudo medir el FCH para tal
realimentación. En una realización que usa el canal común
compartido, la realimentación está provista como una función del
nivel de potencia de los comandos de PC del RL.
La Fig. 6 ilustra un procedimiento 100 para el
control de potencia en el sistema 20, en el que los comandos de PC
del FL que controlan el RL se transmiten por el CPCCH del FL. Según
el procedimiento 100, los comandos de PC del RL se usan para
ajustar el nivel de potencia de los comandos de PC del FL. El
procedimiento 100 establece inicialmente para el FL la potencia de
transmisión del comando de PC del FL en un nivel predeterminado de
potencia de referencia, en la etapa 102. Tras recibir un comando de
PC del RL desde la MS, se toma una decisión en la etapa 104 sobre
si se recibió una instrucción de ascenso o de descenso. Si se
recibió un comando de ascenso, el nivel de potencia del comando de
PC del FL se incrementa en la etapa 106. El incremento puede ser un
valor de etapa o una función del (de los) bit(s) de control
de potencia previamente transmitido(s), que se
transmite(n) por el FL. Si el comando de PC del RL recibido
fue una instrucción de descenso, el nivel de potencia del comando
de PC del FL se disminuye en la etapa 108. La disminución puede ser
un valor de etapa o una función del (de los) bit(s) de
control de potencia previamente transmitido(s), que se
transmite(n) por el FL, o bien puede ser una función de los
comandos recibidos. A continuación de la etapa 108 o de la etapa
106, el procesamiento continúa transmitiendo el siguiente comando de
PC del FL al nivel ajustado de potencia en la etapa 110. Si se
recibe un comando de PC del RL en la etapa 112, el procesamiento
vuelve entonces a la etapa 104 para determinar la instrucción. El
procedimiento 100 realiza de manera eficaz el control de potencia
del FL de los comandos de PC del FL. Obsérvese que la información de
comandos de PC del FL no se ve afectada por el control de potencia
del procedimiento 100. La información de comandos de PC del FL se
usa para el control de potencia del RL.
Cuando la estación base ajusta el nivel de
potencia del comando de PC del FL en respuesta a un comando de PC
del RL, tal como según el procedimiento 110 de la Fig. 6, la
estación móvil puede usar el nivel de potencia del comando de PC
del FL para tomar decisiones de control de potencia que estiman la
calidad del FL. Entonces la estación móvil puede usar esta
información para generar comandos de control de potencia. Según una
realización, la estación móvil mide la SNR de los bits de PC del FL
por el CPCCH. Entonces se compara la SNR con un valor umbral. Un
correspondiente comando de control de potencia se transmite en
respuesta a la comparación. El FL está preparado para transmitir al
nivel de potencia correcto, y la estación base puede usar la
potencia transmitida como una indicación de la calidad del canal.
Según una realización, el comando de PC del RL está incluido en una
transmisión del canal de tasa de transmisión de datos, DRC.
La Fig. 7 ilustra un escenario de temporización
que implementa el procedimiento 100 de la Fig. 6. Las transmisiones
de comandos de PC del RL y las transmisiones de comandos de PC del
FL se ilustran como una función del tiempo. Un primer comando de PC
del FL se transmite desde el momento t_{1} al t_{2} a un primer
nivel A de potencia. A continuación del primer comando de PC del
FL, se transmite un comando de PC del RL desde el momento t_{3}
al t_{4}. El comando de PC del RL corresponde a un comando de
descenso. En respuesta al comando de descenso, la estación base
disminuye el nivel de potencia del siguiente comando transmitido de
PC del FL. Como se ilustra, el siguiente comando de PC del FL se
transmite desde el momento t_{5} al t_{6} a un nivel B de
potencia ajustado.
Continuando con la Fig. 7, en el momento t_{7}
un comando de PC del RL indica un comando de aumento. En respuesta
al comando de aumento, la estación base incrementa el nivel de
potencia del siguiente comando transmitido de PC del FL. Como se
ilustra, el nivel de potencia del comando transmitido de PC del FL
desde el momento t_{9} al t_{10} vuelve al nivel A.
El procedimiento 100 puede aplicarse a una serie
de sistemas y escenarios. Por ejemplo, el procedimiento 100 puede
aplicarse a transmisiones de datos en las que la estación base
recibe más datos desde estaciones móviles de lo que se transmite
por el FL. En una realización, un sistema bancario inalámbrico
incorpora el procedimiento 100 de la Fig. 6. Un centro de
procesamiento central, similar a la(s) BTS 32, 34, recibe
información que concierne a una transacción bancaria o compra a
crédito mediante el RL. La mayoría de las transmisiones se realizan
por el RL; por lo tanto, el control de potencia se realiza
normalmente por el RL, en exclusiva. En este escenario, el control
de potencia se implementa también por el FL y sirve para mejorar el
control de potencia del RL. En una realización alternativa, el
procedimiento 110 se aplica a un sistema distribuido de informes de
contadores, tal como un sistema de informes de contadores de
servicios utilitarios. En este caso, el centro de procesamiento
central recibe información desde múltiples unidades o
contadores.
La Fig. 8 ilustra una realización de un aparato
inalámbrico 200, tal como una estación remota o una estación móvil,
compatible con un sistema de espectro ensanchado que implementa un
canal común por el FL, que transmite decisiones de control de
potencia para el RL, tal como un sistema cdma2000. El aparato
inalámbrico 200 es una parte integral del control de potencia tanto
para el RL como para el FL. Como se ilustra, los comandos de PC del
FL se transmiten mediante el CPCCH. En realizaciones alternativas,
los comandos de PC del FL pueden transmitirse mediante un canal de
control alternativo. Los comandos de PC del FL proporcionan
información que contiene instrucciones para el control de potencia
del RL. Los comandos de PC del FL se han controlado en su potencia
para reflejar las instrucciones transmitidas por el aparato
inalámbrico 200 a una estación base (no mostrada) como comandos de
PC del RL para el control del FL. De esta forma, los comandos de PC
del RL realizan de manera eficaz el control de potencia de los
comandos de PC del FL. El aparato inalámbrico 200 recibe los
comandos de PC del FL, así como otra información, mediante el CPCCH
en el sistema 202 de circuitos de recepción. El sistema 202 de
circuitos de recepción puede incluir, pero no está limitado a, una
antena o múltiples antenas, una unidad de preprocesamiento para
comunicaciones de acceso múltiple, una unidad de desensanchamiento
de frecuencia y un demodulador.
El sistema 202 de circuitos de recepción está
acoplado a un estimador 204 de SNR, operativo para estimar la
E_{b}/N_{o} de las señales recibidas. El estimador 204 de SNR
genera una estimación de E_{b}/N_{o} y proporciona la
estimación a un comparador 206 de umbral. El comparador 206 de
umbral compara la estimación de E_{b}/N_{o} con un valor umbral
predeterminado o precalculado, denominado punto de ajuste. El punto
de ajuste es monitorizado y actualizado por una unidad 212 de ajuste
del punto de ajuste, acoplada al comparador 206 de umbral. Como se
ha expuesto anteriormente en el presente documento, el ajuste del
punto de ajuste es una parte del bucle exterior del control de
potencia y es una función de la tasa de errores de trama. Hay
muchos criterios y procedimientos de decisión para realizar la
operación de la unidad 212 de ajuste del punto de ajuste. El
resultado de la comparación del comparador 206 de umbral se
proporciona a la unidad 208 de decisión de bit de PC, para
determinar el envío de una siguiente instrucción de control de
potencia a la estación base. Determinando la calidad del FL por
medio de los bits de PC del FL recibidos por el CPCCH, el aparato
inalámbrico 200 puede proporcionar instrucciones precisas de control
de potencia a la estación base.
Entonces se proporciona la decisión de bit de PC
a la unidad 210 de generación, a fin de generar el bit de PC del
RL, o el mensaje de PC del RL, para su transmisión por el RL. La
unidad 210 de generación está acoplada al amplificador 214, que
recibe el bit de PC del RL desde la unidad 210 de generación. El
amplificador 214 transmite el bit de PC del RL al sistema 216 de
circuitos de transmisión. El nivel de amplificación se proporciona
mediante el control de potencia del RL, como resultado de las
instrucciones desde la estación base. La información de señal se
proporciona desde el sistema 202 de circuitos de recepción a un
descodificador 218, para la extracción de la instrucción de control
de potencia para el RL. El descodificador 218 descodifica la
información recibida por el CPCCH y determina el correspondiente
comando de PC del FL. Entonces se proporciona el comando de PC del
FL a una unidad 222 de ajuste que ajusta la potencia de transmisión
del RL. El ajuste se proporciona como una entrada de control al
amplificador 214, que aplica el factor de amplificación apropiado a
los datos y a la información de control para la transmisión por el
RL. El amplificador 214 también aplica el control de potencia a
comandos de PC del RL para la transmisión.
En la Fig. 9 se ilustra una realización de una
estación base 300 compatible con el aparato inalámbrico 200. En la
estación base 300, los bits de PC del RL se reciben mediante el RL
en el sistema 302 de circuitos de recepción. El sistema 302 de
circuitos de recepción puede incluir, pero no está limitado a, una
antena o múltiples antenas, una unidad de preprocesamiento para
comunicaciones de acceso múltiple, una unidad de desensanchamiento
de frecuencia y un demodulador. El sistema 302 de circuitos de
recepción está acoplado a un descodificador 304 que extrae el
comando de PC del RL de la señal recibida. Entonces se proporciona
el comando a una unidad 308 de ajuste para ajustar la potencia de
transmisión de tráfico del FL. El ajuste se proporciona como
información de control al amplificador 312. El comando de PC desde
el descodificador 304 se proporciona también a una unidad 310 de
ajuste de PC. La unidad 310 de ajuste ajusta el nivel de potencia de
transmisión de los bits de PC para la transmisión en el CPCCH según
el comando de PC del RL. El amplificador 312 aplica el factor de
amplificación apropiado a los datos y/o a la información de control
para la transmisión por la estación base 300, así como a los
comandos de PC del FL. Obsérvese que la estación base 300 determina
las instrucciones de control de potencia para la transmisión al
aparato inalámbrico 200, en donde las instrucciones de control de
potencia son bits de PC transmitidos por el CPCCH. Pueden
implementarse una serie de mecanismos de decisión de control de
potencia para determinar las instrucciones de control de potencia
apropiadas a fin de controlar el RL.
Los expertos en la técnica comprenderán que la
información y las señales pueden representarse usando cualquiera de
una serie de tecnologías y técnicas diferentes. Por ejemplo, los
datos, instrucciones, comandos, información, señales, bits,
símbolos y chips a los que pueda hacerse referencia a lo largo de la
descripción anterior pueden representarse mediante voltajes,
corrientes, ondas electromagnéticas, campos o partículas magnéticos,
campos o partículas ópticos, o cualquier combinación de los
mismos.
Los expertos apreciarán además que los diversos
bloques lógicos, módulos, circuitos y etapas de algoritmo
ilustrativos, descritos junto con las realizaciones dadas a conocer
en el presente documento, pueden implementarse como hardware
electrónico, software informático, o combinaciones de ambos. Para
ilustrar claramente esta intercambiabilidad de hardware y software,
se han descrito anteriormente, en general, diversos componentes,
bloques, módulos, circuitos y etapas ilustrativos, en cuanto a su
funcionalidad. El que tal funcionalidad se implemente como hardware
o software depende de la aplicación particular y las restricciones
de diseño impuestas al sistema global. Los expertos pueden
implementar la funcionalidad descrita de formas variables para cada
aplicación particular, pero tales decisiones de implementación no
deberían interpretarse como causantes de un alejamiento del alcance
de la presente invención.
Los diversos bloques lógicos, módulos y
circuitos ilustrativos descritos junto con las realizaciones dadas
a conocer en el presente documento pueden implementarse o llevarse a
cabo con un procesador de propósito general, un procesador de
señales digitales (DSP), un circuito integrado específico para la
aplicación (ASIC), una formación de compuertas programables en el
terreno (FPGA) u otro dispositivo lógico programable, lógica
discreta de transistor o de compuerta, componentes de hardware
discretos, o cualquier combinación de los mismos diseñada para
realizar las funciones descritas en el presente documento. Un
procesador de propósito general puede ser un microprocesador, pero
como alternativa, el procesador puede ser cualquier procesador,
controlador, microcontrolador o máquina de estados convencional. Un
procesador puede implementarse también como una combinación de
dispositivos de cálculo, por ejemplo, una combinación de un DSP y
un microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o más
microprocesadores junto con un núcleo de DSP, o cualquier otra
configuración de este tipo.
Las etapas de un procedimiento o algoritmo
descritas con relación a las realizaciones dadas a conocer en el
presente documento pueden realizarse directamente en hardware, en un
módulo de software ejecutado por un procesador, o en una
combinación de los dos. Un módulo de software puede residir en
memoria RAM, memoria flash, memoria ROM, memoria EPROM, memoria
EEPROM, registros, disco rígido, un disco extraíble, un CDROM, o
cualquier otra forma de medio de almacenamiento conocido en la
técnica. Un medio de almacenamiento ejemplar está acoplado al
procesador de forma que el procesador pueda leer información desde,
y escribir información en, el medio de almacenamiento. Como
alternativa, el medio de almacenamiento puede estar integrado con el
procesador. El procesador y el medio de almacenamiento pueden
residir en un ASIC. El ASIC puede residir en un terminal de
usuario. Como alternativa, el procesador y el medio de
almacenamiento pueden residir como componentes discretos en un
terminal de usuario.
La descripción anterior de las realizaciones
dadas a conocer se proporciona para permitir a cualquier experto en
la técnica llevar a cabo, o usar, la presente invención. Diversas
modificaciones de estas realizaciones serán inmediatamente
evidentes para los expertos en la técnica, y los principios
genéricos definidos en el presente documento pueden aplicarse a
otras realizaciones, sin apartarse del ámbito de la invención, según
lo definido en las reivindicaciones adjuntas. Por ello, no se
pretende que la presente invención esté limitada a las
realizaciones mostradas en el presente documento, sino que ha de
concedérsele el alcance más amplio coherente con los principios y
características novedosas dadas a conocer en el presente
documento.
Claims (10)
1. Un procedimiento para el control de potencia
en un sistema (20) de comunicación inalámbrica, comprendiendo el
procedimiento:
determinar una instrucción de control de
potencia del enlace inverso, recibida por un enlace inverso, para
la transmisión de una estación base por un enlace directo; y
ajustar un nivel de potencia de transmisión de
una instrucción de control de potencia del enlace directo, sobre la
base de la instrucción de control de potencia del enlace
inverso.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el cual un nivel de potencia de transmisión de la instrucción de
control de potencia del enlace directo se fija inicialmente en un
valor de referencia.
3. Un aparato (300) que comprende:
medios para determinar una instrucción de
control de potencia del enlace inverso, recibida por un enlace
inverso, para la transmisión de una estación base por un enlace
directo; y
medios para ajustar un nivel de potencia de
transmisión de una instrucción de control de potencia del enlace
directo, sobre la base de la instrucción de control de potencia del
enlace inverso, con un tamaño de etapa dinámico, en donde el tamaño
de etapa dinámico es una función de bits de control de potencia
previamente transmitidos, transmitida por el enlace directo,
en el cual los medios para ajustar están
acoplados con los medios para determinar.
4. El aparato (300) de la reivindicación 3, en
el cual el nivel de potencia de transmisión de la instrucción de
control de potencia del enlace directo se fija inicialmente en un
valor de referencia.
5. Un medio legible por máquina que realiza un
procedimiento para el control de potencia en un aparato (300) de
estación base, comprendiendo el procedimiento:
determinar una instrucción de control de
potencia del enlace inverso, recibida por un enlace inverso, para la
transmisión de una estación base por un enlace directo; y
ajustar un nivel de potencia de transmisión de
una instrucción de control de potencia del enlace directo, sobre la
base de la instrucción de control de potencia del enlace inverso,
con un tamaño de etapa dinámico, en donde el tamaño de etapa
dinámico es una función de los bits de control de potencia
previamente transmitidos, transmitida por el enlace directo.
6. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el cual la determinación comprende extraer la instrucción de
control de potencia del enlace inverso de una señal recibida por el
enlace inverso.
7. El procedimiento de la reivindicación 1, que
comprende adicionalmente transmitir la instrucción de control de
potencia del enlace directo por el enlace directo.
8. El aparato (300) de la reivindicación 3, en
el cual la instrucción de control de potencia del enlace inverso se
extrae de una señal recibida por el enlace inverso.
9. El aparato (300) de la reivindicación 3, que
comprende adicionalmente medios para transmitir la instrucción de
control de potencia del enlace directo por el enlace directo.
10. El aparato (300) de la reivindicación 3, en
el cual la instrucción de control de potencia del enlace directo se
transmite por un canal común de enlace directo.
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